Hamitabat Doğalgaz Kombine Çevrim Santrali

Elektrik Mühendisleri Odası’nın verilerine göre 2016 yılı Mart ayı sonunda ülkemizde elektrik enerjisi kurulu gücünde doğalgaz+lng %28,6’lık bir paya sahiptir. Artan nüfus ve hızla gelişmeye devam eden teknoloji elektrik enerjisine duyulan ihtiyacın artmasına ve enerji üretimine yönelik yeni planlamalar yapılmasına neden olmaktadır. Ülkemiz adına gerek kurulu gücü gerekse tarihçesiyle ilk olma özelliğindeki Hamitabat Santrali’ni inceledik.

19

Hamitabat Santrali’nin Tarihçesi

1985 yılında Kırklareli’nin Lüleburgaz ilçesinde kurulan Hamitabat doğalgaz kombine çevrim santrali, Türkiye’nin ilk doğalgaz kombine çevrim santrali olma özelliğindedir. 1 Ağustos 2013 tarihinde Limak Enerji tarafından işletmesi %100 hisse ile tamamen devralınmıştır. 1156 MW’lık kurulu gücü olan Türkiye’nin en eski kombine çevrim santrali olan Hamitabat’ta verim ve kapasite artırma amaçlı yenileme çalışmaları yapılmaktadır. 1200 MW’lık kurulu güce sahip olacak olan Hamitabat Santrali son teknolojik sistemlerle donatılacak. Santraldeki servis, bakım ve ekipmanlarda Siemens ile yapılan anlaşmayla 2017 yılının yaz ayları itibariyle endüstriyel buhar teknolojileri alanında öncü firmalardan olan Siemens’in yüksek verimli gaz ve buhar türbinleri kullanılacak. Santralin servis ve bakımı 13 yıl boyunca Siemens sorumluluğunda gerçekleşecek. Yenileme çalışmalarının tamamlanmasıyla santralin proje ömrü 49 yıl olarak ön görülmektedir.

 

Elektrik Üretimi Nasıl Gerçekleşiyor?

Doğalgaz kombine çevrim santrallerinde enerji üretimi gaz ve buhar türbini olmak üzere iki tip türbin vardır. Doğalgaz, gaz türbinine gönderilmeden önce ısıtılır ve sıkıştırılmış hava ile birlikte gaz türbininin yanma odasında bujiler vasıtasıyla yakılır. Yanma işlemiyle ortaya çıkan enerji mili döndürerek mekanik enerjiye dönüşüm gerçekleştirilir. Aynı şafta bağlı mil, gaz türbininin jeneratörünü döndürerek ilk aşamadaki elektrik üretimi gerçekleşmiş olur. Gaz türbinindeki yanmayla birlikte ortaya çıkan yüksek sıcaklıktaki egzoz gazı atık ısı kazanlarında toplanır. Sistem dışında işlemden geçerek saf hale getirilmiş olan su, atık ısı kazanlarının içindeki borulardan geçirilerek ısı enerjisi suya aktarılmış olur. Daha sonrasında sıcak su kazanlarda da ısıtılarak buhar kollektörü ile saf su buharı halinde buhar türbinine gönderilir ve türbinin kanatlarında mekanik enerji oluşur. Mekanik enerji buhar türbinine bağlı jeneratörde elektrik enerjisine dönüştürülerek ikinci aşamadaki elektrik üretimi gerçekleşmiş olur.

Resim: Siemens SGT5-8000H Gaz Türbini

 

Kombine çevrim santrallerinde verimi artırabilmek için geri kazanım çok büyük bir rol oynamaktadır. Bu nedenle gaz türbininin kanatlarını çeviren buhar, türbinin son aşamasında su haline gelir. Sıcak su, kondanser denilen tankta toplanarak soğutma kulesinde soğutulur. Böylelikle buhar türbininde elektrik üretimi için harcanan su çok büyük oranlarda geri kazanılmış olur.

Hamitabat Santrali’nin Blokları

Hamitabat Santral’i her biri 300 MW gücünde olan 4 adet kombine çevrim bloğundan oluşmaktadır. Her kombine çevrim bloğunda ise 2 adet gaz türbini, gaz türbinine bağlı 2 adet jeneratör, gaz türbinlerinin yüksek sıcaklıktaki egzoz gazlarındaki ısı enerjisini kullanan ve 2 adet atık ısı kazanı, buhar türbini, buhar türbinine bağlı jeneratör ve ana soğutma suyu bulunmaktadır. Üretilen elektrik enerjisi Hamitabat şalt sahasında 380 kV’luk 2 adet ana bara ve transfer barası bulunmaktadır. Üretilen elektrik enerjisi154 kV ve 380kV’luk iletim hatları ile iletilmektedir.

