termİk santral soĞutma suyu sİstemİ denİz suyu alma ...€¦ · termİk santral soĞutma suyu...

AYAS ENERJİ ÜRETİM VE

TİCARET A.Ş.

1x600 MW

AYAS TERMİK SANTRAL PROJESİ

Revizyon No

0

KARAPINAR PROJE

Tarih 10.01.2017

TERMİK SANTRAL SOĞUTMA SUYU SİSTEMİ DENİZ SUYU ALMA VE DERİN DENİZ DEŞARJ HATLARI TASARIM RAPORU

Sayfa 1 / 27

TERMİK SANTRAL

SOĞUTMA SUYU SİSTEMİ

DENİZ SUYU ALMA VE

DERİN DENİZ DEŞARJ HATLARI

TASARIM RAPORU

İNCELEME T.C. ULAŞTIRMA, DENİZCLİK VE HABERLEŞME BAKANLIĞI, 5. BÖLGE MÜDÜRLÜĞÜ

ONAY T.C. ULAŞTIRMA, DENİZCLİK VE HABERLEŞME BAKANLIĞI, ALTYAPI YATIRIMLARI GENEL MÜDÜRLÜĞÜ

FİRMA TANIMI HAZIRLAYAN KONTROL ONAY

KARAPINAR PROJE MÜŞAVİRLİK LTD. ŞTİ.

Selçuk Karapınar

Kürşad

Karapınar

AYAS ENERJİ ÜRETİM VE TİCARET A.Ş.

- Sedem Çerçi Tolga Göçer

-

CHINA MACHINERY ENGINEERING

CORPORATION (CMEC)


TİCARET A.Ş.

1x600 MW


Revizyon No

0

KARAPINAR PROJE

Tarih 10.01.2017


Sayfa 2 / 27

1. GİRİŞ

Ayas Enerji Üretim ve Tic. A.Ş. tarafından Adana İli Yumurtalık İlçesi’nde AYAS İthal Kömür Yakıtlı Süperkritik Enerji Santrali’nin (Ayas TES) yapımı ve işletilmesi planlanmaktadır. Santralde tek geçişli (once-through) bir kondansör bulunacak olup, soğutma suyu İskenderun Körfezi’nden temin edilecektir. Kullanılan soğutma suyu kondansörden geçtikten sonra yeterli sayıda difüzörden oluşan derin deniz deşarj sistemiyle tekrar deniz ortamına deşarj edilecektir.

2. OŞİNOGRAFİK VERİLER

Kıyı yapılarının tasarlanması aşamasında, sahanın oşinografik özellikleri büyük önem taşımaktadır. Bundan dolayı, yapıların inşasının planlandığı bölgede, akıntı rejimi, deniz suyu sıcaklık, tuzluluk, yoğunluk, vb. gibi fiziksel parametrelerin derinliğe göre değişiminin belirlenmesi amacıyla oşinografik ölçümler gerçekleştirilmiştir.

Proje sahasında sıcaklık ve tuzluluk oranlarını belirlenmesi için toplam 12 noktada CTD ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Ölçümlerde deniz suyu sıcaklık değerlerinin mevsimin karakteristik profilini yansıttığı belirlenmiştir. Aynı ölçümlerde deniz suyu tuzluluk değişimine bakıldığında; deniz yüzeyinde tuzluluk değerleri, 38.80 ile 39.00 psu arasında değişmekte olup, deniz yüzeyinden ölçüm derinliğine kadar tuzluluk değerlerinin küçük oranlarda düştüğü ve ölçülen en derin noktada (18.82 metre) 38.92 psu değerine ulaştığı belirlenmiştir. Projenin tasarımı için deniz suyu tuzluluk oranı 39 PSU olarak alınmıştır.

CTD ölçümleri sonucunda proje sahası deniz suyu fiziksel özelliklerinin bölgenin karakteristik yapısı ile uyumlu olduğu ve bu değerlerin proje şartlarını zorlayıcı bir etkisi olmadığı belirlenmiştir. Ayrıca, sahada gerçekleştirilen akıntı ölçümleri sonucunda proje sahası hakim akıntı rejiminin proje şartlarını zorlaştırıcı bir etkisinin bulunmayacağı belirlenmiştir.

Yapıların tasarımı için kullanılacak verilerin tespitinde sahada yapılan çalışmalar ile birlikte bölgede önceki yıllarda gerçkleştirilmiş olan çalışma sonuçlarından da faydalanılmıştır. Buna göre, proje sahasında akıntı hızı 12 m derinlikte ortalama 0,041 m/s, yüzeyde ise 0,051 m/s’dir. Baskın akıntı yönleri ise Güneybatı’dan (GB) Kuzeydoğu’ya (KD) ve KD’den GB’ye şeklinde tespit edilmiştir. Ayrıca, Yaz ve Kış dönemi için deniz suyu yoğunluk değerleri sırasıyla 1.025 kg/m3 ve 1.028 kg/m3 olarak hesaplanmıştır.

3. JEOLOJİK VERİLER

3.1. Yüzey Sedimanı Örneklemeleri ve Jeolojik Analizler

Ayas TES kıyı yapıılarının inşa edileceği alanın güncel sedimanlarının yapısal kompozisyonlarını bölgeye hakim fiziksel, kimyasal, biyolojik ve jeolojik koşullar ışığında inceleyerek, bu sedimanların kökenlerini ve dağılımlarını belirlemek üzere bir çalışma gerçekleştirilmiştir. Bu kapsamda, çalışma sahasını temsil edecek şekilde farklı derinliklerden toplam 6 adet yüzey sedimanı toplanmıştır. Örnekleme noktalarının konum bilgileri çalışmalar süresince GPS ile ±1 metre hata ile tespit edilmiştir. Elde edilen veriler kullanılarak ARCGIS yazılımı ile proje sahasının yüzey sedimanı dağılım haritası hazırlanmıştır. Çalışma sonucunda elde edilen sediman dağılım haritası Şekil 1’de verilmektedir.


TİCARET A.Ş.

