MAKALE / ARTICLE Akışkan Yatakta Yakma - Genel Özel l ikler Bütün yakma teknolojileri, bir şekilde yakıt ve havanın karışmasını sağlayarak, yakıtın yapısındaki kimyasal enerjinin kullanılabilir enerjiye çevrilmesini sağlamaktadır. Akışkan yataklı kazanların, katı yakıt, özellikle de kömür yakma işleminde kullanılması sebebiyle, öncelikle, yaygın olan diğer kömür yakma teknolojilerinin genel özelliklerinin irdelenmesi, daha sonra da AYK teknolojisinin farklılıklarının ortaya konması uygun olacaktır. Yakın geçmişe kadar yaygın olarak kullanılmış kömür kazanı tipleri, pulverize kömür kazanları ve ızgaralı kömür kazanlarıdır. Pulverize kömürteknolojisi, mikron boyutunda kömürün yüksek sıcaklıkta yakılmasını gerektirir. Kömür parçacıklarının yanma odasına geniş ölçüde yayıldığı bu sistemlerde, brülörlerin bulunduğu bölgede sıcaklık 1600 °C'ye kadarulaşır. Parçacıkların boyutu çok küçük olduğundan, kazan içinde kalma süreleri yanma gazlarınınkine çok yakındır. ızgaralı kazanlarda ise parçacık boyutu pulverize kazanlara göre epeyce yüksektir (25 - 30 mm). Kömür parçacıkları hareketli ızgaranın üstünde havanın ve yanma gazlarının içinden aktığı sabit bir yatak ilk geliştirilme sebebi olaıı kiikiirt dioksit ve azot oksit emisyoıılarıııın diişiiriilmesi, yatak içiııe kireçtaşı ilavesi ile kiikiirtdioksitiıı tııtıılması ve diişiik yaııııw sıcaklıklarımla awt oksit olıışıımuııım diişiik olması sebebiyle, ilave gaz arıtma tesisi gerektirınedeıı sağlanabilmiştir. Da/ıa soııralarıyapılan çalışmalar, bıı teknolojinin pratikte diğer teknolojilerle değerlendirilmesi miimkiiıı olmayan diişiik kaliteli yakıtları yakabileceğinigöstermiştir. Ayrıca, akışkan yataklı kazanlar, kaynağa göre büyükfarklılıklar gösteren kömür bileşimindeki değişikliklere karşı da da/ıa esnektir. Özellikle düşük yanma sıcaklığı ve yatak içinde gerçekleşen mükemmel katı-gaz karışımı, akışkan yataklı kazanlara bir çok avantaj sağlamaktadır. adlandırılan bu parçacıklar çıkışta tutularak yatağa geri gönderilebilir ve bu durumda yanmasını tamamlamamış parçacıklar için yeni yanma süresi sağlanmış olur. Bu mekanizmanın sonucunda, akışkan yatakta yanma verimi %98'in üstünde gerçekleşir. Akışkan Yatak Teknolojisinin Avantajları Akışkan yatakta yakma teknolojisinin ilk geliştirilme sebebi olan kükürt dioksit ve azot oksit emisyonlarının düşürülmesi, yatak içine kireçtaşı ilavesi ile kükürt dioksitin tutulması ve düşük yanma sıcaklıklarında azot oksit oluşumunun düşük olması sebebiyle, ilave gaz arıtma tesisi gerektirmeden sağlanabilmiştir. Daha sonraları yapılan çalışmalar, bu teknolojinin pratikte diğer teknolojilerle değerlendirilmesi mümkün olmayan düşük kaliteli yakıtları yakabileceğini göstermiştir. Ayrıca, akışkan yataklı kazanlar, kaynağa göre büyük farklılıklar gösteren kömür bileşimindeki değişikliklere karşı da daha esnektir. Özellikle düşük yanma sıcaklığı ve yatak içinde gerçekleşen mükemmel katı-gaz karışımı, akışkan yataklı kazanlara bir çok avantaj sağlamaktadır: tYrüaknssefekrykaantmsaayvıseırimi ve yüksek ısı oluşturur. Sıcaklıkların 1600 °C'yi aştığı bu sistemlerde yakıtın ocak içinde kaldığı süre ızgaranın hızına bağlıdır. Akışkan yataklı kazanlarda mükemmel katı-gaz karışımının sağlanması ve parçacıkların yatakta kalış süresinin uzunluğu nedeniyle yüksek yanma verimi elde