Alternatörler: Alternatörler, elektrik santrallarının enönemli bölümüdür. Bütün santrallarda alternator bulunur. Eskiden 60 MW olan alternator gücü, İkinci Dünya savaşından sonra 1 300 MW'a ulaşmıştır. Alternatif akım frekansı, 50 Hz (ülkemizde olduğu gibi) ve 60 Hz (A.B.D'nde olduğu gibi) olarak belirlenmiştir.
Bu frekanslar, iki kutuplu rotorlar için 3 000 - 3 600 devir/dakikalık, dört kutuplular içinse bunun yarısı kadar eşzamanlı (senkron) hız gerektirir. 660 MW'lık alternatörde elektrik, 22 kV ve 19 000 amperde üretilir.
Bu yükseklikteki akım, iletkenlerde ısı ortaya çıkarır. Ancak, alternator soğutma sisteminin gelişmesiyle, yalıtımda bozulmaya yolaçmadan ve yüksek sıcaklık oluşmadan akım iletilebilmektedir. Alternatörlere sıkıştırılmış hidrojen doldurulur.
Hidrojen, hem iyi ısı iletir, hem de rotorun dönüşüne havadan daha az direnç gösterir. Statorlar suyla soğutulur. Yalıtılmış borulardan geçirilen suyla soğutulan rotorlar ise, daha büyük sistemlerde kullanılır. Alternatör, iki TRANSFORMATÖRE bağlıdır.
Ünite transformatörü, gücü, türbin ve kazanla ilgili yardımcı donanıma (pompalar gibi) alçak gerilime çevirerek verir, jeneratör transformatörü, geri kalan gücü kullanım merkezlerine gönderir. 660 MW'lık bir jeneratör, 22 kV'lık gerilim üretir.
Çıkış ise ünite transformatöründe 11 kV, jeneratör transformatöründe 400 kV'tur. 60 MW'lık bir sistemde jeneratör gerilimi, 11 kV; ünite ve jeneratör transformatörleri gerilimi de sırasıyla 6,6 kV ve 132 kV'tur.

Kömür, petrol ve doğal gaz;

Kömür, petrol ve doğal gazla çalışan santrallar, yakıta ilişkin işlemlerin dışında, birbirine benzer. Suyu, buhara dönüştürmek için, gerekli gizli ısıyı vermek gerekir.

Gizli ısı, bir sıvının halini değiştirmek (örneğin sıvıdan gaza) için gereklidir ve yararlı bir iş üretmez. Türbindeki su buharı yoğuşunca, gizli ısı, soğutma suyuna geçer. Enerji çevrimindeki bu ana yitim % 35-40 dolayındadır.

Kızgın buhar, bir kazanda oluşturulur ve alternatöre bağlı türbine verilir. Su buharı, türbinden alçak basınçta çıkar, yoğuşturulur ve kazana basınç altında geri döner. Kızgın buharın sıcaklığı ve basıncı gereçlerin dayanabileceği en yüksek değerlerde tutularak, verim artırılır. 660 MW'lık ka zanlarda ostenit çeliğiyle (% 18 manganez, % 3 krom, % 0,5 karbon içeren) yapılan aşırı ısıtıcılar, 165 bar ve 566°C'ta kızgın su buharı oluştururlar. Santral kazanları oldukça büyüktür (sözgelimi, 18,3 m genişlik, 40 m derinlik ve 61 m yükseklik gibi). Su, kazanın duvarlarına yerleştirilmiş borulardan geçer.
Su, önce ön ısıtma bölümüne girer. Orada, kaynamaya kadar olan ısınma gerçekleşir. Ardından, kazanın üstündeki bir depoya girer ve oradan su buharlaştırma bölümünü dolaşıp, yeniden depoya döner. Depoda suyun % 20'si buharlaşır.

Su buharı, kazanın üstündeki borularla depodan ayrılır. Kazanın en sıcak yerine yerleştirilen aşırı ısıtıcılar, son ısınmayı sağlar.

Türbin üç bölümlüdür: Yüksek basınç bölümü; orta basınç bölümü; alçak basınç bölümü (bir ya da birkaç tane). Her bölüm, belirlenen koşullarda,, su buharından en uygun gücü çekmek için yapılmış bir türbindir. Yüksek basınç bölümünden çıkan su buharı, ilk sıcaklığına ısıtılmak için yeniden kazana gider. Bu yolla, gizli ısıya gerek kalmadan sisteme daha çok enerji verilmiş olur ve verim artar. Buhar, ısıtıcıdan orta basınç bölümüne, oradan da hemen, alçak basınç bölümüne geçer. Daha sonra, yaklaşık olarak vakumda çalışan yoğuşturucuya gelir. Alçak basınçta yüksek verim sağlanır. Yoğuşmuş buhar, ısıtıcılar aracılığıyla hava ayırıcılardan (kazanda korozyonu önlemek için, suyun varsa havası alınır) geçirilir.
Daha sonra su, kazan pompasına verilerek kazan basıncına yükseltilir. Yoğuşmuş suyun bir bölümünün (blöf suyu) arılığı denetlenir ve istenen nitelikte suyun sağlanması için, kimyasal işlemlerden geçirilir. Böylece, kazanda korozyon azaltılır. Çevrimin verimi, besleme suyu ısıtıcılarıyla ve hava ısıtıcılarıyla artırılır. Besleme suyu ısıtıcıları,türbindeki ısı fazlasıyla beslenir ve yoğuşmuş suyu kazana girmeden ısıtırlar. Böylece, buharın gizli ısısı yitmemiş olur. Hava ısıtıcıları da, kazanın çıkışma, bacanın girişine bağlanır ve boruyla gelen hava ısıtılır.

Yakıt, belli ölçüde havayla yakılarak, en çok yanma ve en az hava kirlenmesi sağlanır. Petrol ve doğal gaz, kolayca yanan ürünlerdir. Kömür ise, yakılmadan önce, «toz haline getirilmiş (pülverize) yakıt» adı verilen duruma getirilir. Kömür yanınca, çok ince bir kül oluşturur. Çevre kirlenmesine yolaçmaması için, bu kül, elektrostatik çökelticilerle toplanır ve hafif inşaat malzemesi yapımından, toprakların tarıma elverişli hale getirilmesine kadar birçok alanda kullanılır.

Kömürle çalışan 2 000 MW'lık bir santral, yılda 4 milyon ton kömür yakar. Kömür, ocaktan doğrudan doğruya santrala getirilir ve otomatik sistemlerle boşaltılır. Petrolle çalışan eşdeğer, bir santralın tükettiği yıllık yakıt ortalaması 2,5 milyon ton petroldür. Bu santralların petrol rafinerilerinin yakınında kurulması, yakıtın boru hatlarıyla kolayca iletilmesini sağlar.

Yoğuşturucudaki soğutma suyu. binlerce boru içinden geçirilir. Suyun, kapalı borular içinden geçirilmesi, buharda ortaya çıkabilecek herhangi bir kirlenmeyi önler. Yoğuşturucudan geçen su, üretilen ısının aşağı yukarı tümünü alır. Soğutma suyunun sıcaklığı, yoğuşturucuda 8-10°C kadar yükselir. Soğutma suyu, deniz gibi büyük bir kaynaktan almıyorsa, doğrudan kaynağa geri verilir. Böyle bir kaynak yoksa, soğutma kuleleri kullanılır.


kaynak 4
3.cilt / s.683