2x600 MW İÇDAŞ Bekirli Termik Santrali Termik Santralde Kondenser Suyu Saflaştırma Tesisinde Reçine Rejenerasyonu Sırasında Kimyasal Tüketiminin Optimizasyonu
ŞİRKET TANITIMI SUNUM PLANI İÇDAŞ ELEKTRİK SÜPER KRİTİK TERMİK SANTRALİ HAKKINDA BİLGİ İYON DEĞİŞTİRİCİ REÇİNE ANLATIMI PROJE HAKKINDA BİLGİ SONUÇ 2
Kurumsal Profil - 1970 yılından bu yana inşaat demiri ve alaşımlı çelik üreten İÇDAŞ, üretim kapasitesiyle Türkiye'nin en büyük "özel sektör" çelik üreticisidir. - İSO belirlemelerine göre; "Türkiye'nin en fazla ihracat yapan kuruluşları" arasında 2006 yılında 11, 2007 yılında 14, 2008 yılında 9, 2009 yılında ise 10; Türkiye'nin 500 büyük kuruluşu arasında "genel sıralamada" (üretimden satışlar) 2007 yılında 10, 2008 yılında 8, 2009 yılında 11, 2010-2011 yılında ise 9. sırada, 2013 yılında 7, 2014 yılında 6. sırada yer almaktadır. - İÇDAŞ A.Ş.'nin grup şirketleriyle birlikte 10 bine yakın çalışanı bulunmaktadır. - Kuruluşumuz halen Çanakkale' de üretim faaliyetlerini sürdürmektedir. - İÇDAŞ, demir çelik üretiminin yanı sıra tersanecilik, liman işletmeciliği, pilotaj ve römorkaj, kara ve deniz taşımacılık, gemicilik, brokerlik, sigorta aracılık, dış ticaret, turizm, inşaat, enerji alanlarında da faaliyet göstermektedir. - İÇDAŞ, ülkemize ithal yoluyla güçlükle getirilen gemi inşa ve diğer sanayilerin kullanımı amacıyla mevcut üretimini yassı mamule dönüştürme yönünde ciddi bir yatırım kararı almıştır. Faaliyet Alanları -Demir-Çelik -Enerji -Elektrik Üretimi -Elektrik Satış -Tersane -Lojistik -Liman İşletmeciliği -Brokerlik -Sigorta -Dış Ticaret -İnşaat 3
Tesislerimiz Tesisler Faaliyete Geçiş Kapasite Yıllık Üretim İÇDAŞ ÇELİK Akışkan Yataklı Enerji Santralleri 2005 3X135 MW 3.547.800.000 kwh İÇDAŞ ELEKTRİK Süper Kritik Enerji Santrali 2011 600 MW 5.256.000.000 kwh İÇDAŞ ELEKTRİK Süper Kritik Enerji Santrali 2014 600 MW 5.256.000.000 kwh İÇDAŞ Biga Rüzgar Santralleri 2015 30X2 MW 210.240.000 kwh Toplam: 14.270.040.000 kwh 4
2*600 MW İÇDAŞ ELEKTRİK SÜPER KRİTİK TERMİK SANTRALİ Tesis, Çanakkale ili Biga ilçesine 30 km mesafede Bekirli- Kemer sınırları içinde, deniz seviyesinden +15 m yüksekte kurulmuştur. Santral yüksek verimli Süperkritik kazan/türbin ve çevresel açıdan DESOX (Baca Gazı Kükürt Arıtma) ve DENOX (Azot Oksitleri Giderme) üniteleri ile teçhiz edilmiştir. Santralımız, kritik basınç ve sıcaklığın üzerinde (22,12 MPa, 374 0 C) çalışıyor olması nedeni ile süperkritik adını almaktadır. Kızgın buhar 25,4 Mpa, 571 0 C, Tekrar kızdırıcı buhar 4,25 Mpa, 569 0 C olmaktadır. Süperkritik buhar değerleri bölgesindeki çalışma, termal verimin daha yüksek olması nedeni ile daha ekonomik enerji ve baca gazı arıtma üniteleri ile daha temiz enerji üretimi sağlamaktadır. 5
6
PROSES BLOK DİYAGRAMI 7
Kalite Belgelerimiz UÇUCU KÜL ISO 9001 ISO 14001 OHSAS 18001 8
İYON DEĞİŞTİRİCİ REÇİNELER İyon değiştirici reçine, suda istenmeyen anyon ve katyonların giderilmesi için kullanılır. Katyonlar hidrojen ve sodyum ile, anyonlar hidroksit iyonları ile yer değiştirir. Pozitif iyonları değiştiren iyon değiştirme reçineleri katyonik, negatif iyonları değiştiren iyon değiştirme reçineleri anyonik reçine olarak isimlendirilir. Katyon giderme reçineleri, kalsiyum, magnezyum, sodyum gibi katyonlar karşılığında hidrojen (H + )açığa çıkarır. Anyon giderme reçineleri, klor, sülfat, biokarbonat gibi anyonları hidroksit (OH - ) iyonlarına dönüştürür. H + ve OH - birleşerek H 2 O oluşturur. 9
10
11
