SU ARITMA SİSTEMİ

TERMİK SANTRALLERDE KULLANILAN SU

Santrallerde kullanılan suyun, sistemin amacına hizmet etmesi için, saflaştırılması gerekmektedir. Termik santrallerde kullanılan su; su-buhar çevrimi suyu ve soğutma suyu olmak üzere iki ana gruba ayrılır:

1. Su-Buhar Çevrimi Suyu: Doğadaki suyun (ham su) birtakım kimyasal işlemlerle arıtılması sonucunda elde edilmiş olan yüksek saflıktaki sudur. Su-buhar çevriminde su, çeşitli yerlere göre aşağıdaki gibi sıfatlandırılır:

a) Kondanse suyu: Türbinde iş gören buhar kondansede yoğuşarak ‘kondanse suyu’ veya ‘kondensat’ adını alır. Degazöre kadar bu adla anılır.

b) Besleme suyu: Degazörden kazan girişine kadar olan bölgede su, ‘kazan besleme suyu’ olarak adlandırılır.

c) Kazan suyu: Kazan girişinden doma kadar olan bölgedeki sudur.

d) Doymuş buhar: Kazan domundaki buhara denir.

e) Kızgın buhar: Doymuş buharın ısı verilerek sıcaklığının artırılması ile oluşan buhardır.

2. Soğutma Suyu: Santralde soğutma suyu olarak kullanılan deniz suyu, pompalarla denizden alınır ve klorlama işlemine tabi tutulduktan sonra pompalarla sisteme gönderilir.

Deniz suyu, kül ve curufun ıslanması ve nakledilmesinde, soğutma suyu tanklarında soğutma suyunu soğutmada ve kondanse soğutma suyu olarak kullanılır.

a) Kondanse Soğutma Suyu: Alçak basınç türbininde iş görmüş buharı yoğuşturma işleminde kullanılan deniz suyudur. 10 000 ton/h kapasiteli sirkülasyon pompaları vasıtasıyla kondanseye basılan bu su, borulardan geçerek üzerine dökülen çürük buharı yoğuşturur.

b) Yardımcı Soğutma Suyu: Santralin çeşitli yerlerinde çalışan parçaların soğutulmasında kullanılan saf sudur. Soğutma işlemini tamamladıktan sonra sıcaklığı artan su, kondanse soğutma suyu ile soğutulur.

SU-BUHAR ÇEVRİM SUYUNUN HAZIRLANMASI VE ÖZELLİKLERİ

SU TASFİYENİN SİSTEMDEKİ ÖNEMİ

Borularda korozyonun, çatlamanın, sürüklenmenin ve atık birikiminin önlenmesi için suyun arıtılması gerekir. Sudaki sertlik, kazan iç ısıtma yüzeylerinde taşlaşma oluşumuna ve buna bağlı olarak ısı alışverişinin azmasına sebep olur. Korozyon sebebiyle yüzeyler çabuk aşınır ve patlaklar oluşur. Ayrıca kazandan çıkan buhar ile birlikte madde sürüklenmesi neticesinde borular daralır ve tıkanır. Kimyasal maddeler türbin kanatları üzerinde birikir ve ara buhar borularının daralması sonucu verim düşer. Türbin buharı ile yağlama sistemine kimyasal madde karışırsa yağlama özelliği bozulur.

Santralde kullanılan saf suyu elde etmek için Su Tasfiye Sistemi kurulmuştur. Bu sistem sırasıyla Ham Su Ön Tasfiye ve Demineralizasyon basamaklarını içerir.

HAM SU ÖN TASFİYE SİSTEMİ

Bu sistem B1 ve B2 demineralize sistemine fayda sağlamak amacıyla kurulmuştur.

İki ana üniteyi kapsar:

• Ham suyun arıtılması
• Organik maddelerin giderilmesi

Yardımcı sistemler:

• Kimyasal dozaj
• Ham suyun ısıtılması

Ham su, santrale 3 km uzaklıkta bulunan Dereköy Mevkii’ndeki göletten kendi akışıyla gelerek, 0UC00 hattından Ön Çöktürme Havuzuna girer. Ön çöktürme havuzuna giren suyun miktarı OUC00S101 seviye kontrol valfi vasıtasıyla ön çöktürme havuzu seviyesinden kontrol edilir. Ön çöktürme havuzuna dezenfektan olarak Cl2 ve koagülant olarak Al2(SO4)3 ilave edilir.

