Kömürlü Termik Santraller
TERMİK SANTRAL NEDİR, NASIL ÇALIŞIR? Termik santraller katı, sıvı ve gaz halindeki yakıtlarda var olan kimyasal enerjiyi ısı enerjisine, ısı enerjisini mekanik enerjiye, mekanik enerjiyi de elektrik enerjisine dönüştüren tesislerdir.
Termik Santrallerde Yakıt olarak; -Linyit -Doğalgaz, -Motorin, -Fuel-Oil -Taş Kömürü -Tabii Buhar kullanılabilmektedir,
Ocaktan getirilen kömür taşıyıcı bantlar yardımıyla üç aşamalı olarak kırıcılardan geçirilir. Bunun nedeni kömürün yüzey alanını arttırarak daha iyi yanmasını ve daha az kül oluşmasını sağlamaktır. Daha sonra toz haline getirilen kömür ısıtılıp kurutularak yanma odalarına püskürtülür.
1.Kırıcıdan geçerken 300 mm den küçük ebata 2.Kırıcıdan geçerken 30 mm den küçük ebata 3.Kırıcıdan geçerken kömür 10 mm den küçük ebata getirilir. Bu arada kömürün içinde olabilecek metal parçalardan arıdındırılması için manyetik saparatörlerden faydalanılır. Görüldüğü gibi yakıt olarak kömürün tercih edilmesi ek tesisler de gerektirmektedir.
Bir Santralin Temel Elemanları Şunlardır: 1-Kazan 2-Buhar Türbini 3-Jeneratör
Kazanın içerisine döşenen boruların içinden saf su geçirilir. Saf su kullanılmasının sebebi ise suyun içindeki magnezyum, kalsiyum gibi maddelerin ekipmanlara zarar vermesini engellemektir. Yanma sırasında ortaya çıkan ısı enerjisi ile bu boruların içerisinden geçen sular buhar fazına geçer. Suyun buhar fazına geçmesi yeterli değildir. Buhar fazına geçen bu suya ısı enerjisi verilmeye devam edilir.
Kazanda su buharlaştırıldıktan sonra bu buharın kızdırıcıda (superheater) yüksek basınç altında (136 bar) ve yüksek sıcaklıkta (535 C) çok ısıtılması sağlanır. Bu işlem sırasında yanma işlemine kireç taşı katılarak desülfürizasyon işlemi doğrudan kazanın içinde gerçekleştirilmektedir. Bu sayede santralin çevreye verebileceği zararlar azaltılmakla birlikte santralin verimi de arttırılmaktadır.
Enerji yüklü bu kızgın buhar, buhar sevk boruları üzerinden türbine ulaşır ve türbin kanatlarına çarparak türbin milinin dönmesine neden olur bu sayede ısı enerjisi mekanik enerjiye dönüşmüş olur. Türbin miline akuple edilmiş jeneratör rotoru türbinle aynı hızda döner türbin hızı belirli bir hıza ulaştığında(çatalağzı T.S de 3000 dev/dak) jeneratör rotuna ikaz verilir ve jeneratör çıkışından elektrik enerjisi elde edilmiş olur, böylece santralin nihai amacı olan elektrik enerjisi elde edilmiş olur.
Türbinde iş gören, basınç ve sıcaklığı düşen buhar yoğuşmak üzere kondansere gelir. Kondanserde soğutma suyuyla yoğunlaşan buhar su fazına geçer ve saf su olarak yeniden sisteme gönderilir.
Bu işlemin sebebi buharın depolanamamasına karşılık suyun depolanabilme özelliğinin olmasıdır. Oluşan su sonra, tekrar kullanılmak üzere santralın ısı üretilen bölümüne(kazana) geri gönderilir. Yoğunlaştırıcıda soğutma işini sağlayabilmek için deniz, göl veya ırmaklarda bulunan su kullanılır. Su kaynaklarından uzak bölgelerde ise santralın hemen yanında bulunan soğutma kuleleri kullanılır. Bu kulelerin üzerinde görülen beyaz duman su buharıdır.