1x600 MW


Revizyon No

0

KARAPINAR PROJE

Tarih 10.01.2017


Sayfa 3 / 27

Şekil-1: Proje Sahası Sediman Dağılım Haritası

Kızlarsuyu deresi taşıdığı alüvyon malzeme ile proje sahasını sürekli beslemektedir. Proje sahasından toplanan yüzey sedimanları üzerinde gerçekleştirilen laboratuar analizleri sonucunda bölgenin tane boyutuna göre sediman dağılım oranlarının; çakıl %0.02-3.65, kum %72.22-95.55, çamur (silt+kil) %3.6-27.74 arasında değiştiği belirlenmiştir. İncelenen sedimanlarda ortalama çakıl yüzdesi 0.97, ortalama kum yüzdesi 83.75 ve ortalama çamur yüzdesi 15.28’dir. Örneklenen sedimanların rengi siyahtır ve sedimanlar içerisinde biyojenik kökenli materyale (kavkı, deniz çayırı, vb.) rastlanmamıştır.

Tane boyu dağılım eğrisi simetrisindeki, yüzey sedimanlarının içeriğindeki kaba taneli veya ince taneli malzeme baskınlığını gösteren yamukluk değerleri kıyı kesiminden toplanan sedimanlarda yüksek ortam enerjisine paralel olarak pozitif olarak gözlenmektedir. Kıyıdan uzaklaşıldıkça yamukluk değerleride negatife dönmektedir. Histogram grafikleri incelendiğinde sedimanların tamamının iri taneli iyi boylanma gösterdiği görülmektedir.

Çizilen pasta diyagramları incelendiğinde, çalışma sahası boyunca yüzey sedimanlarının tane boyu içeriklerinde sahanın genelinde kum boyutunda malzemenin fazla olduğu görülmüştür.

Genellikle kıyı-deniz etkileşimlerinin yoğun olduğu kıyı alanlarında iri taneli malzemelerin (çakıl+kum) ağırlıkta olduğu gözlemlenirken, düşük enerjili nispeten daha derin deniz alanlarında ise ince taneli materyallerin (silt+kil) yoğunluğu gözlenmektedir. Benzer şekilde proje sahasında yüzey sedimanları dört farklı litolojik birimden oluşmaktadır. Kıyı kesimlerde (0-5 metre) “Kum”, “Çakıllı Kum”, “Az Çakıllı Çamurlu Kum” birimi gözlenirken, su derinliğinin artmasıyla beraber (7 metre ve daha derin bölgelerde) ince taneli malzeme içeriğinin arttığı ve sediman tiplerinin “Siltli Kum”a döndüğü görülmektedir.


TİCARET A.Ş.

1x600 MW


Revizyon No

0

KARAPINAR PROJE

Tarih 10.01.2017


Sayfa 4 / 27

4. JEOFİZİKSEL ÖZELLİKLER

Proje sahası taban ve tabanaltı stratigrafisinin belirlenmesi, deniz tabanı morfolojisinin anlaşılması, varsa temel kaya ve monstra verdiği bölgelerin konumunun belirlenmesi, mevcut sismik birimler arasındaki süreksizliklerin saptanması, sismik birimlerin doku analizlerini yaparak bu birimlerin muhtemel litolojik yapılarının kestirimi ve sahada aktif fay ve benzeri süreksizliklerin olup olmadığının saptanması amacıyla Tablo 6’da koordinat bilgileri verilen, kıyıya dik 20 adet ve kıyıya paralel 8 adet olmak üzere toplam 28 adet hat üzerinde sığ sismik veri toplanmıştır.

Çalışma sahasının genel olarak lineer bir artışla derinleşen batimetrik yapısına paralel olarak, YTS kayıtlarında önemli bir morfolojik bulguya (temel kaya çıkıntısı, sediman akması, kum dolgusu, vb.) rastlanılmamıştır. Yorumlanan sonar kayıtlarında çalışma sahasının kıyı kesimlerinde yer yer döküntü kayalar gözlenmektedir.

Genel olarak çalışma sahası deniz tabanı kıyıya yakın yerlerde iri taneli (Kum), açıklarda ise daha ince taneli (Çamurlu Kum) malzemeden oluşan yüzey sedimanlarıyla kaplanmıştır.

Yandan Taramalı Sonar çalışmalarının değerlendirilmesi ile aşağıdaki sonuçlara ulaşılmıştır:

• Proje sahasında deniz tabanının lineer bir artışla derinleştiği ve önemli bir morfolojik yapı içermediği belirlenmiştir.

• Proje sahasında çalışma şartlarını zorlaştıracak tabii bir oluşuma rastlanmamıştır.

• Proje sahası içersinde kıyıya yakın kesimlerde sık olmayan döküntü kayaların mevcut olduğu belirlenmiştir.

• Proje sahası içerisinde yukarıdakilerin dışında deniz tabanı üzerinde doğal olmayan (gemi enkazı, boru hattı, çapa izi, vb.) cisim ya da yapıya rastlanılmamıştır.

5. SOĞUTMA SUYU DEŞARJ HATTI MODELLEME ÇALIŞMASI

5.1. Metodoloji

Soğutma suyu deşarj sistemi, 31.01.2004 tarihli ve 25687 sayılı Resmi Gazete’de yayımlanarak yürürlüğe giren “Su Kirliliği Kontrolü Yönetmeliği (SKKY)”nin hükümlerine uygun olacaktır. Bu yönetmelikteki Tablo 23’e göre, “Deniz ortamının seyreltme kapasitesi ne olursa olsun denize deşarj edilecek suların sıcaklığı 35 °C yi aşamaz. Sıcak su deşarjları difüzörün fiziksel olarak sağladığı birinci seyrelme sonucun da karıştığı deniz suyunun sıcaklığını Haziran-Eylül aylarını kapsayan yaz döneminde 1 °C’den, diğer aylarda ise 2 °C den fazla arttıramaz. Ancak, deniz suyu sıcaklığının 28 ºC’nin üzerinde olduğu durumlarda, soğutma amaçlı olarak kullanılan deniz suyunun deşarj sıcaklığına herhangi bir sınırlama getirilmeksizin alıcı ortam sıcaklığını 3 ºC den fazla artırmayacak şekilde deşarjına izin verilebilir.” denilmektedir.

