TERMİK SANTRALLERDE PERİYODİK/PLANLI BAKIM

TERMİK SANTRALLERDE PERİYODİK
BAKIM-REHABİLİTASYON
MEHMET DEĞİRMENCİ
EYLÜL 2015
Giriş:
• Ülkemizde bulunan termik santrallerin büyük bir bölümü yaşlı santraller kategorisinde
değerlendirilebilecek işletme ömrüne sahip santrallerdir.
• Bu santrallerin verimliliklerini koruyabilmeleri, çevre yasalarında belirtilen emisyon limit
değerlerine uygun olarak işletilebilmeleri ve emre amadeliklerinin artırılabilmesi için
yapılması gerekli en önemli işlerden birisi de periyodik/planlı bakım ve gerekiyorsa da
rehabilitasyon çalışmalarıdır.
• Kısa vadeli olan ve santralin günlük işletiminde kullanılan ölçü-kontrol cihazları ile
santral işletme teknisyenlerinin saha kontrolleri esnasında tespit edilen aksaklıkları
gidermeye yönelik ve duruş gerektirmeyen bakımlar kısa vadeli hatta günlük bakımlar
olup, bizim konumuzun dışındadırlar.
• Periyodik/planlı bakım çalışmalarının daha da kapsamlı ve büyük boyutlu olanını
rehabilitasyon olarak adlandırmak mümkündür. Örneğin Baca Gazı Arıtma Tesisi
yapılması (FGD ve/veya DNOx), kazan ısı transfer yüzeylerinin artırılması vb. Kimi
zaman Planlı/periyodik bakım çalışmaları ile rehabilitasyon çalışmaları birlikte ve
koordineli yürütülebilmektedir.
• Periyodik/Planlı bakımlar; önceden planlanmış, değişmesi/yenilenmesi gereken
malzemeleri tedarik edilmiş, 1 ay civarında duruş gerektiren, santral verim ve
performansını artırmaya yönelik bakım çalışmalarıdır.
• Sunumda periyodik/planlı bakım ve rehabilitasyon konusu birlikte değerlendirilecektir.
Santrallerin rekabete dayalı piyasa koşullarında kaliteli, sürekli ve güvenilir üretim
yapabilmesi için bu bakım çalışmaları günümüzde daha da önemli duruma gelmiştir.
Kamu Sektörü Santrallerinde yapılan ve yapımı devam eden
rehabilitasyon çalışmalarında elde edilen ve elde edilecek üretim artışları
Bu santrallerin büyük bölümü
özelleştirilmiş olduğundan
beklentinin karşılanma oranı
hakkında bir bilgi mevcut
değildir. Ancak bu rakamlar
termik santrallerin
rehabilitasyonlarından
beklentinin ne kadar büyük
olduğunu ortaya koymaktadır.
(*)M.Başaran Kömürlü Santrallerde Verimi Artırma Çalışmalarına İki Örnek
Periyodik / Planlı Bakım ve Rehabilitasyonun Amacı;
•
•
•
•
•
•
•
•
Kaliteli, güvenli ve sürekli enerji üretimi
Santral verimini en üst seviyeye çıkartmak
Üretim maliyetini azaltmak
Beklenmedik arızaları en aza indirmek
Emre Amadelik oranını artırmak
Gereksiz malzeme kullanımını asgariye indirmek
Trip, plansız yük düşümü vb istenmeyen olayları minimize etmek
Emisyon değerleri konusunda gerekli önlemleri almak… şeklinde özetlenebilir.
Bu ana kriterler genel termik santral performansına direkt etki eden temel unsurlar olup, daha
ileride ayrıntılı açıklamalar yapılacaktır.