edilmektedir. Yanma verimi kazanı terk eden parçacıkların tutularak sisteme geri gönderilmesi ile daha da arttırılır. Bunlara ilaveten yatak içerisinde ısı transfer katsayısı çok yüksek olduğu için, ısı transfer yüzey alanları ve dolayısıyla kazan boyutları diğer konvansiyonel kazanlara göre daha küçüktür ve daha az yatırım maliyeti gerektirir. Akışkan yatakta yakma teknolojisinde parçacık boyutu bu iki sistemdeki parçacık boyutunun ortasına düşmektedir. Genel olarak 12 mm'den küçük boyuta kırılan kömür, yatak malzemesi içindeki oranı yaklaşık %2 olacak şekilde beslenerek, yukarı doğru akan hava sayesinde akışkanlaşan yatak malzemesi içinde tutuşarak yanmaya başlar. Yatak malzemesi, yakıtın külü, SO2 gazının tutulması için yatak bölgesine beslenen kireçtaşı, kalsiyum sülfat ve bazen de kumdan oluşmaktadır. Yatak bölgesindeki sıcaklık 750-900 °C aralığında olurken, hava ve kömür besleme hızı ayarlanarak gereksinim duyulan ısı miktarının elde edilmesinde süreklilik sağlanır. Kömürün sistemde kalma süresinin uzun olması ve yüksek hızlı kütle transferi sayesinde akışkan yataklı yakıcılarda kömür ya da diğer katı Yakıt hazırlama kolaylığı İri tane boyutu nedeniyle pulverize kömürtesislerinenazaran daha düşük yatırım maliyetine sahip yakıt hazırlama tesisleri kurulmaktadır. Özellikle yüksek küllü kömürlerde, pulverize yakıt hazırlama sistemleri sıklıkla bakım gerektirmektedir. Akışkan yataklı kazanlar için 12 mm'nin altına kırılan yakıtı hazırlamak daha kolay ve ucuzdur. Yüksek emre amadelik ı__ .... Özellikle erime ve yapışma ihtimali yakıtlar, konvansiyonel yakma proseslerinden Özellikle erime ve yapışma ihtimali olan kül erime noktası düşük yakıtların akışkan yataklı kazanlarda yakılması durumunda, erime noktasının altında sıcaklıklarda çalışıldığı için, ısı transfer yüzeylerine kül yapışması sonucu oluşacak birçok kazan işletme problemine rastlanmaz. Dolayısıyla, akışkan yataklı kazanlarda %90-95 düzeyinde 50 olan kül erime noktası diişiik yakıtların akışkan yataklı kazanlarda yakılması dıırıııııunda, erime noktasınm altmda sıcaklıklarda çalışıldığı için, ısı transferyüzeylerine kül yapışması sonııcıı olıışacak birçok kazan işletme problemine rastlanmaz. Dolayısıyla, akışkan yataklı kazanlarda %90-95 diizeyiııde emre amadelik söz konusudıır. ENERJİ & KOJENERASYON DÜNYASI çok daha düşük sıcaklıklarda verimli olarak yakılabilirler. Yakıt parçacıkları yandıkça boyutları küçülür ve havanın kaldırma kuwetinin ağırlıklarını yeneceği boyuta ulaştıklarında, hava tarafından taşınarak yanma odasının dışına çıkarlar. Uçucu kül diye emre amadelik söz konusudur. Yakıt bileşimine esneklik Yatak malzemesinin yüksek ısıl kapasitesi sayesinde, yakıtın yatağa girdiğinde anında ısınması ve parçacıklara yanma için uzun süre sağlanması, akışkan yataklı kazanlarda düşük ısıl değerli yakıtların bile rahatlıkla yakılabilmesini sağlamaktadır. Aynı sebeplerden akışkan yataklı kazanlar, kül ve kükürtçe zengin yakıtların değerlendirilmesine ve düşük kaliteli ikinci yakıtlarla beraber yakma işlemine uygundur. Ayrıca akışkan yataklı kazanlar, geniş bir yelpazedeki yakıt bileşimini yakabilecek şekilde tasarlanabilir. Ancak, bu sistemlerde tasarım değerlerini zorlayan bir yakıtın kullanılmasının önünde sınırlar olduğu unutulmamalıdır.
RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=