Yoğuşmalı Türbin

Yoğuşmalı Buhar Türbini

Yoğuşmalı buhar türbini, buharın genleşip türbin içinde iş yaptıktan sonra (küçük şaft sızdırmazlık sızıntıları hariç) tamamen bir kondansatöre yönlendirilerek suya dönüştürüldüğü bir türbin türüdür.

Esas olarak türbin, yoğuşma pompası, kondenser ve sirkülasyon suyu pompasından oluşan yoğuşmalı buhar türbini, türbinden çıkan egzoz buharının kondensere girmesi ve burada soğutularak gaz halinden suya yoğunlaştırılması prensibiyle çalışır. Yoğuşma suyu daha sonra yoğuşma pompası tarafından kazana geri gönderilir. Kondenser bu süreçte çok önemli bir rol oynar. Başlıca amacı türbinin termal verimliliğini artırmaktır. Bu, buharın tekrar suya soğutulduğunda hacminin önemli ölçüde azalması olgusundan yararlanılarak sağlanır. Kalan boşluk sonuç olarak bir vakum oluşturur ve bu da buharın ideal entalpi düşüşünü artırır.

Pratikte, termal verimliliği daha da artırmak ve türbinin egzoz başlığının çapını küçültmek için, türbinin ara kademelerinden kısmen genleşmiş buhar çekilir ve kazan besleme suyunu önceden ısıtmak için besleme suyu ısıtıcılarına yönlendirilir. Ayarlanabilir olmayan ekstraksiyonlu yoğuşmalı türbin olarak bilinen bu tip, yoğuşmalı türbinler kategorisine de girer. Bunlar, termik santrallerde enerji üretimi için özel olarak tasarlanmış standart türbin tipleridir. Yoğuşma sistemi esas olarak kondenser, sirkülasyonlu su pompası, yoğuşma pompası ve hava ejektöründen oluşur. Türbin egzoz buharı kondensere girer, sirkülasyonlu soğutma suyu ile soğutulur ve suya yoğunlaştırılır, ardından yoğuşma pompası tarafından çekilir. Besleme suyu ısıtıcılarının çeşitli kademelerinde ısıtıldıktan sonra, besleme suyu olarak kazana verilir.

Egzoz buharının kondenser içinde soğutulup suya yoğunlaştırılması işlemi sırasında hacmi aniden küçülür. Bu, başlangıçta buharla dolu olan kapalı alanda bir vakum oluşturarak türbinin egzoz basıncını düşürür. Sonuç olarak, buharın ideal entalpi düşüşü artar ve böylece tesisin termal verimliliği iyileşir. Türbin egzozunda bulunan yoğuşmayan gazlar (esas olarak hava), gerekli vakumu korumak için hava ejektörü tarafından uzaklaştırılır.

Yoğuşmalı buhar türbini, termik ve nükleer enerji üretiminde yaygın olarak kullanılan önemli bir ekipmandır. Temel işlevleri, buhar genleşmesi yoluyla elektrik jeneratörünü çalıştırmak ve enerji dönüşüm verimliliğini optimize etmektir.

1. Verimliliği Artırmak İçin Vakum Ortamı Oluşturun ve Koruyun: İşini tamamladıktan sonra çıkan egzoz buharı, soğutma suyu dolaşımıyla suya yoğunlaştırıldığı kondensere boşaltılır. Hacimdeki bu ani azalma, bir vakum ortamı oluşturarak egzoz basıncını önemli ölçüde düşürür ve buharın ideal entalpi düşüşünü artırarak termal verimliliği iyileştirir.

2. Çalışma Akışkanının Dolaşımını ve Enerji Geri Kazanımını Kolaylaştırma: Yoğuşma suyu, yoğuşma pompası vasıtasıyla yeniden ısıtılmak üzere kazana geri gönderilir ve kapalı bir döngü oluşturulur. Bu, suyu geri dönüştürür ve korurken enerji tüketimini azaltır. Aynı zamanda, buhardan kaynaklanan atık ısı, termodinamik döngü yoluyla çevreye atılır ve sistemin istikrarlı çalışması sağlanır.

3. Temel Yardımcı Fonksiyonların Entegrasyonu: Hava ejektörü, yoğuşmayan gazları sürekli olarak uzaklaştırarak kondenserde yüksek vakum verimliliğini korur. Yoğuşma işlemi ayrıca yoğuşma suyunun havasının alınmasını (vakumla hava alma) sağlayarak ekipman korozyonunu azaltır ve su kalitesi güvenliğini artırır.

4. Yüksek Güç ve Esnek Talebe Uyum Sağlama: Son kademe kanatlarının tasarımını optimize ederek ve çok akışlı egzoz konfigürasyonu kullanarak, yüksek güç çıkışını destekleyebilir (örneğin, tek ünite kapasitesi yüzlerce megavata ulaşabilir). Ekstraksiyonlu yoğuşmalı türbin varyantları ayrıca ısıtma amaçlı olarak ara kademelerden ekstraksiyon buharı sağlayabilir, hem enerji üretimi hem de bölgesel ısıtma ihtiyaçlarını karşılayarak genel termal verimliliği artırabilir (bu oran %50-70'e ulaşabilir).