Termik Santral

[doğangüneş]

TERMİK SANTRAL

TANIMI VE ÇALIŞMASI:

Yanmayla ortaya çıkan ısı enerjisinden elektrik enerjisi üreten merkez.Yanma,bir
kazan yada buhar ürecinde gerçekleştirilir ve suyun buhara dönüştürülmesini,daha
sonrada bunun yüksek basınç altında (160 bar),yüksek sıcaklıkta(550’C)çok
ısıtılmasını sağlar.Buhar önce türbinin yüksek basınçlı bölümünde ve daha sonra
yeniden çok ısıtıldıktan sonra orta ve alçak basınçlı bölümlerde
genişler.Birbirini izleyen bu genişlemeler sırasında ısı enerjisi mekanik
enerjiye dönüşür.Kondansatörde soğutulunca su yeniden eski haline
geçer;türbinden çektiği buharla çalışan bir yeniden ısıtma bölümüyse suyun
ısısını yükseltip kazana gönderir.Buhar ve su bir kapalı devre halinde
dolaştıkları için,bu çevrim sonsuza kadar yenilenir.

Duman kazan çıkışında büyük oranda ısı yitirir ve havaya verilir;Böylece yanma
olayı gerçekleşir.Kömürle çalışan santrallerde dumanın daha sonra elektrostatik
düzenekler yardımıyla tozu alınır ve bacadan dışarı atılır.Bu arada türbinde
yaratılan mekanik enerji bir alternatöre iletilir ve burada elektrik enerjisine
dönüştürülür.Türbo-alternatör gurubunun uzunluğu 600 mega voltluk bir güç için
bazen 50m’aşar; verilen elektrik akımıysa 20 000 voltluk bir gerilim altında 19
200 ampere ulaşır.Modern bir termik santralın verimi %40 dolayındadır.

Bir termik santralın kurulacağı yerin seçimi birçok etkene bağlıdır.Bunlardan
başlıcaları, enerji kaynağının yakınlığı (maden
ocakları,limanlar,rafineriler,vb.),yakıtın santrale getirilme yöntemleri
(demiryolu,denizyolu,vb.) ve özellikle soğuk bir kaynağın varlığıdır.Bir termik
santralın bilançosu incelendiğinde, üretilen bir kilowatt için 4000
kilojoule’dan fazla bir enerjinin soğutma suyuna harcandığı anlaşılmıştır.Su bir
akarsudan alınırsa,bu suyun günümüzde en çok 7-10’C arasında ısıtılmasına izin
verilmektedir;bu da büyük bir debi gerektirir.Sözgelimi, 600 megawattlık bir
enerji grubunda soğutma için saniyede 22 metreküp su gerekir.Bu nedenlerden
ötürü,büyük santraller ancak büyük akarsuların üzerinde ya da deniz kıyısında
kurulur.Bununla birlikte,termik santrallerin yol açtığı ısı artışı,su bitkileri
ve hayvanları için ciddi sorunlar yaratır.Suyun az, santrallerin çok sayıda
bulunduğu bölgelerde, genellikle hiperbol biçiminde büyük kulelerden oluşan
havalı (atmosferik) soğutma sistemlerinden yararlanılır.

Termik santrallerde kullanılan yakıtlar mazot, gaz ve kömürdür. Mazot içi
gerekli olan tesisler basit tesislerdir; mazot 30000-40000mküp hacimli,silindir
biçiminde metalik depolarda saklanır.Depolardan alınıp ısıtılan mazot
püskürtülerek brülörlere aktarılır.Gaz kullanımı için gerekli olan donanımlar
çok az sayıdadır; Gaz brülörlere gönderilmeden önce yalnızca
genişletilir,filtreden geçirilir ve ısıtılır.

Termik santrallerde kömür kullanımı;için gerekli olan tesisler gaz ya da mazota
oranla çok daha önemli ve büyüktür.Burada özellikle kömürün demiryolu,akarsu ya
da deniz yoluyla santrale getirilmesi, boşaltılması, depolanması, santral alanı
içinde dolaştırılması ve kazana verilmesi için gerekli tesisler
yapılmalıdır.Kömür önce toz haline getirildikten sonra,önceden mazotla 500’C’a
kadar ısıtılmış olan yanma odalarının brülörlerine kuvvetli bir hava akımıyla
gönderilir.Bu odaların birkaç yüz m küp‘ü bulan bir hacmi ve birkaç bin m kare
büyüklüğünde bir ısıtma alanı vardır.Büyük bir termik santralin kömür tüketimi
günde 3 000 t‘u aşar.

