Türkiye’de elektrik üretiminde %30’luk bir paya sahip olan doğalgaz kombine çevrim santrallerinde, enerji üretmek için yakıt olarak doğalgaz kullanılmakta ve atık ısı gazlarıylada bu santrallerin verimi yükseltilmektedir.
Doğalgaz kombine çevrim santrallerinde gaz ve buhar olmak üzere iki tip türbin vardır. Gaz türbinlerinde, yanma odalarında doğalgaz – hava karışımı bujiler vasıtasıyla yakılır ve bu patlamayla ortaya çıkan enerji mekanik enerjiye dönüştürülür. Pistonların yaptığı git gel hareketler mil dönme hareketi yapar. Türbinin uç kısmındaki alternatöre aktarılan bu mekanik hareket, elektrik enerjisine dönüştürülür ve enerji üretimi gerçekleşir.
Gaz türbinlerinin verimleri düşük olduğu için doğalgaz santrallerinde kombine çevrim ile verim yükseltilir. Bundan sonraki tüm işlemler buhar türbinine saf kızgın buhar yollayabilmek ve bu türbinde enerji üretebilmek için gerçekleştirilir.
Öncelikle şehir şebekesinden su alınarak EDI (Elektrodeiyonizasyon) adı verilen ünitelerde içindeki kum ve iletken kimyasallardan ayrıştırılır. Bu saflaştırma işlemi sonunda atık ısı kazanlarına gönderilir. Arıtılan su, atık ısı kazanın içinde gaz türbininde yanma sonucu oluşan çok yüksek sıcaklıktaki egzoz gazı ile borular vasıtasıyla ısıtılır. Bu ısıtma işlemiyle su, kazanlara gönderilir ve daha sonra tüm kazanlardan toplanarak degazör adı verilen tanka aktarılır. Degazör tankta da ısıtma işlemi gerçekleştikten sonra buhar kollektörüne iletim gerçekleşir. Böylelikle şebekeden alınan su, saf kızgın buhar haline getirilmiş olur. Buhar kollektöründen basınçlı bir şekilde buhar türbinin kanatlarına püskürtülen buhar, kanatlarda mekanik hareketi sağlar ve alternatör ile burada da enerji üretimi sağlanır.
Kombine çevrim santrallerinde verimi yüksek tutabilmek ve maliyeti azaltabilmek için geri dönüşüm çok önemlidir. Bu nedenle buhar türbininde elektrik üretmek için kullanılan kızgın buhar havaya salınmaz, kondenser adı verilen yoğuşma ünitesinde sıvı hale getirilir. Daha sonra kondenserden soğutma kulesine aktarılarak suyu soğutma işlemi gerçekleştirilir. Geri dönüşümü sağlanan su tekrar iç ihtiyaç için kullanılır.
Çoğu kaynaklarda bu santrallerin kurulum maliyetlerinin düşük olduğu ve ülkelerin elektrik ihtiyacını karşılama konusunda bağımsızlığını sağlayabilecek potansiyelde olduğu belirtilmektedir. Ancak ülkemiz için durum pek de öyle değil. Doğalgazı ithal ettiğimiz, santrallerde kullanılan türbinleri hatta ufak güçlü makineleri bile yabancı ülkelerden satın aldığımız, tüm bunlara ek olarak herhangi bir arızada yedek parçaları da dış ülkelerden getirdiğimiz hesaba katıldığında milli üretimin önemi bir kez daha öne çıkmaktadır. Bunun için yenilenebilir enerji kaynaklarını kullanabilmek ve panelleri, türbinleri üretebilmek dışa bağımlılığı azaltacaktır.
Burak Kesayak
Ondokuz Mayıs Üniversitesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü
Kuark Bilim Topluluğu Popüler Bilim Yayın Grubu
Kaynak: Powergen
Ana görsel: http://powergen.gepower.com
İkinci görsel: http://rollinghillsproject.com/images/Combined-cycle-generation-process.png
