Serdar ERKAN, PROKON Mühendislik ve Müşavirlik A.Ş.
Serdar ERKAN, PROKON Mühendislik ve Müşavirlik A.Ş.
Serdar ERKAN, PROKON Mühendislik ve Müşavirlik A.Ş.
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
AMBARLI FUEL-OIL SANTRALI 4. Ve 5. ÜNİTELER YENİLEME VE ÇİFT YAKITLI DOĞALGAZ<br />
KOMBİNE ÇEVRİM SANTRALINA DÖNÜ<strong>Ş</strong>ÜM PROJESİ:<br />
Ambarlı Projesi Türkiye’de ilk defa yürütülen Dünyada ise boyutu, kapsamı <strong>ve</strong> niteliği<br />
açısından sınırlı sayıda örneği olan bir, “Doğal Gaz Kombine Çevrim Santralına dönüştürerek Yeniden<br />
Tam Güçlendirme Projesi”dir.<br />
Yatırımın Rasyoneli <strong>ve</strong> Somut Hedefleri:<br />
Yatırımcı İdare olan EÜA<strong>Ş</strong>, 70’li yılların başında devreye alınmış olan Ambarlı Fuel-Oil Santralı<br />
4 <strong>ve</strong> 5 no’lu ünitelerinin:<br />
- Ekonomik işletme ömrünün dolması sonucu yüksek arıza frekansları dolayısıyla emre<br />
amadeliğin çok düşük seviyelere gerilemiş olması;<br />
- Santral devrede olduğunda bile, doğal performans degradasyonları sonucu enstale<br />
kapasiteye ulaşılamaması;<br />
- Santral yakıtı olarak diğer fosil kaynaklara (örneğin DG) nispeten çok daha pahalı 5 <strong>ve</strong> 6<br />
no’lu Fuel-oil’in kullanılması <strong>ve</strong> devreye alma aşamasında ISO şartlarında %42 olan orijinal<br />
Net termodinamik <strong>ve</strong>rimin zaman içersinde %35 seviyesine düşmüş olması dolayısıyla aşırı<br />
yüksek kwsaat üretim maliyetleri;<br />
- Doğası gereği yüksek kükürt oranlı fuel-oil kullanımı dolayısıyla atmosferik kirletici<br />
emisyonlarının aşırı yüksek olması <strong>ve</strong> bu konuda Avrupa Birliğinden gelen <strong>ve</strong> Uyum Yasaları<br />
gereği bağlayıcı uyarı <strong>ve</strong> talepler;<br />
olarak özetlenebilecek “zorlayıcı faktörler” ortamında;<br />
- Ambarlı sahili bölgesinin, sıfır rakımı/yüksek atmosferik basınçı sayesinde ideal Gaz Türbin<br />
İşletme şartlarının varlığı <strong>ve</strong> soğutma amaçlı olarak deniz suyunun kullanımı ile doğal olarak<br />
yüksek kondenser vakumu ile yine azami buhar türbin randımanı temin potansiyeli;<br />
- İdeal bir “Greenfiled” proje sahasına kıyasla kısıtlı olsa da, mevcut 2 x 150 MW nominal<br />
enstale güçten çok daha yüksek toplam kapasite tesisine imkan <strong>ve</strong>recek arazinin varlığı;<br />
- Ambarlı bölgesinde ulusal Enterkonnekte şebeke unsurlarının yoğunlaşmış olması;<br />
- Türkiye’nin en büyük tüketici potansiyelinin bölgede olması;<br />
- Kirletici emisyonlarda Doğal Gaz yakıta geçişin sağlayacağı çok büyük ölçüde düşüm;<br />
-Kombine çevrim santrallarının doğaları gereği klasik buhar santralları ile karşılaştırılamayacak<br />
ölçüde yüksek net termodinamik <strong>ve</strong>rimleri;<br />
şeklinde özetlenebilecek “olumlu/kolaylaştırıcı” faktörleri değerlendirerek, mevcut santral proses<br />
sistemlerinin <strong>ve</strong> alt yapı imkanlarının azami ölçüde muhafazası <strong>ve</strong> yeni sistemde aynen <strong>ve</strong>ya tadilen<br />
kullanımı ile ilgili teknik/objektif <strong>ve</strong> yasal şartları da gözeterek, konu yatırımın mevcut buhar<br />
türbinlerinin yeni sistemde de kullanımını bazında “full repowering” konsepti altında Doğal Gaz<br />
kombine Çevrim Santralına dönüşümü şeklinde gerçekleştirilmesine karar <strong>ve</strong>rmiştir.<br />
EÜA<strong>Ş</strong>, bu konsept çerçe<strong>ve</strong>sinde, mevcut enstale kapasitenin yaklaşık 3 katına çıkartılarak<br />
