Dizel motorlu kojenerasyon sistemlerinin emisyon özelliklerinin incelenmesi

KANOĞLU, Mehmet; ABUŞOĞLU, Ayşegül

Dizel motorlu kojenerasyon sistemlerinin emisyon özelliklerinin incelenmesi

Ayşegül ABUŞOĞLU, (Gaziantep Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Makina Mühendisliği Bölümü, Gaziantep, Türkiye)

Mehmet KANOĞLU (Gaziantep Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Makina Mühendisliği Bölümü, Gaziantep, Türkiye)

Isı Bilimi ve Tekniği Dergisi

7 0

Yıl: 2009 Cilt: 29 Sayı: 1 Sayfa Aralığı: 45 - 53 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 29-07-2022

Dizel motorlu kojenerasyon sistemlerinin emisyon özelliklerinin incelenmesi

Öz:

Endüstriyel işletmeler üretimde kullanılan yakıtların yanma sonrası çevreye yaydıkları zehirli gazlar ve diğer zehirli bileşikler nedeniyle insan ve çevre sağlığı açısından son derece zararlı etkiler taşımaktadırlar. Dizel motorlu kojenerasyon sistemleri, elde edilme ve taşınma kolaylıkları nedeniyle ağır yakıt (fuel oil) kullanmaktadır ve buna bağlı olarak egzoz gazları istenmeyen bir şekilde katı partiküller, kükürt oksit (SOx) ve azot oksit (NOx) bileşikleri gibi zararlı emisyonları çevreye bırakmaktadır. Bu emisyonlar resmi yönetimlerce uluslararası çevre protokollerinde izin verilen maksimum değerlerin altında çevreye verilmelidir. Bu çalışmada, bir dizel motorlu kojenerasyon sisteminin emisyon karakteristikleri ve kükürt oksit ve azot oksit bileşikleri arıtma sistemlerinin çalışması, ekserji analizi temel alınarak ekserji ve çevresel etkiler arasında kurulan bağlantı ekseninde incelenmiştir. Egzoz emisyon değerlendirmesi, yakıt tasarrufu analiz metodu ve ekserji verimi temel alınarak yapılmıştır. Egzoz emisyon değerlerinin düşürülmesi yakıt tasarrufuna benzetme yapılarak ve emisyon farkı analizi kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Yapılan analiz sonuçları, güç ve ısı ihtiyacının ayrı sistemlerle üretilmesi durumunda, dizel motorlu kojenerasyon sistemine göre yakıt tüketiminde %34.8 bir artış söz konusu olacağını göstermiştir. Bunun yanında dizel motorlu kojenerasyon sistemi azot oksit (NOx), karbondioksit (CO2) ve kükürt dioksit (SO2) emisyonlarında, ayrı güç ve ısı üretim sistemlerine göre sırasıyla %87.6, %50 ve %41.3 bir azalma sağlamaktadır.

Anahtar Kelime:

Konular: Enerji ve Yakıtlar

Emission characteristics analysis of diesel engine powered cogeneration

Öz:

All industrial plants cause environmental pollution by the emission of detrimental gases and other hazardous components, which are harmful for human beings and other organisms. Diesel engine powered cogeneration (DEPC) plants burn heavy fuel oil which can be available and transported easily and the exhaust involve undesirable emissions such as solid particulates, sulfur oxides (SOx) and nitrite oxides (NOx). These emissions must remain below the maximum permissible levels defined by official organizations and international protocols. In this paper, exhaust emission characteristics of DEPC plants and the operation of DeSOx (desulphurization) and DeNOx (denitrification) treatment units in these facilities are studied based on the exergy analysis and the linkages between exergy and environmental impacts. Exhaust emission assessment is performed by using fuel savings analysis method and exergetic efficiency. Exhaust emission reduction is expressed using an analogy to fuel savings. The results show that using separate units of power and heat production increase the fuel consumption by 34.8% with respect to existing DEPC plant and the DEPC plant can reduce NOx, CO2, and SO2 emissions by 87.6%, 50% and 41.3%, respectively in comparison to separate power and heat productions

