Kombine Üretim | Birleştirilmiş Isı ve Güç

Kombine güç ve ısı üretimi ayrıca kombine ısı ve elektrik üretimi olarak da adlandırılır. Adından da anlaşılacağı gibi, kombine güç ve ısı üretimi, tek bir yakıt kaynağı kullanarak iki farklı tür enerji üretimine dayanır. Bu iki formdan biri ısı veya termal enerji olmalı ve diğer biri ise ya elektriksel ya da mekanik enerjidir.

Kombine güç ve ısı üretimi, yakıtı kullanmanın en uygun, güvenilir, temiz ve etkin yoludur. Kullanılan yakıt doğal gaz, yağ, dizel, propan, odun, basaj, kömür vb. olabilir. Çalışma prensibi oldukça basittir: yakıt, elektrik üretmek için kullanılır ve bu elektrik, suyu kaynatmak için ısıyı üretir, bu da buhar, ısıtma ve hatta binaların soğutulmasında kullanılabilir.

Geleneksel bir elektrik santralinde, yakıt bir kazanda yanar ve yüksek basınçlı buhar üretir. Bu yüksek basınçlı buhar, bir türbinin çalışmasını sağlar, bu türbin de bir alternatöre bağlanır ve böylece alternatörün çalışmasını sağlayarak elektrik enerjisi üretir.

Daha sonra buhar, kondansatöre gönderilir, burada soğur ve suya dönüşür, daha sonra tekrar kazana geri döner ve daha fazla elektrik enerjisi üretmek için kullanılır. Geleneksel bir elektrik santralinin verimliliği sadece %35'tir. Kombine güç ve ısı üretimi santralinde, türbinden gelen düşük basınçlı buhar, suya dönüştürülmek yerine, binalar ve fabrikaların ısıtılması veya soğutulması için kullanılır, çünkü bu türbinden gelen düşük basınçlı buhar yüksek termal enerjiye sahiptir.

Kombine güç ve ısı üretimi santrali yaklaşık %80-90'lık yüksek verimlilikte çalışır. Hindistan'da, kombine güç ve ısı üretimi santrallerinden elde edilebilecek potansiyel güç üretimi 20.000 MW'dan fazladır. İlk ticari kombine güç ve ısı üretimi santrali, Thomas Edison tarafından 1882 yılında New York'ta inşa edilmiştir.

Yukarıdaki diyagramda gösterildiği gibi, geleneksel bir elektrik santralinde, yakıt giriş olarak verildiğinde çıkışta elektrik enerjisi ve kayıplar elde edilir, ancak kombine güç ve ısı üretimi durumunda, yakıt giriş olarak verildiğinde çıkışta elektrik enerjisi, ısı veya termal enerji ve kayıplar elde edilir.

Geleneksel bir elektrik santralinde, 100% enerji girişi ile sadece %45 enerji kullanılır ve geri kalan %55 boşa çıkar, ancak kombine güç ve ısı üretimi ile toplam kullanılan enerji %80 olur ve kaybedilen enerji sadece %20'dir. Bu, kombine güç ve ısı üretimi ile yakıt kullanımı daha etkin ve optimize olduğuna ve dolayısıyla daha ekonomik olduğuna işaret eder.

Kombine Güç ve Isı Üretiminin Gerekliliği

• Kombine güç ve ısı üretimi, santralın verimliliğini artırmaya yardımcı olur.

• Kombine güç ve ısı üretimi, parçacık maddesi, nitrojen oksitler, sülfür dioksit, cıva ve karbon dioksit gibi havadaki emisyonları azaltır, bu da aksi takdirde sera etkisine neden olur.

• Üretim maliyetlerini azaltır ve üretkenliği artırır.

• Kombine güç ve ısı üretimi sistemi, su tüketimini ve su maliyetlerini azaltır.

• Kombine güç ve ısı üretimi sistemi, geleneksel elektrik santrallarına göre daha ekonomiktir.

Kombine Güç ve Isı Üretim Santrallerinin Türleri

Tipik bir kombine ısı ve güç santral sisteminde, buhar veya gaz türbinleri, buhar alır ve bir alternatörü çalıştırır. Ayrıca, kombine güç ve ısı üretimi santralinde, elektrik jeneratöründen çıkan fazla ısı veya egzoz gazını geri kazanmak için bir atık ısı değiştirmecisi de kurulur.
Bu tip santraller genellikle iki ana türe ayrılır:

• Üst döngülü güç santrali

• Alt döngülü güç santrali

Üst Döngülü Güç Santrali

Bu tür bir kombine ısı ve güç santralinde, öncelikle elektrik üretilir ve ardından atık veya egzoz buharı, su ısıtma veya bina ısıtma amacıyla kullanılır. Genel olarak dört tür üst döngü vardır.

1. Birleşik döngülü üst CHP santrali- Bu tür bir santralda, yakıt ilk önce bir buhar kazanında yakılır. Kazanda üretilen buhar, bir türbini çalıştırır ve bu da senkron jeneratörünü çalıştırarak elektrik enerjisi üretir. Türbinden çıkan buhar, kullanılabilir ısı sağlamak için kullanılabilir veya bir ısı geri kazanım sistemine gönderilebilir, bu sistem de daha fazla buhar üretmek için kullanılabilir, bu buhar da ikincil bir buhar türbinini çalıştırmak için kullanılabilir.

2. Buhar türbini üst CHP Santrali- Bu tür bir santralda, yakıt, buhar üretmek için yakılır. Egzoz buharı, çeşitli amaçlarla su ısıtmak için düşük basınçlı işlem buharı olarak kullanılır.

3. Su türbini üst CHP Santrali- Bu tür bir CHP santralında, bir soğutma su kablosu, buhar veya sıcak su üretmek için bir ısı geri kazanım sisteminden geçirilir.

4. Gaz türbini üst CHP santrali- Bu tür bir üst döngülü santralda, doğal gazlı bir türbin, elektrik üretmek için bir senkron jeneratörü çalıştırır. Egzoz gazı, bir ısı geri kazanım kazanına gönderilir ve burada su buhar haline getirilir veya ısıtma amacıyla kullanılabilir.

Alt Döngülü Güç Santrali

Adından da anlaşılacağı gibi, alt döngü, üst döngünün tam tersidir. Bu tür bir CHP santralında, üretim sürecinden kaynaklanan fazla ısı, buhar üretmek için kullanılır ve bu buhar, elektrik enerjisi üretmek için kullanılır. Bu tür bir döngüde, elektrik üretmek için ekstra yakıt gerekmez, çünkü yakıt zaten üretim sürecinde yakılmıştır.

Kombine Güç ve Isı Üretim Santralinin Yapılandırması

• Gaz türbinli kombine ısı ve güç santralleri, gaz türbinlerinden çıkan egzoz gazındaki atık ısıyı kullanır.

• Buhar türbinli kombine ısı ve güç santralleri, buhar türbininin ısıtma sistemini jet buhar kondansörü olarak kullanır.

• Erime noktası yüksek olan karbonat yakıt hücreleri, ısıtma için çok uygun bir sıcak egzoz gazı üretir.

• Kombine döngülü güç santralleri, Kombine Isı ve Elektrik Üretimi için uyarlanmıştır.

Açıklama: Orijinal metni saygı göstererek, paylaşılacak değerli makaleler varsa, ihlal olması durumunda silme talebiyle iletişime geçiniz.