TERMİK SANTRALLERDE PERİYODİK BAKIM-REHABİLİTASYON MEHMET DEĞİRMENCİ

Transkript

1 TERMİK SANTRALLERDE PERİYODİK BAKIM-REHABİLİTASYON MEHMET DEĞİRMENCİ EYLÜL 2015

2 Giriş: Ülkemizde bulunan termik santrallerin büyük bir bölümü yaşlı santraller kategorisinde değerlendirilebilecek işletme ömrüne sahip santrallerdir. Bu santrallerin verimliliklerini koruyabilmeleri, çevre yasalarında belirtilen emisyon limit değerlerine uygun olarak işletilebilmeleri ve emre amadeliklerinin artırılabilmesi için yapılması gerekli en önemli işlerden birisi de periyodik/planlı bakım ve gerekiyorsa da rehabilitasyon çalışmalarıdır. Kısa vadeli olan ve santralin günlük işletiminde kullanılan ölçü-kontrol cihazları ile santral işletme teknisyenlerinin saha kontrolleri esnasında tespit edilen aksaklıkları gidermeye yönelik ve duruş gerektirmeyen bakımlar kısa vadeli hatta günlük bakımlar olup, bizim konumuzun dışındadırlar.

3 Periyodik/planlı bakım çalışmalarının daha da kapsamlı ve büyük boyutlu olanını rehabilitasyon olarak adlandırmak mümkündür. Örneğin Baca Gazı Arıtma Tesisi yapılması (FGD ve/veya DNOx), kazan ısı transfer yüzeylerinin artırılması vb. Kimi zaman Planlı/periyodik bakım çalışmaları ile rehabilitasyon çalışmaları birlikte ve koordineli yürütülebilmektedir. Periyodik/Planlı bakımlar; önceden planlanmış, değişmesi/yenilenmesi gereken malzemeleri tedarik edilmiş, 1 ay civarında duruş gerektiren, santral verim ve performansını artırmaya yönelik bakım çalışmalarıdır. Sunumda periyodik/planlı bakım ve rehabilitasyon konusu birlikte değerlendirilecektir.

4 Santrallerin rekabete dayalı piyasa koşullarında kaliteli, sürekli ve güvenilir üretim yapabilmesi için bu bakım çalışmaları günümüzde daha da önemli duruma gelmiştir.

5 Kamu Sektörü Santrallerinde yapılan ve yapımı devam eden rehabilitasyon çalışmalarında elde edilen ve elde edilecek üretim artışları Bu santrallerin büyük bölümü özelleştirilmiş olduğundan beklentinin karşılanma oranı hakkında bir bilgi mevcut değildir. Ancak bu rakamlar termik santrallerin rehabilitasyonlarından beklentinin ne kadar büyük olduğunu ortaya koymaktadır. (*)M.Başaran Kömürlü Santrallerde Verimi Artırma Çalışmalarına İki Örnek

6 Periyodik / Planlı Bakım ve Rehabilitasyonun Amacı; Kaliteli, güvenli ve sürekli enerji üretimi Santral verimini en üst seviyeye çıkartmak Üretim maliyetini azaltmak Beklenmedik arızaları en aza indirmek Emre Amadelik oranını artırmak Gereksiz malzeme kullanımını asgariye indirmek Trip, plansız yük düşümü vb istenmeyen olayları minimize etmek Emisyon değerleri konusunda gerekli önlemleri almak şeklinde özetlenebilir. Bu ana kriterler genel termik santral performansına direkt etki eden temel unsurlar olup, daha ileride ayrıntılı açıklamalar yapılacaktır.

7 Termik Santralleri genel olarak Doğalgaz Kombine Çevrim Santralleri ve Kömür Yakan Santraller olarak ikiye ayırırsak; Doğalgaz Kombine Çevrim Santralleri Doğal Gaz Kombine çevrim santrallerinin ana bileşenleri; Gaz Türbinleri ve Kompresörler Atık Isı Kazanları Kazan Besleme Suyu Sistemleri Buhar Türbinleri Buhar Türbini Yağlama Sistemleri Kondenserler ve kondensat sistemi Alçak ve Yüksek Basınç Isıtıcıları Ünite Ana ve Yardımcı Trafoları Su Arıtma Üniteleri Ana soğutma suyu sistemleri Yardımcı Soğutma Suyu Sistemleri(Kapalı Devre Soğutma Suyu sistemleri) Şalt Sahaları RMS (Doğalgaz basıncı düşürme istasyonları) CEMS (Sürekli Emisyon Ölçüm Sistemleri)

