termİk santrallerde atilan enerjİ ve bölge · pdf filetermİk santrallerde atilan...

TERMİK SANTRALLERDE ATILAN ENERJİ VE BÖLGE ISITMA UYGULAMASI

Doç.Dr. Hasan Hüseyin ERDEM

Yıldız Teknik Üniversitesi

Makine Fakültesi

22 Kasım 2014

KOJENERASYON PANELİ

SUNUM PLANI

• Atılan ve Atık Enerji Kavramları

• Termik santral atılan enerjiler

• Bölge Isıtma Sistemleri

• TSAD Projesi ve Uygulaması

KOJENERASYON PANELİ 22 KASIM 2014

ATILAN VE ATIK ENERJİ

Herhangi bir enerji kaynağının kalitesi işe dönüşebilme potansiyeli ile

ölçülür.

Bu açıdan bakıldığında enerji türlerinin (mekanik, elektrik, iç enerji, ısı,

vb.) hepsi aynı kalitede değildir.

Verilen bir enerjinin işe dönüştürülen kısmına kullanılabilir enerji

(ekserji) ve dönüştürülmesi imkânsız olan kısmına kullanılamaz enerji

(anerji) denilmektedir.



Bir kaynaktaki enerji başka bir enerji formuna dönüştürüldüğünde ya

da bu enerjiden herhangi bir prosesi gerçekleştirmek için

faydalandığında geriye kalan enerjinin (atılan enerji) şartları, çevre

şartlarından daha yukarıda ise hala iş potansiyeli vardır.

Sonuç olarak atılan enerji, endüstride herhangi bir prosesten sonra

çevreye atılmasına rağmen kullanılabilir enerji potansiyeli (ekserjisi)

olan enerjidir.



Atılan enerji şartları çevre şartlarına yaklaştıkça iş potansiyeli (ekserji)

azalır ve kullanılamaz enerji (atık enerji) artar.

Atılan enerji şartları çevreyle dengeye ulaştığında kullanılamaz enerji

yani atık enerji haline gelir.


0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

298

388

478

568

658

748

838

928

1018

1108

1198

1288

1378

1468

1558

1648

1738

1828

1918

Enerji (Atık Enerji +Ekserji)

İşe Dönüşebilir EnerjiEKSERJİ

Tçevre

Tkaynak

Atık Enerji

ATILAN ENERJİ

Atılan enerji tanımı iki farklı şekilde ele alınabilir.

Bunlar enerjinin sistemden atıldığı veya çekildiği yere bağlı olarak

• proses sonu

• proses içi

olarak adlandırılmıştır.


YAKIT

(Giren Enerji)

BUHAR

(Pro

ses

Enerjis

i)Çevreye Atılan

EnerjiBACA GAZI

(Atılan Enerji)

ENERJİ GERİ

KAZANIM SİSTEMİ

Ge

ri K

aza

nıla

n E

ne

rji

33

22

66

556

5

4

3

11

2

1

YAKIT

(Giren Enerji)

ELEKTRİK

(Ekserji)

BACA GAZI

(Atılan Enerji)

KONDENSER

(Atılan Enerji)

Proses içi

atılan enerji

Besleme Suyu Ön

ısıtıcısı

PROSES SONU ATILAN ENERJİ

Proses sonu atılan enerji, tüm literatürlerde tanımlanan klasik atılan

enerji olup, bir proses sonucunda atılan ve iş potansiyeli olan

enerjidir.


PROSES ENERJİSİ

GİR

EN

EN

ER

Jİ

GERİ KAZANILAN ENERJİ

AT

ILA

N E

NE

RJ

İ

ÇEVREYE ATILAN

ENERJİ

EKONOMİK OLMAYAN İŞ

POTANSİYELİ

ATIK ENERJİ

(ANERJİ)

YAKIT

(Giren Enerji)

BUHAR

(Pro

ses

Enerjis

i)Çevreye Atılan

EnerjiBACA GAZI

(Atılan Enerji)

ENERJİ GERİ

KAZANIM SİSTEMİ

Ge

ri K

aza

nıla

n E

ne

rji

PROSES İÇİ ATILAN ENERJİ

Proses içi atılan enerji ise, proses sona ermeden farklı amaçlar için

kullanılmak üzere sistemden çekilen enerjidir. Proses içi atılan

enerjinin kullanılması ile sisteme giren enerjiden sağlanan toplam

fayda artar ve proses sonu çevreye atılan enerji azalır.


