Buradasın
ORC (Organik Akışkan) Sistemleri ve Atık Isıdan Enerji Üretimi Sunumu
youtube.com/watch?v=PLEXPYj9qyEYapay zekadan makale özeti
- Kısa
- Ayrıntılı
- Bu video, Emre Bey ve Akin Bey'in sunduğu, ORC (Organik Akışkan Çevrimi) sistemleri ve atık ısıdan enerji üretimi hakkında bilgilendirici bir sunum formatındadır. Turboden firmasının bu alandaki çalışmaları da ele alınmaktadır.
- Sunum, ORC sistemlerinin çalışma prensibi, avantajları ve Türkiye'deki uygulamalarını detaylı şekilde anlatmaktadır. Çimento, cam, demir çelik, jeotermal enerji ve biyokütle gibi farklı sektörlerdeki projeler örneklerle açıklanmakta, ayrıca tavuk gübresinden elektrik üreten tesisler ve atık ısı tesislerinin ekonomik analizleri sunulmaktadır.
- Sunumda Trabzon'daki çöp yakıtlı tesis, Antalya'daki AGT MDF tesisleri, İnegol'deki Starbut MDF fabrikası ve Manisa'daki Güreş yumurta üretim tesisindeki santral gibi Türkiye'deki referans projeler anlatılmaktadır. Ayrıca, Turboden firmasının dünyada 34 farklı tesis kurmuş olup toplam 79 MW kapasiteye sahip olduğu belirtilmektedir. Sunum sonrasında katılımcıların soruları yanıtlanmakta ve bir sonraki etkinlik olan "Çatıda Güneş Enerjisi Sistemlerindeki Yeni Gelişmeler" etkinliği 23 Şubat'ta düzenleneceği duyurulmaktadır.
- 44:42ORC Sisteminin Çalışma Prensibi
- ORC (Organik Akışkan Çevrimi) makinaları, yüksek sıcaklıklı ısıda elektrik üreten cihazlardır ve klasik Rankin çevriminden farklı olarak organik sıvı kullanarak ismini almıştır.
- ORC tesislerinde üç ana unsur bulunmaktadır: yakıt bölümü, yanma bölümü ve elektrik üretimi için turbo jeneratör bölümü.
- Sistemde, yanma sonucu oluşan gazlarla kızgın yağ ısıtılarak ORC ünitesine aktarılır, burada organik akışkan buharlaştırılıp türbinde genişletilerek elektrik üretilir.
- 47:18ORC Sistemlerinin Ekipmanları
- ORC sistemlerinde türbin, jeneratör, değiştiriciler (buharlaştırma bölümü), sirkülasyon pompası, depolama tankı ve hava soğutmalı kondenser gibi ekipmanlar bulunmaktadır.
- Rejeneratör bölümü, makinaların verimliliğini artıran ve ön ısıtma sağlayan önemli bir parçadır.
- Hava soğutmalı kondenserlerde atık ısı atmosfere atılırken, su soğutmalı kondenserlerde ısı kurutma prosesinde veya ön ısıtma amacıyla kullanılabilir.
- 48:26ORC Sistemlerinin Uygulamaları
- Trabzon'da yapılan bir tesisde, Trabzon ve Rize belediyelerinin çöpleri ve biyokütle yakıtları ayrıştırılarak singaz üretilip elektrik üretimi sağlanmaktadır.
- Antalya'daki AGT MDF yongaları üreten tesiste, ağaç atıkları yakılıp 5,5 megavat elektrik üretilmektedir.
- Yunanistan'daki bir tesisde ise tarımsal atıklar (zeytin kabuğu, pamuk atıkları) kullanılarak elektrik üretimi yapılmaktadır.
- 02:25ORC Sistemlerinin Ekonomik ve Ekolojik Faydaları
- Bursa Çimento Fabrikası'nın 7,5 MWatt kapasiteli VHA tesisinde enerji kazanımı yanı sıra çevresel etkiler, karbondioksit emisyonu azaltması ve istihdam yaratması gibi yan faydalar bulunmaktadır.
- ORC sistemleri sadece elektrik üretmekle kalmayıp, atmosfere yapılan her bir kilo karbondioksit hem ekonomik açıdan hem de emisyon açısından önemli bir sorumluluktur.
- ORC tesislerinin ortalama kurulum süresi 14-15 ay civarındadır; bunun 10-11 ayı üretim zamanı, 3-4 ayı ise montaj süresidir.
- 01:52Bakım Maliyetleri ve Kapanış
- ORC tesislerinin bakım maliyetleri her uygulamadan uygulamaya değişse de, genellikle yatırım maliyetinin %1,5-2'si olarak düşünülebilir.
- Etkinlikte katılımcılardan kameralar açılarak ekran görüntüsü alınmış ve katılımcılara 13 soruluk bir anket gönderileceği belirtilmiştir.