Boru hattı ve soğutma suyu deşarjı difüzör sisteminin tasarımı için deniz yüzeyinde yasal sınır değerleri sağlayacak şekilde matematiksel bir modelleme çalışması yürütülmüştür. Bunun için Amerika Birleşik Devletleri Çevre Koruma Kurumu (USEPA) tarafından geliştirilmiş olan “Visual Plumes” (VP) programı kullanılmıştır. VP, karışım zonlarının simülasyonu için kullanılan Windows tabanlı bir bilgisayar programıdır. Tek veya çok çıkışlı difüzör sistemleri ile yüzey deşarjlarının çok katmanlı ortamlardaki dağılımları VP programı ile hesaplanabilmektedir. Modelin girdi veri seti arasında, alıcı ortam bilgileri, deşarj verileri ve difüzör özellikleri yer almaktadır. Difüzör tasarımının işlemsel süreci ve soğutma suyunun ilk seyrelme hesapları aşağıda verilmektedir:


TİCARET A.Ş.

1x600 MW


Revizyon No

0

KARAPINAR PROJE

Tarih 10.01.2017


Sayfa 5 / 27

1. Deşarj ortamının mevcut oşinografik (tuzluluk, sıcaklık, akım yönü ve akım hızı) ve batimetrik özelliklerine bağlı olarak, tasarım değişkenlerinin ilk değerleri çalışmanın başlangıç noktasını oluşturacaktır. Bu değişkenler “giriş ve çıkış yapılarının yerleri”, “soğutma suyu deşarj borularının uzunluğu” ve “difüzör çıkışı tasarımı (difüzör sayısı, difüzörler arasındaki mesafe ve difüzörlerin iç yarıçapı)”ndan oluşmaktadır.

2. Tasarım değişkenlerinin bu ilk değerlerine göre, hidrolik hesapları (debi, hız ve basınç kaybı) deşarj boruları ve difüzör sistemi için ayrı ayrı yapılacaktır. Gerekli olan hidrolik basınç ve deşarj değerlerinin (deşarj debisi ve hızı) hesapları için dünyaca bilinen ve yaygın olarak kullanılan denklemlerden (Darcy-Weisbach ve/veya Coolbroke-White) faydalanılacaktır.

3. Hidrolik hesaplardan sonra, soğutma suyunun yakın deniz ortamındaki ilk seyrelmesi (S1) VP programıyla hesaplanacaktır.

4. Modelleme çalışmasının sonuçları SKKY’de belirtilen gerekliliklerle karşılaştırılacaktır.

5. Yukarıda anlatılan aşamalar, yasal gereklilikler sağlanana dek tekrarlanacaktır. Her yinelemede, tasarım parametreleri yeterince artırılacak olup, aşama 1’den 4’e kadar verilen hesaplar SKKY’deki gereklilikler sağlanana kadar tekrarlanacaktır.

5.2. Tasarım Verileri

Ayas TES soğutma suyu deşarj sistemine yönelik olarak yürütülen modelleme çalışmasında kullanılan tasarım verileri, bu bölümde verilmektedir.

Soğutma suyu deniz deşarjı sisteminde kullanılacak olan difüzörlerin konumunun belirlenmesi için su alma yapısının deniz içerisindeki konumu ve Proje Sahası’nın oşinografik (akıntı bilgileri, deniz suyu sıcaklığı ve tuzluluk) özelliklerinin yanı sıra Ayas TES Sahası’nın hemen yakınında bulunan Sugözü Enerji Santralı (SES) soğutma suyu deşarj sistemi de göz önünde bulundurulmuştur.

Projelendirilen soğutma suyu deşarj sistemi, iki adet batık boru hattından oluşmaktadır. Deşarj borularının deniz tabanına gömülmesi ön görüldüğünden, çıkış bölgesinde yükseltici yapıların kullanılması gerekebilecektir.

5.3. Deşarj Verileri

Tasarım çalışmasında kullanılacak olan soğutma suyu deşarj verileri aşağıda verilmektedir:

• Toplam soğutma suyu deşarjı, Qt : 32 m3/sn

• Sıcaklık değişimi, ∆T : 6°C

• Deşarj borusu sayısı : 2 adet

• Deşarj borusu malzemesi : HDPE (Yüksek Yoğunluklu Polietilen)

• Deşarj borusu çapı : 2.600 mm

• Boru sürtünme faktörü (Darcy) : 0,027

• Difüzör sayısı : 2 adet

• Difüzörde bulunan çıkış sayısı : 3 adet

• Çıkış çapı : 1.300 mm


TİCARET A.Ş.

1x600 MW


Revizyon No

0

KARAPINAR PROJE

Tarih 10.01.2017


Sayfa 6 / 27

• Çıkışlar arası mesafe : 20 m

5.4. Alıcı Ortam Verileri

Alıcı Ortam Sıcaklık Değerleri

İskenderun Devlet Meteoroloji İstasyonu tarafından kaydedilen 32 yıllık deniz sıcaklıkları kullanılmıştır. En kötümser yaklaşım ile sırasıyla en yüksek (29°C) ve en düşük (16°C) deniz suyu sıcaklıklarının gerçekleştiği Ağustos ve Şubat aylarındaki deşarj senaryoları ele alınmıştır.

Akıntı Hız ve Yönü

Akıntı hızı 12 m derinlikte ortalama 0,041 m/s, yüzeyde ise 0,051 m/s’dir. Baskın akıntı yönleri ise Güneybatı’dan (GB) Kuzeydoğu’ya (KD) ve KD’den GB’ye şeklinde tespit edilmiştir. Modellemede bu yönler kullanılmıştır.

Yoğunluk ve Tuzluluk

Tuzluluk değeri, 39 PSU olarak alınmıştır. Buna göre Yaz ve Kış dönemi için hesaplanan deniz suyu yoğunluk değerleri sırasıyla 1.025 kg/m3 ve 1.028 kg/m3’dür.

Batimetre

Proje Sahası’nın batimetrik haritası Şekil-2’de, derinlik profili ise Şekil 3’te sunulmaktadır. Şekil-3’ten de görüleceği üzere, Proje Sahası’nın deniz taban eğimi %1 civarındadır. Difüzörlerin yerleştirileceği kıyıdan yaklaşık 1.500 m mesafedeki derinlik değerleri -12 m ile -14 m arasında değişmektedir.


TİCARET A.Ş.

1x600 MW


Revizyon No

0

KARAPINAR PROJE

Tarih 10.01.2017


Sayfa 7 / 27

Şekil-2: Proje Sahası’nın Batimetri Haritası


TİCARET A.Ş.