33

22

66

556

5

4

3

11

2

1

YAKIT

(Giren Enerji)

ELEKTRİK

(Ekserji)

BACA GAZI

(Atılan Enerji)

KONDENSER

(Atılan Enerji)

Proses içi

atılan enerji

Besleme Suyu Ön

ısıtıcısı

TERMİK SANTRALLARDAN ATILAN ENERJİLER

Termik santrallar, termodinamik kanunlar gereği kullandığı yakıt

enerjisinin bir kısmını güce dönüştürürken bir kısmını da çevreye

atmak zorundadır.


http://www.google.com.tr/imgres?imgurl=http://static.guim.co.uk/sys-images/Guardian/Pix/pictures/2009/9/17/1253189576487/Belchatow-Power-Station-E-003.jpg&imgrefurl=http://www.guardian.co.uk/environment/cif-green/2009/sep/17/greenwash-dong-energy&usg=__fLJxACXyyIRd_RXNElpfqrDe8po=&h=276&w=460&sz=22&hl=tr&start=147&um=1&itbs=1&tbnid=QfsqtqrqhaRFAM:&tbnh=77&tbnw=128&prev=/images?q%3Dcoal%2Bfired%2Bpower%2Bplant%26start%3D140%26um%3D1%26hl%3Dtr%26sa%3DN%26rls%3Dcom.microsoft:en-us:IE-SearchBox%26rlz%3D1I7SUNA_en%26ndsp%3D20%26tbs%3Disch:1


http://trendsupdates.com/wp-content/uploads/2009/12/cooling-towers-at-a-coal-fired-power-plant-in-Chinas-Henan-province.jpg


TERMİK SANTRALLARDAN ATILAN ENERJİLER

Termik santrallardan

atılan enerjiler;Proses sonu

Baca

Kondenser

Proses içi

Ön ısıtma amaçlı ara

buhar

Herhangi bir yerden çekilen

ara buhar






SANTRAL PROSES SONU ATILAN ENERJİLERİ

KONDENSER

Besleme suyu Doymuş Buhar Kızgın Buhar Ara Kızdırma Soğutma Suyu Baca Gazı Kireç Taşı

Alçı Taşı

BACA

ÖN

ISITICILAR

Kazanda yakılan yakıtın ve kazanın özelliklerine bağlı olarak bacadan sıcak gazlar ile birlikteenerji atılmaktadır. Baca gazı çıkış sıcaklığını belirleyen faktör ise linyit yakıtlı termiksantrallerde yakıtın içindeki kükürt oranına bağlı olarak oluşan SO2 miktarıdır. Baca gazısıcaklığının H2SO4 yoğuşum sıcaklığının altına düşmemesi istenir. Örneğin linyit içersinde %3civarında kükürt bulunduğunda, baca gazı çıkış sıcaklığının 160oC’nin altına düşürülmesiuygun olmaz.


Kondensere giren çürük buhar, soğutma suyu ile gizli ısısı alınarak yoğuşturulmaktadır. Soğutmasuyuna geçen atık ısı ise soğutma kulelerinde çevreye atılmaktadır. Kondenserde atılan enerjinin gerikazanılması ile hem atılan enerjiden hem de kule soğutma suyundan tasarruf sağlanacaktır. Fakatkondenserde önemli miktarda atık enerji olmasına rağmen sıcaklığının düşük olması (~40oC) busıcaklıktaki enerjinin kullanılmasını oldukça kısıtlamaktadır.

SANTRAL PROSES SONU ATILAN ENERJİLERİ

REKÜPERATOR


SANTRAL PROSES İÇİ ATILAN ENERJİLERİ



Termik santrallarda farklı amaçlar için kullanılmak üzere santraldaki bir

çok noktadan enerji çekilebilir.

Çekilen enerji sonucunda termik santralın esas amacı olan elektrik

üretiminde farklılaşma olabilir.

Ancak çekilen enerjinin kullanıldığı proses sonucunda elde edilen

toplam fayda artıyor ise bu durum olumsuz olarak değerlendirilemez.

Yapılan bu değişiklik sonucunda beklenen diğer bir fayda ise

santraldan atılan enerjinin azalmasıdır.



