Isı Güç Üretim Tesisi veya Isı Güç İstasyonu
Termal Güç Santrali Nedir?
Bir termal elektrik üretim santrali veya termal güç istasyonu, en geleneksel elektrik kaynağıdır. Termal güç santrali aynı zamanda kömür termal güç santrali ve buhar türbini güç santrali olarak da adlandırılır.
Şimdi, bir termal güç planının nasıl çalıştığını inceleyelim.
Termal Güç İstasyonu Teorisi
Termal güç istasyonları teorisi ya da termal güç istasyonlarının çalışma prensibi oldukça basittir. Bir güç üretim santrali genellikle bir buhar türbininin yardımıyla çalışan alternatörden oluşur. Buhar, yüksek basınçlı kazanlardan elde edilir.
Genellikle Hindistan'da, bitümlü kömür, kahverengi kömür ve torf, kazan için yakıt olarak kullanılır. Bitümlü kömür, %8 ila %33 arasında volatil maddeler ve %5 ila %16 arasında küller içerir. Termal verimliliği artırmak için, kömür toz halinde kazanda kullanılır.
Bir kömür termal güç santralinde, buhar, kazan fırınlarında yakıt (toz hâlindeki kömür) yakılması sonucunda yüksek basınçta üretilir. Bu buhar daha sonra süperheaterde daha fazla ısıtılır.
Bu aşırı ısıtılmış buhar daha sonra türbine girer ve türbin pervanelerini döndürür. Tübin, alternatörün rotoru ile mekanik olarak bağlantılıdır, böylece türbin pervanelerinin dönmesiyle birlikte alternatörün rotoru da döner.
Türbine girdikten sonra buhar basıncı ani bir şekilde düşer ve buharın hacmi artar.
Tübin rotoruna enerji aktardıktan sonra, buhar türbin pervanelerinden kondansatöre geçer.
Kondansatörde, pompunun yardımıyla soğuk su dolaştırılır ve düşük basınçlı nemli buharı kondans eder.
Bu kondanslanmış su, daha sonra düşük basınçlı su ısıtıcısına beslenir ve burada düşük basınçlı buhar bu besin suyunun sıcaklığını artırır; ardından yeniden yüksek basınçta ısıtılır.
Daha iyi anlayabilmek için, her bir adımını aşağıdaki gibi açıklayacağız:
İlk olarak, kömür tozu, buhar kazanının fırınına yakılır.
Kazanda yüksek basınçlı buhar üretildi.
Bu buhar daha sonra süperheaterden geçirilerek daha fazla ısıtılır.
Aşırı ısıtılmış buhar, yüksek hızda türbine girer.
Tübinde, bu buharın basıncı türbin pervanelerini döndürür, yani burada yüksek basınçlı buharın depolanmış potansiyel enerjisi mekanik enerjiye dönüştürülür.
Güç Santrali Çizgesi
Türbin pervanelerini döndürdükten sonra, buhar yüksek basıncını kaybeder, türbin pervanelerinden çıkar ve kondansatöre girer.
Kondansatörde, pompunun yardımıyla soğuk su dolaştırılır ve düşük basınçlı nemli buharı kondans eder.
Bu kondanslanmış su, daha sonra düşük basınçlı su ısıtıcısına beslenir ve burada düşük basınçlı buhar bu besin suyunun sıcaklığını artırır, ardından tekrar yüksek basınçlı ısıtıcıda yüksek basınçlı buhar kullanılarak ısıtılır.
Termal güç istasyonlarındaki türbin, alternatörün asıl motoru görevini görür.
Termal Güç Santrali Genel Bakış
Tipik bir Termal Güç İstasyonu, aşağıda gösterilen bir çevrim üzerinde çalışır.
Çalışma akışı su ve buhardır. Bu, besin suyu ve buhar çevrimi olarak adlandırılır. Bir Termal Güç İstasyonu işlevine çok yakın olan ideal Termodynamik Çevrim Rankine çevrimidir.
Bir buhar kazanında, su, havada yakıt yakılması sonucunda ısıtılır ve kazanın işlevi, gerekli sıcaklıkta kurumuş aşırı ısıtılmış buhar sağlamak olacaktır. Üretilen bu buhar, buhar türbinlerini çalıştırmak için kullanılır.
Bu türbin, genellikle üç fazlı senkron alternatöre bağlanır ve bu, elektrik enerjisi üretir.
Tübinden çıkan buhar, türbinin buhar kondansatöründe suya dönüşür, bu da çok düşük basınçta bir emme oluşturur ve buharın türbinde çok düşük basınca kadar genişlemesine izin verir.
Buhar kondansasyonunun ana avantajları, kg başına daha fazla enerjinin çıkarılması ve dolayısıyla verimliliğin artırılması, ve buhar kondansatöründen gelen kondansat, kazana yeniden beslenerek yeni besin suyunun miktarını azaltmasıdır.
Kondansat, bazı yeni besin suyu ile birlikte, bir pompunun (kazan besleme pompası olarak adlandırılır) yardımıyla tekrar kazana beslenir.
Kondansatörde, buhar, soğutma suyu ile soğutulur. Soğutma suyu, soğutma kulesi üzerinden devredilir. Bu, soğutma suyu devresini oluşturur.
Ambient hava, toz filtreleme sonrası kazana girmeye izin verilir. Ayrıca, kazandan çıkan baca gazı, baca aracılığıyla atmosfere atılır. Bu, hava ve baca gazı devrelerini oluşturur.
Buhar kazanındaki hava akışı ve ayrıca statik basınç (draught olarak adlandırılır), Zorunlu Draught (FD) fanı ve İndirgenmiş Draught (ID) fanı olmak üzere iki fan tarafından korunur.
Farklı devrelerle birlikte tipik bir termal güç istasyonunun tam şeması aşağıda gösterilmiştir.
Kazan içinde, çeşitli ısıtıcı değiştiriciler bulunmaktadır, örneğin Ekonomizer, Evaporator (yukarıdaki figürde gösterilmedi, temel olarak su tüpleri, yani aşağı doğru ve yukarı doğru devre), Süper Isıtıcı (bazen Reheater, hava ön ısıtıcı da bulunabilir).
Ekonomizerde, besin suyu, baca gazının kalan ısı ile önemli ölçüde ısıtılır.
Kazan Baskısı, su tüplerinde iki faz karışımının (buhar + su) doğal dolaşımını sağlar.
Ayrıca, baca gazından ısı alarak buharın sıcaklığını ihtiyaç duyulan şekilde yükselttiği bir Süper Isıtıcı da vardır.
Termal Güç İstasyonu veya Santralinin Verimliliği
Buhar güç santralinin genel verimliliği, elektriksel çıkışın ısı eşdeğerinin kömürün yanma ısısına oranı olarak tanımlanır. Bir termal güç istasyonu veya santralinin genel verimliliği, %20 ile %26 arasında değişir ve bu, santral kapasitesine bağlıdır.