Termik Santralleri genel olarak Doğalgaz Kombine Çevrim Santralleri ve Kömür Yakan Santraller
olarak ikiye ayırırsak;
• Doğalgaz Kombine Çevrim Santralleri
Doğal Gaz Kombine çevrim santrallerinin ana bileşenleri;
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Gaz Türbinleri ve Kompresörler
Atık Isı Kazanları
Kazan Besleme Suyu Sistemleri
Buhar Türbinleri
Buhar Türbini Yağlama Sistemleri
Kondenserler ve kondensat sistemi
Alçak ve Yüksek Basınç Isıtıcıları
Ünite Ana ve Yardımcı Trafoları
Su Arıtma Üniteleri
Ana soğutma suyu sistemleri
Yardımcı Soğutma Suyu Sistemleri(Kapalı Devre Soğutma Suyu sistemleri)
Şalt Sahaları
RMS (Doğalgaz basıncı düşürme istasyonları)
CEMS (Sürekli Emisyon Ölçüm Sistemleri)
• Kömür Yakmalı Santraller
Kömür Santralleri Ana Bileşenleri;
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Buhar Kazanları
Kazan besleme suyu sistemleri
Kömür Bunkerleri
Kömür Değirmenleri
Taze Hava Fanları
Cebri Çekme Fanları
Baca Gazı Resirkülasyon fanları
Luvo’lar (Dönerli hava ısıtıcıları)
Elektrostatik Filtreler
Uçucu Kül Bunkerleri ve kül sevk sistemleri
Kazan altı curuf çıkartma ve curuf sevk sistemleri
Buhar Türbinleri
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Kondenserler ve kondensat sistemi
Alçak ve Yüksek Basınç ısıtıcıları
Ünite Ana ve Yardımcı Trafoları
Su Arıtma Üniteleri
Ana soğutma suyu sistemleri
Yardımcı Soğutma Suyu Sistemleri(Kapalı Devre Soğutma Suyu Sistemleri)
Şalt Sahaları
Tedarikçiden stok sahasına kömür taşıyan bantlar
Kömür ön kırma binası ve kırıcılar
Stok Sahasından Değirmen kömür bunkerlerini besleyen kömür bantları
Baca gazı arıtma sistemleri (FGD, DeNOX)
• Periyodik/planlı bakım konusunun daha iyi açıklanabilmesi ve Santrale katkısının daha iyi
vurgulanabilmesi için kamu kesimi santrallerinin üretim parametrelerine göz atmak yararlı
olacaktır.
Kamu Kesimi Santrallerinin 2014 yılı Ana Üretim Parametreleri
• Linyitle çalışan Santrallerde
23.992.639 MWh
• Fuel-Oil’ le çalışan Santrallerde
228.542 MWh
• Taşkömürüyle çalışan Santrallerde
1.510.740 MWh
• Doğal Gazla çalışan Santrallerde
21.636.963 MWh olmak üzere
TOPLAM 47.368.885 MWh enerji üretimi gerçekleştirilmiştir.
Bu üretimin gerçekleştirilmesi için yakılan ANA YAKIT miktarları ise
• Linyit
35.723.184 Ton
• Taş Kömürü
1.118.676 Ton
• Fuel-oil
60.411 Ton
• Motorin
31.513 Ton
• Doğal gaz
4.401.096.697 Sm3
Yine bu üretimin gerçekleştirilmesi için yardımcı yakıt olarak 126.335 ton fuel oil,
19.106 ton motorin yakılmıştır.
2014 yılı içinde termik santrallerin;
• Kapasite Kullanma Faktörü
:% 50,10
• Emreamade Olma Faktörü ( Üretim)
:% 64,34
• Özgül Isı Tüketimi
:2.222 kkal/kWh
• Termik Verim
:% 38,71
• Brüt Üretim Maliyeti ( Yakıt )
:16,09 Kr/kWh
şeklinde gerçekleşmiştir.