Ön çöktürme havuzundan çıkan su, her biri 72 m³/h kapasitedeki pompalar (OUC01/02/03) vasıtasıyla Flokülatöre gönderilir. Normal işletmede bir pompa çalışır, aşırı yükte ikinci pompa çalışmalıdır; üçüncü pompa ise yedektir. Flokülatör besleme pompaları ortak bir hatta sahiptir. Burada, flokülasyon ve koagülasyon (süspanse maddeleri bir araya getirip çöktürmek) için gerekli olan kimyasal maddeler ( polielektrolit ve Al2(SO4)3 ), OUC15 hattına enjekte edilir. Bu amaçla, Al2(SO4)3 çözeltisi hazırlama tankı, depolama tankı ve iki adet dozaj pompası (13.2L/h kapasite, 6 Bar basınç) bulunmaktadır. Kimyasal dozaj, 0UC00F001 debimetresi vasıtasıyla kontrol edilir. Koagülant miktarının çok yüksek olması, sudaki pH değerinin çok düşmesine (pH: 6.5-7.0) sebep olur; bu durumda flokülatöre NaOH ilavesi gereklidir. Flokülatörün düzgün bir şekilde çalışabilmesi için 2-3 m kalınlıkta bir çamur tabakası gereklidir. Bu tabaka oluşuncaya kadar çamur drenajı yapılmaz.

Flokülatörden çıkan su, Ham Su Havuzlarında (Arıtılmış Su Havuzları) (UC00B001, 2UC00B001) depolanır. Ham su havuzlarının toplam depolama kapasitesi 535 m³’tür. Bu havuzlar ayrı ayrı çalıştırılabilir. 2UC00B001 ham su havuzu servis harici kalırsa OUC15S201 kontrol valfi 2UC00B001 ham su havuzu su seviyesine göre çalıştığı için flokülatöre giren suyun miktarı el ile ayarlanır. İşletme şartları gereği, ham suyun kum filtreye girmeden önceki sıcaklığı 15 0C olmalıdır. Bunun için su, 40 m³/h kapasite ve 7.6 bar basınçtaki ham su pompaları (UC01 / 02 D001) vasıtasıyla ham su havuzundan (UC00B001) alınarak bir ön ısıtıcıdan (UC13 B001) geçirilir. Ham suyu ısıtmak için gerekli olan buhar, RJ00B001 dağıtıcısından (9 Bar, 180 ºC) temin edilir. Ham suyun sıcaklığı 15 0C’den daha yüksek ise ısı değiştirici devre dışı bırakılabilir.

Sistemde dikey olarak monte edilmiş 2 adet Kum Filtresi (UC41 / 42 B001) vardır ve her bir filtrenin üretim kapasitesi 20 m3/h’tir. Ham su, kum filtresinde yukarıdan aşağıya doğru akar. Kum filtrede üst tabakada antrasit, alt tabakada kum olmak üzere iki çeşit filtre materyali vardır.

Kum filtresinden çıkan filtre suyu geri yıkama tankına alınır. Bu tankın kapasitesi 100 m3’tür. Su, geri yıkama tankından bir hatla kullanma suyu pompaları vasıtasıyla kullanma suyu tankına basılır. Diğer bir hatla geri yıkama pompalarının emişine tabi tutulan bu su, katyon değiştirici filtrenin yıkanmasında kullanılır.

Kum filtrelerden geçen su, akış yönü yukarıdan aşağıya doğru olan Aktif Karbon Filtrelere gelir. Bu filtreler, kum filtrelerle katyon değiştirici filtrelerin arasına monte edilmiştir. Bu sistem 3 adet Aktif Karbon filtre (OUC56B001, OUC56B002, OUC56B003) içerir. Bunlardan iki tanesi üniteleri beslerken üçüncüsü yedektir. Filtreler işletme hattına pnömatik valflerle bağlanmıştır. OUC81P001 ve OUC82P001 manometreleri vasıtasıyla işletme esnasındaki fark basınç değeri tespit edilerek B1 ve B2 ünitelerinin üretim hatları dengede tutulur. Fark basınç değeri max 0.5 bar olmalıdır. Bu fark, önerilen değerin üzerine çıkarsa karbon filtre su ile yıkanmalıdır.