Enerji kaynağının belirlenmesinde göz önüne alınan hususlar

1. Atılan ısı kaynağı sıcaklığı kullanım amacı için (bölge ısıtma vb.)

için yeterli olmalı

2. Santral güç üretimi ve termik verimi az etkilenmeli

3. Ekserji verimi artmalı

4. Santralde yapılacak dönüşüm teknik olarak mümkün olmalı



ATILAN ISI



KONDENSER

GÜÇ

YA

KIT

10

0%

BACA KAYBI

BOLGE ISITMA


Bölge ısıtma sistemleri, merkezi bir santralde

üretilen buhar yada sıcak suyun yer altından

geçen borular ile bir bölgeye ulaştırılarak, o

bölgedeki binaların ısıtma ve sıcak su

ihtiyaçlarının karşılandığı sistemlerdir.

BÖLGE ISITMA SİSTEMLERİ NEDİR?


Bölge ısıtma sistemleri 3 bölümden oluşmaktadır:

1. Isı Üretimi (Merkezi kazan yada santral)

2. İletim ve Dağıtım Hatları (Ön izolasyonlu borular)

3. Tüketiciler (Bina altı sistemleri)

BÖLGE ISITMA SİSTEMLERİ NEDİR?


Bölge ısıtma sistemleri sadece ısı üreten ve elektrik ile ısıyı beraber

üreten olmak üzere farklı tipleri bulunmaktadır.

BÖLGE ISITMA SİSTEMLERİ


JEOTERMAL BÖLGE ISITMA


KOJENERASYON BÖLGE ISITMA SİSTEMLERİ

Kojenerasyon sistemleri yada birleşik ısı-güç

sistemlerinde hem elektrik hem de ısı üretimi

vardır. Bu sayede elektrik üretiminden

kaynaklanan atılan enerjinin (ısının) bir bölümü

farklı amaçlar için kullanılabilir.


NEDEN BÖLGE ISITMA SİSTEMİ ?

KONFORLU ISINMAKonutun tamamında kesintisiz ısınma


EKONOMİK ISINMA

Alternatif ısıtma sistemlerine göre %15-%30 oranında daha ekonomik ısınma


TÜKETİM KADAR ÖDEME İMKANI

İlgili yönetmelikler uyarınca tükettiğin kadar ödeme yapma imkanı

SOMA BELEDİYESİ

ISI FATURASI


GÜVENİLİR ISINMA

Yakıt santralda yakılır

Binaya yalnızca sıcak su ulaşır.


http://www.milliyet.com.tr/2010/03/15/index.html

http://www.milliyet.com.tr/2010/03/15/index.html

KESİNTİSİZ SICAK SU


İŞLETMESİ KOLAY

Kömür depolama ve kazan dairesi alanından tasarruf

Yakıt besleme,

Kül alma,

Baca temizliği gereksinimi yok


TEMİZ HAVA VE ÇEVREKONUTLARDAN SALINAN EMİSYONLAR

• Düşük Verimli Bireysel Isınma Sistemleri

(Soba)

• Yüksek Kükürtlü ve Kalitesiz Kömür

Kullanımı

• Konut Bacalarının Kısa Olması

• Konut Bacalarında Filtre Kullanılmaması

BIS = ISI ÜRETİMİNDE KONTROL İMKANI

• Santral Bacalarında Elektrofiltre ve

Desülfürizasyon Üniteleri

• Santralda Yakıtın Verimli Şekilde Yanması

• Santral Bacalarının Uzun Olması


ÇEVRE DOSTUBireysel Isıtma Bölge Isıtma


DÜNYADA BÖLGE ISITMA UYGULAMALARI

•AB Ülkeleri’nde Bölge Isıtma Sistemleri (BIS) Isı Üretimi ve Ülke İçindeki Pazar Payları

0

20000

40000

60000

80000

100000

İzlanda

Letonya

Finland

iya

Dani

mar

ka

Çek

Cum

huriy

eti

Litvany

a

Slova

kya

İsve

ç

Eston

ya

Rom

anya

Bulga

rista

n

Mac

aristan

Avu

stur

ya

Alm

anya

Hırv

arista

n

Norv

eç

Holla

nda

İsviçre

İtalya

Birleş

ik K

rallık

BIS

Isı

Üre

tim

i (G

Wh

t)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

BIS

Pazar

Payı

(%)

***Türkiye’de ise Bölge Isıtma Sistemleri ısı üretimi sadece 1.920 GWh/yıl’dır.


DÜNYADA BÖLGE ISITMA UYGULAMALARI


DÜNYADAN ÖRNEKLER

• Almanya’da tüm konutların %14‘ü bölge ısıtma sistemleri ile ısınmaktadır.

