Determination of the most appropriate turbine maintenance strategy in coal-fired thermal power plants

Abstract

In this study, the fire caused by the ignition of turbine cables in the turbine maintenance service of coal-fired power plants has been taken into account. The reason for the burning of the turbine, which has a critical importance in electricity generation in thermal power plants, is that it is operated above the production-oriented capacity of the old power plant without adequate maintenance work. It is necessary to know which strategy to implement in order to create a planning and schedule. The effects of service or production losses caused by maintenance work on the system should be taken into account when creating maintenance planning. Based on the current accident, the importance of choosing the maintenance criteria of the enterprises was emphasized. In this study, maintenance selection criteria were determined with the help of experts working in turbine maintenance service and these criteria were weighted by AHP method. The weights obtained were evaluated using the TOPSIS method and alternative maintenance methods were selected by prioritizing. It is an original, flexible, practical, original, reliable and realistic model studied for the first time in the literature, developed for the importance of maintenance work and choosing the right maintenance strategy for turbine maintenance. In addition, the annual capacity utilization rate of the power plants in Turkey has been calculated.

Keywords

• AHP
• coal fired thermal power plant
• maintenance strategy
• TOPSİS
• turbine maintenance
• work accident

KÖMÜRLÜ TERMİK SANTRALLERDE EN UYGUN TÜRBİN BAKIM STRATEJİSİNİN BELİRLENMESİ

Öz

Bu çalışmada, kömürlü termik santrallerin türbin bakım servisinde türbin kablolarının kızıp ateş alması sonucu çıkan yangın dikkate alınmıştır. Termik santrallerde elektrik üretiminde kritik öneme sahip türbinin yanma sebebi yeterli bakım çalışması yapılmadan eski santralin üretim odaklı kapasitesinin üzerinde çalıştırılmasıdır. Bir planlama ve çizelge oluşturmak için hangi stratejinin uygulanacağının bilinmesi gereklidir. Bakım çalışmalarından kaynaklanan hizmet veya üretim kayıplarının sisteme olan etkileri bakım planlaması oluşturulurken dikkate alınması gerekmektedir. Mevcut kazadan yola çıkarak işletmelerin bakım kriterlerinin seçiminin önemi vurgulanmıştır. Bu çalışmada türbin bakım servisinde çalışan uzmanlar yardımıyla bakım seçim kriterleri belirlenmiş ve bu kriterler AHP yöntemi ile ağırlıklandırılmıştır. Elde edilen ağırlıklar TOPSİS yöntemi kullanılarak değerlendirilmiş ve alternatif bakım yöntemleri önceliklendirilerek seçilmiştir. Türbin bakım için bakım çalışmasının önemi ve doğru bakım stratejisini seçmek için geliştirilmiş literatürde ilk defa çalışılan özgün, esnek, uygulaması pratik, orijinal, güvenilir ve gerçekçi bir modeldir. Ayrıca Türkiye’deki santrallerin yıllara göre gerçekleşen kapasite kullanım oranı hesaplanmıştır.

Anahtar Kelimeler

• AHP
• bakım stratejisi
• iş kazası
• kömürlü termik santral
• TOPSİS
• türbin bakım

References

1. Akgök Lale, S. (2010). Tunçbilek ve Soma Termik Santrallerinde Çalışan İşçilerde İş Kazaları ve Meslek Hastalıkları Görülme Sıklığı ve İlişkili Etmenler (Doctoral dissertation, Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi, Ankara).
2. Diao, H., & Ghorbani, M. (2018). Production risk caused by human factors: a multiple case study of thermal power plants. Frontiers of Business Research in China, 12(1), 15.
3. Ersoy, N. (2023). Termik santrallerde iş sağlığı ve güvenliği performans modeli üzerine bir çalışma. Doktora Tezi, Üsküdar Üniversitesi, İstanbul.
4. Mobley, R. Keith. (2022). Kestirimci bakıma giriş. Elsevier.
5. Goossens, A. J., & Basten, R. J. (2015). Exploring maintenance policy selection using the Analytic Hierarchy Process; an application for naval ships. Reliability Engineering & System Safety, 142, 31-41.
6. Baidya, R., Dey, P. K., Ghosh, S. K., & Petridis, K. (2018). Strategic maintenance technique selection using combined quality function deployment, the analytic hierarchy process and the benefit of doubt approach. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 94(1), 31-44.
7. Borjalilu, N., & Ghambari, M. (2018). Optimal maintenance strategy selection based on a fuzzy analytical network process: A case study on a 5-MW powerhouse. International journal of engineering business management, 10, 1847979018776172.
8. Emovon, I., Norman, R. A., & Murphy, A. J. (2018). Hybrid MCDM based methodology for selecting the optimum maintenance strategy for ship machinery systems. Journal of intelligent manufacturing, 29(3), 519-531.

9. Mechefske, C. K., & Wang, Z. (2001). Using fuzzy linguistics to select optimum maintenance and condition monitoring strategies. Mechanical Systems and Signal Processing, 15(6), 1129-1140.
10. Onat, C., Daşkin, M., Toraman, S., Golgiyaz, S., & Talu, M. F. (2021). Prediction of combustion states from flame image in a domestic coal burner. Measurement Science and Technology, 32(7), 075403.
11. Fattahi, M., Mahootchi, M., Mosadegh, H., & Fallahi, F. (2014). A new approach for maintenance scheduling of generating units in electrical power systems based on their operational hours. Computers & Operations Research, 50, 61-79.
12. Başaran, M. (2011). Termik Santrallerde Verimlilik Alışmaları ve Kazanımlar. Engineer & the Machinery Magazine/Mühendis ve Makina, (617).
13. Yaralıoğlu, K. (2001). Performans değerlendirmede analitik hiyerarşi proses. Dokuz Eylül Üniversitesi İktisadi İdari Bilimler Fakültesi Dergisi, 16(1).
14. Türkiye Elektrik İletim Anonim Şirketi Raporları https://www.teias.gov.tr
15. Ersoy, N., Bingöl, N., & Ekmekçi, İ. (2023). A Study on the OSH Performance Model in Coal-Fired Thermal Power Plants. Journal of International Trade, Logistics and Law, 9(1), 194-202.
16. Eren, T., Hamurcu, M., & Dinç, S. (2018). Kentsel ulaşım için alternatif tramvay araçlarının çok kriterli seçimi. Gazi Journal of Engineering Sciences, 4(2), 124-135.
17. Uludağ, A. S., & Doğan, H. (2016). Çok kriterli karar verme yöntemlerinin karşılaştırılmasına odaklı bir hizmet kalitesi uygulaması. Çankırı Karatekin Üniversitesi İktisadi ve İdari Bilimler Fakültesi Dergisi, 6(2), 17-48.
18. Ertuğrul, İ., & Özçil, A. (2014). Çok kriterli karar vermede TOPSIS ve VIKOR yöntemleriyle klima seçimi. Çankırı Karatekin Üniversitesi İktisadi ve İdari Bilimler Fakültesi Dergisi, 4(1), 267-282.
19. Sari, T., & Timor, M. (2015). Tedarikçi seçiminde ANP, TAGUCHI VE TOPSIS yöntemleri ile otomotiv sektöründe bir uygulama. Kafkas University. Faculty of Economics and Administrative Sciences. Journal, 6(10), 281.