- 50:11Su Soğutmalı ORC Türbin Sistemleri
- Hava soğutmalı sistemlerde türbine beslenen ısının %28'i elektriğe dönüştürülürken, geri kalanı atmosfere bırakılır.
- Su soğutmalı sistemler, makinaların kojeneratif modda çalışmasına izin vererek hem elektrik hem de sıcak su üretimi yapabilmeyi sağlar.
- Türkiye'de yapılan bir uygulama olarak İnegol'deki Starbut MDF fabrikasında 5,5 megavat elektrik ve 29 megavat termal sıcak su üretimi sağlanmaktadır.
- 52:48Güreş Yumurta Üretim Tesisindeki Uygulama
- Manisa'daki Güreş yumurta üretim tesisinde 2,29 megavatlık bir tesis 70 derecelik sıcak su üretimi sağlamaktadır.
- Fabrikada günlük 400 ton, %75 nem oranında atık bulunmakta ve bu atıkların kurutulması için bantlı kurutucu sistemi kullanılmaktadır.
- Kurutulmuş atıklar akışkan yataklı bir kazanda yakılıp, kızgın yağ ısıtılarak ORC türbini beslenerek elektrik üretilmektedir.
- 54:58ORC Türbinlerinin Avantajları
- ORC türbinlerinin düşük basınç ve dönüş hızında çalışması, uzun ömürlü ve daha az mekanik ses çıkarması avantajları vardır.
- Kısıtlı yüklerde esnek çalışabilme özelliği sayesinde %100 yükle %90 verim elde edilirken, %50 yükle bile %70'lerde verim sağlanabilmektedir.
- Kolay işletme, üç yolu vanayla kontrol edilebilirlik ve sudan bağımsız çalışabilme özelliği ORC türbinlerinin önemli avantajlarıdır.
- 58:19ORC Türbinlerinin Ek Avantajları
- Yüksek sıcaklıkta (380°C üzeri) kazanlarda korozyon riski olan yakıtlar için, ORC türbinlerinin 300°C'e kadar çalışabilmesi avantaj sağlar.
- Hava soğutmalı kondenserlerle kolay entegre olabilmesi ve yüksek performansda çalışabilmesi bir diğer avantajdır.
- Hava soğutmalı kondenserlerde, ORC'nin yoğuşma basınç seviyesi 600 milibar civarında olduğundan, buhar türbinlerine göre kondenser yükü daha hafif olmaktadır.
- 1:00:33Atık Isıdan Enerji Üretimi Uygulamaları
- Turboden firması olarak dünyada 34 farklı tesis kurulmuş olup, toplam kapasite 79 megavat civarındadır.
- Atık ısıdan enerji üretimi konusunda çimento, cam üretim ve demir çelik sektörleri üç ana sektör olarak belirtilmektedir.
- Çimento endüstrisinde atık ısı geri kazanılabileceği iki farklı bölüm vardır: fırın, ön ısıtıcı ve gazları ile klinerlerin soğutulduğu soğutucu gazları.
- 1:02:33Atık Isı Kazanımı ve ORC Teknolojisi
- Atık ısıyı kazanmak için fırın ön ısıtma gazları kullanılarak termal yağ devresinde kızgın yağ ile biyokütle uygulamalarında elektrik üretilmektedir.
- Soğutma tarafı hava veya su soğutmalı olarak yapılabilmekte, ayrıca termal yağ devresi olmadan atık ısı kazanlarının direkt olarak ORC'nin kendi akışkanlığı buharlaştırılarak elektrik üretilmektedir.
- Türkiye'de bu kapsamda iki uygulama bulunmaktadır; biri Maraş'taki Sanko Gruba ait çinko çimento fabrikası ve diğeri Adana'daki Sönmez Çimento fabrikası.
- 1:04:40Çimento Sektöründe ORC Uygulamaları
- Çimento sektöründe ORC teknolojisi, buhar teknolojisine göre daha fazla elektrik üretmektedir çünkü buhar türbinlerinde yüksek verimlilik için kızgın buhar üretmek gerekirken, baca gazı sıcaklıkları bu için yeterli değildir.
- Sönmez Çimento fabrikasında 7,30 megavat gücünde bir tesis kurulmuş olup, fabrikanın her iki bölümündeki atık gazlar kullanılmıştır.
- Son yıllarda yapılan projelerde kondenser tercihi tamamen hava soğutmalı sistemler üzerinde olmaktadır çünkü Türkiye'de su bir problem haline gelmiştir.
- 1:06:07Hibrit Uygulamalar ve Cam Fabrikaları
- FAS'tan bir örnek olarak hibrit bir uygulama bulunmaktadır; burada ORC su kaynağı olarak fabrikadan çimento üretiminden kaynaklı atıklar kullanılırken, konsantre güneş enerjisi panelleri de ısı sağlar.