Anahtar Kelime:

Konular: Enerji ve Yakıtlar

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık

Abdel-Rahman, A. A., On the emissions from internalcombustion engines: A review, International Journal of Energy Research 22, 483-513, 1998.
Abusoglu, A. ve Kanoglu, M., First and second law analysis of diesel engine powered cogeneration systems, Energy Conversion and Management 49, 2026-2031, 2008.
Abusoglu, A. ve Kanoglu, M., Exergetic and Thermoeconomic Analyses of Diesel Engine Powered Cogeneration: Part 1– Formulations, Applied Thermal Engineering 29, 234-241, 2009a.
Abusoglu, A. ve Kanoglu, M., Exergetic and Thermoeconomic Analyses of Diesel Engine Powered Cogeneration: Part 2 – Applications, Applied Thermal Engineering 29, 242-249, 2009b.
Coelho, M., Nash, F., Linsell, D. ve Barciela, J.P., Cogeneration – the development and implementation of a cogeneration system for a chemical plant, using a reciprocating heavy fuel oil engine with a supplementary fired boiler, Journal of Power and Energy 217, 493-503, 2003.
Energy Nexus Group, Technology characterization: Reciprocating engines, Environmental Protection Agency Climate Protection Partnership Division, Washington DC, USA, 2002.
EPA Report – AP 42, Compilation of air pollutant emission factors, (Fifth edition), 2000. Frangopoulos, C. A., Cogeneration of heat and power–The way forward, Proceedings of a European Conference-Greek Productivity Center, Athens, Greece, 1993.
Huang, F. F., Performance assessment parameters of a cogeneration system, Proceedings of ECOS’96, Stockholm, Sweden, 1996.
IEA (International Energy Agency), Energy Policies of IEA Countries: Turkey Review, OECD/EA, France, 2005.
Kaarsberg, T., Elliott, R. N. ve Spurr, M., An integrated assessment of the energy savings and emissions-reduction potential of combined heat and power, American Council for an Energy-Efficient Economy (ACEEE’99), Washington DC, USA, 1999.
Kaarsberg, T., Fiskum, R., Romm, J., Rosenfeld, A., Koomey, J. ve Teagan, W. P., Combined heat and power (CHP) for saving energy and carbon in commercial buildings, Proceedings of the ACEEE 1998 Summer Study on Energy Efficiency in Buildings, Washington DC, USA, 1998.
Marecki, J., Combined heat and power, 1st ed., Athens, Greece: Elkepa, 1988.
Pulkrabek, W.W., Engineering fundamentals of internal combustion engines, (First edition), Prentice-Hall, New Jersey, USA, 1997.
Rousaki, K. ve Couch, G., Advanced clean coal technologies and low value coals, IEA Coal Research Report, CCC/39, London, UK, 2000.
Sevilgen, S. H., Erdem, H. H., Akkaya, A. V. ve Cetin, B. 2003, Comparison cogeneration system with conventional power plant and evaluation of their environmental impacts, Proceedings of the First International Energy, Exergy and Environment Symposium, İzmir, Turkey, 2003.
Speight, J. G. ve Moschopedis, W. E., Some observations on the molecular nature of petroleum asphaltenes, ACS Syposium Series, Chemistry of Asphaltenes 24 (4), 1979.
Spiewak, S., Cogeneration and small power production manual, (Fifth edition), Lavoisier, Inc., France, 1997.
Stenhede, T., Cogeneration and emissions, 10th International Energy and Environmental Technology Systems Fair and Conference, ICCI’2004, İstanbul, Turkey, 2004.
The Petroleum HPV Testing Group, Heavy fuel oils category, High Production Volume (HPV) Challenge Program, Washington D.C., USA., 2004.
Voorspools, K. ve D’haeseleer, W., Dynamic simulation of the entire electric power generation system for evaluating CO2 emissions, The Third Asia-Pacific Conference on Sustainable Energy and Environmental Technologies, Hong-Kong, 2000a.
Voorspools, K. ve D’haeseleer, The impact of cogeneration in a given energetic context, 5th International Conference on Greenhouse-Gas Control Technologies (GHGT-5), Cairns, Australia, 2000b.
Yen, T. F., Structural difference between petroleum and coal-derived asphaltenes, ACS Syposium Series, Chemistry of Asphaltenes 24 (4), 1979.