Hamitabat doğalgaz kombine çevrim santralinde;


► 8 adet gaz türbini
► 4 adet buhar türbini
► 12 adet jeneratör
► 8 adet atık ısı kazanı (Her biri ayrı gaz türbinlerine bağlı)
► Su arıtma ünitesi
► Soğutma kulesi
► Şalt sahası bulunmaktadır.

 

Siemens’in Türbin ve Jeneratör Teknolojileri

Hamitabat doğalgaz kombine çevrim santralinde, Siemens ile yapılan anlaşma ile 2017 yılında SGT5-8000H gaz türbini, Sgen5-3000W jeneratör ve SST-5000 buhar türbini kullanılacak. Siemens, 2015 yılı Avrupa Yeni Ürün İnovasyon Ödülleri’yle endüstriyel buhar teknolojileri alanında lider firma olarak dikkatleri çekmişti. Hamitabat Santrali’nde kullanılacak olan Siemens’in türbin ve jeneratörlerine göz atalım.

 

Siemens SGT5-8000H Gaz Türbini;

► 400 MW brüt güç çıkışı, 375 MW nominal çıkış gücü (Kombine çevrimde <570 MW)

► Yüksek verimlilik (Basit çevrimde %40 verimlilik, kombine çevrimde <%60 maksimum verimlilik)
► Yüksek egzoz sıcaklığı (625 santigratderece)
► Düşük gaz emisyonları
► Düşük yaşam döngüsü maliyetleri

► Yüksek güvenilirlik ve kullanılabilirlik► 50-60 Hz için uyumlu

 

Siemens SST-5000 Buhar Türbini;

► 50 Hz ve 60 Hz uygulamalar için kullanılabilmektedir.
► Kombine çevrim uygulamaları için 500 MW’tan 120 MW’a kadar, konvansiyel buhar uygulamaları için 750 MW’tan 120 MW’a kadar  güç üretebilmektedir.

 %61.5 verimlilik ile buhar türbinleri arasında dünya verimlilik rekoruna sahiptir.
 600 derece 190 bar basınca kadar buhar kullanılabilmekte
► Egzoz alanı: 50 Hz’de 5m2’den 16 m2’ye 60 Hz için; 4,4 m2’den 11,1 m2’ye kadar

 

SGen5-3000W Jeneratör;

► Su soğutmalı stator ve hidrojen soğutmalı rotoru bulunmaktadır.
► Hava soğutmalı modellere göre daha yüksek verime ulaşabiliyor.

 

Tüm sistemin kontrolünde ve güvenilirliğinin sağlanmasında temelinde haberleşme sistemleri yatmaktadır. Doğalgaz santrallerinde nesnelerinin interneti ve fiber optik sistemler ile tüm sistemin birbiriyle haberleşmesi sağlanmaktadır. Örneğin; türbin içinde veya dışında gaz basıncını okuyan peak pressure’dan alınan değerler fiber optik haberleşme sistemleri vasıtasıyla kontrol odasındaki yetkiliye iletilebilmektedir. Aynı şekilde kontrol odasından da haberleşme sistemleri ile türbin, jeneratör gibi santral elemanlarının parametreleri kontrol edilebilmektedir.

 

Hamitabat Santrali’nin İnşaası

Yapılan yenileme çalışmalarında yaşanan en büyük zorluk ise türbinlerin taşınmasında yaşanıyor. Gama Güç Sistemleri tarafından özel tasarım bir tır tarafından taşınan türbin, günde sadece 20 km yol gidebildi.

Resim: Hamitabat Santrali'ne getirilen jeneratör ve gaz türbini 240 tekerlikli tır dorsesi ile taşındı.

 

Türbinler ve diğer ekipmanların kurulumunun tamamlanmasıyla santralin 2017 yılında devreye alınarak enterkonnekte sisteme bağlanması planlanıyor. Hamitabat Santrali’nin yenileme çalışmaları sonucunda %62 verimle çalışması bekleniyor. Yani Türkiye’nin ilk doğalgaz kombine çevrim santrali artık Türkiye’nin en verimli doğalgaz kombine çevrim santrali özelliğine de sahip olacak.

 

 

Kaynak: Siemens, Limak Enerji, cbs.gov.tr