Düşük SO2 ve NO. emisyonları Kükürt dioksit, özellikle asit yağmurlarına yol açması, dolayısıyla havada ve suda asit birikimi oluşturması sebebiyle önemle üzerinde durulan emisyonlardan biridir. Yanma sırasında, yakıtın bünyesinde bulunan kükürdün oksitlenmesiyle kükürtdioksit oluşurken, akışkan yataklı kazanlarda yatak bölgesine kireçtaşı beslenerek bu kükürt dioksit tutulur. Kireçtaşı yatağa beslendiği anda sıcaklığın etkisiyle endotermik kalsinasyon reaksiyonu gerçekleşir: Kalsiyum oksit oluştuğunda ise kükürt dioksit ve oksijen gazları ile reaksiyona girerek katı fazda kalsiyum sülfat oluşturur: Dolayısıyla, oluşan kükürt dioksitkatı faza geçerek, yatak külü ve uçucu kül olarak sistem dışına taşınacakkatı atık haline gelir. Kalsiyum oksitten, kalsiyum sülfat oluşumunun gerçekleştiği yukarıdaki reaksiyonla ilgili olarak; kalsiyum sülfatın, akışkan yataklıkazanlara özgü düşük çalışma sıcaklıklarında (750- 900°C) kimyasal olarak kararlı olması sebebiyle, katı fazda ve bozunmadan (kükürt dioksiti geri salmadan) kazandan dışarı alınabildiği unutulmamalıdır. Azot oksitler, çevreyle etkileşimleri açısından kükürtoksitlerden çok daha geniş kapsamda etkileri olan gazlardır. Tüm çeşitlerinin tanımlanması için NO,formülü ile ifade edilen azot oksitlerin, asit yağmuru, yer seviyesinde ozon oluşumu, atmosferin üst seviyelerinde ozon tabakasının incelmesi, sera gazı etkisi ve fotokimyasal sis oluşumunda rol almaları sebebiyle çevre üzerinde belirgin etkileri vardır. Bu gazların yanma sonucunda oluşması için iki kaynak vardır: Yakıttaki azot ve yanma için beslenen havadaki atmosferik azot. Atmosferik azotun özellikle 1 200 °C ve üstündeki sıcaklıklarda oksijenle reaksiyona girmesinin sonucunda oluşan ısıl azot oksit, çok daha düşük işletme sıcaklığına sahip akışkan yataklı kazanlarda önemli bir azot oksit kaynağı sayılamaz. Yakıt kaynaklı azot oksitlerin oluşumu ise, değişik mekanizmaların beraber ilerlediği reaksiyonlarla gerçekleşir. Akışkan yataklı yakıcılarda azot oksit emisyonlarının azaltılması için kademeli hava beslemesi yapılarak, sisteme verilen havanın bir kısmı alttan, geri kalanı da yatak üstünde çeşitli noktalardan beslenir. Bu uygulama ile indirgeyici atmosfer oluşturulması, azotun oksitlenerek azot okside dönüşmesini engeller. Sonuç olarak, düşük yanma sıcaklığı (750 - 900 °C) ve kademeli hava beslemesi sayesinde düşük miktarda ısıl ve yakıt kaynaklı NO, oluşumu, ve yakıcının içinde kireçtaşı ile S02'nin tutulması sayesinde, ilave baca gazı arıtma tesisleri olmaksızın akışkan yataklı kazanlarda çevre sınırların altında NO, ve S02 emisyonları gerçekleşir. Kullanılabilir kül Akışkan yataklı kazanlarda yakma işlemi sonucunda elde edilen kuru ve depolanabilir külün değişik kullanım alanları bulunmakta, yeni kullanım sahaları için de araştırma çalışmaları yapılmaktadır. Tarıma elverişli toprak eldesi, atık/çamur stabilizasyonu, yol yapımında taban malzemesi, atık alanlarının kapatılması gibi işlemlerde akışkan yataklı kazanların külleri kullanılabilmektedir. Kazanlara yakıt sağlayan açık maden ocaklarının geri kazanımında dolgu malzemesi olarak kullanılan bu külün, çimento tesislerinde üretime hammadde olarak aktarılmasıyla da maliyetlerde tasarruf sağlanmaktadır. Akışkan