1x600 MW


Revizyon No

0

KARAPINAR PROJE

Tarih 10.01.2017


Sayfa 8 / 27

Şekil-3: Proje Sahası’nın Derinlik Profili

5.5. Deşarj Borusu Yerleşimi ve Deşarj Derinliği

Soğutma suyu deniz deşarjı sisteminde kullanılacak olan difüzörün konumunun belirlenmesi için su alma yapısının deniz içerisindeki konumu ve Proje Sahası’nın hidrografik (batimetre) ve oşinografik (akıntı bilgileri, deniz suyu sıcaklığı ve tuzluluk) özellikleri ile Proje Sahası’nın hemen yakınında yer alan SES Soğutma suyu deşarj sistemi göz önünde bulundurulmuştur.

Difüzör yerinin belirlenmesi amacıyla VP bilgisayar modeli kullanılarak bir ön modelleme çalışması gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmada öncelikli olarak SES soğutma suyu deşarj sisteminden yapılacak olan deşarjın Proje Sahası’ndaki yayılımı belirlenmiştir. Ayas TES soğutma suyu sisteminde kullanılacak olan difüzörler, bu modelleme sonucuna göre yerleştirilmiş olup; iki sistemden yapılacak olan soğutma suyu deşarjlarının birbirine olan etkisinin minimum seviyede olması amaçlanmıştır. Bu bağlamda, Ayas TES soğutma suyu sistemine ait deşarj boruları, SES soğutma suyu sisteminden yapılan deşarjın etki alanın dışında kalacak şekilde kıyıdan yaklaşık 1.500 m mesafeye kadar uzatılmıştır. Buna göre, difüzörler üzerinde yer alan çıkışlardan kıyıya en yakın olanı, deşarj borusu mesafesi olarak kıyıya 1.445 m, en uzak çıkış ise kıyıya 1.545 m mesafededir.

SES soğutma suyu deşarj sistemi dört deşarj borusu ve bu borular üzerine yerleştirilmiş olan 12 adet çıkıştan oluşmaktadır. Her bir deşarj borusu üzerine üç adet çıkış yerleştirilmiş olup; birinci ve ikinci deşarj boruları üzerinde yer alan çıkışlar arası mesafe 10 m, üçüncü ve dördüncü deşarj boruları üzerinde bulunan çıkışlar arası mesafe ise 20 m’dir. SES soğutma suyu deşarj sistemi tasarım debisi 61,5 m3/sn ve çıkışların çapı 1.300 mm’dir.

Ayas TES Soğutma suyu deşarj sistemi ile SES soğutma suyu deşarj sisteminin Proje Sahası’ndaki konumları Şekil-4’te sunulmaktadır. Her iki soğutma suyu deşarj sisteminden yapılacak olan deşarjların birbirlerine olan etkileri ile ilgili değerlendirmeler aşağıda verilmektedir.


TİCARET A.Ş.

1x600 MW


Revizyon No

0

KARAPINAR PROJE

Tarih 10.01.2017


Sayfa 9 / 27

Şekil-4: Soğutma Suyu Deşarj ve Su Alma Hatlarının Lokasyonları

6. TASARIM HESAPLARI

Bu bölümde difüzör tasarım hesapları sunulmaktadır. Tasarım hesapları için yapılan modelleme çalışmaları öncelikli olarak en yüksek deniz suyu sıcaklık değerlerinin gözlendiği Yaz mevsimi için yapılmıştır. Optimum tasarım alternatifi belirlendikten sonra, Kış mevsimindeki durum kontrol edilmiştir. Boru hidroliği hesaplarında boru içerisindeki yük kaybı, aşağıda sunulan Darcy-Weisbach denklemi kullanılarak yapılmıştır.


TİCARET A.Ş.

1x600 MW


Revizyon No

0

KARAPINAR PROJE

Tarih 10.01.2017


Sayfa 10 / 27

J = [(f/D)x(V2/2g)]

J : hidrolik yük kaybı (m/m)

f : sürtünme faktörü

D : boru çapı (m)

V : boru içi hız (m)

G : yer çekimi ivmesi (9,81 m2/sn)

Darcy-Weisbach denklemi kullanılarak soğutma suyu deşarj borusu için hesaplanan boru içi yük kaybı (J) değeri 0,027 m/m olarak belirlenmiştir:

Soğutma suyu deşarjı için, her biri üzerinde bir adet difüzör bulunan 2.600 mm çapında iki deşarj borusu öngörülmüştür. Deşarj borularının uç kısımlarında yer alan difüzörler üzerinde üç adet 1.300 mm çapında çıkış bulunacaktır. Difüzör üzerinde yer alan çıkışlar, Proje Sahası içerisinde yapılan ölçümler sonucunda belirlenen akıntı yönüne yakın olarak Kuzey ile 38° açı yapacak şekilde yerleştirileceklerdir. Difüzör üzerinde yer alan çıkışların kafaları, zeminden 1,5 m üstte ve zemin ile yukarıya doğru 2° açı yapacak şekilde konumlandırılacaktır. Böylelikle çıkışlardan verilecek olan soğutma suyunun zemin üzerindeki aşındırma etkisinin ortadan kaldırılması amaçlanmıştır. Soğutma suyu deşarj sistemi için önerilen difüzör sisteminin üstten ve yandan görünüşü Şekil 5’te verilmektedir.


1x600 MW


Revizyon No 0

Tarih 10.01.2017

TERMİK SANTRAL SOĞUTMA SUYU SİSTEMİ DENİZ SUYU ALMA VE DERİN DENİZ DEŞARJ HATLARI TASARIM RAPORU Sayfa 11 / 27

Şekil-5: Difüzör Sistemi


1x600 MW


Revizyon No 0

Tarih 10.01.2017


Sayfa 12 / 27

Difüzör üzerinde bulunan çıkışlara yönelik olarak yapılan hidrolik hesaplamalar için aşağıda verilen denklem kullanılmıştır.

qn = CD x an x (2gEn)1/2

qn : çıkış debisi (m3/sn)

CD : çıkış sabiti

an : çıkış alanı (m2)

g : yer çekimi ivmesi (m2/sn)

En : enerji yüksekliği (m)

Yukarıda verilen denklemde kullanılan çıkış sabiti (CD) değeri, 0,90 ile 0,975 arasında değişmekte olup, hesaplamalarda bu değer 0,95 olarak alınmıştır. Soğutma suyu deşarj sistemine yönelik olarak yapılan hesaplar, ilerleyen bölümlerde verilmektedir. Soğutma suyu deşarj sistemi için önerilen difüzör sistemine yönelik tasarım verileri, Tablo-1’de sunulmaktadır. Difüzör üzerinde bulunan çıkışlara yönelik hidrolik hesaplara ait sonuçlar, Tablo-2’de verilmektedir.

