Elektrik enerjisi elde etmek için kullanılan 3 türlü santral vardır. Bunlar hidroelektrik, nükleer ve termik santrallerdir.
Burada sadece termik santraller konusuna çalışacağız. Termik santraller en genel anlamıyla, ısı enerjisini elektrik enerjisine çevirmeye yarayan sistemlerdir.
Termik santrallerde, su yüksek basınç altında (150-160 bar) ve yüksek sıcaklıkta (550 derece) buharlaştırılır. Buharlaştırılan yüksek basınçlı su, alçak basınçlı türbinlere geçerek, buradaki mekanizmayı harekete geçirir. Türbinlere gelen buharın gücü, türbinlerde mekanik bir enerjinin oluşmasını sağlar ve bu mekanik enerji elektrik enerjisine çevrilmiş olur.
TERMİK SANTRAL NEDİR, NASIL ÇALIŞIR?
Termik santraller katı, sıvı ve buhar halindeki yakıtlarda var olan kimyasal enerjiyi ısı enerjisine, ısı enerjisini hareket (kinetik) enerjisine, hareket enerjisini de elektrik enerjisine dönüştüren tesislerdir. Kısaca termik santraller kimyasal enerjinin elektrik enerjisine dönüştüğü tesislerdir. Termik santrallerin içinde en karmaşık yapıya sahip olanları Katı Yakıtlı Buhar Santralarıdır. Daha basit yapılardaki Gaz Türbinleri diğer bir termik santral örneğidir. Bu iki termik santralın bir araya getirilmiş hali nede Kombine Çevrim Santralleri adı verilmektedir
Termik Santralde Temel Sistemler-Çevrimler Ve Elemanlar
Bir santralin temel elemanları şunlardır;
1) Kazan
2) Buhar türbini
3) Jeneratör
Termik Santraller; yakıttaki kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine dönüştüren tesislerdir. Fakat santralde bu enerji değişimi tek kademede gerçekleşen bir olay değildir. Yakıtın kimyasal enerjisinin ısı enerjisi şeklinde açığa çıkması için kimyasal bir olay olan yakıtın yanma prosesi gerçekleşmelidir. Bu prosesin termik santrallerinde oluşturulduğu yere Kazan denir. Kazanda açığa çıkan bu enerji, kazanın içerisindeki borularda dolaşan suya verilir ve su buhar fazına geçer. Buhar fazına geçen bu suya ısı enerjisi verilmeye devam edilir. Enerji yüklü bu buhar, buhar türbini rotoruna verilir ve buhar türbin rotorunu harekete geçirerek buhardaki ısı enerjisi hareket (kinetik) enerjisine dönüştürülmüş olur.
Bu hareket enerjisi bir döner alternatif makinesi olan senkron jeneratöründe elektrik enerjisine dönüşür. Böylece prosesten istenilen nihai hedef gerçekleşmiş olur. Yalnız olay burada anlatıldığı gibi termik santrallerde basit ve kolay olarak gerçekleşmez. Yanma, bir kazan ya da buhar üretecinde gerçekleştirilir ve suyun buhara dönüştürülmesini, daha sonrada bunun yüksek basınç altında (170 bar),yüksek sıcaklıkta(540′C) çok ısıtılmasını sağlar. Buhar önce türbinin yüksek basınçlı bölümünde ve daha sonra yeniden çok ısıtıldıktan sonra orta ve alçak basınçlı bölümlerde genişler. Birbirini izleyen bu genişlemeler sırasında ısı enerjisi mekanik enerjiye dönüşür. Kondensede soğutulan buhar tekrar su haline döner; türbinden çektiği buharla çalışan bir yeniden ısıtma bölümüyse suyun ısısını yükseltip kazana gönderir. Buhar ve su bir kapalı devre halinde dolaştıkları için bu çevrim sonsuza kadar yenilenir.
Duman kazan çıkışında büyük oranda ısı yitirir ve elektro filtreden sonra havaya verilir, böylece yanma olayı gerçekleşir. Kömürle çalışan santrallerde dumanın daha sonra elektrostatik düzenekler yardımıyla tozu alınır ve bacadan dışarı atılır. Bu arada türbinde yaratılan mekanik enerji bir alternatöre iletilir ve burada elektrik enerjisine dönüştürülür.
Termik santrallerde kömür kullanımı için gerekli olan tesisler gaz ya da mazota oranla çok daha önemli ve büyüktür.
Burada özellikle kömürün demiryolu, akarsu ya da deniz yoluyla santrale getirilmesi, boşaltılması, depolanması,
santral alanı içinde dolaştırılması ve kazana verilmesi için gerekli tesisler yapılmalıdır. Kömür önce toz haline
getirildikten sonra, önceden mazotla 500′C’a kadar ısıtılmış olan yanma odalarının brülörlerine kuvvetli bir hava
akımıyla gönderilir. Bu odaların birkaç yüz metre küp‘ü bulan bir hacmi ve birkaç bin metre kare büyüklüğünde bir
ısıtma alanı vardır
Termik santralleri büyük debili akarsu yakınında veya deniz kıyısına kurmak gerekiyor; böylece santralde üretilen ısının yarısını boşaltan kondansenin suyla beslenmesi sağlanır. Sıcak su ırmağa doğrudan boşaltıldığı gibi (açık devre soğutma) büyük soğutma kulelerine yollanabilir; burada havayla temas ederek kısmen buharlaştıktan sonra kondanseye basılır.
Bu da videosu:
