Serdar ERKAN, PROKON Mühendislik ve Müşavirlik A.Ş.

AMBARLI FUEL-OIL SANTRALI 4. Ve 5. ÜNİTELER YENİLEME VE ÇİFT YAKITLI DOĞALGAZ
KOMBİNE ÇEVRİM SANTRALINA DÖNÜŞÜM PROJESİ:
Ambarlı Projesi Türkiye’de ilk defa yürütülen Dünyada ise boyutu, kapsamı ve niteliği
açısından sınırlı sayıda örneği olan bir, “Doğal Gaz Kombine Çevrim Santralına dönüştürerek Yeniden
Tam Güçlendirme Projesi”dir.
Yatırımın Rasyoneli ve Somut Hedefleri:
Yatırımcı İdare olan EÜAŞ, 70’li yılların başında devreye alınmış olan Ambarlı Fuel-Oil Santralı
4 ve 5 no’lu ünitelerinin:
- Ekonomik işletme ömrünün dolması sonucu yüksek arıza frekansları dolayısıyla emre
amadeliğin çok düşük seviyelere gerilemiş olması;
- Santral devrede olduğunda bile, doğal performans degradasyonları sonucu enstale
kapasiteye ulaşılamaması;
- Santral yakıtı olarak diğer fosil kaynaklara (örneğin DG) nispeten çok daha pahalı 5 ve 6
no’lu Fuel-oil’in kullanılması ve devreye alma aşamasında ISO şartlarında %42 olan orijinal
Net termodinamik verimin zaman içersinde %35 seviyesine düşmüş olması dolayısıyla aşırı
yüksek kwsaat üretim maliyetleri;
- Doğası gereği yüksek kükürt oranlı fuel-oil kullanımı dolayısıyla atmosferik kirletici
emisyonlarının aşırı yüksek olması ve bu konuda Avrupa Birliğinden gelen ve Uyum Yasaları
gereği bağlayıcı uyarı ve talepler;
olarak özetlenebilecek “zorlayıcı faktörler” ortamında;
- Ambarlı sahili bölgesinin, sıfır rakımı/yüksek atmosferik basınçı sayesinde ideal Gaz Türbin
İşletme şartlarının varlığı ve soğutma amaçlı olarak deniz suyunun kullanımı ile doğal olarak
yüksek kondenser vakumu ile yine azami buhar türbin randımanı temin potansiyeli;
- İdeal bir “Greenfiled” proje sahasına kıyasla kısıtlı olsa da, mevcut 2 x 150 MW nominal
enstale güçten çok daha yüksek toplam kapasite tesisine imkan verecek arazinin varlığı;
- Ambarlı bölgesinde ulusal Enterkonnekte şebeke unsurlarının yoğunlaşmış olması;
- Türkiye’nin en büyük tüketici potansiyelinin bölgede olması;
- Kirletici emisyonlarda Doğal Gaz yakıta geçişin sağlayacağı çok büyük ölçüde düşüm;
-Kombine çevrim santrallarının doğaları gereği klasik buhar santralları ile karşılaştırılamayacak
ölçüde yüksek net termodinamik verimleri;
şeklinde özetlenebilecek “olumlu/kolaylaştırıcı” faktörleri değerlendirerek, mevcut santral proses
sistemlerinin ve alt yapı imkanlarının azami ölçüde muhafazası ve yeni sistemde aynen veya tadilen
kullanımı ile ilgili teknik/objektif ve yasal şartları da gözeterek, konu yatırımın mevcut buhar
türbinlerinin yeni sistemde de kullanımını bazında “full repowering” konsepti altında Doğal Gaz
kombine Çevrim Santralına dönüşümü şeklinde gerçekleştirilmesine karar vermiştir.
EÜAŞ, bu konsept çerçevesinde, mevcut enstale kapasitenin yaklaşık 3 katına çıkartılarak
ihraç edilebilir asgari net 2 x 400 MW kurulu güç tesisini ve yine asgari %54 net termodinamik verim
teminini hedeflemiştir.
Bu son derece iddialı yatırım vizyonu, emsallerine kıyasla son derece ekonomik bedelli bir
ihale sonucu 10 Kasım 2008 tarihinde Gurubumuzla imzalanan Sözleşme ile uygulama safhasına
geçmiştir.