Sistemimizdeki kondenser suyu saflaştırma tesisimizin amacı ; kondenser suyunda bulunan türbin kanatçıklarına zarar veren demir, sodyum ve silisyumdioksit iyonlarını gidermektir. Sistemimizde bulunan reçineler belirli kolon çalışma süresinden sonra reçinelerin verimi düştüğünden dolayı rejenerasyon gerekmektedir. Bundan dolayı katyon reçineler asitle, anyon reçineler kostikle rejenere edilmektedir. Yaptığımız optimizasyon çalışmasında, reçine rejenerasyonu sırasında kimyasal tüketiminin en aza indirilmesi amacıyla, su kalitesinde oluşan değişimin takip edilmesinde kullanılan asit ve kostikten kaynaklanan atık miktarının kontrol altında tutulmasını sağlamaktır. 12
Kondenser suyu saflaştırma tesisinde kullanılan kimyasal madde miktarları, sistemin dizaynında üretici firmanın belirlediği şekilde çalışıyordu, fakat sistemin dizaynında eksiklik olduğu farkedildi. Kondenser suyundaki ana kirliliği şartlandırma kimyasalının suyla verdiği reaksiyon sonucu katyonik iyonlar oluşturduğu halde, dizaynda karışık yataklı (Anyonik+Katyonik ) İyon Değiştirici kolonlar kullanılması ve iki farklı reçineye birden rejenerasyon yapılması geliştirilebilir bir proses olduğu düşünüldü. 13
Öncelikle reçine kolonu kirlenip devreden çıkarıldıktan sonra sadece katyon reçineye rejenerasyon yapılıp anyon reçineye rejenerasyon yapılmadan kolona geri yüklendi ve düşüncenin doğruluğu tespit edildi. Kolondaki giriş ve çıkış parametrelerinde herhangi bir değişiklik gözlemlenmedi. Sistemin uygunluğu kanıtlanmış oldu. Anyonik kirlilik oluşmadan veya anyon reçinenin kapasitesi dolmadan kostik ile yıkama yapılmamasına karar verildi. 14
Fakat Endüstriyel Atık Su Havuzunda ph ın aşırı düştüğü ve ph ı yükseltmek için çok fazla kostik harcandığı gözlemlendi ve bu olay farklı bir fikir verip sistemde değişikliğe gidildi. Yani aşırı miktarda asit kullanıp rejenerasyon işlemi gerçekleştirilmişti. Eski sisteme göre asit ve kostik ile aynı anda rejenerasyon yapıldığı için bu kadar çok sarfiyat olduğu anlaşılamıyordu çünkü asit ve kostik birbirini nötralize ediyordu. 15
Öncelikle asit sarfiyatının azaltılmasına yönelik çalışmalar yapıldı. İlk olarak asit besleme ve drenaj noktalarından numuneler alınarak, 3 er dakikada bir asit ve baz titrasyonu yöntemi kullanılarak asit yüzdeleri skalası oluşturuldu. Düşünce, normal prosedüre göre kullanılan asit miktarına gelmeden giriş ve çıkış yüzdesi eşitlenmesiydi. Ama aşağıdaki grafikte görüldüğü üzere normal prosedüre göre belirlenen miktarda asit kullanılınca doyum noktasına ulaşılıp giriş ve çıkış yüzdesi eşitlendi. Grafik 1. Giren yüzde ile çıkan yüzde asit miktarları grafiği ( 2143 kg asit kullanılarak yapılan çalışma ) 16
Grafik 1. Giren yüzde ile çıkan yüzde asit miktarları grafiği ( 2143 kg asit kullanılarak yapılan çalışma ) Grafikten de anlaşıldığı üzere başlangıçtaki analizlerde reçinelerin asit tutma kapasiteleri yüksektir. %5 girdiği halde %1 lerin altındaki derişimler de drenajdan asit çıkmaktadır fakat proses devam ettikçe çıkan asit yüzdesi yükselerek asidin çoğu dışarı atılmaktadır. Yapılan çalışmalarda verim yükseltme gözlemlenmiştir fakat beklediğimiz şekilde 2143 kg asit kullanılmadan önce reçineler doyum noktasına ulaşmadığı için ( örn: 1500 kg da eşitlenmesi gibi.) rejenerasyon kolonlarına gönderilen debileri kısarak çalışma yapma fikri vermiştir. 17