EKİPMAN LİSTESİ

Arıtılmış Suyun Hazırlanması ve Depolanması

1 Adet Ön Çöktürme Havuzu OUC00B001

1 Adet Flokülatör OUC15B001

2 Adet Arıtılmış (Ham) Su Havuzu UC00B001

2UC00B001

3 Adet Flokülatör Besleme Pompası OUC01D001

OUC02D001

OUC03D001

1 Adet Çamur Atma Sistemi OUC06D001

Organik Maddelerin Uzaklaştırılması

3 Adet Aktif Karbon Filtre OUC56B001

OUC56B002

OUC56B003

Kimyasal Maddelerin Hazırlanması

Al2(SO4)3 Hazırlama Ve Dozaj

2 Adet Çözelti Hazırlama Tankı UG01B001

OUG01B001

2 Adet Dozaj Tankı UG21B001

2UG21B001

2 Adet Transfer Pompası UG02D001

UG03D001

4 Adet Dozaj Pompası UG22D001

UG23D001

2UG22D001

2UG23D001

NaOH Hazırlama ve Dozaj

2 Adet Çözelti Hazırlama Tankı OUG51B001

OUG51B002

2 Adet Dozaj Tankı OUG53D001

OUG53D002

Polielektrolit Hazırlama ve Dozaj

2 Adet Çözelti Hazırlama Tankı ve OUG71B001

Dozaj Tankı OUG71B002

2 Adet Ejektör OUG70B001

OUG70B002

1 Adet Seyreltme Bölmesi OUG83B001

2 Adet Dozaj Tankı OUG73D001

OUG73D002

Çamur Sirkülasyonu

1 Adet Sirkülasyon Pompası OUC19D001

Ham Su Isıtma

1 Adet Buhar Ejektörü OUC00B003

SU DEĞERLERİ

Ham Suyun Karakteristikleri

Flokülatör Çıkışında Suyun Karakteristikleri ve Kalitesi

Aktif Karbon Filtre Çıkışında Suyun Karakteristikleri ve Kalitesi

DEMİNERALİZE SİSTEM

Demineralize ekipmanı, 20 m3/h birim kapasiteli 2 adet Demineralize hattından oluşur. Bu hatlar katyon, anyon ve karışık yatak filtre kulelerini içerir. Katyon ve anyon filtreler arasında ortak bir Degazör vardır.

Ön Tasfiye Sisteminde; askıdaki maddeler, organik madde, klor, alüminyum, demir ve çözünmüş katı maddelerden arındırılan su, Katyon Filtreye gelir. Bir katyon filtrenin kapasitesi 480 t/h’tir ve 24 saatin sonunda rejenere edilmelidir. 2 adet katyon filtre (UA01 / 02 B001) olup birisi yedektir. Katyon filtrelerde suyun akış yönü aşağıdan yukarıya doğrudur. Katyon filtreler, bir filtre plakası ile birbirinden ayrılmış olan iki iyon değiştirici kolondan oluşur. Alttaki kolonda zayıf, üstteki kolonda ise kuvvetli asidik reçine vardır. Sudaki Na, K, Ca ve Mg gibi çözünebilir katyonlar, katyon değiştirici vasıtasıyla H iyonlarıyla yer değiştirir. Katyon filtrede artı yüklü iyonlarından arındırılan su, CO2 Gaz Alıcıya (UA03B001) üst kısımdan bir boru vasıtasıyla dökülür. Geniş kısımlar oluşturarak suyun ayrışmasını sağlamak için gaz alıcının üst kısmı ‘rashing halkaları’ ile doldurulmuştur. Bu yüzeyde su, aşağıdan yukarıya doğru akan hava ile temas eder ve serbest CO2 molekülleri basınçlı havanın içine yayılır.

