Dolaşımlı akışkan yatakta kömür tane boyutunun yanma ve emisyon davranışı üzerine etkilerinin deneysel incelenmesi

Akışkan yataklı yakma sistemlerin, düşük kaliteli kömürlerden ve çeşitli atıklardan enerji üretimindeki önemi günümüzde büyük ölçüde kabul edilmiştir. Ülkemizde bilinen rezervi 8 milyar ton olan linyit kömürü, ülkemiz enerji ihtiyacının karşılanmasında önemli bir rol oynamaktadır. Çevre yasaları ve ekonomik gereksinimler sonucu özellikle linyit kömürlerinin daha yüksek yanma verimi ve düşük hava kirletici emisyonlar ile yakılması zorunlu hale gelmiştir. Akışkan yatakta yakma teknolojisi bu gereklilikleri kolayca yerine getirebilebilmektedir. Bu nedenle akışkan yatakta yakma prosesi tüm dünyada geniş uygulama alanı bulmuştur. Bu çalışmada laboratuvar ölçekli bir dolaşımlı akışkan yataklı yakma sisteminin en temel işletme parametrelerinden olan kömür tane boyutunun, sistemin yanma ve emisyon davranışı üzerine etkileri deneysel olarak incelenmiştir. Deneyler süresince baca gazları sürekli çalışma prensibine sahip analizörler kullanılarak analiz edilmiştir. Yakma sisteminin çeşitli bölgelerinde sıcaklık ve basınç ölçümleri, bir veri toplama sistemi kullanılarak yapılmıştır. Elde edilen ölçüm verileri kullanılarak yanma kayıpları, yanma verimi ve yönetmelik şartlarındaki emisyonlar hesaplanmıştır. Kömür tane boyutunun, yanma verimi ve emisyonlar bakımından en uygun aralığı 0,5-1,11 mm olarak belirlenmiştir.

Experimental investigation of the effects of coal particle size on combustion and emission behaviour in circulating fluidized bed

Today, the importance of fluidized bed combustion systems in the production of energy from low quality coals and various wastes are widely accepted. Lignite coal, the known reserves of which in Turkey is around 8 billion tons, plays an important role to meet the electricity demand. Too meet the environmental protection legislations and economical requirements; lignite coals have to be burned with high efficiency and low emissions. These requirements may be fulfilled easily in fluidized bed combustion systems, and hence fluidized beds have been widely used around the world. Coal particle size is one of the basic parameter for operation of fluidized bed combustion system. In this study, the effects of the coal particle size on the combustion and emission behaviors were investigated experimentally in a laboratory scale circulating fluidized bed combustion system (CFB). Flue gases in chimney were analyzed by using analyzers that have continuous sampling capabilities. Temperatures and pressures were measured in different zones of CFB by using a data acquisition system. Using the measured data, the combustion losses and efficiency were calculated and emissions were evaluated according to the relevant legislations. For optimum combustion efficiency and emissions, the appropriate coal size was observed to be in the interval of 0.5-1.11 mm.

___

1.Çevre Bakanlığı, 1986, "Hava Kalitesinin Korunması Yönetmeliği", Ankara. (2 Kasım 1986 gün ve 19269 sayılı Resmi Gazetede yayınlanarak yürürlüge girmiştir.)
2.Topal H., "Dolaşımlı Akışkan Yatagın Hidrodinamik, Yanma ve Emisyon Özelliklerinin Deneysel incelenmesi", Doktora Tezi, Gazi üniv. Fen Bil. Enst, Ankai-a, 1999
3.Başkaya Ş., 1991, Mobil Emisyon Test Laboratuan Kullanım Klavuzu, Gazi Üniv. Müh.- Mim. Fak. Makina Müh. Bölümü, Ankara
4.Topal H., "Izgaralı Kazanlarda Yanma Odasmdaki Yapisal Degişkliklerin Kazan Isıl Perfonnans ve Emisyon Davranışına Etkisinin incelenmesi", Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniv. Fen Bil. Enst., Ankara, 1992
5.Durmaz A., Topal H., Araştırma Fonu Projesi MMF 06/2000-08, Dolaşımlı akışkan yataklarda benzeşim ilişkilerinin deneysel incelenmesi.
6.Özkan G., "Pilot Ölçekli Bir DAY'da Tasarım ve Yakma Çalışmaları", Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniv. Fen Bil. Enst., Ankara, 1989
7.Çetin T., "Dolaşımlı Akışkan Yatak Deney Sisteminin Kurulmasi ve Akışkanlaşma Davranışının incelenmesi", Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniv. Fen Bil.Enst, Ankara, 1989
8.P.H.Hilton Fluidisation and fluid bed heat transfer unit, Operating and Maintance Manuel, H692, 1993
9.TSE 4041, 1983, Kazanlar-Anma Isi Gücü ve Verim Deneyleri Esasları" Turk Standaitlan Enstitusu, Ankara
10.Rosahl, P., 1958, Olfeuemngen für Damfkessel, Technische Mitteilungen, No.7, s. 326-336