KOJENERASYON SANTRALLER Kojenerasyon:Tercihen ısı tüketimi olan yerlerde kullanılan ve aynı zamanda bölge ısıtma ağını yararlı ısıyla besleyebilen elektrik enerjisi ve ısı üretebilen modüler yapılı bir sistemdir. Bu sistem Kombine ısı ve güç sistemi ilkesine dayanmaktadır. Elektrik üretmek için hareketlendirici olarak içten yanmalı motorlar, yani dizel veya gaz motorları ve bunun yanında gaz türbinleri kullanan bir sistemdir.

KOJENERASYON SİSTEMLERİNİN FAYDALARI Geleneksel lokal ısıtma sistemleri ve merkezi Enerji Santrallerine göre gösterdiği yüksek verimlilik derecesi nedeniyle elektrik üretiminden elde edilen atık ısı doğrudan oluştuğu yerde kullanılır.  Elektrik enerjisi verimliliği tesis büyüklüğünden bağımsız olarak %25 ile %50 arasında değişmektedir. Bölgesel ısıtma sistemde atık ısı kullanımıyla dahili birincil enerjinin %80'ninden %90'a kadar kullanılabilmektedir. Kojenerasyonlar %40 kadar birincil enerjiyi tasarruf edebilmektedirler.

Geleneksel Kojenerasyon birimlerinin 5 KW ile 5 MW arasında elektrik kapasiteleri vardır. 50 KW altında olanlarda Mini kojenerasyon ısı ve güç birimlerinden söz edilirken, 15 KW altında olanlara Mikro kojenerasyon denir. Mini ve Mikro Kojenerasyonlar hanelerde, küçük işletmelerde ve yerleşim birimlerinde kullanılmaktadır.

Kojenerasyon tesisleri; petrol rafinerileri, petrokimya kompleksleri, kimya tesisleri, tekstil boyama tesisleri, kağıt ve selüloz işleme tesisleri, ağaç işleme tesisleri, gıda üretim tesisleri, gübre tesisleri, tuğla ve seramik tesislerinde kullanılabilmektedir. Kojenerasyon tesisleri kentsel yerleşimlerin ısıtma ve soğutması amacıyla da kullanılmaktadır. Aynı zamanda bu yerleşim alanlarında gereksinim duyulan elektrik enerjisini de sağlanmaktadır. Kullanılacak tesislerin kapasiteleri gereksinim duyulan ısı ve elektrik enerjisi miktarına göre belirlenmektedir.

DİZEL SANTRALLER Günümüzde dizel santraller fabrika, işletme, Türk Telekom, TV istasyonları, hastaneler gibi önemli yerlerde enerji kesildiğinde kullanılır. Ayrıca haddehanelerde, dökümhanelerde, elektrikler çalışan potaların ve indüksiyon bobinlerinin çalıştığı işletmelerde enerji kesilmesinde, tesisin zarar görmesini engellemek için kullanılır.

Dizel santraller küçük yapılı olduğundan az yer kaplar Dizel santraller küçük yapılı olduğundan az yer kaplar. İstenildiğinde taşınabilir. Bu özelliklerden dolayı çok kullanılır. Fakat elektrik enerjisi üretiminde birim maliyeti çok pahalı olduğu için büyük santral seviyesinde kullanılması uygun olmaz. Bu sebeple elektrik enerjisinin kesildiği zamanlarda hizmetlerin devamlılığını sağlamak için kullanılır. Uygulamalarda jeneratör olarak bildiğimiz cihazlar, küçük çaplı dizel santral uygulamalarıdır. Dizel santraller, elektrik enerjisinin ulaştırılamadığı çöllerde ve gemilerde de kullanılır.

DİZEL SANTRALLERİN ÇALIŞMA ŞEKLİ

Süzgeç ve susturucudan geçerek basınç  ve sıcaklığı arttırılmış  hava, dizel motora verilir. Motorun pistonları tarafından sıkıştırılan bu  havanın içine basınçlı yakıt (mazot) püskürtüldüğünde, ortamda bir patlama oluşur.

Bu patlama etkisi ile sıkışan pistonlar geriye doğru itilir Bu patlama etkisi ile sıkışan pistonlar geriye doğru itilir. Bu olay zincirleme devam eder. Pistonların ucuna bağlı bir volan sayesinde hareket düzgün dairesel harekete çevrilir. Buradaki mekanik enerji, dizel motorun miline bağlı generatörü döndürerek elektrik enerjisi elde edilir.