• Yaklaşık 4,9 milyon konut bölge ısıtma sisteminden ısı sağlamaktadır.

• Toplam Bölge Isıtma Şebekesi Hattı Uzunluğu : 25.000 km

Almanya’da bölge ısıtma yapılan şehirler


FİNLANDİYA BIS DURUMU

Finlandiya’da BIS ile ısıtılan konut sayısı 1.1 milyon

Toplam şebeke uzunluğu 9.100 km

Toplam yıllık bölge ısıtma üretimi ~ 32.000 (GWh)

49,4%

6,1%1,5%11,8%

13,5%

17,7%

Bölge IsıtmaDiğerFuel-oil (ağır)OdunFuel-oil (hafif)Elektrik

•Finlandiya’da BIS kullanım oranı


DANİMARKA BIS DURUMU

Danimarka’da BIS ile ısıtılan konut sayısı 1.151 milyon

BIS Oranı %60

Toplam yıllık bölge ısıtma üretimi ~32.500 GWh

400 Adet Bölge Enerji Sistemi


ODENSE BÖLGE ISITMA SİSTEMİ

•Şehir Nüfusu : 184 000

•Abone Sayısı : 80 000

•Kapasite : 750 MWt

•Yıllık Üretim : 2 132 GWht

•Sıcaklık : 82-95 °C

•Şebeke Uzunluğu

–İletim : 120 km

–Dağıtım : 1 500 km

•Şehir Isıtması - Kaynaklar

–BIS : %95

–Doğal Gaz : % 3

–Diğer : % 2

•Temel Isı Kaynağı

Çok yakıtlı güç santralleri

(285+443 MWe)

•Pik Yük Tesisleri

–Sayı : 20

–Kazan : 56

•Kuruluş yılı : 1929


KOZANİ BÖLGE ISITMA SİSTEMİ

•Şehir Nüfusu : 55 000

•Abone Sayısı : 17 000

•Isıl Güç Üretim

−Baz Yük : 70 MWt

−Pik Yük : 125 MWt

•Yıllık Üretim : 230 000 MWht

•Sıcaklık : 120 - 65 °C

•Şebeke Uzunluğu

−İletim : 18 km

−Dağıtım : 285 km

•BIS Isı Üretim Oranı

−BIS : %90

−Pik Yük Kazanı : %10

•Isı Kaynağı−Agios Dimitrios Termik Santralı

−Pik Yük Kazanı (80 MWt)

•Santral Yakıt : Linyit

•BIS Kuruluş Yılı : 1993


AVRUPA’DA 100 BÜYÜK BÖLGE ISITMA SİSTEMİBasel Belgrade Berlin Bratislava Brescia

Brno Budapest Bukarest Charkiv Chisinau

Copenhagen Daugavpils Debrecen Dnepropetrovsk Donetsk

Dresden Düsseldorf Esbjerg Espoo Essen

Flensburg Frankfurt Gdansk Gelsenkirchen Gothenburg

Graz Grenoble Hamburg Hanover Helsingborg

Helsinki Katowice Kaunas Kiev Kosice

Kozani Krakow Köln Lahti Leipzig

Linköping Linz Ljubljana Lodz Lublin

Lviv Malmö Mannheim Maribor Metz

Minsk Moscow Munich Nis Norrköping

Nottingham Novi Sad Odense Odesa OradeaOslo Ostrava Oulu Paris Plovdiv

Plzen Poznan Prague Reykjavik Riga

Rotterdam Salzburg Sarajevo Sheffield Skopje

Sofia Southampton St Petersburg Stockholm Stuttgart

Tallinn Tampere Tartu Torino Trondheim

Turku Uppsala Utrecht Vantaa Warsaw

Vienna Vilnius Wroclaw Västerås Zagreb

Zaporizhzhya Zürich Ålborg Århus ÖrebroKOJENERASYON PANELİ 22 KASIM 2014

ESENKENT BÖLGESEL ISITMA SİSTEMİ

Konut Sayısı 7.400 konut

Isı Üretim Merkezi Esenyurt Termik Santralı

Isı kapasitesi 45 MWt

ESENKENT BÖLGESEL ISITMA SİSTEMİ (8000 Konut Eşdeğeri)

Sıcak Su (60 C)

Radyatör Devresi (90-70 C)

Şehir Kızgın Su Şebekesi (Yer altı)

Buhardan Isıtma Devresi

Eşanjör Ünitesi

Isı Geri Kazanım Buhar Kazanı

Hava Soğutmalı Yoğuşturucu

Buhar Türbini

Elektrik Gen.