Yataklı Kazanların Sınıflandırılması Akışkan yataklı kazanlar, akışkanlaştırma koşullarına bağlı olarak MAKALE / ARTICLE kabarcıklı (KAYK) ve dolaşımlı (DAY K) akışkan yataklı kazanlar olmak üzere ikiye ayrılır. Kabarcıklı Akışkan Yataklı Kazanlar Kabarcıklı akışkan yataklı kazanlarda, yakıcıya beslenen, kırıcılardan geçirilmiş yakıt ve kireçtaşı parçacıkları, alttaki dağıtıcı plakadan geçerek yanma odasına giren ve yukarı doğru akmakta olan hava akımında asılı kalırlar. Minimum akışkanlaşma koşullarını sağlayan gaz debisinin üstüne çıkıldıkça, yatak içerisinde kabarcıklar ortaya çıkmaya başlar. Kabarcıkların, taneciklerin yatak içerisinde dolaşımını sağlaması ile katı taneciklerin kazan içerisinde mükemmele yakın bir şekilde karışması mümkün olur. Bu kazanlarda katı-gaz karışımının gerçekleştiği yatak bölgesi ile yukarıda bulunan serbest bölge arasında kalan yatak yüzeyi oldukça belirgindir. Yanma sonucu oluşan uçucu kül, gazla beraber sürüklenir ve nispeten daha iri parçalar siklonda, ince taneler de daha ileride bir elektrostatik ya da torba filtrede tutulur. Siklonda tutulan uçucu külün bir kısmının, gerekli görüldüğünde yatak bölgesine tekrar beslenmesiyle, yanma ve kükürt tutma verimlerinin artması sağlanır. Kabarcıklı akışkan yataklı kazanlarda, kazan borularının birbölümünün yanmanın gerçekleştiği yatak bölgesinin içine yerleştirilmesiyle 800 - 900 °C civarında sabit sıcaklıksağlanır. Kazanın diğerbölümlerinde uygun yerlere de baca gazlarının ısısından maksimum seviyede istifade edilecek şekilde kazan boruları yerleştirilir. Kabarcıklı akışkan yataklı kazanlar özellikle yüksek kapasitelerde uygulanmazken, bu kapasitelerde dolaşımlı sistemlertercih edilmektedir. Dolaşımlı Akışkan Yataklı Kazanlar Şekil - 1 'de temsili bir akım şeması verilen dolaşımlı akışkan yataklı kazanlarda, küçük tanecik boyutu ve yüksek gaz hızları sebebiyle yatak ve serbest bölge ayrımı belirgin bir şekilde yapılamaz. Bir başka deyişle, gaz hızları kabarcıklı sistemlerdekinin (1-2 mis ) 2-3 katı daha fazla olduğu için, parçacıklar rahatlıkla sürüklenerek, tanecik yoğun ve seyrek bölgeleri ayıran belirli bir yüzeyin oluşmasını engeller. Bu sistemlerde, yanma havasının kademeliolarakbeslenmesiyle yanmanın tüm kazan boyunca sürmesi sağlanır. En alttan giren hava miktarı toplam havanın %60 - %75'ini oluştururken, geri kalan hava daha yukarı seviyelerden ikincil hava olarak sisteme verilir. Yanma 800 - 900 °C'de gerçekleşirken, ince tanecikler (<450 mikron) 4-6 mis yanma gazı hızıyla yakıcının dışına taşınırlar. Bu parçacıkların büyük çoğunluğu yanma odası çıkışına yerleştirilen siklon tarafından tutularak yanma odasına geri gönderilir. Böylece 'dolaşım' gerçekleşmiş olur. Parçacık dolaşımı, parçacıkların ısısından maksimum Linyit • • • • • YOksek Baıınçlı Buhar AlçakBatınçlı Buhar ···••aı •··••Pırçıttk Bosl Suyu j •···••··••···•··•••••••••••••••••·······.. ! Ekonomizör : l Buhar Siklon ' : / �::1 :�:n : : ısıtılmıt Hıvıörıısıııcısı l ·.=:::;.;.;=....,,F : haf/ �--► • Pıı-çıcıkkontroı el!}l?"!l�ı:!• Kondonser Depolama Şekll 1. Dolaşımlı akışkan yataklı kazana dayalı elektrik üretimi n akım aması (JEA CFBB Projeci) [5] ENERJİ & KOJENERASYON DÜNYASI 51
RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=