Termik santrallerin su ihtiyacı

UHA HABER / Su Politikaları Derneği Başkanı Dursun Yıldız, Termik santrallerin enerji tesisleri arasında en fazla su “tüketen” santraller olarak bilindiğini, Kömür Çevrim santralleri ürettikleri mwh enerji başına 1,5 ila 4,2 m3 su tüketerek, bu oranın Doğalgaz Çevrim santrallerinde 0,5 m3 ila 1,2 m3 arasında değiştiğini açıkladı.

Dursun Yıldız, bu santrallerde suyun proses suyu ve soğutma suyu olarak kullanıldığını hatırlatarak, buradaki proses suyunun saf su olduğuna dikkat çekti.

Su Politikaları Derneği Başkanı Dursun Yıldız, şöyle devam etti:

“Kazanın içerisine döşenen boruların içinden saf su geçirilir. Saf su kullanılmasının sebebi ise suyun içindeki magnezyum, kalsiyum gibi maddelerin ekipmanlara zarar vermesini engellemektir. Yanma sırasında ortaya çıkan ısı enerjisi ile bu boruların içerisinden geçen sular buhar fazına geçer. Suyun buhar fazına geçmesi yeterli değildir. Buhar fazına geçen bu suya ısı enerjisi verilmeye devam edilir.

Kazanda su buharlaştırıldıktan sonra bu buharın kızdırıcıda (superheater) yüksek basınç altında (136 bar) ve yüksek sıcaklıkta (535˚C) çok ısıtılması sağlanır. Bu işlem sırasında yanma işlemine kireç taşı katılarak desülfürizasyon işlemi doğrudan kazanın içinde gerçekleştirilmektedir. Bu sayede santralin çevreye verebileceği zararlar azaltılmakla birlikte santralin verimi de arttırılmaktadır.

Enerji yüklü bu kızgın buhar, buhar sevk boruları üzerinden türbine ulaşır ve türbin kanatlarına çarparak türbin milinin dönmesine neden olur bu sayede ısı enerjisi mekanik enerjiye dönüşmüş olur. Türbin miline akuple edilmiş jeneratör rotoru türbinle aynı hızda döner türbin hızı belirli bir hıza ulaştığında(Çatalağzı T.S ‘de 3000 dev/dak) jeneratör rotuna ikaz verilir ve jeneratör çıkışından elektrik enerjisi elde edilmiş olur, böylece santralin nihai amacı olan elektrik enerjisi elde edilmiş olur.

Türbinde iş gören, basınç ve sıcaklığı düşen buhar yoğuşmak üzere kondansere gelir. Kondanserde soğutma suyuyla yoğunlaşan buhar su fazına geçer ve saf su olarak yeniden sisteme gönderilir.

Bu işlemin sebebi buharın depolanamamasına karşılık suyun depolanabilme özelliğinin olmasıdır. Oluşan su sonra, tekrar kullanılmak üzere santralın ısı üretilen bölümüne(kazana) geri gönderilir. Yoğunlaştırıcıda soğutma işini sağlayabilmek için deniz, göl veya ırmaklarda bulunan su kullanılır. Su kaynaklarından uzak bölgelerde ise santralın hemen yanında bulunan soğutma kuleleri kullanılır. Bu kulelerin üzerinde görülen beyaz duman su buharıdır.

Soğutma Kuleleri

Eğer santral deniz, göl veya büyük debili bir nehir kenarında değilse soğutma kuleleri kullanılır. Türbinden kondensere gelen buharın ısısı soğutma kulesinden gelen suyla soğutularak yoğuşturulur. Isınan soğutma suyu da soğutma kulesinde tekrar soğutulur.

Soğutma kuleleri genelde üç tip kullanılır. 1. Cebri sirkülasyonlu (fanlı) ıslak tip soğutma kulesi 2. Doğal sirkülasyonlu (hiperbolik) ıslak tip soğutma kulesi 3. Kuru tip soğutma kulesi Doğal çekişli soğutma kulelerine su belirli bir yükseklikten girerek, aşağıya doğru dökülür. Bu sırada kulenin altından giren hava ise sudan daha soğuk olduğu için ısınarak yükselir. Böylece aşağıya akmakta olan su, yukarı çıkmakta olan hava tarafından soğutulur.

Kömürlü Termik Santrallerin Çevreye Etkileri

Termik santrallerde üretilen enerjinin sadece %30-40 oranındaki bir bölümü elektrik enerjisine dönüştürülebilmekte; kalan kısmı ise “kaçak enerji” olarak adlandırılmakta ve kazanından radyasyon ile çıkmakta ya da baca gazıyla birlikte bacadan atılmaktadır.

• Termik santrallerin en önemli çevresel etkilerinden biri de soğutma suyuyla ilgilidir Termik santrallerin soğutma suyu gereksinimi büyüktür. Bu nedenle termik santraller genellikle nehir, göl veya deniz gibi soğutma suyu kullanılabilecek kaynaklara yakın yerde kurulmaktadır.
• Yakın çevredeki göllere nehirlere atılan sıcak su buradaki ekolojik dengeyi bozmakta gerek su altı canlılarını gerek de karada yaşayan canlıların hayatını tehlikeye atmakdır.
• Termik santrallerin bacasından çıkan ve bitki örtüsünü en çok etkileyen gazlar kükürt dioksit ve azot oksitleridir. Yapraklardaki stomalar vasıtasıyla yaprak bünyesine giren bu gazlar yapraktaki klorofillerin yapısını bozmaktadırlar. Bitkiler üzerinde kirletici etkisiyle ortaya çıkan zararlar üç ayrı boyutta görülebilmektedir. Akut zararlanmaya uğrayan bitkiler derhal ölmekte, kronik zararlanma öldürücü olmamakla birlikte bitki kalitesini büyük oranda bozmaktadır. Görünmeyen (gizli) zarar ise zaman içinde ortaya çıkmaktadır.

Kaynak:  Kömürlü Termik Santraller .Mustafa Şen ve  Zeynep Pehlevan   http://ee.istanbul.edu.tr/uploads/duyurular/9108_komurlu_termik_santraller.pdf

[TÜHA Haber Ajansı, 03 Eylül 2021]