Elektrik Gen.

Yanmış Gazlar

Bina İçi Radyatör Devresi

Buhar

Su

Kızgın Su

Kızgın Su 125/75 C

Buhar-Su Devresi

Yanmış Gazlar

Bölgesel Isıtma Pompası

Baca Gazından Isıtma Devresi

•Kombine Çevrim Santralinde, Doğal Gaz

Yakılarak Doğal Gaz Türbininden ve Yanmış

Gazlardan Buhar Üretilerek Buhar Türbininden

Elektrik Üretilir.

•Bölgesel Isıtma Sistemi, Buhar

Türbininden Buhar Çekilerek ve az

miktarda Baca gazlarından yararlanılarak

hazırlanan Kızgın Suyun, Eşanjör

Ünitelerine pompalanması ile konutların

ısıtma ve sıcak su gereksinimlerini yakıt

yakılmadan karşılar.

Kızgın Su Devresi

Bina Kullanma Sıcak Suyu


BALÇOVA JEOTERMAL BIS

Bölgede sekiz jeotermal kuyudan, üretim sıcaklığı 83– 135 °C

aralığında jeotermal akışkan elde edilmektedir.

Bölge ısıtma sisteminde dolaşan suyun gidiş sıcaklığı, plaka tipi ısı

değiştiricilerinde, jeotermal su yardımıyla 80–90 °C aralığına

ısıtılmaktadır. Dönüş sıcaklığı ise 42– 60 °C’dır. Böylece 6631 konut

ile birlikte 2 otel ve 2 üniversiteye ait muhtelif yapıların ısıtılması

sağlanmaktadır.


TSAD PROJESİ

ENERJİ VERİMLİLİĞİNİ ARTIRMAK ÜZERE TERMİK

SANTRAL ATIK ISILARINI FAYDAYA DÖNÜŞTÜRME

YÖNTEMLERİNİN ARAŞTIRILMASI GELİŞTİRİLMESİ

VE BİNALARDA ISITMA UYGULAMASI

(TSAD)


PROJE HAKKINDA GENEL BİLGİLER

• Başlama tarihi : 01.07.2006

• Bitiş tarihi : 01.01.2011

• Proje süresi : 54 Ay

• Müşteri kurumlar :– Elektrik Üretim A.Ş. (EÜAŞ)

– Elektrik İşleri Etüt İdaresi Genel Müdürlüğü (EİE)

• Proje ortakları :– TÜBİTAK MAM

– Yıldız Teknik Üniversitesi (YTÜ)

• Destek Programı : “TÜBİTAK Kamu kurumları araştırma ve geliştirme projeleri destekleme programı”

PROJE YÖNETİMİ VE EKİBİ

Dr. Cengiz GÜNGÖR (PYG)

Yük. Müh. E. Alptekin YAĞMUR

Yük. Müh. Murat BARANAK

Dr. Selçuk ATAŞ

Mak. Müh. Hakan Tol

Yük. Mak.Müh.Gökhan GÜNDOĞDU

Yük. Mak. Müh. Murat KAHRAMAN

Doç.Dr. Hasan Hüseyin ERDEM (PYG)

Prof. Dr. Bahri ŞAHİN

Prof. Dr. İsmail TEKE

Doç.Dr. Süleyman Hakan SEVİLGEN

Doç.Dr. . Ahmet DAĞDAŞ

Doç.Dr. Burhanettin ÇETİN

Doç.Dr. Ali Volkan AKKAYA

MÜŞTERİ KURUMLAREÜAŞ EİE

PYK TÜBİTAK MAM

PYKYTU

PYDr. Cengiz Güngör

TÜBİTAK MAM

MKKAtilla Gürbüz, EİE

Hüsnü Altunkaya, EÜAŞDr. Cengiz Güngör, MAM

Dr.Hasan Hüseyin Erdem, YTÜ


AMAÇ

Projenin öncelikli amacı, kamuya ait mevcut fosil yakıtlı termik

santrallerdeki atılan enerjilerin ekonomiye kazandırılmasıydı.

