Termik santral nasıl çalışır? Termik santrallerde elektrik enerjisi nasıl üretilir?
Elektrik enerjisinin üretiminde önemli bir yere sahip olan termik santaller kendine özgü bir çalışma prensibine sahiptir. Termik santralin ne olduğunun ve nasıl çalıştığının daha iyi anlaşılabilmesi için bölümlerinin ve özelliklerinin de bilinmesi gereklidir.
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.
İçindekiler
Termik santral nasıl çalışır?
Termik santrallerde ise kömür, doğalgaz, çöp, fueloil, linyit gibi maddeler yüksek sıcaklıklarda yakılır ve büyük bir kazandaki ve boru sistemlerindeki su ısıtılır ve yüksek basınçlı buhara dönüştürülür. Bu buharın yüksek basıncı türbinleri döndürür. Türbin de alternatörü çevirerek elektrik enerjisi üretilmesini sağlar.
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.
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 santralin çeşitleri
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.
