Termik santral; kömür ve türevi yakıtların belirli sistemlerde yakılması sonucu açığa çıkan kimyasal enerjiyi çeşitli sistemlere dönüştüren sistemlerdir.
Bu sistemler gündelik uygulamalar için ısı enerjisini elektrik enerjisine dönüştürmek için bir termik santral kullanılır. Elektrik enerjisi üretimi sürecinde, buharla çalışan türbinler, ısıyı mekanik güce ve son olarak da elektrik gücüne dönüştürür.
Termik Santral
Kabaca sistemi anlatırsak; Kömür veya linyit santralde bulunan kazanlara beslenir. Kazanda oldukça yüksek sıcaklıklarda (800-900°C) yanma başlar. Kazan içinde bulunan boru sistemlerindeki su ısı etkisiyle buharlaşır.
Yüksek sıcaklıktaki ve yüksek basınçtaki buhar türbinlere gönderilir. Türbin döner ve generatöre bağlı sistem elektrik üretir.
Bir termik santralin ana ekipmanları şunlardır;
- Kazan
- Türbin – Generatör
- Kondenser – Soğutma Kulesi
Termik Santrallerin Çalışma Prensibi
Termik santral çalışma prensibi sırasıyla şöyledir:
- Doğalgaz, kömür, fuel-oil gibi yakıtlar kazanlarda yakılır.
- Kazanlarda oluşan yüksek basınçlı buhar tribüne gönderilir.
- Türbin dönme hareketi yapmaya başlar ve türbine bağlı elektrik üretmekle görevli alternatörü döndürmeye başlar.
- Alternatör elektriği üretir ve üretilen elektrik yükseltici trafolar vasıtasıyla yüksek gerilime çevrilerek iletim hatlarına gönderilir.
- Oluşan sıcak buhar soğutma kulelerine gönderilerek soğutulur ve bu çevrim sürekli devam eder.
Kazan
Yakıtın çeşitli ateşleme sistemleri ile yakılıp ısının elde edildiği bölümdür. Kazan sıcaklığı kazanın türüne göre 800-1300°C arasında değişir.
Isı kazan etrafındaki ve içindeki borulardaki suyu buhar haline getirerek uygun sistemlerle türbine gönderir. Termik santral kazanlarının birçok çeşidi vardır. Bunlardan
- Pulverize Kazanlar
- Sürüklemeli Kazanlar
- Akışkan Yataklı Kazanlar
- Atık Isı Kazanlar
Ülkemizde en fazla Pulverize Kazan teknolojisi kullanılmaktadır. Bu sistemde kömür değirmenlerde öğütülerek mikron boyutunda parçalara ayrılır. Bu şekilde yanmanın homojen bir şekilde gerçekleşmesi sağlanır bu da verimi artırır.
Türbin-Generatör
Sıcak ve basınçlandırılmış buhar (genelde 500°-600°C, ve 80 – 100 bar) izole boru sistemleri ile türbine gönderilir. Buhar bünyesinde barındırdığı büyük miktardaki enerjiyle türbin kanatlarını döndürmeye başlar.
Türbin miline akuple edilmiş generatör rotoru, türbinle aynı hızda döner. Türbin hızı belirli bir hıza ulaştığında (Yaklaşık 3000 dev/dak) generatör rotuna ikaz verilir.
Generatör çıkışından elektrik enerjisi elde edilmiş olur. Böylece santralin nihai amacı olan elektrik enerjisi elde edilmiş olur.
Kondenser ve Soğutma Kulesi
Türbinden çıkan buhar enerjisi, basınç ve sıcaklığı azalmış buhar yoğunlaştırıcı (kondenser) denilen bölümde soğutulup su haline dönüştürülür. Bu işlemin sebebi buharın depolanamamasına karşılık suyun depolanabilme özelliğinin olmasıdır.
Oluşan su sonra, tekrar kullanılmak üzere santralın ısı üretilen bölümüne 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.) Bu suyu sisteme geri gönderen soğutma suyu pompaları ile bu işlem kapalı çevrim şeklinde sürekli devam etmektedir.
Ülkemizde Termik Santralin Önemi Nedir?
Ülkemizin enerji talebindeki hızlı artışın karşılanması ve enerjide dışa bağımlılığımızın azaltılmasına yönelik olmaktadır. Yerli kömür rezervlerimize uygun, yüksek verimli ve düşük emisyonlu termik santral teknolojilerinin çalışması yapılmaktadır. Yerli sanayi ile birlikte geliştirilmesi ve üretilmesi tedbirler arasında değerlendirilmektedir.
Ülkemizde termik santral teknolojileri konusunda yeterli know-how’a sahip yerli firma bulunmamaktadır. Bu nedenle teknolojilerin tamamına yakını yurt dışındaki firmalar tarafından sağlanmaktadır.
Bunun neticesinde ülkemiz çok büyük miktarlarda döviz kaybetmekte ve yurt dışı firmalara bağımlı kalmaktadır. Bundan dolayı termik santrallerimizde büyük zaman ve üretim kayıpları oluşmaktadır.
Mevcut sorunların analizi, performans iyileştirme ve modernizasyon olmalıdır. Bu çalışmaların yanında teknolojilerin yerlileştirilmesi sorunların çözülmesi açısından büyük önem arz etmektedir.