ihraç edilebilir asgari net 2 x 400 MW kurulu güç tesisini <strong>ve</strong> yine asgari %54 net termodinamik <strong>ve</strong>rim<br />
teminini hedeflemiştir.<br />
Bu son derece iddialı yatırım vizyonu, emsallerine kıyasla son derece ekonomik bedelli bir<br />
ihale sonucu 10 Kasım 2008 tarihinde Gurubumuzla imzalanan Sözleşme ile uygulama safhasına<br />
geçmiştir.<br />
1
Anahtar-Teslimi <strong>Mühendislik</strong>, Satınalma <strong>ve</strong> Yapım (EPC) Kapsamı:<br />
Bu projenin esas amaç <strong>ve</strong> tasarım felsefesi gereği; mevcut 5-6 numaralı Fuel-Oil yakıtlı buhar<br />
santralına ait olan ancak yeni sistemde de kullanılabilecek olan tüm alt sistem <strong>ve</strong> komponentler<br />
rehabilitasyon <strong>ve</strong>/<strong>ve</strong>ya modifikasyona tabi tutularak yeni kombine çevrim ihtiyaçlarını karşılar nitelik<br />
<strong>ve</strong> kapasiteye getirilecek, yeni kombine çevrim proses tasarımı kapsamında olmayan sistemler<br />
sökülecek, ihtiyaç duyulmakla beraber ekonomik işletme ömrünü doldurmuş olması dolayısıyla<br />
kullanılamayacak durumda olan alt sistemler, ekipman gurupları, ekipmanlar <strong>ve</strong> komponentler ise<br />
sökülüp yenilenecektir.<br />
Tam kapsamlı yeniden güçlendirme (full repowering) felsefesi gereği olarak, yeni Gaz Türbin<br />
Jeneratör grupları <strong>ve</strong> destek sistemleri ile sökülecek olan Fuel-Oil ateşlemeli buhar kazanları yerine<br />
Atık Isı Kazanları <strong>ve</strong> ilgili destek sistemleri temin <strong>ve</strong> tesis edilecektir.<br />
Aynı şekilde, yeni Kombine Çevrim Santralının ihtiyaçlarını karşılamak üzere, 380 KV <strong>Ş</strong>alt,<br />
Doğal Gaz temin hattı <strong>ve</strong> RMS-A istasyonu, santral doğal gaz şebekesi <strong>ve</strong> RMS-A kapsamı dışında<br />
kalan diğer tüm saha içi Doğal Gaz Sistem müştemilatı, yedek yakıt olarak kullanılacak 2 numaralı<br />
motorin transfer <strong>ve</strong> besleme, demineralize <strong>ve</strong> kullanım suyu arıtma/dağıtım, evsel, yağlı <strong>ve</strong><br />
endüstriyel atık toplama <strong>ve</strong> arıtma, yangın algılama/alarm <strong>ve</strong> söndürme, enstrüman <strong>ve</strong> servis hava<br />
temin/dağıtım, karma-metalurji şartlarında yeni su/buhar çevrim ihtiyaçlarını karşılayacak kimyasal<br />
dozlama sistemleri, su/buhar numune alma/analiz sitemi, yardımcı proses buhar temin <strong>ve</strong> ısıtma<br />
kazanları, yeni tesis edilecek Gaz Türbinleri <strong>ve</strong> Jeneratörleri ile Atık Isı Kazanları için yeni kapalı devre<br />
tesisat soğutma su sistemleri gibi bakiye <strong>ve</strong> tali proses sistemleri de yeni olarak temin edilecektir.<br />
Yeni sistemde aynen kullanılacak olan mevcut buhar türbin jeneratörlerine hizmet eden 154<br />
KV şalt kesicileri ise modern SF6 kesicilerle değiştirilecek <strong>ve</strong> yeni bir şalt kontrol merkezi tesisi ile<br />
proje kapsamı 4 <strong>ve</strong> 5. ünitelerin tüm 154 <strong>ve</strong> 380 KV şalt kontrolü merkezileştirilecektir.<br />
Rehabilitasyon/Modifikasyon çalışmalarının en kritik unsuru, eski Fuel-Oil ateşlemeli kazan<br />
buhar rejimi için tasarlanmış olan <strong>ve</strong> 35 seneden fazla görev icra etmiş olan mevcut buhar<br />
türbinlerinin komple revizyonu/rehabilitasyonudur. Mevcut buhar türbinlerini sadece<br />
tamir/revizyonu ile son derece iddialı net çevrim termodinamik <strong>ve</strong>rim garantileri sağlanamayacağı<br />
