Kombine Çevrim Santralleri

Kombine Çevrim Santrali

Kombine çevrim santrallerinde gaz türbinleri ve buhar türbinlerinden yararlanılır, yakıt olarak doğal gaz kullanılır. Doğal gaz, gaz türbinlerinin yanma odalarında yakılır genleşen gaz türbini çalıştırarak enerji elde edilir, elde edilen enerjinin yanı sıra türbin egzozundan yüksek sıcaklığa sahip egzoz gazlarının atık ısının, ısı kazanına verilmesiyle elde edilen buhar ile buhar türbinlerinden de ek enerji üretimi sağlanmaktadır.

Kombine çevrim iki farkı termodinamik çevrimin bir ısı eşanjörü yardımı ile birlikte kullanıldığı çevrimlere denir. Kombine çevrimi oluşturan iki çevrim vardır.

1. Brayton Çevrimi

Gaz türbinlerinde kullanılan bir prosestir,brayton tipi makineler 3 ana bileşenden oluşur. Bunlar; Gaz Kompresörü, Karışım Ocağı, Genleştirici çalışmasında prensibinde Brayton makinesinde çevre havası, kompresör pistonuna girer, burada basınçlandırılır.  Sıkıştırılmış hava daha sonra karışım odacığı boyunca ilerler, yakıt ilave olur. Isıtılmış, basınçlandırılmış hava ve yakıt karışımı daha sonra genişleme silindiri içinde alev alır ve enerjisini verir, piston silindir boyunca genişler.

2. Rankine Çevrimi

Rankine çevriminin adımları 4 aşama ile gösterilir, her adımda çalışma akışkanının hal değişimleri ifade edilir.

1. Önce çalışma akışkanı, düşük basınçtan, yüksek basınca pompalanır.
2. Yüksek basınçlı sıvı bir ısıtıcıya girer, bir dış ısı kaynağı ile sabit basınçta kızdırılmış buhar halini alana dek ısıtılır.
3. Kızgın buhar, türbin boyunca genişler ve güç çıkışı oluşturur.
4. Buhar daha sonra kondensere girer, doymuş sıvı halini alana kadar soğutulur. Bu sıvı daha sonra tekrar pompaya girer ve çevrim tekrar eder.

Doğalgaz Kombine Çevrim Santrali Çalışma Prensibi

Kompresörle sıkıştırılmış hava gaz türbininde doğal gazla karıştırılarak yakılır ve ortaya çıkan enerji, gaz türbininde bulunan ve başlatma motoru sayesinde düşük hızda dönen bıçakları tam devirde dönmesini sağlar, gaz türbininin miline bağlanan bir jeneratör vasıtası ile elektrik enerjisi üretimi gerçekleşir.

Gaz türbininden çıkan yüksek ısıdaki egzoz gazları bir ısı eşanjörü vasıtasıyla sıcak halde bulunan suyu kızgın buhar formuna getirir. Kızgın buhar, bir gaz türbinin çalışmasında görev alır. Gaz türbinin miline bağlı olan jeneratör elektrik üretir. Gaz türbininden çıkan ve düşük ısıdaki buhar bir kondensere gönderilerek yoğunlaştırılır ve çevrime tekrar kazandırılır.

Bu sayede bir doğalgaz kombine çevrim santralinde doğalgazın yanması ile ortaya çıkan enerji gaz türbini-jeneratör ve buhar türbini-jeneratör ikililerinde ayrı ayrı elektrik enerjisi üretilmiş olur.