APA	ABUŞOĞLU A, KANOĞLU M (2009). Dizel motorlu kojenerasyon sistemlerinin emisyon özelliklerinin incelenmesi. , 45 - 53.
Chicago	ABUŞOĞLU Ayşegül,KANOĞLU Mehmet Dizel motorlu kojenerasyon sistemlerinin emisyon özelliklerinin incelenmesi. (2009): 45 - 53.
MLA	ABUŞOĞLU Ayşegül,KANOĞLU Mehmet Dizel motorlu kojenerasyon sistemlerinin emisyon özelliklerinin incelenmesi. , 2009, ss.45 - 53.
AMA	ABUŞOĞLU A,KANOĞLU M Dizel motorlu kojenerasyon sistemlerinin emisyon özelliklerinin incelenmesi. . 2009; 45 - 53.
Vancouver	ABUŞOĞLU A,KANOĞLU M Dizel motorlu kojenerasyon sistemlerinin emisyon özelliklerinin incelenmesi. . 2009; 45 - 53.
IEEE	ABUŞOĞLU A,KANOĞLU M "Dizel motorlu kojenerasyon sistemlerinin emisyon özelliklerinin incelenmesi." , ss.45 - 53, 2009.
ISNAD	ABUŞOĞLU, Ayşegül - KANOĞLU, Mehmet. "Dizel motorlu kojenerasyon sistemlerinin emisyon özelliklerinin incelenmesi". (2009), 45-53.

APA	ABUŞOĞLU A, KANOĞLU M (2009). Dizel motorlu kojenerasyon sistemlerinin emisyon özelliklerinin incelenmesi. Isı Bilimi ve Tekniği Dergisi, 29(1), 45 - 53.
Chicago	ABUŞOĞLU Ayşegül,KANOĞLU Mehmet Dizel motorlu kojenerasyon sistemlerinin emisyon özelliklerinin incelenmesi. Isı Bilimi ve Tekniği Dergisi 29, no.1 (2009): 45 - 53.
MLA	ABUŞOĞLU Ayşegül,KANOĞLU Mehmet Dizel motorlu kojenerasyon sistemlerinin emisyon özelliklerinin incelenmesi. Isı Bilimi ve Tekniği Dergisi, vol.29, no.1, 2009, ss.45 - 53.
AMA	ABUŞOĞLU A,KANOĞLU M Dizel motorlu kojenerasyon sistemlerinin emisyon özelliklerinin incelenmesi. Isı Bilimi ve Tekniği Dergisi. 2009; 29(1): 45 - 53.
Vancouver	ABUŞOĞLU A,KANOĞLU M Dizel motorlu kojenerasyon sistemlerinin emisyon özelliklerinin incelenmesi. Isı Bilimi ve Tekniği Dergisi. 2009; 29(1): 45 - 53.
IEEE	ABUŞOĞLU A,KANOĞLU M "Dizel motorlu kojenerasyon sistemlerinin emisyon özelliklerinin incelenmesi." Isı Bilimi ve Tekniği Dergisi, 29, ss.45 - 53, 2009.
ISNAD	ABUŞOĞLU, Ayşegül - KANOĞLU, Mehmet. "Dizel motorlu kojenerasyon sistemlerinin emisyon özelliklerinin incelenmesi". Isı Bilimi ve Tekniği Dergisi 29/1 (2009), 45-53.