Biyogaz Motorlu bir Birleşik Isı ve Güç Üretim Sisteminin Genetik Algoritma Yöntemi ile Optimizasyonu

Authors : Ömer Faruk KURT, Ayşegül ABUŞOĞLU

Pages : 109-116

View : 14 | Download : 13

Publication Date : 2019-04-30

Article Type : Research Paper

Abstract :Bu çalışmada Gaziantep Atık Su Arıtma Tesisine bağlı olarak çalışan ve tesiste atık su çamurundan üretilen biyogazı kullanarak elektrik üreten biyogaz motorlu bir kojenerasyon sisteminin genetik algoritma temelli termodinamik optimizasyonu yapılmaktadır. Bu amaçla MATLAB programı kullanılarak kojenerasyon sistemi karakteristiğine uygun sistem kodları geliştirilmiştir. Kojenerasyon sistemi 1000 kW elektrik üretmekte ve havasız çürütme tankına gerekli ısıyı sağlamaktadır. Sistem ısı değiştiricilerinin ekserji verimi optimizasyonu ile birlikte bütün sistemin ekserji verim optimizasyonu hedef alınmıştır. Optimizasyon değişkeni olarak, çürütme tankına ısı aktarımı sağlayan suyun ısı değiştiricisinden çıkış sıcaklığı ve kütle akış debisi, ayrıca biyogaz motoru soğutma suyunun ısı değiştiricisine giriş sıcaklığı seçilmiştir. Elitlik ve rulet çarkı yöntemleri ile ayrı ayrı optimizasyon yapılmış olup, tek nokta mutasyon yöntemi uygulanmıştır. Elitlik yöntemi ile optimizasyonda 1 numaralı ısı değiştiricinin ekserji verimi %32,5, rulet çarkı yönteminde ise %40 olarak bulunmuştur. Her iki yöntem için 2 numaralı ısı değiştiricinin ekserji verimi %59,5 olarak hesaplanmıştır. Egzoz gazı ısı değiştiricisinin ekserji verimi ise elitlik ve rulet çarkı yöntemlerine göre sırasıyla %44,7 ve %41,1 olarak bulunmuştur. Kojenerasyon sisteminin toplam ekserji verimi ise elitlik yöntemi ile %26,5 ve rulet çarkı yöntemiyle %26,1 olarak bulunmuştur. Yapılan analiz neticesinde değişkenlerin etkileri grafikler halinde sunulmuş ve tartışılmıştır.
Keywords : Genetik Algoritma, Termodinamik Optimizasyon, Biyogaz Motorlu Birleşik Üretim Sistemi