Enerji ve Çevre Dünyası Dergisi 144. Sayı (Eylül 2018)

26 Enerji ve Çevre / Eylül 2018 enerji-dunyasi.com MAKALE 1-Yüksek hava hızı nedeniyle, (yüksek hızdan dolayı olu- şabilecek erozyon nedeniyle) ısı değiştirici borular yatak içine değil, yanma odası duvarlarına ve gaz yolu üzerine yerleştirilmiştir [2,11]. 2-Isı transferi yan duvarlara yerleştirilen borular ile yapıl- maktadır. Kömür parçacıklarının kazan yatağı içinde sirkü- lasyonu sonucu yanma için daha fazla zaman ayrılmış olur. Kireç taşının da kükürt tutması için yatak içinde kalma süresi arttırılmış olur [2,11]. 3-Kabarcıklı yataktaki gibi, bir yatak yüzeyi tanımlamak mümkün değildir. Katı tanecikler tüm yanma hacmini dol- durur ve yanma gazı ile kazandan dışarıya siklonlara doğru taşınır [2]. 4-Siklonlarda baca gazından ayrılan tanecikler, geri dönüş borusuyla tekrar yatağa gönderilir [2]. 5-Sirkülasyonun sürekliliğinden dolayı, yanmamış karbon tanecikleri azalmakta ve yanma verimi artmaktadır [2]. 6-Birim alandan elde edilen ısıl güç 4.5 MW/m² civarın- dadır. Kabarcıklı akışkan yatakta bu değer 1.3 MW/m²’dir. Dolayısıyla DAY yanma verimi daha yüksektir [2]. 3. MATERYAL YÖNTEM 3.1. Kömür Numunelerinin Analizi Kömür analizlerinde kullanılan numuneler TS 5125 “Kahve- rengi Kömür ve Linyitler-Numune Alma Prensipleri-Rutubet Oranı Tayini ve Genel Analizler için Numune Alma” Standardına göre alınmıştır, numuneler TS 4744 “Kahverengi Kömürler ve Linyitler Numune Alma Prensipleri Rutubet Miktarı Tayini ve Genel Analizler için Numune Hazırlama” Standardına göre hazırlanmıştır. Numune kömürlerin kalori ölçümleri ASTM D 5865 “Stan- dard Test Method for Gross Calorific Value of Coal and Coke”, TS ISO 1928 “Katı Mineral Yakıtlar-Bombalı Kalorimetrik Metot ile Üst Isı Değerlerinin Tayini ve Alt Isı Değerlerinin Hesaplan- ması-Seyler Formülü” standartlarına göre yapılmıştır. 3.2. Isıl Değer Hesaplamaları Analiz sonunda verilere dayanarak sabit hacimde üst ısıl değer ve alt ısı değerin hesaplanması için formüller aşağıda verilmiştir. 3.2.1. Üst Isıl Değer Hesaplamaları Qüst = Analiz edilen kömürün sabit hacimde üst ısıl değeri, cal/g ∆ t = Düzeltilmiş sıcaklık yükselmesi, ˚C C p = Kalorimetrenin ısı sığası, cal/˚C q1 = Yakma telinin yanmasından gelen ısı. cal q2 = Sülfürik Asit oluşumundan gelen yabancı ısı, cal q3 = Nitrik Asit oluşumundan gelen yabancı ısı, cal m = Numune miktarı, g 3.2.2. Yabancı Isı (q1, q2, q3) Hesaplamaları: (3.2b) (3.2c) Şekil 1: Dolaşımlı akışkan yataklı (DAY) kazan resmi. [11] 1-Yüksek h va hızı nedeniyle, (yü sek hızdan dolayı oluşabilecek erozyon nedeniyle) ısı değiştirici borular yatak içine değil, yanma odası duvarlarına ve gaz yolu üzerine yerleştirilmiştir. [ 2,11] 2-Isı transferi yan duvarlara yerleştirilen borular ile yapılmaktadır. Kömür parçacıklarının kazan yatağı içinde sirkülasyonu sonucu yanma için daha fazla zaman ayrılmış olur. Kireç taşının da kükürt tutması için yatak içinde kalma süresi arttırılmış olur. [ 2],[11] 3-Kabarcıklı yataktaki gibi, bir yatak yüzeyi tanımlamak mümkün değildir. Katı tanecikler tüm yanma hacmi i doldurur ve ya ma gazı ile k zand n dışarıya siklonlara doğru taşınır. [2] 4-Siklonl rda b ca gazından ayrılan tanecikler, geri dönüş borusuyla tekrar yatağa gönderili . [2] 5-Sirkülasyonun sürekliliğinden dolayı, yanmamış karbon tanecikleri azalmakta ve yanma verimi artmaktadır. [2] 6-Birim alandan elde edilen ısıl güç 4.5 MW/m2 civarındadır. Kabarcıklı akışkan yatakta bu değer 1.3 MW/m2’dir. Dolayısıyla DAY yanma verimi daha yüksektir. [2] Şekil 1. Dolaşımlı akışkan yataklı (DAY) kazan resmi. [11] 3. Materyal Yöntem (3.1) 3.1. Kömür Numunelerinin Analizi Kömür analizler de kullanılan numuneler TS 5125 “Kahveren Numune Alma Prensipleri-Rutubet Oranı Tayini ve Genel Analizler Standardına göre alınmıştır, numuneler TS 4744 “Kahverengi Kömürle Alma Prensipleri Rutubet Miktarı Tayini Ve Genel Analizler İçin Standardına göre hazırlanmıştır. Num ne kömürlerin kal ri ölçümleri ASTM D 865 ‘Standard Calorific Valu of Coal and Coke’, TS ISO 1928 ‘Katı Mineral Yakıtlar Metot ile Üst Isı Değerlerinin Tayini ve Alt Isı Değerlerinin Hesapla standartlarına göre yapılmıştır. 