Genetic algorithm based optimization of renewable power production process

Bu tezde Gaziantep Atık Su Arıtma Tesisinde çalışmakta olan biyogaz motorlu bir kojenerasyon sisteminin genetik algoritma temelli termodinamik optimizasyonu sunulmaktadır. Bu amaçla, Matlab programı kullanılarak kendi sistem kodlarımız geliştirilecektir. Kojenerasyon sistemi 1000 kW elektrik üretmekte ve havasız çürütme tankına ısı sağlamaktadır. Optimizasyon amacı olarak sistemin ekserji verimliliği seçilmiş ve sistem bileşenlerinin ekserji verimi optimize edilmiştir. Optimizasyon değişkenleri hava-yakıt karışım oranı, motor girişindeki hava-yakıt karışım basıncı ve motor soğutma suyunun motor çıkış sıcaklığı olarak seçilmiştir. Optimizasyonda elitlik ve rulet çarkı seçilim yöntemleri ayrı ayrı uygulanmıştır. Gaz motoru ekserji verimi, birinci yaklaşım için sadece yakıt girişi ve güç üretimi göz önüne alınarak, ikinci yaklaşım için ise birinci yaklaşıma ısıl etkilerin eklenmesi göz önüne alınarak belirlenmiştir. Gaz motorunun 1. ve 2. yaklaşıma göre ekserji verimleri elitlik yöntemiyle sırasıyla %23.5 ve %45.1 ve rulet çarkı yöntemiyle %26.7 ve %46.7 olarak bulunmuştur. Egzoz gazı ısı değiştiricisi ekserji verimi elitlik yöntemiyle %46.5 ve rulet çarkı yöntemiyle %43 olarak belirlenmiştir. Elitlik yöntemi ile 1 ve 2 numaralı ısı değiştiricilerinin ekserji verimleri sırasıyla %59 ve %56, rulet çarkı yönteminde %58.2 ve %56.5 olarak belirlenmiştir. Sistemin toplam ekserji verimi ise elitlik yöntemi ile %33.2 ve rulet çarkı yöntemiyle %33.5 olarak bulunmuştur.