Tablo-1: Difüzör Parametreleri

Parametre Değer

Deşarj Borusu Sayısı 3

Boru Malzemesi HDPE

1. Boru Uzunluğu 1.445 m

2. Boru Uzunluğu 1.505 m

Difüzör Sayısı 2

Difüzör Uzunluğu 40 m

Çıkış Sayısı (her difüzör için) 3

Çıkış Çapı 1.300 mm

Toplam Çıkış Sayısı 6

Çıkışlar Arası Mesafe 20 m

Yataya Göre Çıkış Açısı 52°

Dikeye Göre Çıkış Açısı 2°

Çıkış Sabiti (Cd) 0,9

Çıkış Yüksekliği 1,5 m

Toplam Deşarj Debisi (Qt) 32,0 m3/sn


TİCARET A.Ş.

1x600 MW


Revizyon No

0

KARAPINAR PROJE

Tarih 10.01.2017


Sayfa 13 / 27

Tablo-2: Difüzör Hidroliği Bilgileri

Mesafe

(m) Derinlik

(m)

Basınç Yüksekliği

(m)

Borudaki Yük Kaybı (m)

Q (m3/s)

V (m/s)

Hat 1

1. Çıkış 1.445 -12.031 5,06 3,90 5,700 4,294

2. Çıkış 1.465 -12.311 5,06 3,96 5,566 4,193

3. Çıkış 1.485 -12.595 5,06 4,01 5,428 4,090

Toplam Debi 16.694

Hat 2

1. Çıkış 1.505 -12.918 5,06 4,06 5,250 3,955

2. Çıkış 1.525 -13.262 5,06 4,12 5,104 3,845

3. Çıkış 1.545 -13.613 5,06 4,17 4,954 3,732

Toplam Debi 15,308

7. MODELLEME ÇALIŞMASI SONUÇLARI

Ayas TES soğutma suyu deşarjı ilk seyrelme hesapları için modelleme çalışması, en sığ derinlikte yer alacak olan 1. çıkış için yapılmıştır. Modelleme çalışmasında, Tablo 1 ve Tablo 2’de verilen difüzör bilgileri ile Kısım 4.2’de verilen alıcı ortam bilgileri kullanılmıştır.

VP modeli ile Yaz dönemi için hakim akıntı yönleri kullanılarak hesaplanan seyrelme değerleri Tablo 3 ve Tablo 4’te verilmektedir. İlk seyrelme değerlerinin hesaplamalarında kartezyen koordinat sistemi kullanılmış olup; Tablo 3 ve Tablo 4’te sunulan X ve Y değerleri, seyrelmenin en alt düzeyde görüldüğü termal deşarj merkez çizgisinin koordinatlarını vermektedir. Termal deşarj sonucunda oluşacak olan deşarjın genişliği de bulut çapı olarak tablolarda yer almaktadır.


TİCARET A.Ş.

1x600 MW


Revizyon No

0

KARAPINAR PROJE

Tarih 10.01.2017


Sayfa 14 / 27

Tablo-3: 1. Çıkışa Ait Ağustos Ayı İlk Seyrelme Değerleri (Akıntı Yönü KD)

Derinlik (m)

Bulut Çapı (m)

Sıcaklık Farkı (oC)

Seyrelme Oranı X

(m) Y

(m) Mesafe

(m)

10,50 1,40 6,00 1,00 0,00 0,00 0,00

10,48 1,56 5,33 1,13 0,27 0,34 0,44

10,47 1,69 4,92 1,22 0,46 0,59 0,75

10,47 1,76 4,73 1,27 0,57 0,73 0,92

10,45 1,98 4,20 1,43 0,91 1,16 1,47

10,42 2,22 3,73 1,61 1,29 1,65 2,09

10,40 2,50 3,31 1,81 1,72 2,20 2,79

10,36 2,81 2,94 2,04 2,20 2,81 3,57

10,33 3,16 2,61 2,29 2,74 3,50 4,45

10,28 3,56 2,32 2,58 3,35 4,28 5,44

10,23 4,00 2,06 2,91 4,04 5,15 6,54

10,17 4,50 1,82 3,28 4,80 6,13 7,79

10,10 5,06 1,62 3,69 5,67 7,23 9,19

10,01 5,68 1,44 4,15 6,64 8,47 10,76

9,91 6,38 1,27 4,68 7,73 9,85 12,52

9,78 7,17 1,13 5,27 8,95 11,40 14,49

9,63 8,05 1,00 5,93 10,32 13,14 16,71

9,44 9,03 0,89 6,68 11,86 15,08 19,19

9,20 10,13 0,79 7,52 13,58 17,25 21,95

8,91 11,36 0,70 8,47 15,51 19,68 25,06

8,54 12,72 0,62 9,54 17,66 22,39 28,52

8,08 14,25 0,54 10,74 20,07 25,42 32,39

7,50 15,94 0,48 12,10 22,76 28,78 36,69

6,76 17,81 0,42 13,63 25,75 32,52 41,48

6,47 18,48 0,41 14,18 26,83 33,86 43,20

5,99 19,52 0,38 15,04 28,51 35,95 45,88


TİCARET A.Ş.

1x600 MW


Revizyon No

0

KARAPINAR PROJE

Tarih 10.01.2017


Sayfa 15 / 27

Tablo-4: 1. Çıkışa Ait Ağustos Ayı İlk Seyrelme Değerleri (Akıntı Yönü GB)

Derinlik (m)

Bulut Çapı (m)


Seyrelme Oranı X

(m) Y

(m) Mesafe

(m)