Debiler %50 kısılarak optimum değer yakalanmıştır, buna bağlı olarak kullanılan asit miktarı ve yapılan rejenerasyon çalışmalarının ortalamasının analiz grafiği aşağıdadır. Grafik 2. Giren yüzde ile çıkan yüzde asit miktarları grafiği ( 1047 kg asit kullanılarak yapılan çalışma ) Bu çalışmayla reçinenin doyum noktasına ulaşması için kullanılan asit miktarının değişmeden, toplam kullanılan asit miktarının yarıya indirildiği tespit edildi Eski sisteme göre ortalama rejenerasyon sonrası reçinelerin arıtma süresi 240 saat iken yeni sisteme göre 7 farklı rejenerasyon denemesinin ortalama arıtma süresi 237 saat olarak belirlendi. 18
01.03.2014 Tarihli Deneme 10.03.2014 Tarihli Deneme 17.03.2014 Tarihli Deneme 30.03.2014 Tarihli Deneme 08.04.2014 Tarihli Deneme 17.04.2014 Tarihli Deneme 02.05.2014 Tarihli Deneme Kullanılan %32 lik Asit Miktarı (Kg) 1120 1050 1019 1029 1022 1077 1013 Kullanılan %32 lik Kostik Miktarı (Kg) 1187 1123 1200 1109 1171 1131 1100 Çalışma Saati (Saat) 233 237 229 235 251 247 229 Saat Başına Asit Tüketimi (Kg) 4,81 4,43 4,45 4,38 4,07 4,36 4,42 Saat Başına Kostik Tüketimi (Kg) 5,09 4,74 5,24 4,72 4,67 4,58 4,80 Denemelere Başlamadan Denemelerden Sonraki Önce Ortalama Ortalama % Yüzde Değişim Kullanılan %32'likAsit Miktarı (Kg) 2143 1047 51,14% Atık Su Havuzuna Giden %32'lik Asit Miktarı (Kg) 1501 462 69,22% Reçinede Tutulan % 32'lik Asit Miktarı 642 585 8,88% Kullanılan %32'lik Kostik Miktarı (Kg) 2370 1145 51,69% Çalışma Saati (Saat) 240 237 1,25% Saat Başına Asit Tüketimi (Kg) 8,93 4,42 50,50% Saat Başına Kostik Tüketimi (Kg) 9,87 4,83 51,06% 19
DENEME ÖNCESİ VE DENEME SONRASI KARŞILAŞTIRMA GRAFİĞİ 2500 2000 1500 1000 DENEMEDEN ÖNCE 500 DENEMEDEN SONRA 0 ASİT MİK. H.ASİT MİK. R.ASİT MİK. KOSTİK MİK. ÇAL.SAAT DENEMEDEN SONRA DENEMEDEN ÖNCE 20
Önerilen Rejenerasyon Miktarı Denemeden Önce Denemeden Sonra ASİT MİKTARI (%5'LİK) (m 3 ) 11,82-23,65 11,52 5,63 ASİT MİKTARI (%5'LİK) (BV*) 3,00-6,00 2,95 1,44 KOSTİK MİKTARI (%5'LİK) (m 3 ) 7,32-18,30 15,168 5,55 KOSTİK MİKTARI (%5'LİK) (BV*) 2,00-5,00 4,14 1,52 1 BV* : YATAK HACMİ (1m 3 REÇİNE BAŞINA 1m 3 ÇÖZELTİ) 21
Eski Durum Ünite Başına Eski Aylık Ortalama Asit Tüketimi 15.416,7 KG Ünite Başına Eski Aylık Ortalama Kostik Tüketimi 15.866,4 KG Ünite Başına Eski Aylık Ortalama Asit Maliyeti 4.933 TL Ünite Başına Eski Aylık Ortalama Kostik Maliyeti 6.188 TL 2 Ünite Yıllık Asit Maliyeti 118.392 TL/YIL 2 Ünite Yıllık Kostik Maliyeti 148.512 TL/YIL Yıllık Toplam Maliyet 266.904 TL/YIL Yeni Durum Ünite Başına Yeni Aylık Ortalama Asit Tüketimi 7.100 KG Ünite Başına Yeni Aylık Ortalama Kostik Tüketimi 8.287 KG Ünite Başına Yeni Aylık Ortalama Asit Maliyeti 2.272 TL Ünite Başına Yeni Aylık Ortalama Kostik Maliyeti 3.232 TL 2 Ünite Yıllık Asit Maliyeti 54.528 TL/YIL 2 Ünite Yıllık Kostik Maliyeti 77.568 TL/YIL Yıllık Toplam Maliyet 132.096 TL/YIL Yıllık Toplam Kazanç 134.808 TL/YIL 22
SONUÇ Endüstriyel atık su miktarında azalma sağlandı. Çalışanın kimyasal madde maruziyet süresi, kimyasal kullanım sarfiyatı ve maliyeti ortalama ½ oranında düşürüldü. Rejenerasyon tesisinde daha önceden kullanılan asit veya kostik miktarları yapılan deneyler ve proje kapsamında yarı yarıya azalmış fakat reçinenin veriminin değişmediği ortaya çıkmıştır. Kullanılan asit ve kostik miktarının düşmesi işletme için maliyet açısından üretimi değiştirmeden verimli olmuştur. Yapılan bu proje, aynı prosese sahip işletmelerde uygulanabilir bir proje olması konusunda da önemli bir atılım olmaktadır. 23
2x600 MW İÇDAŞ Bekirli Termik Santrali Türkiye İçin Enerji Üretiyoruz Saygılarımızla Arz Ederiz!!! İÇDAŞ Elektrik Üretim ve Yatırım A.Ş.