Tadilat : Pompaların Yeniden Canlandırılması

Enerji üretim sektörü için ekipman performans ve güvenilirliğinin optimizasyonu.
Kaynak: Sulzer White Paper, November 2021
Çeviren: Meriç Noyan Karataş

Enerji üretim sektörü, optimum güvenilirlik ve verimliliğin maliyet verimli işletim için gerekli olduğu ve rekabetin her geçen gün arttığı bir sektördür. Geleneksel güç santrallerinin şebekeyi besleme noktasında daha esnek olmaları gereklidir ve bu da buhar kazanı besleme pompaları gibi önemli elemanlarının çalışması gereken şekli değiştirebilir. Sürekli güvenilirliğin ve verimliliğin garanti altına alınabilmesi için, enerji üretim uygulamalarındaki pompaların, tadilat projeleri vasıtası ile malzemeleri güçlendirilebilir, spesifikasyonlara uyumları sağlanabilir ve değişen uygulamaları ile performansları iyileştirilebilir. 
Geleneksel buhar türbinlerinden, gaz yakıtlı, güneş ve jeotermal güç santrallerine kadar, pompalar, enerji üretme prosesini mümkün kılan çok önemli elemanlardır. Bu sebepten, performansları ve kullanılabilirlikleri, güç santralinin gerekli olan enerji arzını yerel şebekeye sağlayabilme yetisinde büyük etkileri vardır.

Enerji İçgörüsünü Değiştirme

Rüzgar ve güneş gibi yenilenebilir enerji kaynaklarının artan önemi, konvansiyonel güç santrallerinin çalışma şekillerinde değişiklik yaratmıştır. Belli başlı yenilenebilir enerji kaynaklarının döngüsel doğası bazı temel güç santrallerinin çalışma şeklini, olası bir enerji arz açığını engellemek amacıyla, sabit çıktı’dan “peak lopping”e (yoğun tüketim saatlerinde takviye sağlama amacıyla güç santralinde takviye kaynaklar ile ekstra enerji üretimi yapma uygulaması) değiştirmiştir. Bu değişikliğin elektrik enerjisinin üretiminde direkt etkisi olan elemanlar üzerinde de etkisi büyüktür. Buhar kazanlarına besleme yapan veya soğutma yapan büyük pompalar, kayda değer işletim maliyetleri olan büyük yatırım kalemleridir. Bu pompaların optimum verimlilik dışında herhangi bir verimlilikle çalışması, tüm iş modelini etkileyebilir. 
Aslında, bu pompalar enerji maliyetlerinin büyük bir oranından sorumludurlar ve bu varlık verimliliğini önemli bir kriter haline getirmektedir. Sonuç olarak, bu büyük ekipmanların hizmet ömrünün uzatılması yatırım harcaması projelerinin minimumda tutulması adına önemlidir. 

Mevcuttaki verilerle performansın optimizasyonu

Bu pompaların önemi, güç santralinin bakım ekibi tarafından toplanıp saklanan performans verileri ile vurgulanmıştır. Ham verilerden birkaç içgörü elde edilebilirken, 12 aylık bir periyodu içeren geniş kapsamlı bir veri denetimi, özellikle performans eğrileri ve üretici veri föyleri ile birleştirildiğinde daha anlamlı olacaktır. 
Eksiksiz bir pompa enerji denetimi; doğru çalışma aralıklarını, tercih edilen ve kabul edilebilir aralıklarda çalışma süresini ve her bir pompanın toplam enerji tüketimini tanımlayabilir. Rulman sıcaklıkları ve titreşim verileri gibi güvenilirlik verileri kullanılarak yapılacak daha detaylı analiz, rutin gözlemlerde belirlenemeyecek potansiyel problemlerin belirlenmesini sağlayabilir. 
Bir güç santralinin çalışma rutini, enerji üretimini daha sürdürülebilir kaynaklardan karşılama yönünde değiştiğinde, birçok pompalama elemanının verimliliği de etiklenecektir. Bir pompa enerji denetlemesi yapılarak, tasarım iyileştirmelerinin ve tadilatların, enerji tasarrufu ve karbon dioksit emisyonları açısından ölçülebilmesini mümkün kılabilir. Bu yaklaşım herhangi bir iyileştirme çalışmasının yatırımın geri dönüşünün hesaplanmasını da mümkün kılacaktır. 

Kök Neden Analizi

Zamanından önce aşınmaya ve arızaya en çok sebep olan beş nedeni de göstermiş olan aşırı kritik bir kömürlü güç santralinin data analizini örnek olarak alalım. En belirgin sebeplerden biri olan pompaları en verimli noktadan (BEP) uzakta çalıştırmak, onları düşük akışta çalıştırmak veya hiçbir zaman aralığında tavsiye edilmeyen anma hızlarının oldukça altında çalıştırmak. Sıklıkla yapılan aç kapalar ve bunun doğal sonucu olarak akışta tekrarlı değişimler ile birlikte uzun periyotlar boyunca süren hareketsizlik, zamanından önce aşınma riskini daha fazla arttırmaktadır.  
“Baz Yükte” çalışmadan “Power Lopping” moduna geçiş, pompa motorlarının açma kapama sayısında belirgin ölçüde artışa neden olur. Hareketsiz ve dönen aksamlar arasındaki tekrarlı temas kaynama riskini fazlasıyla arttırır. Artan çalışma boşlukları verimlilikte düşüşe, daha fazla titreşime ve dengesiz baskılar sonucu daha yüksek rulman sıcaklıklarına sebebiyet verir. 
Çalışma şekillerinde büyük bir değişim ile karşılaşan operatörler bir seçim yapmalıdırlar: mevcuttaki ekipmanları daha verimli çalışanları ile yenilemek veya santralin tasarımını güncellemek. Tedarik süreleri ve toplam harcama açısından ikinci seçenek genellikle daha etkindir. 
Bileşenlerin bireysel performansları gözden geçirildiğinde, tüm sisteme adım adım ilerlenecek bir iyileştirme yapılması mümkündür. Metalik olmayan aşınma burçları ve bilezikleri, aşınan parçalara sert kaplama yapılması; frekansı artan dur kalk çevrimlerinden daha çok etkilenen parçaların dayanıklılığını ve verimliliğini arttırır. Benzer şekilde, sistem bileşenlerini PEEK gibi (Polietereketon) modern malzemelerle iyileştirmek ve gelişmiş rulman tasarımları kullanmak, önemli pompalama elemanlarının uzun dönem performanslarını arttırabilir.