10,50 1,40 6,00 1,00 0,00 0,00 0,00

10,48 1,56 5,33 1,13 0,27 0,34 0,43

10,42 2,23 3,73 1,61 1,28 1,63 2,07

10,40 2,52 3,31 1,81 1,70 2,18 2,76

10,36 2,84 2,94 2,04 2,17 2,79 3,53

10,33 3,20 2,61 2,29 2,71 3,47 4,40

10,23 4,07 2,06 2,91 3,98 5,11 6,48

10,17 4,59 1,82 3,28 4,74 6,09 7,71

10,09 5,18 1,62 3,69 5,59 7,18 9,10

10,00 5,84 1,44 4,15 6,54 8,40 10,65

9,89 6,60 1,27 4,68 7,61 9,78 12,39

9,37 9,50 0,89 6,68 11,62 14,98 18,96

9,11 10,73 0,79 7,52 13,28 17,14 21,68

8,77 12,13 0,70 8,47 15,13 19,55 24,72

8,33 13,72 0,61 9,54 17,19 22,23 28,10

7,76 15,52 0,54 10,74 19,47 25,22 31,86

7,03 17,55 0,48 12,10 21,99 28,53 36,02

6,58 18,67 0,45 12,84 23,34 30,32 38,26

6,06 19,85 0,42 13,63 24,76 32,20 40,62

5,87 20,26 0,41 13,90 25,25 32,84 41,42

4,79 22,28 0,38 15,04 27,80 36,23 45,67

Tablo-3 ve Tablo-4’te verilen modelleme sonuçlarına göre, Yaz dönemi için ilk seyrelme, deşarj noktasından yaklaşık 30 m mesafede meydana gelmektedir. İlk seyrelmenin meydana geldiği noktada modelleme çalışması sonucunda hesaplanan sıcaklık farkı yaklaşık 0,38°C’dir.

Tasarlanan difüzör sistemine yönelik olarak Ekim ve Mayıs ayları arasındaki dönemi kapsayan Kış dönemi için de bir modelleme çalışması yapılmıştır. Kış dönemi için yapılan seyrelme hesapları, Yaz dönemi için yapılan


TİCARET A.Ş.

1x600 MW


Revizyon No

0

KARAPINAR PROJE

Tarih 10.01.2017


Sayfa 16 / 27

çalışmada olduğu gibi en sığ derinlikte yer alacak olan 1. çıkış için yapılmıştır. Modelleme çalışması sonucunda Kış dönemi için hesaplanan seyrelme değerleri Tablo-5 ve Tablo-6’da verilmektedir.

Tablo-5: 1. Çıkışa Ait Şubat Ayı İlk Seyrelme Değerleri (Akıntı Yönü KD)

Derinlik (m)

Bulut Çapı (m)


Seyrelme Oranı X

(m) Y

(m) Mesafe

(m)

10,50 1,40 6,00 1,00 0,00 0,00 0,00

10,40 2,50 3,31 1,81 1,71 2,19 2,78

10,37 2,75 3,00 2,00 2,11 2,69 3,42

10,29 3,54 2,32 2,59 3,33 4,25 5,40

10,09 5,02 1,62 3,69 5,63 7,17 9,11

10,00 5,63 1,44 4,16 6,59 8,38 10,66

9,88 6,32 1,27 4,68 7,66 9,74 12,39

9,73 7,08 1,13 5,27 8,86 11,25 14,32

9,54 7,93 1,00 5,94 10,20 12,94 16,48

9,30 8,88 0,89 6,68 11,70 14,83 18,89

8,98 9,94 0,79 7,53 13,38 16,93 21,58

8,57 11,10 0,70 8,48 15,25 19,26 24,57

8,04 12,39 0,62 9,55 17,33 21,85 27,89

7,34 13,81 0,54 10,75 19,64 24,72 31,57

6,43 15,36 0,48 12,11 22,20 27,88 35,64

5,87 16,18 0,45 12,85 23,57 29,57 37,81

5,24 17,04 0,42 13,63 25,02 31,35 40,11

3,99 18,54 0,38 15,05 27,59 34,50 44,18


TİCARET A.Ş.

1x600 MW


Revizyon No

0

KARAPINAR PROJE

Tarih 10.01.2017


Sayfa 17 / 27

Tablo-6: 1. Çıkışa Ait Şubat Ayı İlk Seyrelme Değerleri (Akıntı Yönü GB)

Derinlik (m)

Bulut Çapı (m)


Seyrelme Oranı X

(m) Y

(m) Mesafe

(m)

10,50 1,40 6,00 1,00 0,00 0,00 0,00

10,42 2,24 3,73 1,61 1,26 1,62 2,05

10,40 2,53 3,31 1,81 1,68 2,15 2,73

10,37 2,85 2,94 2,04 2,15 2,76 3,50

10,33 3,21 2,61 2,30 2,68 3,43 4,35

10,16 4,62 1,82 3,28 4,67 6,00 7,60

10,08 5,22 1,62 3,69 5,50 7,07 8,96

9,68 7,54 1,13 5,27 8,60 11,10 14,04

9,45 8,53 1,00 5,94 9,88 12,77 16,15

9,16 9,65 0,89 6,68 11,30 14,63 18,49

8,77 10,92 0,79 7,53 12,86 16,69 21,07

8,24 12,36 0,70 8,48 14,59 18,96 23,92

7,52 13,98 0,61 9,55 16,48 21,47 27,07

6,56 15,79 0,54 10,74 18,52 24,19 30,47

6,02 16,68 0,51 11,33 19,49 25,50 32,10

5,45 17,53 0,49 11,91 20,42 26,74 33,65

4,26 19,13 0,44 13,00 22,13 29,05 36,52

3,41 20,13 0,42 13,70 23,19 30,49 38,31

Tablo-5 ve Tablo-6’da verilen modelleme sonuçlarına göre Kış dönemi için ilk seyrelme, deşarj noktasından yaklaşık 37 m mesafede meydana gelmektedir. İlk seyrelmenin meydana geldiği noktada modelleme çalışması sonucunda hesaplanan sıcaklık farkı 0,38°C ile 0,42°C arasında değişmektedir. Her iki değer de SKKY’de Ekim ve Mayıs ayları arasındaki dönemi kapsayan Kış dönemi için belirtilen 2°C’lik sıcaklık farkının altında kalmaktadır.

8. CİVAR TESİSLER İLE ETKİLEŞİM

Yukarıda da belirtildiği üzere, Ayas TES soğutma suyu deşarj sisteminde yer alan difüzörlerin konumları belirlenirken mevcut SES’e ait soğutma suyu deşarj sistemi de göz önünde bulundurulmuştur. Bu bağlamda, mevcut SES’den yapılan soğutma suyu deşarjı da VP bilgisayar programı ile modellenmiştir. Bu modelleme çalışması sonucunda, Ayas TES ve SES soğutma suyu deşarj sistemlerinden yapılacak olan deşarjların Ağustos ayı


TİCARET A.Ş.