Aynı Yıl İçin ÜRETİLEMEYEN ENERJİ Dağılımı İse;
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Planlı devre dışı olma nedeniyle
Zorunlu devre dışı olma nedeniyle
Tamir ve bakımlar nedeniyle
YTM talebi nedeniyle
Primer Frekans Etkisi nedeniyle
Yakıt miktarı ve kalitesi nedeniyle
Kül curuf sistemi nedeniyle
Atmosferik şartlar nedeniyle
Çevre nedeniyle
Şebeke arızaları nedeniyle
Toplam 46.859.441 MWh dir.
:5.191.663 MWh
:7.389.021 MWh
:20.819.726 MWh
:4.279.756 MWh
:711.014 MWh
:5.649.118 MWh
:402.979 MWh
:1.675.438 MWh
:539.485 MWh
:201.240 MWh olmak üzere
• Bu veriler santrallerin periyodik/planlı bakımlara, rehabilitasyona ne kadar ihtiyacı olduğunu
göstermektedir.
• Özellikle yaşlı termik santrallerde ortaya çıkması muhtemel sorunları minimize
edebilmek için bir periyodik/planlı bakım programı yapılması zaruret haline gelmiştir.
• Temel amaç; santralde bulunan özellikle üretime direkt etki eden ekipmanların
bakım/onarım/parça değişimi gibi işlerinin önceden belirlenmiş zamanlarda yapılarak
arıza sıklığının azaltılmasını sağlamaktır.
• Özellikle yaşlı santrallerde arıza nedeniyle üretilemeyen enerji miktarları önemli
düzeylere ulaşabilmektedir.
• Arıza nedeniyle kamu sektöründe üretilemeyen enerji miktarı 2014 yılında yaklaşık;
47.000.000 MWh tir.
Santral kaynaklı arızalar nedeniyle 2014 üretilemeyen enerji yaklaşık;
• Planlı devre dışı olma nedeniyle
• Zorunlu devre dışı olma nedeniyle
• Tamir ve bakımlar nedeniyle
: 5.191.663 MWh
: 7.389.021 MWh
: 20.819.726 MWh olmak üzere
toplam
33.400.410 MWh tir.
Bu miktar üretilemeyen enerjinin katı yakıtlı santrallere ait olan kısmı;
27.278.638 MWh tir
2014 yılında serbest piyasada ortalama elektrik satış fiyatı
160 TL/MWh tir.
2014 yılında kamu sektörü kömür santrallerinde arıza nedeniyle
üretilemeyen enerjinin parasal değeri yaklaşık;
4.364.000.000TL dir.
• Görüldüğü gibi iyi bir bakım planlaması ile kazanılması muhtemel olan meblağ
oldukça yüksektir.
• Bu santrallerin çok büyük bir kısmı özel sektöre devredilmiş (özelleştirilmiş)
bulunmaktadır.
• Özel sektöre devredilen hemen tüm santrallerde belirli bir iyileşme hemen göze
çarpmaktadır.
• İyileştirme/Rehabilitasyon Sonrası Muhtemel Verimlilik Artışları
(Mühendis ve Makine. Cilt 52, Sayı 617)
• Görüldüğü gibi rehabilitasyon ve periyodik/planlı bakımlar sonrası edinilen geri kazanım çok
büyük oranlardadır.
Ülkemizin en çok kömür yakan 2 santralına ait genel üretim değerleri;
• Afşin-Elbistan A Termik Santralı
•
•
•
•
•
Kurulu gücü
:3×340 + 1×335 1355 MW
Nominal Yıllık Üretim Kapasitesi
:8.800.000.000 kWh
2014 Yılı Brüt Üretimi
:2.336.510.000 kWh
2014 Yılı Santral içi nedenlerden kaynaklanan kayıp enerji : 9.046.938.000 kWh
2014 Yılı Kapasite Kullanma Faktörü :19,68 %
Devreye Alınma Tarihleri:
•
•
•
•
1.Ünite
2.Ünite
3.Ünite
4.Ünite
:07/07/1984
:03/03/1985
:25/01/1986
:13/06/1988
Santralın ilk ünitesi 31, son ünitesi 27 yaşındadır.
