Enerji dönüşüm santrallarında performansın belirlenmesi ve değerlendirilmesi yöntemleri

Abstract

Dünyada ve Türkiye'de üretilen elektrik enerjisinin büyük çoğunluğu linyit yakıtlı termik santrallerden elde edilmektedir. EÜAŞ, 2011 yılında ürettiği elektrik enerjisinin %60,1'ini termik, %39,9'unu hidrolik santrallerden sağlamıştır. Termik santrallerden üretilen elektrik enerjisinin, %61,3'ünü linyit, %34,9'unu doğal gaz, %3,6'sını taş kömürü, %0,2'sini sıvı yakıtlı kaynaklardan sağlanmıştır [1]. Elektrik enerjisi üretiminde linyit yakıtlı santrallerin payının büyük olması bu santrallerin performanslarını ön plana çıkarmaktadır. Santral performansının işletmeciler açısından da önemi büyüktür. Çünkü işletme ve elektrik üretim maliyetleri santralin performansı ile doğrudan ilgilidir. Termik santrallerin performansı ise termik verim ve güç üretimi ile ifade edilir. Termodinamik olarak bu değerlerin elde edilmesi kolay olsa da uygulamada bu değerleri hesaplamak için gerekli büyüklüklerin ölçülmesinde zorluklar vardır. Örneğin termik verim, üretilen elektrik enerjisinin yakıtın ısıl enerjisine bölünmesi ile elde edilir. Uygulama da elektrik üretimi kolay bir şekilde ölçülebilse de kömür yakılarak elde edilen ısıl enerji miktarını ölçmek kolay değildir. Genellikle bu zorlukların aşılması için standartlarda her ekipman için performansı belirlemede farklı yöntemler tanımlanmıştır. Örneğin, bu çalışmada kazan veriminin hesaplanmasında EN 12952-15 standardı esas alınmıştır. Bulunan kazan verim değeri kullanılıp ünite gücü ve termik verimi hesaplanmıştır. Linyit yakıtlı bir termik santral göz önüne alındığında en önemli ekipmanları, kazan, buhar türbini, kondenser ve besleme suyu ön ısıtıcılarıdır. Bu ekipmanların performanslarında meydana gelen düşüş ünitenin toplam performansına farklı şekillerde ve oranlarda etki eder. Ekipmanların performans kayıplarının nedeni ise yıpranma, arıza ve bakımlarının yapılmamasıdır. Bu çalışmada, aşağıda sıralanan ünite performansını etkileyen ekipman performans kayıpları ele alınmıştır. ? Ön ısıtıcıların herhangi bir arıza sebebiyle devre dışı kalması ? Kondenser basıncının değişimi ? Türbin kirlenmesi ? Kazan veriminin düşmesi ? Kazana gelen yakıtın ısıl değerinin düşmesi ? Kazandaki hava fazlalığının artması Bahsedilen sebeplerle meydana gelen performans düşüşünün santral üzerindeki ekonomik etkisi tespit edilmiştir. Böylelikle santral işletmecisi ekipman performans kayıplarının ünite gelirlerindeki azaltma potansiyelini değerlendirebilecek, yapılacak bakım ve rehabilitasyon ihtiyaçları ile zamanlarını doğru planlayarak santrallerin daha etkin kullanımı sağlayabilecektir. Sonuç olarak doğru bir bakım ve rehabilitasyon planlaması ile mevcut santrallerin kapasitelerinden daha iyi kullanılması ve elektrik üretim maliyetlerinin düşürülmesi mümkün olacaktır.