DİZEL SANTRALLERİN BÖLÜMLERİ Dizel motor Alternatör ve uyartım dinamosu Diğer bölümler ( yol verme,kumanda, soğutma, dağıtım tablosu v.b)

Dizel Santrallerin Bölümleri ve Görevleri 1.Dizel Motoru:  Motorin ile çalışan ve beslenecek alıcıların gücüne göre seçilen (Beygir gücü cinsinden), içten yanmalı bir motordur. Motorinin, motor silindirlerinde yakılmasıyla, pistonlar aşağı yukarı çalışır ve pistonlara bağlı krank milinden, düzgün bir dönme  hareketi  elde  edilir.  Bu  hareket  yardımıyla  da,  generatör mili  döndürülerek elektrik enerjisi üretilir. Dizel Santrallerin Bölümleri ve Görevleri

Dizel Santrallerin Bölümleri ve Görevleri 2.Volan: Dizel motordan elde edilen hareketin, düzgün ve titreşimsiz olmasını sağlar. (Titreşim moment değişmelerinden kaynaklanır) 3.Generatör: Dizel motordan sağlanan mekanik enerjiyi (dönme hareketi), elektrik enerjisine dönüştürür ve alıcıları besler. Dizel santrallerde kullanılan generatörlerde silindirik rotorlar kullanılır.

4.Kumanda  Panosu:  Üzerinde  elektrik  ölçü  aletleri  bulunan,  üretilen  elektriği aktaran, santrali devreye alan ve çıkaran otomatik kumanda sisteminin de bulunduğu kısımdır. 5.Yakıt tankı ve pompa: Dizel santral için gerekli yakıtın sağlandığı kısımdır. Ana ve günlük yakıt tankı olmak üzere iki adet tank vardır. Günlük yakıt deposuna gelen yakıt ana tanktan sağlanır. Pompalar ise yakıtın ana tanktan yardımcı tanka pompalanmasını sağlar.

6.Yol verme düzeneği: Dizel motorun ilk çalışması esnasındaki hareketin sağlanmasına, yol verme sistemi denir. Dizel motorların, enerji ihtiyacı olduğu anda devreye girebilmeleri ve yük beslemesi yapabilmeleri için her an çalışmaya hazır bulundurulma zorunluluğu vardır. Küçük dizel santrallerde yol verme işlemi akümülatörle çalışan bir motorla yapılır. Bunun için ilk hareketi sağlayacak olan akümülatörlere ihtiyaç vardır. Sistem çalışırken bir şarj dinamosu yardımı ile akü devamlı şarj edilir. Yol verme işi, kompresörden sağlanan basınçlı havayla  da  yapılabilir.  

SOĞUTMA İŞLEMİ Hareketli parçaların bulunduğu her makine çalışırken ısınır. Bu ısınmanın aşırı boyutlara ulaşması ve makineye zarar vermemesi için soğutulması gerekir. Bu işlem genellikle saf su ile yapılmalıdır. Saf su motorun içinden dolaşarak soğumayı sağlar. Küçük güçlü santrallerde soğutma işlemi, hava ile yapılabilir.

DİZEL SANTRALLERİN BÖLÜMLERİ VE GÖREVLERİ

GAZ TüRBİNLİ SANTRALLER Elektrik şebekelerinde günün her saatinde yük değişimleri farklılık göstermektedir. 24 saatlik yük değişimlerinde yükün en yüksek olduğu değere; puant yük denir. Bu değer de Pmax olarak ifade edilmektedir. Akşam hava kararmaya başladıktan sonra saat 18.00-22.00 arası konutlarda tüketim artmaktadır. Aynı anda sokak lâmbaları da devreye girmektedir. Yükün bu yüksek olduğu zamanda artan enerji ihtiyacını karşılamak için devreye çabuk giren ve çıkabilen santrallere ihtiyaç vardır. Bu da hidrolik santraller fazla olmadığı zamanlarda gaz türbinli santraller tarafından karşılanıyordu. Ancak günümüzde puant yüklerin hidrolik santrallerle karşılanması daha ekonomik olmaktadır.