Soğutma Kuleleri Eğer santral deniz, göl veya büyük debili bir nehir kenarında değilse soğutma kuleleri kullanılır. Türbinden kondensere gelen buharın ısısı soğutma kulesinden gelen suyla soğutularak yoğuşturulur. Isınan soğutma suyu da soğutma kulesinde tekrar soğutulur.
Soğutma kuleleri genelde üç tip kullanılır. 1. Cebri sirkülasyonlu (fanlı) ıslak tip soğutma kulesi 2. Doğal sirkülasyonlu (hiperbolik) ıslak tip soğutma kulesi 3. Kuru tip soğutma kulesi Doğal çekişli soğutma kulelerine su belirli bir yükseklikten girerek, aşağıya doğru dökülür. Bu sırada kulenin altından giren hava ise sudan daha soğuk olduğu için ısınarak yükselir. Böylece aşağıya akmakta olan su, yukarı çıkmakta olan hava tarafından soğutulur.
Termik Santrallerde Verim Entalpi: Bir sistemin iç enerjisi ile basınç-hacim çarpımının toplamı. (H=U+PV) Entropi: Belli miktarda maddenin mutlak sıfır noktasından alınıp mevcut duruma tersinir işlemlerle getirildiği varsayılarak, her işlem basamağında verilen enerjinin, o işlem basamağındaki mutlak sıcaklığa bölünmesiyle bulunan oranlar toplanınca, o maddenin entropisi bulunur. Bir başka ifadeyle entropi, bir sistemin işe çevrilemeyecek olan temel enerjisini temsil eden termodinamik bir terimdir. Birimi J/K DİR.
Verimi Artırmak ve Korumak için Yapılabilecekler Kullanılacak yakıta uygun kazan seçmek. Kazana uygun yakıt seçmek. Ara kızdırma ve ara buhar alma kullanılması. Süperkritik kazan kullanımı. Bakım ve revizyon çalışmalarının periyodik olarak aksatılmadan yapılması. Personelin iyi eğitilmesi ve optimal sayıda olması Suyun iyi derecede saflaştırılması.
Santralde verimlilik ani test ve kontrolleri yapılması. Verim düşüşüne sebep olan enerji kayıplarının tespit edilip giderilmesi. Termik santralin nominal güçte çalıştırılması. Santral iç tüketimin optimize edilmesi. Santralin veya ünitelerinin sık sık devre dışı olmasının önüne geçilmesi. Bir başka ifadeyle santralin çalışma süresinin uzatılması.
Kojenerasyon
Kömürlü Termik Santrallerin Çevreye Etkileri Termik santrallerde üretilen enerjinin sadece %30-40 oranındaki bir bölümü elektrik enerjisine dönüştürülebilmekte; kalan kısmı ise "kaçak enerji" olarak adlandırılmakta ve kazanından radyasyon ile çıkmakta ya da baca gazıyla birlikte bacadan atılmaktadır.
Termik santrallerin en önemli çevresel etkilerinden biri de soğutma suyuyla ilgilidir Termik santrallerin soğutma suyu gereksinimi büyüktür. Bu nedenle termik santraller genellikle nehir, göl veya deniz gibi soğutma suyu kullanılabilecek kaynaklara yakın yerde kurulmaktadır. Yakın çevredeki göllere nehirlere atılan sıcak su buradaki ekolojik dengeyi bozmakta gerek su altı canlılarını gerek de karada yaşayan canlıların hayatını tehlikeye atmakdır.
Termik santrallerin bacasından çıkan ve bitki örtüsünü en çok etkileyen gazlar kükürt dioksit ve azot oksitleridir. Yapraklardaki stomalar vasıtasıyla yaprak bünyesine giren bu gazlar yapraktaki klorofillerin yapısını bozmaktadırlar. Bitkiler üzerinde kirletici etkisiyle ortaya çıkan zararlar üç ayrı boyutta görülebilmektedir. Akut zararlanmaya uğrayan bitkiler derhal ölmekte, kronik zararlanma öldürücü olmamakla birlikte bitki kalitesini büyük oranda bozmaktadır. Görünmeyen (gizli) zarar ise zaman içinde ortaya çıkmaktadır.
Dinlediğiniz İçin Teşekkür Ederiz. MUSTAFA ŞEN 1316080012 ZEYNEP PEHLEVAN 1316080053