• Afşin-Elbistan B Termik Santralı
•
•
•
•
•
Kurulu Gücü
:4×360 MW
1440 MW
Nominal Yıllık Üretim Kapasitesi
:9.360.000.000 kWh
2014 Yılı Brüt Üretimi
:3.036.710.000 kWh
2014 Yılı Santral içi nedenlerden kaynaklanan kayıp enerji : 7.337.380.000 kWh
2014 Yılı Kapasite Kullanma Faktörü : 24,07 %
Devreye Alınma Tarihleri:
•
•
•
•
1. Ünite
2. Ünite
3. Ünite
4. Ünite
geçmiştir.
: 03/03/2006
: 18/09/2006
: 23/06/2006
: 14/11/2006 İlk ünite devreye alınalı 9 yıldan fazla zaman
• Birçok santralımız emisyon sınır değerlerine uyabilmekten çok uzaktadırlar.
• Bazı santrallerimizde elektrofiltre verim değerleri ya çok düşük ya da filtreler dizayn değerinde
çalıştırılamamaktadır.
• Birçok santralde Baca Gazı Desülfirizasyon tesisi bulunmamaktadır.
• Hava Kalitesinin Korunması yönetmeliğinde belirtilen sınır değerlere uyma zorunluluğu 2017
yılı sonunda başlayacaktır. Bir çok termik santral enerji üretimine son vermek zorunda
kalacaktır.(Sanayi Kaynaklı Hava Kirliliğinin Kontrolü Yönetmeliği Ek Geçici Madde 3’e göre
özelleştirme sürecinin tamamlanıp tamamlanmadığına bakılmaksızın, bu tesisler için çevre
iznini alma süresi 31.12.2017 tarihini geçemez.)
• Birçok santralimizde kömür stok sahasının “kömür homojenizasyon” görevi unutulmuş
durumdadır.
• Ülkemizdeki kömür santrallerinin pek çoğu çok eski durumdadırlar. Bu santrallerin yıllık
üretimleri ve kapasite kullanma faktörleri göz önüne alındığında; teknolojik yenileme,
modernizasyon ve periyodik/planlı bakım ihtiyaçları daha da açıkça görülmektedir.
• Ayrıca 2017 yılı sonuna kadar çevre izni alma zorunluluğunun ortaya çıkartacağı durumun
“üretimi durdurma” şeklinde tezahür edeceği de açık bir gerçektir.
Periyodik/Planlı bakımın termik santrale katkılarını
açıklamak için
• Bir Doğalgaz Kombine Çevrim Santralı Gaz Türbinlerinde 100.000 işletme saati
sonunda yapılan bakım sonucu elde edilen üretim değerlerine göz atmak yararlı
olacaktır.
• Bu değerler ülkemizde bulunan bir özel sektör doğalgaz kombine çevrim santralinden
alınmış olup, fiili değerlerdir.
• 100.000 işletme saati sonunda yapılan periyodik/planlı bakım sonucu hem gaz
türbinlerinde, hem de buhar türbinlerinde önemli kazanımlar sağlanabilmiştir.
Görüldüğü gibi gaz türbinlerinde iyi bir bakım sonucu generatör çıkış gücünde %2.69,
Özgül ısı tüketiminde ise %1.14 oranında iyileştirme sağlanabilmektedir.
• Bu bakımların süreleri ise gaz türbinlerinde yaklaşık 25 gün, buhar türbinlerinde de 40 gün
dolaylarındadır.
• Buhar türbinlerinde ayrıca Yüksek, Orta ve Alçak basınç türbin kanatlarında kumlama işlemi
de yapılmıştır.
• Ana amacı termik santrallerde periyodik/planlı bakım ve rehabilitasyonun santral performansı
ile ilişkisini ortaya koymak olan bu sunumun yararlı olduğunu umuyor,
Beni dinlediğiniz için teşekkür ediyorum.
Mehmet Değirmenci