8 Kömür Yakmalı Santraller Kömür Santralleri Ana Bileşenleri; Buhar Kazanları Kazan besleme suyu sistemleri Kömür Bunkerleri Kömür Değirmenleri Taze Hava Fanları Cebri Çekme Fanları Baca Gazı Resirkülasyon fanları Luvo lar (Dönerli hava ısıtıcıları) Elektrostatik Filtreler Uçucu Kül Bunkerleri ve kül sevk sistemleri Kazan altı curuf çıkartma ve curuf sevk sistemleri Buhar Türbinleri

9 Kondenserler ve kondensat sistemi Alçak ve Yüksek Basınç ısıtıcıları Ünite Ana ve Yardımcı Trafoları Su Arıtma Üniteleri Ana soğutma suyu sistemleri Yardımcı Soğutma Suyu Sistemleri(Kapalı Devre Soğutma Suyu Sistemleri) Şalt Sahaları Tedarikçiden stok sahasına kömür taşıyan bantlar Kömür ön kırma binası ve kırıcılar Stok Sahasından Değirmen kömür bunkerlerini besleyen kömür bantları Baca gazı arıtma sistemleri (FGD, DeNOX)

10 Periyodik/planlı bakım konusunun daha iyi açıklanabilmesi ve Santrale katkısının daha iyi vurgulanabilmesi için kamu kesimi santrallerinin üretim parametrelerine göz atmak yararlı olacaktır.

11 Kamu Kesimi Santrallerinin 2014 yılı Ana Üretim Parametreleri Linyitle çalışan Santrallerde MWh Fuel-Oil le çalışan Santrallerde MWh Taşkömürüyle çalışan Santrallerde MWh Doğal Gazla çalışan Santrallerde MWh olmak üzere TOPLAM MWh enerji üretimi gerçekleştirilmiştir.

12

13 Bu üretimin gerçekleştirilmesi için yakılan ANA YAKIT miktarları ise Linyit Ton Taş Kömürü Ton Fuel-oil Ton Motorin Ton Doğal gaz Sm 3 Yine bu üretimin gerçekleştirilmesi için yardımcı yakıt olarak ton fuel oil, ton motorin yakılmıştır.

14 2014 yılı içinde termik santrallerin; Kapasite Kullanma Faktörü :% 50,10 Emreamade Olma Faktörü ( Üretim) :% 64,34 Özgül Isı Tüketimi :2.222 kkal/kwh Termik Verim :% 38,71 Brüt Üretim Maliyeti ( Yakıt ) :16,09 Kr/kWh şeklinde gerçekleşmiştir.

15 Aynı Yıl İçin ÜRETİLEMEYEN ENERJİ Dağılımı İse; Planlı devre dışı olma nedeniyle Zorunlu devre dışı olma nedeniyle Tamir ve bakımlar nedeniyle YTM talebi nedeniyle Primer Frekans Etkisi nedeniyle Yakıt miktarı ve kalitesi nedeniyle Kül curuf sistemi nedeniyle Atmosferik şartlar nedeniyle Çevre nedeniyle Şebeke arızaları nedeniyle Toplam MWh dir. : MWh : MWh : MWh : MWh : MWh : MWh : MWh : MWh : MWh : MWh olmak üzere

16 Bu veriler santrallerin periyodik/planlı bakımlara, rehabilitasyona ne kadar ihtiyacı olduğunu göstermektedir.

17 Özellikle yaşlı termik santrallerde ortaya çıkması muhtemel sorunları minimize edebilmek için bir periyodik/planlı bakım programı yapılması zaruret haline gelmiştir. Temel amaç; santralde bulunan özellikle üretime direkt etki eden ekipmanların bakım/onarım/parça değişimi gibi işlerinin önceden belirlenmiş zamanlarda yapılarak arıza sıklığının azaltılmasını sağlamaktır. Özellikle yaşlı santrallerde arıza nedeniyle üretilemeyen enerji miktarları önemli düzeylere ulaşabilmektedir. Arıza nedeniyle kamu sektöründe üretilemeyen enerji miktarı 2014 yılında yaklaşık; MWh tir.

18 Santral kaynaklı arızalar nedeniyle 2014 üretilemeyen enerji yaklaşık; Planlı devre dışı olma nedeniyle : MWh Zorunlu devre dışı olma nedeniyle : MWh Tamir ve bakımlar nedeniyle : MWh olmak üzere toplam MWh tir.

19 Bu miktar üretilemeyen enerjinin katı yakıtlı santrallere ait olan kısmı; MWh tir 2014 yılında serbest piyasada ortalama elektrik satış fiyatı 160 TL/MWh tir yılında kamu sektörü kömür santrallerinde arıza nedeniyle üretilemeyen enerjinin parasal değeri yaklaşık; TL dir.

20 Görüldüğü gibi iyi bir bakım planlaması ile kazanılması muhtemel olan meblağ oldukça yüksektir. Bu santrallerin çok büyük bir kısmı özel sektöre devredilmiş (özelleştirilmiş) bulunmaktadır. Özel sektöre devredilen hemen tüm santrallerde belirli bir iyileşme hemen göze çarpmaktadır.