için, işletme emniyeti, gü<strong>ve</strong>nilirliği <strong>ve</strong> işletme ömür uzatımı amaçlı genel tamirat/revizyon<br />
işlemlerinden ayrıca, çok sayıda sabit <strong>ve</strong> döner buhar yolları unsurları tamamen yeniden tasarlanacak<br />
modern aero-foil tasarımlı komponentlerle değiştirilerek, karakteristiği tamamen değişecek yeni<br />
buhar rejimi şartlarında azami türbin kademe izentropik randıman değerleri elde edilecek, değişik<br />
türbin basınç kademe grupları arasında optimum “hand-shake” sağlanacak, Alçak Basınç kademe<br />
kondenser egzost kanal deviatörleri yeniden tasarlanacaktır. Bu amaçla mevcut buhar türbinlerinin<br />
Laser Faro Arm <strong>ve</strong> White Light tarama teknikleri ile komple taraması yapılarak 3D tersine mühendislik<br />
modelleri geliştirilmiş olup, bu yüksek çözünürlüklü 3D modellerin muhtelif işletme senaryo şartları<br />
altındaki performansları “Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği” (HAD-CFD) teknikleri (RANS modeli)<br />
kullanılarak simüle edilmektedir.<br />
Buhar Türbin tamir/revizyon işleri kapsamında; sızdırmazlık/salmastra sistemleri komple<br />
yenilenecek, gu<strong>ve</strong>rnör vanaları rehabilite edilip Elektro-Hidrolik Kon<strong>ve</strong>rter sistemine dönüştürülecek,<br />
gerekli yeni yüksek basınç hidrolik sistemleri tesis edilecek, buhar türbin kasa <strong>ve</strong> muhtelif buhar<br />
kontrol vana çatlakları/hasarları tamir edilecek, virörler yenilenecektir.<br />
Buhar Türbin adasında mevcut diğer buhar türbin sistemleri müştemilatı ise (yağlama yağı<br />
sistemleri, sızdırmazlık yağı sistemleri, reglaj hidrolik sistemleri, deniz suyu/demin su, demin su/yağ,<br />
demin su/hidrolik, demin su/H2, demin su/hava kapalı devre soğutma sistemleri, salmastra buhar<br />
sistemi <strong>ve</strong> yoğuşturucuları, start-up <strong>ve</strong> işletme ejektör <strong>ve</strong> ejektör kondensesi sistemleri vs) komple<br />
2
ehabilite edilerek <strong>ve</strong>ya yenilerek kombine çevrim ihtiyaçlarını karşılar hale getirilecektir. Mevcut<br />
Yüksek Basınç /Orta Basınç buhar türbin by-pass sisteminin rehabilitasyonu <strong>ve</strong> yeni Yüksek Basınç <strong>ve</strong><br />
Alçak Basınç by-pass istasyonlarının tesisi ile %100 kapasiteli türbin buhar bypass sistemi temin<br />
edilecektir.<br />
Mevcut kondensat arıtma/parlatma sistemi kapsamlı bir revizyona tabi tutulacaktır. Mevcut<br />
Yardımcı Buhar Türbin tahrikli <strong>ve</strong> elektrik motor tahrikli kazan besleme suyu pompaları sökülerek,<br />
yeni “Hydraulic Dri<strong>ve</strong>” devir kontrollü YB, OB <strong>ve</strong> AB pompaları temin edilecek, kondensat tahliye<br />
pompaları ise değişken frekans tahrik sistemleri (VFD) ila<strong>ve</strong> edilerek optimum çalışma şartları <strong>ve</strong> güç<br />
tüketim tasarrufu temin edilecektir.<br />
Isı Atım Sisteminin birinci unsuru olan kondenserlerin tüm eşanjör tüpleri orijinal malzeme ile<br />
değiştirilecek, kondenser ana giriş/çıkış boru sistemleri komple yenilenecek, in-situ döküm metodu ile<br />
imal edilmiş deniz suyu alma <strong>ve</strong> kondenser besleme kanalları rehabilite edilecektir. Kondenser<br />
Soğutma Deniz suyu Sirkülasyon sisteminin rehabilitasyonu <strong>ve</strong> yeni kombine çevrim proses şartlarına<br />
uyumu için hidrolik tahrikle kanat atak açısı değiştirebilme yeteneğine sahip propeler tipi yeni deniz<br />
