Kükürt Giderme Prosesli Oksi-Yakıt Yanmalı Enerji Santrali Modeli ve Farklı Kömür Tiplerinin İşletme Parametrelerine Etkisi

Temiz kömür teknolojileri, kömürün üretimi, hazırlanması ve kullanımında çevresel kabul edilebilirliği ve verimliliği artıranuygulamalar olarak tanımlanmaktadır. Temiz kömür teknolojileri ile emisyon ve atıkları azaltarak birim ton başına elde edilecekenerji miktarını artırmak mümkündür. Bununla birlikte, günümüzde çevrenin korunması ve iklim değişikliğiyle mücadeleye ilişkinyasal düzenlemelerin bir sonucu olarak uyulması zorunlu katı yaptırımlar mevcuttur. Bu noktada özellikle oksi-yakıt yanma işleminin($CO_2$ depolama imkânı ile) yer aldığı "temiz kömür yakma teknolojileri" ön plana çıkmaktadır. Bu çalışmada, brüt elektrik üretimi500 MW olan bir termik santralde oksijen ile yakıt yakma yöntemi ele alınmıştır. Bu termik santral modelinde ayrıca bir akışkanyataklı kurutucu, bir desülfürizasyon tesisi ve bir $CO_2$ depolama prosesi bulunmaktadır. Farklı özellikteki kömürlerin yanma sonuçlarıincelenmiş ve işletme parametrelerine olan etkileri araştırılmıştır.

The Oxy-Fuel Combustion Power Plant Model with DesulphurizationProcess and The Effect of Different Types of Coal on OperatingParameters

Clean coal technologies are defined as applications that improve environmental acceptability and efficiency in producing, preparingand using coal. With clean coal technologies, it is possible to increase the amount of energy obtained per unit ton by reducingemissions and wastes. However, today there are strict sanctions that must be followed due to the legal regulations on the protection ofthe environment and combating climate change. At this point, the clean coal-burning technologies in which the oxy-fuel combustionprocess (with the possibility of $CO_2$ storage) takes place come to the fore. In this study, the method of burning fuel with oxygen in athermal power plant with a gross electricity generation of 500 MW was discussed. This thermal power plant model also has afluidized bed dryer, a desulphurization plant, and a $CO_2$ storage process. The combustion results of different properties of coals wereexamined, and their effect on operating parameters was investigated.

PDF

___

Acar M. Ş., Kayapınar O. & Arslan O. (2018) Islak kireçli baca gazı desülfürüzasyon sistemi termodinamik ve ekonomik analizi, Politeknik Dergisi, 21(2): 359-368.
Açıkkar, M., & Sivrikaya, O. (2020). Yıkanmış Türk Linyit Kömürlerinin Üst Isıl Değerinin Destek Vektör Regresyonu ile Tahmini. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, (18), 16-24.
Arslan, O., & Erbas, O. (2021). Investigation on the improvement of the combustion process through hybrid dewatering and air pre-heating process: A case study for a 150 MW coal-fired boiler. Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers, 121, 229-240.
Erbas, O., & Rahim, M. A. (2009) Düşük Kaliteli Linyitlerin Ultra Süper Kritik Kazanlarda Yakıt Olarak Kullanılması. Dumlupınar Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, (018), 83-90.
Gopan, A., Kumfer, B. M., & Axelbaum, R. L. (2015). Effect of operating pressure and fuel moisture on net plant efficiency of a staged, pressurized oxy-combustion power plant. International Journal of Greenhouse Gas Control, 39, 390-396.
Gopan, A., Verma, P., Yang, Z., & Axelbaum, R. L. (2020). Quantitative analysis of the impact of flue gas recirculation on the efficiency of oxy-coal power plants. International Journal of Greenhouse Gas Control, 95, 102936.
ICCTS (International Clean Coal Technologies Summit) (2017, May 18-19), Summit results report. Istanbul, Turkey.
Kim, J. H., Lee, H. S., Kim, H. H., & Ogata, A. (2010). Electrospray with electrostatic precipitator enhances fine particles collection efficiency. Journal of Electrostatics, 68(4), 305-310.
Moon, J. H., Jo, S. H., Park, S. J., Khoi, N. H., Seo, M. W., Ra, H. W., ... & Mun, T. Y. (2019). Carbon dioxide purity and combustion characteristics of oxy firing compared to air firing in a pilot-scale circulating fluidized bed. Energy, 166, 183-192.
Pang, L., Shao, Y., Zhong, W., Gong, Z., & Liu, H. (2020). Experimental study of NOx emissions in a 30 kWth pressurized oxy-coal fluidized bed combustor. Energy, 194, 116756.
Portillo, E., Fernández, L. M. G., Vega, F., Alonso-Fariñas, B., & Navarrete, B. (2021). Oxygen transport membrane unit applied to oxy-combustion coal power plants: A thermodynamic assessment. Journal of Environmental Chemical Engineering, 9(4), 105266.
Skorek-Osikowska, A., Bartela, L., Kotowicz, J., & Job, M. (2013). Thermodynamic and economic analysis of the different variants of a coal-fired, 460 MW power plant using oxy-combustion technology. Energy Conversion and management, 76, 109-120.
TUBA-EWG (Energy Working Group) (2018), Clean coal technologies report (in Turkish). Turkish Academy of Sciences Publications.
Xiong, J., Zhao, H., Chen, M., & Zheng, C. (2011). Simulation study of an 800 MWe oxy-combustion pulverized-coal-fired power plant. Energy & Fuels, 25(5), 2405-2415.
White, V., Torrente-Murciano, L., Sturgeon, D., & Chadwick, D. (2009). Purification of oxy-fuel-derived CO2. Energy Procedia, 1(1), 399-406.
Yan, K., Wu, X., Hoadley, A., Xu, X., Zhang, J., & Zhang, L. (2015). Sensitivity analysis of oxy-fuel power plant system. Energy Conversion and Management, 98, 138-150.
Yılmazoglu, M. Z. (2010). Pre-Combustion Carbondioxide Capture in Integrated Gasification Combined Cycles. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi; Cilt: 16 Sayı: 2; 173-179.
Zheng, L. (Ed.). (2011). Oxy-fuel combustion for power generation and carbon dioxide (CO2) capture. Elsevier Woodhead Publishing Limited, Philadelphia,17-31.