Bu hedefi gerçekleştirmek amacıyla;

• atılan enerji potansiyellerini belirleme,

• geri kazanma yöntem ve tekniklerini araştırma,

• geri kazanılan enerjinin kullanım yöntemlerini araştırma,

• ekonomiklik değerlendirme analizleri yapılmıştır.


KAPSAM


1. Ön inceleme

2. Potansiyel belirleme ve yapılabilirlik analizleri

3. Isı depolama sistemlerinin geliştirilmesi

4. Örnek uygulama için tesis seçimi ve projelendirilmesi

5. Pilot uygulama

6. Proje sonuçlarının tanıtılması ve yaygınlaştırılması

ID Task Name

1 Proje Sözleşmesinin Onayı

2 İP0: Proje Yönetimi

5 İP1: Ön inceleme

12 Toplantı : Proje değerlendirme toplantısı-1

13 İP2: Potansiyel belirleme ve yapılabilirlik analizleri


31 İP3: Isı depolama sistemlerinin geliştirilmesi


39 İP4: Örnek uygulama için tesis seçimi ve projelendirilmesi

46 Toplantı : Detay tasarım değerlendirme toplantısı

47 İP5: Pilot uygulama

53 Toplantı : Plot uygulama gözden geçirme toplantısı

54 İP:6 Proje sonuçlarının yaygınlaştırılması

71 Toplantı : Proje kapatma toplantısı

Proje Sözleşmesinin Onayı

İP0: Proje Yönetimi

İP1: Ön inceleme

İP2: Potansiyel belirleme ve yapılabilirlik analizleri

İP3: Isı depolama sistemlerinin geliştirilmesi

İP4: Örnek uygulama için tesis seçimi ve projelendirilmesi

İP5: Pilot uygulama

İP:6 Proje sonuçlarının yaygınlaştırılması

-3 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55

-1 1 2 3 4 5

İŞ PAKETLERİ


TSAD PROJESİ

Sadece elektrik üretim amaçlı kurulmuş olan mevcut fosil yakıtlı

termik santrallarda, yapılacak uygun dönüşümlerle atılan enerjilerin

değerlendirilmesi mümkün olduğu gösterilmiştir.

Geri kazanılan enerji, bina ve sera ısıtmasında, sanayide düşük

sıcaklıklı proses ısısı elde etmede, bina soğutmasında ve bölge

özelliklerine göre birçok değişik alanda (örneğin havuz balıkçılığı,

kurutma vb.) kullanılabilir.

YAPILAN ÇALIŞMALAR

Araştırma Tasarım Uygulama

• Atılan enerji potansiyeli• Kullanım alanları• Ekonomiye/çevreye fayda

• Santral dönüşümü• Bölge ısıtma sistemi• Isı depolama sistemleri

• Soma Termik Santralı


Potansiyel belirleme analizleri

Santral çevresindeki yerleşim birimlerinin ısıtma/soğutma/sks ihtiyaçları

1. Afşin-Elbistan B

2. Ambarlı

3. Bursa

4. Çan

5. Çatalağzı

6. Hamitabat

7. Kangal

8. Kemerköy

9. Orhaneli

10. Seyitömer

11. Soma-B

12. Tunçbilek

13. Yatağan

14. Yeniköy

54

14 Santral ve etrafındaki yerleşim yerleri analiz edildi.

Santral çevresindeki yerleşim yerlerinin ısı talepleri bir yıllık saatlik dış hava sıcaklıkları dikkate alınarak hesaplandı.

0

50

100

150

200

250

300

350

0 480 960 1440 1920 2400 2880 3360 3840 4320 4800 5280 5760 6240 6720 7200 7680 8160 8640

Hour

Heat

Lo

ad

(M

Wt)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

0

100

200

300

400

0 480 960 1440 1920 2400 2880 3360 3840 4320 4800 5280 5760 6240 6720 7200 7680 8160 8640

Isı

Yü

kü

(M

W)

0

100

200

300

400

500

600

700

800

0 480 960 1440 1920 2400 2880 3360 3840 4320 4800 5280 5760 6240 6720 7200 7680 8160 8640

Hour

Heat

Lo

ad

MW

t

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

0 480 960 1440 1920 2400 2880 3360 3840 4320 4800 5280 5760 6240 6720 7200 7680 8160 8640