Degazörden çıkan su, Anyon Filtrelere alttan giriş yapar. Bu filtrenin de kapasitesi 480 t/h olup 2 adettir. Bir tanesi yedektir. Anyon filtrede SO4- ², CO3- ², NO3-, Cl- gibi – yüklü iyonlar tutulur. Anyon değiştiricinin silindirik kısmı üç adet filtre plakasıyla birbirinden ayrılmış olan iki adet silindirik alandan oluşur. Bu alanlar kuvvetli ve zayıf bazik reçinelerle doldurulmuştur. Filtre nozullarının korunması amacıyla filtre plakalarıyla aktif reçine arasına inert reçine konmuştur. Anyon reçinelerin çıkışında iletkenlik ölçme cihazları mevcuttur ve su giriş-çıkışında numune alma noktaları vardır.

Anyon değiştiriciden çıkan su, Karışık Yatak Filtresine üstten girer. Kuvvetli asidik ve kuvvetli bazik reçineler, karışık yatak filtre plakalar arasına yerleştirilmiştir ve sistem çalışırken reçineler birbirleriyle karışık bir haldedir. Filtrelerdeki su akışı yukarıdan aşağıya doğrudur. Filtrelerin çalışması iletkenlik ölçüm cihazları vasıtasıyla gözlenir. Karışık yatak filtrede, katyon ve anyon filtrelerde tutulamayan iyonlar tutulur,sertlik giderilir. Bu işlemlerden geçen ham su, 300 m3’lük saf su tankında depolanır.

REJENERASYON İŞLEMİ

Rejenerasyon işlemi tümüyle otomatik olarak merkezi pano üzerindeki butonla yapılır. Katyon değiştiricinin rejenerasyonu H2SO4 vasıtasıyla geriye akışla yapılır. Anyon değiştirici için rejenerasyon NaOH vasıtasıyla gerçekleştirilir. Demineralize su, ısı değiştiricide 40 0C’ye kadar ısıtılarak anyon değiştirici filtre rejenerasyonunda kullanılır. Karışık yatak filtreden sonra iletkenlik ölçme sistemi vardır. Bu sistem alarm verdiğinde otomatik olarak akış durur. Ayrıca SiO2 miktarını ölçen bir sayaç vardır. 0.02 ppm’den yukarı bir silis değerinde bu sayaç sinyal verir. Karışık yatak rejenerasyonu %3 NaOH ve %4 H2SO4 çözeltisiyle gerçekleşir. H2SO4 ve NaOH iki farklı tankta depolanır. (H2SO4 - UD71B001 – 29 m3 ve NaOH – UD21B001 - 25 m3)

Bazik ve asidik karakterdeki atık sular demineralize hattından ve karışık yatak filtresinden Nötralizasyon Havuzuna akar. Atık suyun mükemmel şekilde karışması için atık su pompası çalıştırılarak nötralizasyon havuzundaki su, devri daim ettirilir. Nötralizasyon işlemi, suyun pH’ı kontrol edilerek yapılır. Nötralize edilmiş su, atık su pompasıyla kanala atılır.

DEMİNERALİZE SİSTEMİN REJENERASYON AŞAMALARI

EKİPMAN LİSTESİ

Ham Su Ünitesi

1 Adet Ham Su Havuzu UC00B001

2 Adet Ham Su Pompası UC01D001

(40 m³/h, 7.6 bar) UC02D001

1 Adet Ham Su Isıtıcısı UC13B001

(Ortam Basıncı: 8.5 Bar

Giriş Sıcaklığı: 5 °C

Çıkış Sıcaklığı: 20 °C

Debi: 40 m³/h

Isıtma Ortamı: Doymuş Buhar)

(11 Bar)