Bir termik santral,kapalı devre halinde dolaşan suyu buharlaştıran bir kazan ve
bir türboalternatör(bir türbinle harekete geçirilen alternatör) grubu içine
girer.Bu tür klasik santrallerde buhar, kömür, fuel-oil ve nadiren doğalgaz veya
yüksek fırın gazı yakılarak üretilir.Nükleer santrallerdeyse, suyu
buharlaştırmak için gereken ısı, uranyumun zincirleme bölünmesi tepkimesiyle
üretilir.

Termik santralleri büyük debili akarsu yakınında veya deniz kıyısına kurmak
gerekiyor;böylece santralde üretilen ısının yarısını boşaltan kondansatörün
suyla beslenmesi sağlanır.Sıcak su ırmağa doğrudan boşaltıldığı gibi (açık devre
soğutma) büyük soğutma kulelerine yollanabilir; burada havayla temas ederek
kısmen buharlaştıktan sonra kondansatöre basılır(kapalı devre soğutma).Bu son
çözüm daha pahalıdır,ama su alma işlemini ve ırmak sularının ısınmasına bağlı
çevre sorunlarını azaltma olanağı sağlar.

Malzemelerin üretim maliyeti sınırlamak ve işletimi kolaylaştırmak için
santraller standart ve özerk üretim birimleri halinde gerçekleştirilir.Her
ünitede bir buhar kazanı, bir buhar üretici, bir türboalternatör grubu ve
iletişim şebekesine bağlı, gerilim yükseltici bir trafo (transformatör) bulunur.

Daha mütevazi güçteki termik santraller,su buharı çevriminden geçmeden elektrik
üretir.Bunlar uçak motorlarının çalışma ilkesine dayanan gaz türbinleridir ve
doğrudan doğruya bir alternatörü veya elektrojen dizel gruplarını çalıştırır.Bu
türbinler belirli zamanlarında devreye sokulmak üzere tasarlanmıştır ve güçleri
100 MW geçmez;ama oldukça basit olmaları (görece küçük boyut,su buhar devresinin
olmaması,havayla soğutma)nedeniyle birkaç dakikada devreye alınabilirler.Bu
termik tesisler pratik olarak her yerde kurulabilir.

Elektrik santralleri,başka enerji biçimler (termik, nükleer, hidrolik,
jeotermal, güneş, rüzgar, gelgit v.b) elektrik enerjisine dönüştürmek amacıyla
bir araya getirilmiş donanımlardan oluşan işletmelerdir.Çağımızda büyük güçlü
sınai donanımların çoğunluğu,hidrolik ve termik (klasik ve nükleer)
santrallerden meydana gelmektedir.Türü ne olursa olsun, her elektrik santralı,
temel olarak bir enerji kaynağı, hareketlendirici bir aygıt, bir alternatör ve
bir dönüştürme istasyonundan meydan gelir.Dönüştürme istasyonu, alternatörün
ürettiği gerilimi, genel ulusal veya uluslar arası interkonnekte şebekenin
beslenme hatları için uygun bir değere yükselir.

Ülkemizin enerji gereksiniminin önemli bir bölümünü karşılayan ve Türkiye
Elektrik Üretim A.Ş.(TEAŞ) tarafından işleten termik santraller, fuel-oil,
taşkömürü linyit, motorin, jeotermal ve doğal gaz türde enerji kaynağı
kullanmakta olup sayıları 30’u aşmaktadır.

Ayrıca özel sektöre ait fuel-oil kullanan Mersin Termik santrali ile,kamu ve
özel kuruluşlar tarafından salt kendi tesisleri için elektrik enerjisi üreten
irili ufaklı pek çok otoprodüktör termik santraller da bulunmaktadır.

Termik santraller içinde linyitli olanlar diğerlerinden çok daha önemli ve güçlü
olup,ülkemizin toplam elektrik üretimi içinde linyite dayalı termik santrallerin
parayı giderek artmaktadır.Yerli enerji kaynaklarımız içinde günümüzde de
önemini koruyan linyit yatakları,ülkemizin hemen her yerinde bulunmaktadır.En
büyük linyit yatakları,Afşin-Elbistan, Muğla,Soma,Tunçbilek,Seyitömer,Konya,Beypezarı,Ada
na,Tufanbeyli ve Sivas havzalarında bulunmakta olup, kurulu termik santraller de
bu bölgelerde yer almaktadır.Ülkemizde 177 adet sahada görünür 7,3 milyar ton
linyit rezervinin 3,4 milyarını 1100 Kcal/kg civarında ısıl değere sahip olan
Afşin-Elbistan linyitleri oluşturmaktadır. Linyit, konut sektöründe, termik
santrallerde ve sanayi sektöründe yaygın olarak kullanılmaktadır.Kaliteli
olanlar konut ve sanayi sektörlerinde düşük ısıl değerli olanlar ise termik
santrallerde tüketilmektedir.Linyitlerin büyük kısmı düşük kaliteli olduğundan
%77 ‘den fazlası termik santrallerde kullanılmaktadır.