Düzenlenmiş yük süre eğrisi



Detaylı analizler ve maliyet modeli

1. Afşin-Elbistan B

2. Soma-B

3. Tunçbilek

4. Yatağan


Santral dönüşüm tasarımları/imalat resimleri ve teknik şartnameler

1. Soma-B Termik Santralı

2. Yatağan Termik Santralı

YAPILAN ÇALIŞMALARBölge ısıtma sistemlerinin konsept tasarımı ve yapılabilirlik analizleri

Soma bölge ısıtma sistemi anketi

1. Soma Belediyesi, 8100 konut eşdeğeri

2. Yatağan, 4500 konut eşdeğeri

YATAĞAN İLÇESİNE TERMİK

SANTRAL ATIK ISILARINI

ULAŞTIRACAK

BÖLGE ISITMA SİSTEMİ YATIRIMI

YAPILABİLİRLİK ANALİZİ

(4500 KE)

TÜBİTAK MAM

Ekim 2009

YAPILAN ÇALIŞMALARKonferanslar, fuarlar, yayınlar

www.tsad.org.tr


Isı satış şartname ve sözleşmesi (22.01.2011)

ELDE EDİLEN PROJE ÇIKTILARI

14 santralin atık ısı potansiyeli

Atık ısı haritası

Santral dönüşüm tasarımları

Isı satış maliyet modeli

Isı kullanım elkitabı

Isı satış yöntemi

Konut ısıtmasında kullanılabilecek potansiyel

15 Milyon MWth (700 bin konut)

ELDE EDİLEN PROJE ÇIKTILARI

Isı depolama sistem tasarımı

Prototip ısı depolama sistemi

ÇIKTILARIN UYGULAMAYA AKTARIMIBirçok kurum EÜAŞ’tan ısı talep etmiştir.

Talep Santral FizibiliteIsı satış ihalesi

Yatırımlar

Soma Belediyesi

Soma Tamamlandı Tamamlandı Tamamlandı

Karıncalı Belediyesi

Orhaneli Tamamlandı Tamamlandı Tamamlandı

Afşin Belediyesi

Afşin-Elbistan B

Tamamlandı

Elbistan Belediyesi

Afşin-Elbistan B

Tamamlandı

Tunçbilek Belediyesi

Tunçbilek Tamamlandı

Zonguldak Valiliği

Çatalağzı Tamamlandı

Trakya Kalkınma A.

Hamitabat Tamamlandı

YATAĞAN

2

1

3

4

5

67

8

9

10

1112

30

29

28

14

15

16

18

48

23

25

27

26

17

22 1924 20

31 13

21

32

33

34

35

36 37

38

4

39

40

6

7 89 41

41

Buhar

Ara buhar

Çürük buhar

Besleme suyu

Kondens

Gland buharı35

42

43

44

45

46

47

46

49

50

52

53

51

BÖLGE ISITMA İÇİN ÇEKİLECEK

ARA BUHAR ALMA YERİ



2

1

3

4

5

67

8

9

10

1112

30

29

28

14

15

16

18

48

23

25

27

26

17

22 1924 20

31 13

21

32

33

34

35

36 37

38

4

39

40

6

7 89 41

41

Buhar

Ara buhar

Çürük buhar

Besleme suyu

Kondens

Gland buharı35

42

43

44

45

46

47

46

49

50

52

53

51


SİMÜLASYON MODELLERİ

TSAD projesi kapsamındaki santrallerin mevcut durumlarının ve

santralların atılan enerji potansiyellerinin belirlenmesi ile bölge

ısıtma sistemlerinin ilavesinin enerjetik ve ekserjetik performans

üzerine etkilerinin araştırılması için simülasyon modeli

geliştirilmiştir.


0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3

Güç BİS Kondenser Baca

obis

BÖLGE ISITMA SİSTEMLERİ

0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,30

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

90000

100000

obis

Qb

is [k

W]

POTANSİYEL HESAPLAMALARI

10m

mo bis

bis

PERFORMANS ANALİZLERİ

0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,30

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

obis

N [k

W]