- Cam fabrikaları da yüksek potansiyelli ısı üreten tesislerdir; cam hattı yılın tüm günü 77 gün 24 saat çalışmakta ve hammaddenin pişirilmesinden çıkan gazlar kullanılmamaktadır.
- Düzce'deki fabrikada iki farklı cam üretim hattında bacadan çıkan 350-360°C sıcak gazlar kullanılarak atık ısı eşanjör kurularak 6 megavatlık bir ünite oluşturulmuştur.
- 1:08:06Demir Çelik Sektöründe Uygulamalar
- Demir çelik sektöründe dünyada yapılan uygulamalardan İtalya'dan bir örnek verilmektedir; O Martin fabrikasında elektrik ar ocağının atık ısıları kullanılarak ORC türünde elektrik üretilmektedir.
- Bu tür elektrik ocağı uygulamalarında araca akışkan olarak buhar kullanılır ve hurda demirleri eriten tesislerin periyotlar aralığında çalışması nedeniyle akümülatörler oluşturulmaktadır.
- İtalya'dan başka bir örnek olarak 10 megavatlık türbinli bir uygulama bulunmaktadır.
- 1:09:34Jeotermal Sistemlerde ORC Kullanımı
- ORC teknolojisi ilk olarak ilkbahar türbinleriyle ortaya çıkmış, ancak yeterince sıcak olmayan kuyuların ortaya çıkmasıyla bu ısı kaynakları için uygun hale gelmiştir.
- 120°C sıcak su bulunduran bir jeotermal üretim kuyusunda yaklaşık 3 megavatlık elektrik üreten bir tesis bulunmaktadır.
- Türkiye'de Afyon'da 3 megavatlık bir jeotermal uygulama yapılmış olup, başka bir jeotermal uygulaması bulunmamaktadır.
- 1:10:54Hibrit Tesis Örneği ve Power Sistemleri
- Danimarka'da 2008 yılında kurulmuş bir tesisde biyokütleden ve konsantre solar enerji panellerinden elektrik üretilmektedir.
- Power firmasının geliştirdiği yüksek verimli kojeneratif modda çalışan ORC türbini, 300°C civarında çalışan normal ORC türbinlerine göre 400°C'ye kadar ısısı çıkarmaktadır.
- İlk uygulama İtalya'da bir fabrikada yapılmış olup, sütlerin pastörize işlemi için 5 bar basıncında buhar üretip 700 kilowatt elektrik üretilmektedir.
- 1:14:15Projelerin Genel Durumu
- Türkiye'de 15 tesisin 4'ü şu an inşaatı devam ediyor ve toplam kurulu gücü 85 megavat'tır.
- Dünya çapında 45 ülkede 395 farklı tesis bulunmakta ve %98'in üzerinde her gün ortalama çalışmaktadır.
- 1:14:59Biyokütle Elektrik Santrallerinin Ekonomik Analizi
- Tavuk gübresinden elektrik üreten 2,29 megavatlık bir yatırımanın toplam maliyeti yaklaşık 10 milyon dolar.
- Bu tür tesislere devletin belirlediği yenilenebilir enerji kaynakları için tarife eden bir satış geliri ve atık bertaraf bedeli olarak yıllık 3,3 milyon dolar gelir sağlıyor.
- Yatırım bedeline göre bu tesisin geri ödeme süresi 3,1 yıl civarında ve yıllık 8.710 ton karbondioksit emisyonu önleniyor.
- 1:17:18Atık Isı Tesislerinin Ekonomik Analizi
- Atık ısı tesislerinin megavat başına ortalama 2,20 milyon euro maliyeti bulunmakta ve 7 megavatlık bir tesisin toplam yatırım bedeli 15 milyon euro civarında.
- Bu tesisler yıllık 8.000 saat işletilerek 75 euro/kWh elektrik tarifesinden 4,2 milyon euro kazanç sağlıyor.
- Toplam yıllık satış geliri 3,8 milyon euro olup, tesis 4,9 yıl içinde amorti ediliyor ve yıllık 30.210 ton karbondioksit emisyonu önleniyor.
- 1:20:20Tesislerin Ekonomik Ömrü ve Soru Cevap
- Biyokütle elektrik santrallerinin ekonomik ömrü ortalama 30 yıl olarak belirleniyor, ancak bakımı yapılan tesislere göre daha uzun süre çalışabiliyor.
- Buhar türbini ile ilgili bir soruda, türbinin altındaki vakum kondenserden dışarı atılan yüksek sıcaklıkta ısı kaybının geri kazanılması için daha küçük ölçekli ORC türbini üreticileri çalışmaları yapıyor.
- ORC türbini üreticileri için düşük sıcaklıklı atık ısı kaynaklarından elektrik üretimi maliyet açısından zorlayıcı olabiliyor.