Ülkemizdeki enerjiye bağlı hava kirliliği,daha çok, bu düşük kalorili
linyitlerin yakılması sonucu oluşan gazların atmosfere karışmasından
kaynaklanmaktadır.Yanma gazları, karbondioksit (Co2), karbonmonoksit (CO), azot
oksitler (NOx), uçucu organik bileşikler (VOC), kükürt dioksit (SO2), metan
(CH4) v.b. gazlar ile tanesel Madde içermektedir. Yakılan kömür, bu
kirliliklerin yanısıra kül ve külün içerdiği kadmiyum, civa, kurşun, arsenik
v.b. ağır metallerin çevreye yayılarak kirletmesine sebep olmaktadır.Linyitlerin
düşük kaliteli olmaları nedeniyle termik santrallerin çevre hava kalitesine
etkisinin azaltılması için oluşan kirleticilere karşı kontrol sistemlerinin
uygulanması çok önemlidir.Ülkemizde elektrik üretimi yaklaşık %60’ı termik
santrallerden elde edildiğinden ve linyitlerimizin kükürt ve kül içeriklerinin
de yüksek olması nedeniyle,büyük miktarda linyit kömürü kullanan termik
santrallerin kirletici emisyonları da çok yüksek olmakta ve çevreye verdikleri
zarar da buna orantılı olarak artmaktadır.

Ülkemizdeki linyit kullanan termik santrallerin teknik özellikleri ile
kullanılan linyit özellikleri sunulmuştur. (TEAŞ,1994).Kurulu gücü 5700 MW’yı
aşan bu santrallerde kullanılan linyitlerin ısıl değerleri 1300-3900 kcal/kg;
kül oranı %15.3.3-42.4; kükürt oranı ise1.4-4.65 arasında değişmektedir. Bu
değişimler, termik santrallerin bulundukları yerlerin ve linyit yataklarının
farklı oluşlarından kaynaklanmaktadır.

Ülkemizdeki linyitli termik santrallerin hesaplanan partikül madde (toz), kükürt
dioksit (SO2), azot oksitler (Nox), karbon monoksit (CO), uçucu karbon
bileşikleri (VOC) ve metan CH4) emisyonları sunulmuştur.

Ülkemizde linyit ile çalışan termik santrallerin emisyon debileri oldukça
yüksektir. Bu santrallerin topl***** toz emisyonları 7,7 ton/sa, kükürt dioksit
213,8 ton/sa, azot oksitler 48,5 ton/sa, karbon monoksit 2,4 ton/sa, uçucu
hidorkarbon bileşikleri 0,3 ton/sa ve metan emisyonları ise 0,12 ton/sa olarak
hesaplanmıştır.Yönetmelikte mevcut karşılaştırdıkları zaman toz kontrolu
açısından mevcut sistemlerim bir çoğunun yetersiz olduğunu ve desülfürizasyon
sistemlerinin gerekli oldukları ortaya çıkmaktadır.

Termik santraller kalitesiz linyit yatakları için çevre kirliliğine neden
olur.Termik santrallerin bacalarından çıkan kükürt,azot ve karbon oksitleri
havada su buharı ile birleşerek asit yağmurlarını oluştururlar.Toprağın ve
suların kirlenmesine neden olurlar;atık madde olan küllerin aşırı birikimi
toprağın kirlenmesine sebep olur.Uçucu külleri tutmak için bacalarına takılan
filtreler çoğu kez yetersiz kalır ve atmosferi kirletir, Aşırı çevre sorunlarına
neden olduklarından tercih edilmemesi gerekir. Fakat ülkemizde elektrik enerjisi
gereksinimini karşılamak için vazgeçemeyeceğimiz enerji üretim kaynağıdır.

Termik santrallerden başka hidroelektrik, nükleer santraller gibi elektrik
enerjisi üreten santraller vardır.



İYİ VE KÖTÜ YANLARI;

1-) Kalitesiz linyit kömürü,kömür tozları ve yakılması güç fuel-oil
kullanılabildiği için ekonomiktir.

2-) Yakıtın taşınabildiği her yere kurulabilir.

3-) Kuruluş masrafları azdır.Fakat;

Çok aşırı toprak,su ve hava kirliliğine neden olurlar.

Termik Santraller Yerine;a-) Modem teknoloji ile güvenlik ön plana alınarak
kurulmuş nükleer santralleri,

b-) Hidroelektrik santraller,

c-) Güneş ışınlarından,rüzgarlardan,dalgalardan ve yer altı sıcak sularından
(jeotermal enerji) elde edilecek enerji santralleri kurulmalıdır.