Yunus Emre Termik Santrali'nin enerji ve ekserji analizi

Bu tez çalışmasında, Türkiye'de faaliyet gösteren Yunus Emre Termik Santrali'nin termodinamik performansı kapsamlı bir şekilde enerji ve ekserji analizleri temelinde incelenmiştir. Enerji kaynaklarının etkin ve verimli kullanımı, günümüzde sürdürülebilir enerji üretimi açısından kritik bir öneme sahiptir. Bu bağlamda, termik santrallerde verimlilik artışı ve enerji kayıplarının minimize edilmesi, çevresel etkilerin azaltılması için büyük bir gerekliliktir. Santralin ana ekipmanları olan kazan, türbinler, kondenser, ısıtıcılar, pompalar ve soğutma sistemleri tek tek ele alınarak hem enerji hem de ekserji açısından detaylı analizler yapılmıştır. Mevcut işletme verileri ışığında gerçekleştirilen bu analizler, ekipmanların performanslarını tespit etmiş ve ayrıca sistemde meydana gelen termodinamik kayıpların miktarını ve kaynaklarını da belirlemiştir. Enerji analizlerinde klasik birinci yasa prensipleri kullanılarak her bileşenin enerji giriş ve çıkışları incelenmiş ve mutlak enerji verimleri hesaplanmıştır. Buna karşılık, ekserji analizinde enerjinin kalitesi ve kullanılabilirliği esas alınarak ikinci yasa kapsamında ayrıntılı hesaplamalar yapılmış, böylece enerji dönüşümündeki gerçek verimlilik ve kayıplar net bir biçimde tespit edilmiştir. Sonuçlar göstermiştir ki, santralde en yüksek ekserji tahribatı 224,17 MW ile kazan ünitesinde gerçekleşmektedir. Kazanın enerji verimi %76,68 iken, ekserji verimi %43,16 seviyesindedir; bu fark, kazanın termodinamik verimliliğini artırmak için önemli bir iyileştirme potansiyeli taşıdığını işaret etmektedir. Türbin sistemleri yüksek enerji ve ekserji verimlerine sahip olmakla birlikte, toplam ekserji tahribatı bakımından ikinci sırada yer almaktadır. Pompa ve ısıtıcı gibi yardımcı ekipmanların verimlilikleri daha düşük olmakla beraber, bunların sistem genelindeki etkileri sınırlı kalmıştır. Genel sistem açısından bakıldığında, enerji verimi %35,21, ekserji verimi ise %30,35 olarak hesaplanmıştır. Bu değerler, enerji dönüşümünde kabul edilebilir bir başarıyı ifade etmekle birlikte, ekserji perspektifinden önemli iyileştirme alanlarının olduğunu göstermektedir. Bu doğrultuda, kazandaki ısı transfer yüzeylerinin yeniden tasarlanması, türbin çıkış basıncının optimize edilmesi, kondenserde soğutma suyu debisinin artırılması ve atık ısı geri kazanım sistemlerinin entegrasyonu gibi teknik iyileştirmeler önerilmiştir. Bu çalışma, enerji santrallerinde verimliliği artırmaya yönelik sistematik ve bilimsel analizlerin önemini ortaya koymakta, çevresel etkilerin azaltılması ve sürdürülebilir enerji üretimine katkı sağlama açısından önemli bir referans niteliğindedir. Ayrıca, ülkemizin enerji politikalarına ve gelecekteki teknolojik yatırımlara yol gösterici bilgiler sunmaktadır.