21 İyileştirme/Rehabilitasyon Sonrası Muhtemel Verimlilik Artışları (Mühendis ve Makine. Cilt 52, Sayı 617) Görüldüğü gibi rehabilitasyon ve periyodik/planlı bakımlar sonrası edinilen geri kazanım çok büyük oranlardadır.

22 Ülkemizin en çok kömür yakan 2 santralına ait genel üretim değerleri; Afşin-Elbistan A Termik Santralı

23 Kurulu gücü : MW Nominal Yıllık Üretim Kapasitesi : kwh 2014 Yılı Brüt Üretimi : kwh 2014 Yılı Santral içi nedenlerden kaynaklanan kayıp enerji : kwh 2014 Yılı Kapasite Kullanma Faktörü :19,68 % Devreye Alınma Tarihleri: 1.Ünite :07/07/ Ünite :03/03/ Ünite :25/01/ Ünite :13/06/1988 Santralın ilk ünitesi 31, son ünitesi 27 yaşındadır.

24 Afşin-Elbistan B Termik Santralı

25 Kurulu Gücü :4 360 MW 1440 MW Nominal Yıllık Üretim Kapasitesi : kwh 2014 Yılı Brüt Üretimi : kwh 2014 Yılı Santral içi nedenlerden kaynaklanan kayıp enerji : kwh 2014 Yılı Kapasite Kullanma Faktörü : 24,07 % Devreye Alınma Tarihleri: 1. Ünite : 03/03/ Ünite : 18/09/ Ünite : 23/06/ Ünite : 14/11/2006 İlk ünite devreye alınalı 9 yıldan fazla zaman geçmiştir.

26 Birçok santralımız emisyon sınır değerlerine uyabilmekten çok uzaktadırlar. Bazı santrallerimizde elektrofiltre verim değerleri ya çok düşük ya da filtreler dizayn değerinde çalıştırılamamaktadır. Birçok santralde Baca Gazı Desülfirizasyon tesisi bulunmamaktadır. Hava Kalitesinin Korunması yönetmeliğinde belirtilen sınır değerlere uyma zorunluluğu 2017 yılı sonunda başlayacaktır. Bir çok termik santral enerji üretimine son vermek zorunda kalacaktır.(sanayi Kaynaklı Hava Kirliliğinin Kontrolü Yönetmeliği Ek Geçici Madde 3 e göre özelleştirme sürecinin tamamlanıp tamamlanmadığına bakılmaksızın, bu tesisler için çevre iznini alma süresi tarihini geçemez.)

27 Birçok santralimizde kömür stok sahasının kömür homojenizasyon görevi unutulmuş durumdadır. Ülkemizdeki kömür santrallerinin pek çoğu çok eski durumdadırlar. Bu santrallerin yıllık üretimleri ve kapasite kullanma faktörleri göz önüne alındığında; teknolojik yenileme, modernizasyon ve periyodik/planlı bakım ihtiyaçları daha da açıkça görülmektedir. Ayrıca 2017 yılı sonuna kadar çevre izni alma zorunluluğunun ortaya çıkartacağı durumun üretimi durdurma şeklinde tezahür edeceği de açık bir gerçektir.

28 Periyodik/Planlı bakımın termik santrale katkılarını açıklamak için Bir Doğalgaz Kombine Çevrim Santralı Gaz Türbinlerinde işletme saati sonunda yapılan bakım sonucu elde edilen üretim değerlerine göz atmak yararlı olacaktır. Bu değerler ülkemizde bulunan bir özel sektör doğalgaz kombine çevrim santralinden alınmış olup, fiili değerlerdir işletme saati sonunda yapılan periyodik/planlı bakım sonucu hem gaz türbinlerinde, hem de buhar türbinlerinde önemli kazanımlar sağlanabilmiştir.

29 Görüldüğü gibi gaz türbinlerinde iyi bir bakım sonucu generatör çıkış gücünde %2.69, Özgül ısı tüketiminde ise %1.14 oranında iyileştirme sağlanabilmektedir.

30 Bu bakımların süreleri ise gaz türbinlerinde yaklaşık 25 gün, buhar türbinlerinde de 40 gün dolaylarındadır. Buhar türbinlerinde ayrıca Yüksek, Orta ve Alçak basınç türbin kanatlarında kumlama işlemi de yapılmıştır. Ana amacı termik santrallerde periyodik/planlı bakım ve rehabilitasyonun santral performansı ile ilişkisini ortaya koymak olan bu sunumun yararlı olduğunu umuyor,

31 Beni dinlediğiniz için teşekkür ediyorum. Mehmet Değirmenci