1x600 MW


Revizyon No

0

KARAPINAR PROJE

Tarih 10.01.2017


Sayfa 18 / 27

verileri kullanılarak hesaplanan Proje Sahası içerisindeki yayılımları Şekil-6 ve Şekil-7’de gösterilmektedir. Şekil-6 ve Şekil-7’den de görüldüğü üzere, Ayas TES ve SES soğutma suyu deşarj sistemlerinden yapılacak olan deşarjlar, her iki sisteme ait difüzörler arasında bırakılan mesafe nedeniyle birbirlerini etkilememektedir.

Şekil-6: Ayas TES Soğutma Suyu Deşarj Dağılımı (Akıntı Yönü KD)


TİCARET A.Ş.

1x600 MW


Revizyon No

0

KARAPINAR PROJE

Tarih 10.01.2017


Sayfa 19 / 27

Şekil-7: SES Soğutma Suyu Deşarj Dağılımı (Akıntı Yönü GB)

Yapılan tüm hesaplamalardan elde edilen genel sonuçlar aşağıdaki şekilde özetlenebilir:

1. Ayas TES soğutma suyu deşarj sisteminden yapılacak olan deşarjlara yönelik olarak ilk seyrelme değerlerinin belirlenmesi için bir modelleme çalışması gerçekleştirilmiştir. Modelleme çalışması, USEPA tarafından geliştirilen VP bilgisayar programı kullanılarak yapılmıştır.


TİCARET A.Ş.

1x600 MW


Revizyon No

0

KARAPINAR PROJE

Tarih 10.01.2017


Sayfa 20 / 27

2. Modelleme çalışması SKKY’de belirtilen Yaz ve Kış dönemleri için ayrı ayrı gerçekleştirilmiştir. Modelleme çalışması sonuçlarına göre, Yaz dönemi için ilk seyrelme bölgesinde belirlenen en yüksek sıcaklık farkı, 0,38°C’dir. Kış dönemi için belirlenen en yüksek sıcaklık farkı 0,42°C dir.

3. Ayas TES soğutma suyu sistemi deşarj sistemi tasarlanırken, Proje Sahası’nda yer alan mevcut SES soğutma suyu deşarj sistemi de göz önünde bulundurulmuştur. Bu bağlamda, Ayas TES soğutma suyu deşarj sisteminde yer alan deşarj boruları kıyıdan 1.500 m mesafeye kadar uzatılmış ve difüzör sistemi bu bölgeye yerleştirilmiştir. Bu sayede, her iki sistemden yapılacak deşarjların birbirini etkilememesi sağlanmıştır.

9. DEŞARJ HATTI BORULARININ ÖZELLİKLERİ

Soğutma suyu deşarj hattı için CTP (cam takviyeli plastik boru) kullanılacaktır. Bu hat, merkez uzalıkları 3,6 m olan ve deniz tabanının 1 m altına gömülecek olan 2 adet 2,600 m çaplı borudan oluşacaktır. Boruların et kalınlığı 25 mm olup, güçlendirme halkası yerleştirilecektir. Deşarj hattı için kullanılan boruların birim ağırlığı yaklaşık 430 kg/m olacaktır. Boru hattının kıyıdan uzaklaştığı kesimlerde, bağlantı ve bağlantıyı sağlamak ve sabitlemek için O-tipi çift conta, CTP bağlantısı ve paslanmaz vida kullanılacaktır. Boru yatağına serilecek malzeme çakıl ve kırma taş olarak seçilmiştir.

Denizde yürütülecek deşarj hattı inşaatı sırasıyla aşağıdaki adımlardan oluşacaktır;

• Kazıcı barge ile borunun yerleştirileceği hattın kazılması

• Boru güergahına yataklama malzemesinin serilmesi

• Boruların yerleştrilmesi ve bağlaantıların yapılması

• Boru hattının üzerinin kapatılması

Kazı sonucu ortaya çıkan malzeme yataklama ve geri dolguda kullanılacaktır. Geriye kalan malzeme ise boru hattının üzerine yayılacaktır. Böylelikle, deniz tabanından kazılan malzemenin yerinde kullanımı sağlanarak, başka bir yere taşınması önlenmiş olacaktır.

10. SOĞUTMA SUYU HATTI HİDROLİK HESAPLARI

10.1. Soğutma Suyu Sistemi Hesapları

Buhar türbininin nominal yük şartlarında, kondenser yükü 1118,596 t/saat, giriş sıcaklığı 29°C, çıkış sıcaklığı 35°C ve kabul edilen soğutma oranı 90 olacaktır.

Kondenser soğutma suyu miktarı

Q1=1118,596×90=100673,64 t/saat

Yardımcı ekipmanlar soğutma suyu miktarı

Q2=4900+150=5050 t/saat

Toplam soğutma suyu miktarı

Q=100674+5050 = 105724 t/saat = 29,37 m3/s

Her bir soğutma suyu borusundaki akış = 29,4÷2=14,7 m3/s,

Boru büyüklüğü: DN2600


TİCARET A.Ş.

1x600 MW


Revizyon No

0

KARAPINAR PROJE

Tarih 10.01.2017


Sayfa 21 / 27

Akış hızı: 2,77 m/s

10.2. Deşarj Havuzu

Deşarj hattı boyutları: L×W=24×10

En yüksek astronomik gelgit seviyesi (HAT) :0,95 m

Deşarj havuzundaki yük kaybı: 4.883m

Savak sonrası en yüksek su seviyesi: 0,95+4,883＝5,833 m

Savak tabanındaki su seviyesi : 1,70 m

Savak uzunluğu b=17,7 m

CB=6,00-1,70=4,30

α=30, yani k=0,91

H=1,00 m, olduğunda savak öncesi su seviyesi: 6,00+1,00＝7,00 m

Bu durumda: m0= 0,402+0,054 x H/CB =0,402+0,054x (1,00/4,30) =0,4146

=29,56 m3/s>29,4 m3/s

Sifon miktarı: 8,3+5,6-7,00＝6,90 m

Boyutların doğrulanması:

L1=17,34>2,0D0=5,2 m

L2=666m>3,85 m

h1=8-7,00=1,00m>0,5 m

h2=6,0-5,515=0,485m>0,2 m

L3=4,00m>0,7 m

L4=6,66m>0,7 m


TİCARET A.Ş.