3.2.Isıl Değer Hesaplamaları Analiz sonu da verilere yanarak sabit hacimde üst ısıl de hesaplanması için formüller aşağıd verilmiştir. 3.2.1.Üst Isıl Değer Hesaplamaları ( D t * C p ) - q 1 - q 2 - q 3 Q üst = ——————————— m Q üst = Analiz edilen kömürün sabit hacimde üst ısıl değeri, cal/g D t = Düzeltilmiş sıcaklık yükselmesi, ˚C C p = Kalorimetrenin ısı sığası, cal/˚C q 1 = Yakma telinin yanmasından gelen ısı. cal q 2 = Sülfürik Asit oluşumundan gelen yabancı ısı, cal q 3 = Nitrik Asit oluşu undan gelen yabancı ısı, cal m = Numune miktarı, g 3.2.2. Yabancı Isı (q 1, q 2 , q 3) Hesaplamaları: q 1 = Yanan tel uzunluğu(cm) * 2,3cal/cm q 2 = 13,3 cal/g * S * m S = Ağırlıkça Kükürt miktarı, % m = Numunenin kütlesi, g q 3 = V * 1 cal/ml V = Harcanan sodyum karbonat miktarı, ml (3.2a) 3.1. Kömür Numunelerinin Analizi Kömür a alizlerinde kullanılan numuneler TS 5125 “K Numune Alma Prensipleri-Rut bet Oranı Tayini ve Genel Standardına göre alınmıştır, numuneler TS 4744 “Kahverengi Alma Prensipleri Rutubet Miktarı Tayini Ve Genel Analiz Standardına göre hazırlanmıştır. Numune kömürlerin kalori ölçümleri ASTM D 5865 ‘St C lorific Value of Coal and Coke’, TS ISO 1928 ‘Katı Mineral Metot ile Üst Isı Değerlerinin Tayini ve Alt Isı Değerlerinin standartlarına göre yapılmıştır. 3.2.Isıl Değer Hesaplamaları Analiz sonunda verilere dayanarak sabit hacimde üst hesaplanması için formüller aşağıda verilmiştir. 3.2.1.Üst Isıl Değer Hesaplamaları ( D t * C p ) - q 1 - q 2 - q 3 Q üst = ——————————— m Q üst = Analiz edilen kömürün sabit hacimde üst ısıl değeri, cal/g D t = Düzeltilmiş sıcaklık yükselmesi, ˚C C p = Kalorimetrenin ısı sığası, cal/˚C q 1 = Yakma telinin yanmasından gelen ısı. cal 2 = Sülfürik Asit oluşumundan gelen yabancı ısı, cal 3 = Nitrik Asit ol ş mundan gelen yabancı ısı, cal m = Numune miktarı, g 3.2.2. Yabancı Isı (q 1, q 2 , q 3) Hesaplamaları: q 1 = Yanan tel uzunluğu(cm) * 2,3cal/cm q 2 = 13,3 cal/g * S * m S = Ağırlıkça Kükürt miktarı, % m = Numunenin kütlesi, g q 3 = V * 1 cal/ml V = Harcanan sodyum karbonat miktarı, ml 3.1. Kömür Numunelerinin Analizi r analizleri e k lla ıla eler TS 5125 “ e l a re si leri- tu et ra ı Tayi i ve e el Sta ar ı a g re alı ıştır, el r TS 4744 “ a vere gi l a re si leri t et iktarı Tayi i e e el aliz Standardın göre hazırlanmıştır. e k rleri kal ri lç leri ST 5865 ‘St al rific al e of al a ke’, TS IS 1928 ‘ atı i eral et t ile st Isı eğerleri i Tayi i ve lt Isı eğerleri i sta artları a g re ya ıl ıştır. 3.2.Isıl eğer esa la aları aliz s a verilere aya arak sa it aci e st esa la ası içi f r ller aşağı a veril iştir. 3.2.1.Üst Isıl Değer Hesaplamaları ( t * C p ) - q 1 - q 2 - q 3 Q üst = ——————————— üst = aliz e ile k r sa it aci e st ısıl eğeri, cal/g t = zeltil iş sıcaklık y ksel esi, ˚ C p = al ri etre i ısı sığası, cal/˚ 1 = Yak a teli i ya masından gelen ısı. cal 2 = S lf rik sit l ş a gele ya a cı ısı, cal 3 Nitrik sit l ndan g le y a cı ısı, cal une miktarı, g 3.2.2. Yabancı Isı (q 1, q 2 , q 3) Hesaplamaları: q 1 = Yanan tel uzunluğu(cm) * 2,3cal/cm q 2 = 13,3 cal/g * S * m S = Ağırlıkça Kükürt miktarı, % = munenin kütlesi, g q 3 = V * 1 cal/ l V = Harcanan sodyum kar at iktarı, l