1
Anahtar-Teslimi Mühendislik, Satınalma ve Yapım (EPC) Kapsamı:
Bu projenin esas amaç ve tasarım felsefesi gereği; mevcut 5-6 numaralı Fuel-Oil yakıtlı buhar
santralına ait olan ancak yeni sistemde de kullanılabilecek olan tüm alt sistem ve komponentler
rehabilitasyon ve/veya modifikasyona tabi tutularak yeni kombine çevrim ihtiyaçlarını karşılar nitelik
ve kapasiteye getirilecek, yeni kombine çevrim proses tasarımı kapsamında olmayan sistemler
sökülecek, ihtiyaç duyulmakla beraber ekonomik işletme ömrünü doldurmuş olması dolayısıyla
kullanılamayacak durumda olan alt sistemler, ekipman gurupları, ekipmanlar ve komponentler ise
sökülüp yenilenecektir.
Tam kapsamlı yeniden güçlendirme (full repowering) felsefesi gereği olarak, yeni Gaz Türbin
Jeneratör grupları ve destek sistemleri ile sökülecek olan Fuel-Oil ateşlemeli buhar kazanları yerine
Atık Isı Kazanları ve ilgili destek sistemleri temin ve tesis edilecektir.
Aynı şekilde, yeni Kombine Çevrim Santralının ihtiyaçlarını karşılamak üzere, 380 KV Şalt,
Doğal Gaz temin hattı ve RMS-A istasyonu, santral doğal gaz şebekesi ve RMS-A kapsamı dışında
kalan diğer tüm saha içi Doğal Gaz Sistem müştemilatı, yedek yakıt olarak kullanılacak 2 numaralı
motorin transfer ve besleme, demineralize ve kullanım suyu arıtma/dağıtım, evsel, yağlı ve
endüstriyel atık toplama ve arıtma, yangın algılama/alarm ve söndürme, enstrüman ve servis hava
temin/dağıtım, karma-metalurji şartlarında yeni su/buhar çevrim ihtiyaçlarını karşılayacak kimyasal
dozlama sistemleri, su/buhar numune alma/analiz sitemi, yardımcı proses buhar temin ve ısıtma
kazanları, yeni tesis edilecek Gaz Türbinleri ve Jeneratörleri ile Atık Isı Kazanları için yeni kapalı devre
tesisat soğutma su sistemleri gibi bakiye ve tali proses sistemleri de yeni olarak temin edilecektir.
Yeni sistemde aynen kullanılacak olan mevcut buhar türbin jeneratörlerine hizmet eden 154
KV şalt kesicileri ise modern SF6 kesicilerle değiştirilecek ve yeni bir şalt kontrol merkezi tesisi ile
proje kapsamı 4 ve 5. ünitelerin tüm 154 ve 380 KV şalt kontrolü merkezileştirilecektir.
Rehabilitasyon/Modifikasyon çalışmalarının en kritik unsuru, eski Fuel-Oil ateşlemeli kazan
buhar rejimi için tasarlanmış olan ve 35 seneden fazla görev icra etmiş olan mevcut buhar
türbinlerinin komple revizyonu/rehabilitasyonudur. Mevcut buhar türbinlerini sadece
tamir/revizyonu ile son derece iddialı net çevrim termodinamik verim garantileri sağlanamayacağı
için, işletme emniyeti, güvenilirliği ve işletme ömür uzatımı amaçlı genel tamirat/revizyon
işlemlerinden ayrıca, çok sayıda sabit ve döner buhar yolları unsurları tamamen yeniden tasarlanacak
modern aero-foil tasarımlı komponentlerle değiştirilerek, karakteristiği tamamen değişecek yeni
buhar rejimi şartlarında azami türbin kademe izentropik randıman değerleri elde edilecek, değişik
türbin basınç kademe grupları arasında optimum “hand-shake” sağlanacak, Alçak Basınç kademe
kondenser egzost kanal deviatörleri yeniden tasarlanacaktır. Bu amaçla mevcut buhar türbinlerinin
Laser Faro Arm ve White Light tarama teknikleri ile komple taraması yapılarak 3D tersine mühendislik
modelleri geliştirilmiş olup, bu yüksek çözünürlüklü 3D modellerin muhtelif işletme senaryo şartları
altındaki performansları “Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği” (HAD-CFD) teknikleri (RANS modeli)
kullanılarak simüle edilmektedir.
Buhar Türbin tamir/revizyon işleri kapsamında; sızdırmazlık/salmastra sistemleri komple
yenilenecek, guvernör vanaları rehabilite edilip Elektro-Hidrolik Konverter sistemine dönüştürülecek,
gerekli yeni yüksek basınç hidrolik sistemleri tesis edilecek, buhar türbin kasa ve muhtelif buhar
kontrol vana çatlakları/hasarları tamir edilecek, virörler yenilenecektir.