Filtrasyon Ünitesi

2 Adet Kum Filtresi UC41B001

UC42B001

1 Adet Geri Yıkama Havuzu UC61B001

2 Adet Geri Yıkama Pompası UC62B001

(75 m³/h, 1.7 bar) UC63B001

2 Adet Kullanma Suyu Pompası UC64B001

(30 m³/h, 6.2 bar) UC65B001

İyon Değiştirme Ünitesi

2 Adet Katyon Değiştirici Filtre UA01B001

UA02B001

1 Adet CO2 Gaz Alıcı UA03B001

2 Adet CO2 Gaz Alıcı Pompası UA12D001

(40 m³/h, 7.6 bar) UA13D001

2 Adet Hava Üfleyici Fan US21D001

(5000 m³/h, 0.03 bar) US22D001

2 Adet Anyon Değiştirici Filtre UA31B001

UA32B001

2 Adet Karışık Yatak Filtre UA41B001

UA42B001

1 Adet Demineralize Su Tankı UA43B001

1 Adet Demineralize Su Pompası UA52D001

(40 m³/h, 7.0 bar) UA53D001

1 Adet Geri Yıkama Tankı UA74B001

3 Adet Seyreltme Suyu Pompası UA54D001

(10 m³/h, 3.0 bar) UA55D001

UA56D001

Rejenerasyon Ünitesi

2 Adet H2SO4 Transfer Pompası UD52D001

(10 m³/h, 2.76 bar) UD53D001

1 Adet H2SO4 Depolama Tankı UD71B001

1 Adet H2SO4 Dozaj Pompası UD72D001

(162 L/h, 8 bar) UD73D001

1 Adet NaOH Depolama Tankı UD21B001

1 Adet NaOH Seyreltme Suyu Isıtıcısı UA77B001

(Ortam Basıncı: 3.2 Bar

Giriş Sıcaklığı: 15 °C

Çıkış Sıcaklığı: 40 °C

Debi: 10 m³/h

Isıtma Ortamı: Doymuş Buhar)

2 Adet NaOH Pompası UD22D001 (162 L/h, 8 Bar) UD23D001

Hava Temin Ünitesi

2 Adet Kompresör US01D001

(180 Nm³/h, 0.5 Bar) US02D001

1 Adet Hava Soğutucu US10B001

Nötralizasyon Ünitesi

1 Adet Nötralizasyon Havuzu UF01B001

2 Adet Nötralizasyon Pompası UF02D001

(50 m³/h, 2 Bar) UF03D001

EKİPMANLARIN KAPASİTESİ

Kum Filtreler

Demineralizasyon Ünitesi

Demineralize sistemin iki hattı, ortak bir CO2 gaz alıcı ile birbirine bağlanmıştır.

Rejenerasyon Esnasında Kimyasal Madde Tüketimi

SU DEĞERLERİ

Demineralizasyon Öncesi Suyun Karakteristikleri

Demineralize Suyun Karakteristikleri

SU TASFİYE SİSTEMİNDE KULLANILAN KİMYASAL MADDELER

Ön Arıtma Sistemi

Hipoklorit (OCl-): Suda bulunan mikrobiyolojik atıkların sisteme vereceği

zararlı etkileri ortadan kaldırmak için kullanılır.

Alüminyum Sülfat (Al2(SO4)3): Suda bulunan askıdaki (destabilize) taneciklerin bir araya getirilip floklaşmasını sağlar. 30-50 g/m3 harcanır.

Polielektrolit: Alüminyum sülfatla aynı görevi yapar. Yalnız; jel tipi çökelek oluşturmaz. Suyun pH’ını değiştirmediği gibi, pH değişikliklerinden de fazla etkilenmez.

Demineralizasyon Sistemi

1. Sülfirik Asit (H2SO4): Katyon ve karışık yatak değiştiricilerin rejenerasyonunda ve

nötralizasyon sisteminde kullanılır. Derişimi %98, yoğunluğu 1.84 g/cm3

2.Sodyum Hidroksit (NaOH): Anyon ve karışık yatak değiştiricilerin rejenerasyonunda ve nötralizasyon sisteminde kullanılır. Derişimi %4

Hidroklorik Asit (HCl): Katyon reçinesinin rejenerasyonlarla değiştirilemeyen iyonlar tarafından tersinmez olarak kirlenmesi, kapasite düşüşüne neden olur. Bunu önlemek için reçinelerin çıkartılarak yıkanmasında kullanılır.

Kaya Tuzu: Anyon reçinesinin kapasite artırımı için yıkanmasında kullanılır.

Su-Buhar Çevrimi

Hidrazin (N2H4): Kazan suyundaki çözünmüş oksijenin uzaklaştırılmasında kullanılır.

Tri Sodyum Fosfat (Na3PO4): Kazan suyuna gelebilecek kalsiyum ve magnezyum iyonları ile çamur halinde çökelek oluşturur ve borulardaki korozyonu önler.

 Duygu DURGUN

Kimya Mühendisi

Çatalağzı Termik Santralı