0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,30,31

0,32

0,33

0,34

0,35

0,36

0,37

obis

ex

th

10m

mo bis

bis


0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,30,36

0,38

0,4

0,42

0,44

0,46

0,48

0,5

obis

YO

Q

QNYO bis

i


0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,30,36

0,38

0,4

0,42

0,44

0,46

0,48

0,5

obis

ko

j-i

ki=0,5ki=0,5

ki=0,7ki=0,7

kli

bisikoj Q

Q

N

6,84bisCOP N

QCOP bis

bis

BIS PERFORMANS KATSAYISI

SOMA BÖLGE ISITMA SİSTEMİToplam Konut Sayısı

~ 28.000 Konut

28.000 Konutun Maksimum

Isıtma ve Sıcak Kullanım

Suyu Isı Talebi

~ 221 MWt

Soma B Termik Santralı Toplam IsıÜretim Potansiyeli

~ 264 MWt

SOMA BÖLGE ISITMA SİSTEMİ

Pompa

İstasyonu

Kullanıcılar

Soma

Termik Santralı

BELEDİYE

Konut Sahipleri

İletim ve Dağıtım Hattı

SEAŞ

Bina Alt

İstasyonları

Radyatörler ve

ısıtma boru tesisatı

Santral DönüşümüBina Alt Sistemleri

Konut İçi Tesisat

Bina Alt

İstasyonları

Bölge Isıtma Sistemi - Sorumluluklar

Tüketim BedeliIsı ÜretimiIsı Dağıtımı Faturalama

Bakım ve Onarım

YA

TIR

IMİŞ

LE

TM

EY

AT

IRIM

CI

Üretim İletim ve Dağıtım Tüketim

TSAD PROJESİ SONUÇLARI

Santrallerin, farklı amaçlar için kullanılabilecek toplamatık ısı potansiyeli 35 Milyon MWht/yıl dır. Bu potansiyel3,2 Milyar m3 doğalgaza eşdeğer olup, ekonomik değeri 4Milyar TL’dir. Termik santrallerin atık ısı potansiyelinin %42’si ileçevrelerindeki mevcut yerleşim yerlerinin ısıtma talebinikarşılamak mümkündür. Böyle bir uygulama ile yıllık 15Milyon MWht’lik ısı tasarrufu ve ülke ekonomisine 1,8Milyar TL kadar ekonomik katkı sağlanabilecektir. Termik santrallerin toplam atık ısı potansiyellerinintamamının kullanılması ile 1,5 Milyon konutun ısı talebikarşılanabilir. Mevcut termik santrallerin çevresindebulunan toplam konut sayısı 620 bin olup bu konutlarsantral atık ısılarının bir kısmı ile ısıtılabilecektir.


TSAD PROJESİ SONUÇLARI

Santral yakınındaki mevcut bir yerleşim yerinin termiksantral atık ısıları ile ısıtılması durumunda; (santralınkonutlara yakınlığı, bölgedeki konut yoğunluğu ve ısınınsantraldan alındığı kısımdaki maliyeti gibi unsurlara bağlıolarak) konutları, kömüre ve doğalgaza göre hem %20-40daha ucuza hem de daha konforlu şekilde ısıtmakmümkündür.

Atık ısıların santral yakınındaki konutların ısıtılması ile çevrekirliliğinin ve santrallarda su kullanımının önemli ölçüdeazaltılması mümkün olacaktır.

– Bu durumda 5 Milyon ton CO2 ve 100 bin ton SO2emisyonu azaltılabilecektir.

– Yılda toplam 22 Milyon tonsuyun tasarruf edilmesiimkân dâhilindedir.


ATILAN ENERJİ GERİ KAZANIMI

Atılan enerjinin geri kazanılması ile elde edilecek faydalar

Birincil enerji tüketimini azaltarak ülke ekonomisine katkı sağlar

Yerli kaynaklar daha verimli kullanıldığı için rezerv ömürleri artar

Enerji açısından dışarıya olan azalır

Enerji kullanım kaynaklı çevreye atılan emisyon miktarları azalır

Termal ve kimyasal kirlenmeler azalır

Özellikle bölgesel ısıtma için konforlu, ucuz, güvenilir ve güvenlikli enerji sağlanmış olur

Yeni iş sahaları ve imkânlarını artırarak istihdam sağlar

Sanayinin üretim maliyetlerini azaltarak rekabet gücünü artırır.


İLETİŞİM:

Doç.Dr. Hasan Hüseyin ERDEM

Yıldız Teknik Üniversitesi Makine FakültesiMakine Mühendisliği BölümüBeşiktaş/İSTANBULTel: 02123832907e-mail: [email protected]

termİk santrallerde atilan enerjİ ve bölge · pdf filetermİk santrallerde atilan...

Documents