Buhar Türbin adasında mevcut diğer buhar türbin sistemleri müştemilatı ise (yağlama yağı
sistemleri, sızdırmazlık yağı sistemleri, reglaj hidrolik sistemleri, deniz suyu/demin su, demin su/yağ,
demin su/hidrolik, demin su/H2, demin su/hava kapalı devre soğutma sistemleri, salmastra buhar
sistemi ve yoğuşturucuları, start-up ve işletme ejektör ve ejektör kondensesi sistemleri vs) komple
2
rehabilite edilerek veya yenilerek kombine çevrim ihtiyaçlarını karşılar hale getirilecektir. Mevcut
Yüksek Basınç /Orta Basınç buhar türbin by-pass sisteminin rehabilitasyonu ve yeni Yüksek Basınç ve
Alçak Basınç by-pass istasyonlarının tesisi ile %100 kapasiteli türbin buhar bypass sistemi temin
edilecektir.
Mevcut kondensat arıtma/parlatma sistemi kapsamlı bir revizyona tabi tutulacaktır. Mevcut
Yardımcı Buhar Türbin tahrikli ve elektrik motor tahrikli kazan besleme suyu pompaları sökülerek,
yeni “Hydraulic Drive” devir kontrollü YB, OB ve AB pompaları temin edilecek, kondensat tahliye
pompaları ise değişken frekans tahrik sistemleri (VFD) ilave edilerek optimum çalışma şartları ve güç
tüketim tasarrufu temin edilecektir.
Isı Atım Sisteminin birinci unsuru olan kondenserlerin tüm eşanjör tüpleri orijinal malzeme ile
değiştirilecek, kondenser ana giriş/çıkış boru sistemleri komple yenilenecek, in-situ döküm metodu ile
imal edilmiş deniz suyu alma ve kondenser besleme kanalları rehabilite edilecektir. Kondenser
Soğutma Deniz suyu Sirkülasyon sisteminin rehabilitasyonu ve yeni kombine çevrim proses şartlarına
uyumu için hidrolik tahrikle kanat atak açısı değiştirebilme yeteneğine sahip propeler tipi yeni deniz
suyu sirkülasyon pompaları tesis edilecek ve böylece çok sayıda değişik işletme şartlarının gerektirdiği
debi ve toplam dinamik irtifa ihtiyaçları pompa veriminde azalma olmadan karşılanarak işletme
esnekliği ve ekonomisi temin edilecektir.
Deniz suyu alış havuzlarındaki mevcut döner elekli sistemler iptal edilerek modern basınçlı
hava ters yıkama sistemlerinin (TAPIS) tesisi ile soğutma sisteminin kalitesi ve kapasitesi
yükseltilecektir.
Gaz Türbin adası teçhizat temin kapsamı içerisinde komple yeni DCS/I&C sistemi temin
edilecek, mevcut buhar türbin adası pnömatik esaslı türbin kontrol sistemi ise tamamen sökülerek
komple yeni bir sayısal kontrol sistemi temin edilecektir. Yeni I&C sistemi ile uyumlu olamayacak tüm
saha sensör ve aktüatörleri iptal edilerek yenileriyle değiştirilecek, yeni çevrim proses ihtiyaçlarını
karşılamak için yeni saha sensör ve aktüatörleri tesis edilecektir. Gaz Türbin adası için temin edilecek
Orta Gerilim /Alçak Gerilim şalt teçhizatı ile beraber buhar türbin adası OG/AG şalt teçhizatı da
komple yenilenecektir. Gaz Türbinleri, Atık Isı Kazanları ve rehabilite edilmiş buhar türbin ada
sistemleri zincirinin tüm I&C fonksiyonları yeni temin edilecek santral DCS sistemine entegre edilecek,
keza tali proses sistemlerinin de izlenmesi ve gerektiğinde merkezi ölçü/kontrolü için gerekli imkanlar
temin edilecektir.
Yeni temin edilecek Gaz Türbin Jeneratörlerinin 380 KV, aynen kullanılacak Buhar Türbin
Jeneratörlerinin ise 154 KV Milli Şebekeye bağlanacak olması hasebiyle Dünya’da bir ilk teşkil edecek
olan yeni kombine çevrim bloklarının çok sayıda olası normal ve arızi çalışma rejim senaryolarını ve
şartname gereği GT egzoz bypass baca yokluğunun gereksinimlerini, yeni tesis edilecek buhar by-pass
sisteminin imkanlarını ve şartname gereği 480 derece GT egzoz sıcaklığında kuru çalışma yetenekli
Atık Isı Kazanlarının tüm imkan, yetenek ve kısıtlamalarını kaale alarak, en modern, işletme kolaylık ve
esnekliği sağlayacak ve yeterli “redundancy” ile işletme ölçüm/izleme ve kontrol veri güvenliğine
sahip bir DCS entegrasyonu temin edilecek, orijinal ekipman tedarikçilerince temin edilen alt-kontrol
sistemlerinin santral DCS sistemine entegrasyonu için gerektiği yerde, modbus, intranet gibi network
bus iletişim sistemlerine ilaveten kritik veri iletişim ihtiyaçları için ilave “hardwired” bağlantıların da
tesisi cihetine gidilecektir. Paralel operatör konsollarının ve ilgili veri iletişim sistemlerinin hem lokal
GT Güç Kontrol Merkez (PCC) ünitelerine hem de BT binasındaki Merkezi Kontrol Odasına tesisi ile,
istendiğinde, Gaz Türbin ünitelerinin hem merkezi hem de lokal olarak start-up ve kontrol imkanı
şeklinde işletme esnekliği temin edilecektir.