suyu sirkülasyon pompaları tesis edilecek <strong>ve</strong> böylece çok sayıda değişik işletme şartlarının gerektirdiği<br />
debi <strong>ve</strong> toplam dinamik irtifa ihtiyaçları pompa <strong>ve</strong>riminde azalma olmadan karşılanarak işletme<br />
esnekliği <strong>ve</strong> ekonomisi temin edilecektir.<br />
Deniz suyu alış havuzlarındaki mevcut döner elekli sistemler iptal edilerek modern basınçlı<br />
hava ters yıkama sistemlerinin (TAPIS) tesisi ile soğutma sisteminin kalitesi <strong>ve</strong> kapasitesi<br />
yükseltilecektir.<br />
Gaz Türbin adası teçhizat temin kapsamı içerisinde komple yeni DCS/I&C sistemi temin<br />
edilecek, mevcut buhar türbin adası pnömatik esaslı türbin kontrol sistemi ise tamamen sökülerek<br />
komple yeni bir sayısal kontrol sistemi temin edilecektir. Yeni I&C sistemi ile uyumlu olamayacak tüm<br />
saha sensör <strong>ve</strong> aktüatörleri iptal edilerek yenileriyle değiştirilecek, yeni çevrim proses ihtiyaçlarını<br />
karşılamak için yeni saha sensör <strong>ve</strong> aktüatörleri tesis edilecektir. Gaz Türbin adası için temin edilecek<br />
Orta Gerilim /Alçak Gerilim şalt teçhizatı ile beraber buhar türbin adası OG/AG şalt teçhizatı da<br />
komple yenilenecektir. Gaz Türbinleri, Atık Isı Kazanları <strong>ve</strong> rehabilite edilmiş buhar türbin ada<br />
sistemleri zincirinin tüm I&C fonksiyonları yeni temin edilecek santral DCS sistemine entegre edilecek,<br />
keza tali proses sistemlerinin de izlenmesi <strong>ve</strong> gerektiğinde merkezi ölçü/kontrolü için gerekli imkanlar<br />
temin edilecektir.<br />
Yeni temin edilecek Gaz Türbin Jeneratörlerinin 380 KV, aynen kullanılacak Buhar Türbin<br />
Jeneratörlerinin ise 154 KV Milli <strong>Ş</strong>ebekeye bağlanacak olması hasebiyle Dünya’da bir ilk teşkil edecek<br />
olan yeni kombine çevrim bloklarının çok sayıda olası normal <strong>ve</strong> arızi çalışma rejim senaryolarını <strong>ve</strong><br />
şartname gereği GT egzoz bypass baca yokluğunun gereksinimlerini, yeni tesis edilecek buhar by-pass<br />
sisteminin imkanlarını <strong>ve</strong> şartname gereği 480 derece GT egzoz sıcaklığında kuru çalışma yetenekli<br />
Atık Isı Kazanlarının tüm imkan, yetenek <strong>ve</strong> kısıtlamalarını kaale alarak, en modern, işletme kolaylık <strong>ve</strong><br />
esnekliği sağlayacak <strong>ve</strong> yeterli “redundancy” ile işletme ölçüm/izleme <strong>ve</strong> kontrol <strong>ve</strong>ri gü<strong>ve</strong>nliğine<br />
sahip bir DCS entegrasyonu temin edilecek, orijinal ekipman tedarikçilerince temin edilen alt-kontrol<br />
sistemlerinin santral DCS sistemine entegrasyonu için gerektiği yerde, modbus, intranet gibi network<br />
bus iletişim sistemlerine ila<strong>ve</strong>ten kritik <strong>ve</strong>ri iletişim ihtiyaçları için ila<strong>ve</strong> “hardwired” bağlantıların da<br />
tesisi cihetine gidilecektir. Paralel operatör konsollarının <strong>ve</strong> ilgili <strong>ve</strong>ri iletişim sistemlerinin hem lokal<br />
GT Güç Kontrol Merkez (PCC) ünitelerine hem de BT binasındaki Merkezi Kontrol Odasına tesisi ile,<br />
istendiğinde, Gaz Türbin ünitelerinin hem merkezi hem de lokal olarak start-up <strong>ve</strong> kontrol imkanı<br />
şeklinde işletme esnekliği temin edilecektir.<br />
Yeni Atölye <strong>ve</strong> Ambar Binaları, atölye ekipmanları, yeni yapılacak olan tüm yapıların altyapı<br />
tesisleri, yollar <strong>ve</strong> santral sahasının peyzaj düzenlemesi de proje kapsamında tamamlanacaktır. Yeni<br />
