Termik Santral Nasıl Çalışır? Nasıl Elektrik Üretir?

Elektrik ile ister ilgili olun ister de olmayın, kimi zaman bu soruya yanıt aramış olmanız çok olası: Termik santral nasıl çalışır?

Termik santral ısı enerjisini elektrik enerjisine çeviren enerji tesisidir. Termik santralde katı, sıvı, gaz yakıtlarda bulunan kimyasal enerji elektrik enerjisine çevrilir. Termik santrallerin çoğunda birincil yakıtların yakılması suyu ısıtır ve buhara dönüştürür. Buharın basıncı elektrik üreten buhar türbinlerini çalıştırır. Ardından buhar yoğunlaştırılır ve sisteme geri döndürülür.

Termik santrallerde kömür, doğalgaz, fueloil, nükleer enerji, biyokütle ve atıklar dahil olmak üzere birkaç farklı türde ısı kaynağı kullanabilir. Peki, kısaca anlattığımız bu çalışma prensibini biraz daha detaylandıralım tam anlamıyla yanıt verelim.

Termik Santral Çalışma Prensibi

Termik santralde kömür, doğalgaz, çöp, fueloil, linyit gibi maddeler yüksek sıcaklıklarda yakılır. Büyük kazanlardaki ve boru sistemlerindeki su ısıtılıp yüksek basınçlı buhara dönüştürülür. Bu buharın yüksek basıncı türbinleri döndürür. Türbin de alternatörü çevirerek elektrik enerjisi üretilmesi işlemini yapar.

Elektriğin üretilebilmesi için bir dönme etkisine ihtiyaç vardır. Bir elektrik üreteci yani generatör dönme etkisiyle mıknatıslanmalı ve elektrik üretmelidir. Ancak generatör kendi kendine dönemez. Onu döndürecek bir güç gereklidir. Bu generatörü bir türbine (pervaneye) bağlarsak ve bu türbinin de bir dış etki ile dönmesini sağlayabilirsek aynı anda generatörü de döndürmüş oluruz. Bu sayede de mıknatıslanmayı sağlayabiliriz.

Şimdi de generatörün bağlı olduğu türbini döndürecek bir etkiye ihtiyacımız var. Termik santralin türbinini bir gazı veya yakıtı yakıp sonucunda oluşan buharın basıncını kullanarak döndürmemiz mümkün.

Basitçe anlattığımız bu çalışma prensibinin detaylarına da bakalım. Ama öncelikle zihninizde iyice oturması için sıralamayı tekrar edelim.

Termik santralin çalışma prensibi sırasıyla şöyledir:

• Doğalgaz, kömür, fuel-oil gibi yakıtlar kazanlarda yakılır.
• Kazanlarda oluşan yüksek basınçlı buhar türbine gönderilir.
• Türbin dönme hareketi yapmaya başlar ve türbine bağlı elektrik üretmekle görevli alternatörü (generatörü) döndürmeye başlar.
• Alternatör elektriği üretir ve üretilen elektrik yükseltici trafolar vasıtasıyla yüksek gerilime çevrilerek iletim hatlarına gönderilir. İletim hatları ile beraber de son kullanıcılara yolculuğu başlar.
• Yanma sonucu oluşan sıcak buhar soğutma kulelerine gönderilerek soğutulur ve bu çevrim sürekli devam eder.

Termik santralin çalışma prensibinin daha iyi anlaşılabilmesi için santral içindeki parçaların da ne işlev gördüğünü bilmenizde fayda vardır. Yukarıdaki resimdeki sıralamasına göre aşağıda özetleyeceğiz.

Termik Santralin Bölümleri

Termik santralin içerisindeki elemanlar ve görevleri şöyledir:

1. Soğutma kulesi

Türbinden çıkan yüksek basınçlı buhar soğutma kulesine gönderilerek soğutulur ve tekrar su haline dönüştürülüp çevrimde tekrar kullanılır.

2. Transformatör

Üretilen elektriğin gerilimini yükselterek iletim hattına gönderen dönüştürücüdür.

3. Alternatör (Generatör)

Mıknatıslanıp elektriği üreten kısımdır.

4. Düşük basınçı türbin

Düşük basıncın olduğu türbindir.

5. Kondansör

Yoğunlaşma işleminin yapıldığı kısımdır.

6. Orta basınçlı türbin

Orta ölçekte basıncın olduğu türbindir. Yüksek basınç türbinine benzer, ancak daha büyüktür, böylece buharlaşma daha da genişler. Yüksek basınçta su ve buhar içerir ve türbin için akış üretir.

7. Yüksek basınçlı türbin

Yüksek basıncın olduğu türbindir. Buharın türbin kanatlarından geçerken genleşmesine izin vererek termal enerjiyi mekanik enerjiye dönüştürür.

8. Konveyör

Yakıtı yakılmak üzere üretim bölgesine taşıyan banttır.

9. Kazan

Yakıtın yakıldığı büyük haznedir. Kazan sıcaklığı 1300 dereceleri bulabilir.

10. Hava girişi

Oksiyen girişinin yapıldığı yerdir.

11. Baca

Dumanın atıldığı bölgedir.

Bölümlerini özetledikten sonra termik santralde kullanılabilecek kaynak çeşitlerine de göz atalım.

Termik santraller yakıtlarına ve kaynaklarına göre çeşitlendirilebilir:

• Kömür santralleri
• Petrol santralleri
• Nükleer santraller
• Jeotermal santraller
• Solar termal santraller
• Biyokütle santralleri
• Doğalgaz santralleri

Termik santraller kurulum maliyetlerinin uygun olması, yakıt maliyetinin düşük olması, kısa vadede yüksek karlılık oluşturması, üretim kapasitelerinin yüksekliği, yakıtın çıkarıldığı bölgelerde konumlandırılırsa taşıma masrafının azlığı gibi gerekçelerle günümüzde halen en çok tipi bulunan elektrik üretim tesisleridir.