Gaz türbini artan bir hızla dönmeye başlar Gaz türbini artan bir hızla dönmeye başlar. Türbin dönmesi, sistem kendi kendini hızlandırabilecek hız seviyesine ulaşıncaya kadar start motoru tarafından sağlanır. Bu hıza ulaşıldığında start motoru devreden çıkartılır. Gaz türbini bu hızın biraz altında dönerken yanma odasındaki nozullar ateşlenerek doğal gazı yakar ve hava ile karışarak yanan doğal gazın oluşturduğu basınç ve itme kuvveti türbinin kanatçıklarına çarparak türbinin dönmesini sağlar. Start motoru devre dışı kaldığında bu işlem devam ettiği için gaz türbini uygun hızda dönmeye devam eder. Gaz türbininin bu dönme hareketi miline akuple bağlı alternatör yardımıyla elektrik enerjisine dönüştürülür.

Gaz türbinli termik santral aşağıdaki ana sistemlerden oluşur. • Tüm rotor şaft sistemi • Hava sistemi • Yağlama yağı sistemi • Kontrol yağı sistemi • Yakıt sistemi

Tüm rotor şaft (mil) sistemi Tüm rotor şaft sisteminin ilk hareket düzeni, bir ilk hareket motoru ile tork konvertörden ibaret olup ilk hareket düzeni, gaz türbini alternatörüne yardımcı dişli ile irtibatlandırılmıştır. Bu ilk hareket düzeni, ünitenin start edilmesi ile tüm rotor şaft sisteminin hız almasını sağlar. Ünitenin devreye alınma işlemi sırasında ünite, kendi kendini hızlandırabilecek hız seviyesine gelince, ilk hareket düzeni devreden çıkar. İlk hareket düzeninin devreden çıkması tork konvertör yağının drene edilmesi ile olur. Rotor döndürme düzeni (virör motoru) yardımcı dişli ile irtibatlandırılmıştır.

Hava sistemi Gaz türbininin güvenli işletilmesi için soğutma sistemi en önemli fonksiyonlarından biridir. Soğutma sisteminin fonksiyonu, gaz türbini kanatları gibi doğrudan yanma ürünü sıcak gazlar ile direk temasta olan sıcak parçaların soğutulması için soğutma havası sağlamaktır. Gaz türbininde giderek artırılan türbin giriş sıcaklığına bağlı ve bunun bir sonucu olarak türbinin sıcak kısımlarının soğutulması için metotlar geliştirilmiştir.

Yağlama yağı sistemi Yağlama yağı sisteminin fonksiyonu; tüm yataklara, dişlilere, gaz türbinini egzoz tarafı taşıyıcılarına, aşırı hız koruma sistemine, tork konvertöre, istenen basınç ve sıcaklıkta, filtre edilmiş temiz yağlama yağı temin etmektir. Gaz türbini ve alternatörün emniyetli çalışması, sisteme yeterli yağlama yağı sağlanması şartına bağlıdır. Yağsız çalışma durumu elektriksel kilitleme sistemi ile olanaksız hâle getirilerek koruma sağlanmıştır.

Kontrol yağı besleme sistemi Kontrol yağı sisteminin amacı yakıt besleme kontrol valflerine temiz, filtre edilmiş istenen basınç ve sıcaklıkta kontrol yağı temin etmektir. Yol verme işlemi sırasında yol verme süreci başlatıldığı anda, alternatif akım motor tahrikli , %100 kapasiteli ana kontrol yağ pompası otomatik olarak devreye girer. Bu ana kontrol yağ pompası, gaz türbinine yol verilirken, yakıt besleme valflerine kontrol yağı beslemesini sağlamaya başlar.

YAKIT SİSTEMİ Yakıt sisteminde yakılacak yakıtın temini ve yakılması için iki ayrı ünite mevcuttur: • Doğalgaz sistemi • Yakıcılar Doğalgaz sistemi Gaz türbininin tüm işletme şartlarında, doğalgaz temini, doğalgaz sistemi ile sağlanır. Doğalgaz sistemini oluşturan alt sistemler sırasıyla; giriş seperatörü, filtreler ve doğal gaz kompresörleridir. Sistemde bulunan seperatörler ile katı maddelerin ve sıvı damlacıkların nozullara girmesi önlenir. Seperatörler esas olarak girişte doğal gazın nemini alırlar.

Yakıcılar: Yakma sistemi 20 adet çevresel yakıcılardan oluşur. Yakıcılar herhangi bir buhar veya su enjeksiyonu gerekmeden düşük azotoksit emisyon seviyesini sağlayacak özelliktedir. Her bir yakıcıda merkezde difüzyon alev sağlayan bir adet pilot nozul ve bu pilot nozulun etrafında 8 adet ana önkarışım (premix) nozul bulunmaktadır. 8 adet nozul bütün şartlarda servistedir. %40 yükün üzerinde top hat denilen diğer nozullar da servise girer