Yeni Atölye ve Ambar Binaları, atölye ekipmanları, yeni yapılacak olan tüm yapıların altyapı
tesisleri, yollar ve santral sahasının peyzaj düzenlemesi de proje kapsamında tamamlanacaktır. Yeni
3
bir kimya laboratuarı tesis edilecek, intercom, video-phone, merkezi sayısal saat sistemi vb gibi
kolaylıklar temin edilecektir.
Bu çalışmalar çerçevesinde tesis edilecek 2 adet, ISO şartlarında 282 MW kapasiteli Siemens
4000F model gaz türbin-jeneratör grubu ve bu gaz türbinlerinin egzoz ısısından buhar üretecek iki
adet düşey tipte, doğal sirkülasyonlu 3 basınç kademesi + tekrar kızdırma yetenekli, aynı ISO
şartlarında toplam 360 ton/saat buhar üretim kapasiteli Atık Isı Kazanlarının tesisi ve mevcut buhar
türbinlerinin rehabilitasyonu ile nominal gücü 300 MW olup, devre dışı olma tarihleri itibariyle 270
MW civarına düşmüş olan toplam tesis kurulu gücü asgari 816 MW’a yükseltilmiş olacaktır. Bu şekilde
net nominal termodinamik verimi %40 civarında olup son yıllarda %35 seviyelerine düşmüş olan eski
tesisin yerine çok daha ekonomik bir enerji kaynağı olan Doğal Gaz ile asgari %54 net termodinamik
verim temini sayesinde, eski tesis ile karşılaştırılmayacak ölçüde çok daha ekonomik bir enerji üretimi
sağlanacak, mevcut kapasite ise yaklaşık 3 katına çıkarılarak azami kamu yararı temin edilecektir.
Projenin anahtar teslimi yapımını üstlenen Ortaklığımız tamamen Prokon Şirketler Gurubu
üyeleri olup, herhangi bir yabancı teknoloji tedarikçisi veya mühendislik firmasının konsorsiyum veya
girişim ortaklığı bulunmamaktadır. “Greenfield” bir kombine çevrim santralı projesinin konvansiyonel
ihtiyaçlarıyla karşılaştırılamayacak boyutta mühendislik ve proje yönetim meydan okumaları arz eden
bu Projenin tüm proses/termodinamik çevrim, kavramsal, temel ve detay mühendislik çalışmalarının,
teknolojik ekipman satın-alma, inşaat, imalat, rehabilitasyon, revizyon, montaj, devreye-alma ve
deneme işletmesi faaliyetlerinin tamamen Türk mühendislik ve müteahhitlik ekipleri ile icra
edilmekte olması ayrı bir kıvanç kaynağımızdır.
Şu ana kadar yapılan proses tasarım, termodinamik çevrim optimizasyon, buhar türbin ve ısı
atım sistem rehabilitasyon/modifikasyon, tersine mühendislik, modelleme ve simülasyon çalışmaları,
EÜAŞ’ın konu iddialı kurulu güç ve verim hedeflerinin de ötesine geçilerek ISO şartlarında 820 – 825
MW kurulu güç ve %55-56 net termodinamik verim sağlanabileceğini göstermiştir.
Sonuçları öngörülebilir/planlanabilir konvansiyonel mühendislik süreçleri yönetiminin
ötesinde, bir bakıma bir AR-GE mühendislik projesi hüviyetine bürünmüş olan çalışmalarımızın bu
şekilde başarılı bir sonuca ulaşarak sözleşmesel performans yükümlülüklerimizin ötesine geçilebilmesi
için tüm insan ve mali kaynaklarını seferber etmiş olan gurubumuz, İdare’nin bu iddialı konseptinin
başarıyla son derece ekonomik olarak hayata geçirilmesi sağlayarak bölgemizdeki diğer ülkeler için de
örnek bir içtihat oluşturmayı hedeflemiştir.
Serdar Erkan
Genel Müdür, EPP İş Ortaklığı
Ambarlı Proje Direktörü, PROKON Mühendislik A.Ş.
4