3
ir kimya laboratuarı tesis edilecek, intercom, video-phone, merkezi sayısal saat sistemi vb gibi<br />
kolaylıklar temin edilecektir.<br />
Bu çalışmalar çerçe<strong>ve</strong>sinde tesis edilecek 2 adet, ISO şartlarında 282 MW kapasiteli Siemens<br />
4000F model gaz türbin-jeneratör grubu <strong>ve</strong> bu gaz türbinlerinin egzoz ısısından buhar üretecek iki<br />
adet düşey tipte, doğal sirkülasyonlu 3 basınç kademesi + tekrar kızdırma yetenekli, aynı ISO<br />
şartlarında toplam 360 ton/saat buhar üretim kapasiteli Atık Isı Kazanlarının tesisi <strong>ve</strong> mevcut buhar<br />
türbinlerinin rehabilitasyonu ile nominal gücü 300 MW olup, devre dışı olma tarihleri itibariyle 270<br />
MW civarına düşmüş olan toplam tesis kurulu gücü asgari 816 MW’a yükseltilmiş olacaktır. Bu şekilde<br />
net nominal termodinamik <strong>ve</strong>rimi %40 civarında olup son yıllarda %35 seviyelerine düşmüş olan eski<br />
tesisin yerine çok daha ekonomik bir enerji kaynağı olan Doğal Gaz ile asgari %54 net termodinamik<br />
<strong>ve</strong>rim temini sayesinde, eski tesis ile karşılaştırılmayacak ölçüde çok daha ekonomik bir enerji üretimi<br />
sağlanacak, mevcut kapasite ise yaklaşık 3 katına çıkarılarak azami kamu yararı temin edilecektir.<br />
Projenin anahtar teslimi yapımını üstlenen Ortaklığımız tamamen Prokon <strong>Ş</strong>irketler Gurubu<br />
üyeleri olup, herhangi bir yabancı teknoloji tedarikçisi <strong>ve</strong>ya mühendislik firmasının konsorsiyum <strong>ve</strong>ya<br />
girişim ortaklığı bulunmamaktadır. “Greenfield” bir kombine çevrim santralı projesinin konvansiyonel<br />
ihtiyaçlarıyla karşılaştırılamayacak boyutta mühendislik <strong>ve</strong> proje yönetim meydan okumaları arz eden<br />
bu Projenin tüm proses/termodinamik çevrim, kavramsal, temel <strong>ve</strong> detay mühendislik çalışmalarının,<br />
teknolojik ekipman satın-alma, inşaat, imalat, rehabilitasyon, revizyon, montaj, devreye-alma <strong>ve</strong><br />
deneme işletmesi faaliyetlerinin tamamen Türk mühendislik <strong>ve</strong> müteahhitlik ekipleri ile icra<br />
edilmekte olması ayrı bir kıvanç kaynağımızdır.<br />
<strong>Ş</strong>u ana kadar yapılan proses tasarım, termodinamik çevrim optimizasyon, buhar türbin <strong>ve</strong> ısı<br />
atım sistem rehabilitasyon/modifikasyon, tersine mühendislik, modelleme <strong>ve</strong> simülasyon çalışmaları,<br />
EÜA<strong>Ş</strong>’ın konu iddialı kurulu güç <strong>ve</strong> <strong>ve</strong>rim hedeflerinin de ötesine geçilerek ISO şartlarında 820 – 825<br />
MW kurulu güç <strong>ve</strong> %55-56 net termodinamik <strong>ve</strong>rim sağlanabileceğini göstermiştir.<br />
Sonuçları öngörülebilir/planlanabilir konvansiyonel mühendislik süreçleri yönetiminin<br />
ötesinde, bir bakıma bir AR-GE mühendislik projesi hüviyetine bürünmüş olan çalışmalarımızın bu<br />
şekilde başarılı bir sonuca ulaşarak sözleşmesel performans yükümlülüklerimizin ötesine geçilebilmesi<br />
için tüm insan <strong>ve</strong> mali kaynaklarını seferber etmiş olan gurubumuz, İdare’nin bu iddialı konseptinin<br />
başarıyla son derece ekonomik olarak hayata geçirilmesi sağlayarak bölgemizdeki diğer ülkeler için de<br />
örnek bir içtihat oluşturmayı hedeflemiştir.<br />
<strong>Serdar</strong> Erkan<br />
Genel Müdür, EPP İş Ortaklığı<br />
Ambarlı Proje Direktörü, <strong>PROKON</strong> <strong>Mühendislik</strong> A.<strong>Ş</strong>.<br />
4
Change language