Enerji sektöründeki sürdürülebilirliğin devamlılığı açısından, yıllardır süregelen dışa bağımlılığın azaltılmak gerek. Bu amaç ile söz konusu bu teknolojilerin yerli sanayimize kazandırılması ülkemiz açısından önemlidir.
Termik Santralin Faydaları
- Suyun buhar haline getirilmesi amacıyla yakıt olarak kömür kullanılmaktadır. Kullanılan kömürde genellikle kalitesiz kömür olmaktadır. Bu da tasarruf edilmesini sağlamaktadır.
- Termik santraller de esas faktör kömür olduğu için kömürün taşınabildiği her alana termik santral kurulması söz konusu olmaktadır.
- Su buharı ile hareket sağlandığı için termik santrallerde bu buhar ile sınırsız elektrik üretme imkanı vardır.
- .Kalitesiz kömürlerin ve suyun kullanılması nedeniyle düşük maliyetli ve enerji üretimi kolay bir kaynaktır.
- Ucuz elektrik enerjisi üretmeye olanak vermektedir.
Termik Santralin Zararları
- Termik santrallerde üretim sırasında azotoksit, kükürtdioksit ve pek çok küçük yapılı partikül açığa çıkmaktadır. Bu zararları maddeler salındıkları çevredeki insanların sağlığın için tehdit oluşturmaktadır. Yapılan araştırmalara göre bu maddeler yöre insanının sinir sisteminde olumsuz etkilere yol açmaktadır.
- Bu çıkan zararları gazlardan etkilenen sadece insanlar değildir. Aynı şekilde bu gazlar etrafta yer alan hayvanlara da zarar vermektedir. Ayrıca çevre tarlalarda yer alan tarım ürünlerine, su kaynaklarına ve ormanlara da zarar verici etkileri bulunmaktadır.
- Üretim sırasında bacalardan salınan küller insanlar tarafından solunmaktadır. Bu durumda çevre yörelerde kanser riskini arttırmaktadır.
- Bacalardan yayılan zararlı gazlar asit yağmurlarının oluşmasına neden olmaktadır. Asit yağmurları ile termik santralinin inşa edildiği bölgelerde ki toprakların yapısının bozulması ve verimin düşmesi gibi olumsuz durumla karşılaşılmaktadır. Ayrıca asit yağmurlarının etkilediği başka canlılar da ağaçlardır. Ağaçların tahrip olması hayvancılığı da etkilemektedir.
- Santraller de yüksek sıcaklıklarda elde edilen buharın soğutulması amacıyla yer altı suları veya akarsular kullanılmaktadır. Santralde ki sıcak su ile soğuk su değişimi yapılarak ortam soğutulmaktadır. Çekilen soğuk su yerine bırakılan sıcak su bırakılan ortamdaki canlılara zarar vermektedir. Ayrıca bu su akarsu veya yer altı kaynaklarını kirletmekte ve yeşilliği de tahrip etmektedir.
Termik santraller ekonomik anlamda ülkeye katkı sağlasa da beraberinde büyük tahribatlarda getirmekte.
Yararları ve zararları aynı anda bünyesinde bulunduran bu santralleri çevreye en az zarar ile yapmaya çalışmak gerekir. Bu konuda hassas olmak gelecek için çok önemlidir.
Termik Santrallerde SOx ve NOx giderme
Kömür ve linyite dayalı termik santrallerde yanma sonucu kömürün yapısındaki piritik kükürt ve benzeri zararlı minareller bulunur. Bundan kaynaklanan SO₂, NO, NO₂ gibi atmosfere zararlı gazlar açığa çıkmaktadır.
Bu gibi gazları temizlemek ve zararlarını en az düzeye indirmek amacıyla kullanılan yöntemlere baca gazı arıtma yöntemi denir. (FGD: Flue Gas Desulphirization). Bu yöntemler ıslak prosesler ve kuru prosesler bu gibi yöntemlerden en belirgini ve yaygını ıslak kireçtaşı kullanımıdır.
Kireç ve SO₂ tepkimeye girerek bir çökelek oluşturur. Bu da zararlı gazların dışarıya verilmesini önler. Baca gazı salınmadan önce çeşitli filtre sistemleri ile zararlı gaz içeriği kireç tarafından absorblanır.
Buna benzer birçok yöntem söz konusudur, aynı işlem soda tarafından yapılabilmektedir. Fakat kireç hem çok bulunabilir olmasından hem de maliyet uygunluğu açısından en çok tercih edilen malzemedir.
Termik Santrallerin Uygun Kurulum Alanları
- Maden ocakları, limanlar, rafineriler, vb. yakıtın sağlanacağı yerlerin yakınlığı,
- Yakıtın santrale ulaşma yollarının (demiryolu, karayolu, vb) yakınlığı,
- Akarsu ya da deniz gibi bir su kaynağına yakınlığı,
- Yerleşim yerlerine uzaklığına dikkat edilerek kurulum yapılmaktadır.
Kaynakça
- https://www.elektrikport.com
- https://ekolojist.net
- https://www.hurriyet.com.tr
- https://www.diyadinnet.com