1x600 MW


Revizyon No

0

KARAPINAR PROJE

Tarih 10.01.2017


Sayfa 22 / 27

Şekil-8: Deşarj Havuzunun Kesit Ölçüleri

11. SOĞUTMA SUYU SİSTEMİ AKIŞ HIZI HESABI

11.1. Açık Kanal

Açık kanal su alma yapısı kesiti aşağıda gösterilmektedir.

Şekil-9: Su Alma Açık Kanalı Kesit Ölçüleri


TİCARET A.Ş.

1x600 MW


Revizyon No

0

KARAPINAR PROJE

Tarih 10.01.2017


Sayfa 23 / 27

“Termal Deşarj ve Sediman Taşınımının Nümerik Modellemesi”ne göre raporlanan en yüksek ve en düşük astronomik gelgit seviyeleri (HAT and LAT) sırasıyla +0,80 m ve ±0,00 m’dir.

Ortalama Deniz Seviyesi (MSL), Sıfır Kara Seviyesi (ZLL)’nin 15 cm üstündedir. Buna göre en düşük astronomik gelgit seviyesi (LAT) 0,15’tir (ZLL).

Açık kanal su alma yapısı başlangıcında, düşük astronomik gelgit seviyesinde kanal boyutları:

m=2,5，B=4,0m，H=3,15m

Kanal akış yüzeyi

ω =(mH+B)H=(2,5×3,15+4)×3,15=37,41 m2

Su alma debisi Q=29.4 m3/s,

Açık kanal boyunca akış hızı:

v=Q/ω =29,4÷37,41=0,786 m/s

11.2. Su Alma Kanalı

Su alma kanalı kesiti:

Şekil-10: Su Alma Kanalı Kesit Ölçüleri

W=4,0m，H=3,0m

Su alma debisi Q=29,4 m3/s,

Su alma kanalı boyunca akış hızı:

v=Q/A=29,4÷(3×4)=2,45 m/s

11.3. Soğutma Suyu Deşarj Hattı

Soğutma suyu hattı boyutları: 2×DN2600

Soğutma suyu debisi Q=29,37 m3/s

Soğutma hattı boyunca akış hızı:

v=Q/A=(29,37/2)÷(3,14×2,6×2,6/4)=2,77 m/s


1x600 MW


Revizyon No 0

KARAPINAR PROJE

Tarih 10.01.2017


NO. İSİM ÖZELLİK BİRİM BÜYÜKLÜK AKIŞ

(m3/s) V

(m/s) V2/2g

(m) DİRENÇ

FAKTÖRÜ DİRENÇ AÇIKLAMALAR

GİRİŞTEN SAVAĞA KADAR

1 Giriş BxH=

4000x3150 parça 1 29,4 0,786 0,315 0,5 0,016

2 Su Alma Kanalı BxH=

4000x3150 m 365,7 29,4 0,786 0,00026 0,094

3 Su Alma Kanalı

Dirseği BxH=

4000x3150 parça 1 29,4 0,786 0,0315 0,2 0,006

4 Kaba Çubuk

Izgara BxH=

18300x4000 parça 1 29,4 0,2

5 Kanal Girişi BxH=

4000x3000 parça 1 29,4 2,45 0,3063 0,5 0,153

6 Giriş Kanalı BxH=

4000x3000 m 102,56 29,4 2,45 0,001 0,103

7 Kanal Çıkışı parça 1 29,4 2,45 0,3063 0,45 0,138

8 Izgara Açıklığı BxH=

6000x5000 parça 1 29,4 0,98 0,049 0,05 0,002

9 Çubuk Izgara BxH=

6000x18300 parça 1 29,4 0,1

10 Hareketli Izgara BxH=

3500x18300 parça 1 29,4 0,3

TOPLAM 1,112


1x600 MW


Revizyon No 0

KARAPINAR PROJE

Tarih 10.01.2017



(m3/s) V

(m/s) V2/2g

(m) DİRENÇ


SOĞUTMA SUYU POMPA İSTASYONU ÇIKIŞINDAN KONDESER GİRİŞİNE

1 Kompansatör DN2800x26

00 parça 1 14,7 2,769 0,3911 0,2 0,078

2 Hidrolik Yastıklı Geri Döndürmez

Kelebek Vana DN2600 parça 1 14,7 2,769 0,3911 0,24 0,094

3 Çelik Boru DN2600 m 13 14,7 2,769 0,002 0,027

4 Çelik Boru DN2600 m 90 14,7 2,769 0,001 0,123

5 450 Dirsek DN2600 parça 2 14,7 2,769 0,3911 0,3 0,235

6 300 Dirsek DN2600 parça 2 14,7 2,769 0,3911 0,3 0,235

7 150 Dirsek DN2600 parça 2 14,7 2,769 0,3911 0,3 0,235

TOPLAM 1,027


1x600 MW


Revizyon No 0

KARAPINAR PROJE

Tarih 10.01.2017



(m3/s) V

(m/s) V2/2g

(m) DİRENÇ


KONDESER GİRİŞİNDEN ÇIKIŞINA KADAR

1 Kondenser - takım 1 29,4 7,149

2 Boru ve Diğer

Ekipmanlar - takım 1 29,4 2,3

TOPLAM 9,449


(m3/s) V

(m/s) V2/2g

(m) DİRENÇ


KONDENSER ÇIKIŞINDAN DEŞARJ HAVUZUNA KADAR

1 Çelik Boru DN2600 m 45 14,7 2,769 0,3911 0,001 0,062

2 450 Dirsek DN2600 parça 2 14,7 2,769 0,3911 0,3 0,235

3 Boru Çıkışı DN2600 parça 1 14,7 2,769 0,3911 0,9 0,352

4 Deşarj Havuzu - takım 1 14,7 2,769 0,3911 0,1 0,039


1x600 MW


Revizyon No 0

KARAPINAR PROJE

Tarih 10.01.2017


TOPLAM 0,648

Soğutma Suyu Sistemi Dinamik Yükü 12,235

LAT 0,15

Deşarj Havuzu Su Seviyesi 7

Soğutma Suyu Sistemi Statik Yükü 6,85

Soğutma Suyu Pompası Su Yükü 20,04

termİk santral soĞutma suyu sİstemİ denİz suyu alma ...€¦ · termİk santral soĞutma suyu...

Documents