2. Akışkan Yatak Kömür Gazlaştırıcısı 1 O MWe üzerinde örneğin 50 MWe güçlerine kadar olan orta güç üretim tesislerinde genellikle atmosferik basınçta çalışan akışkan yataklı gazlaştırma tesisleri kullanılmaktadır. Bu tür gazlaştırıcılar kömür gazlaştırma yanı sıra biyokütle ve katı atık gazlaştırılmasında da kullanılmaktadır. Akışkan yataklı gazlaştırıcılarda, daha ince taneli kömür kullanılmaktadır. Kömür yukarı doğru çıkan gazlar içinde akışkan yatakta yüksek bir verimle tepkimeye girmektedir. Gazla sürüklenen uçucu kül ve kömür parçacıklarının miktarı, sabit yataktakilere oranla daha yüksektir. Bu reaktörler kullanımı kolay ve hammadde değişimlerinde etkilenmeyen tür reaktörlerdir. Atmosfer basıncında çalışan akışkan yatak gazlaştırıcılarda üretilen sentetik gazın komposizyonu :Hı: % 1 2- 1 5, CO: % 18-20, CH4: %3-6, COı: % 10- 1 2, Nı: %45-50, Hp: %2-5 şeklindedir ve ısıl değeri ortalama 1 500 kcal/Nm3 dür. Akışkan yataklı gazlaştırıcılarda akışlanmaya devam eder. Hava veya oksijen ile taneciğin temasının en iyi sağlandığı gazlaştırıcı türü akışkan yataklı gazlaştırıcılardır. Akışkan yataklı gazlaştırıcının boyutu taneciğin çapına, boyuna, gazın hızına, reaksiyon termodinamik ve kinetiğine bağlıdır. Hesaplanan ve seçilen akışkan yataklı gazlaştırıcı boyutlarına göre tanecik tutmak üzere ilave siklonlar ve toz tutucular ve geri dönüşüm sistemleri tasarlanmalıdır. Akışkan yatak malzemesinin (kum benzeri) oluşan kül ile birlikte çekilmesi için uygun mekanik sistemlerde tasarlanmalıdır. Akışkan yatakta dağıtıcı elek tasarımı uygun malzeme dağılımı ve çekişi bakımında önemlidir. Akışkan yataklı gazlaştırıcılar da otomasyonun önemi oldukçafazladır. Bu nedenle sistem tasarımında reaksiyon hesaplamaları kadar, mekanik tasarım ısı yalıtımıtasarımıve otomasyon önemlidir. Yüksek güçlerde çalışan ve kömür tanecik boyutunun çok küçük olduğu durumlarda tanecik boyutunun hızlı olarak hareket ettirildiği sürüklemeli tür gazlaştırıcılarda kullanılmaktadır. kanlaşmayı sağlayan hava veya oksijenin 3. Basınçlı ve Buhar/Oksijen taşıma hızına göre sürüklemeli veya dü- Beslemeli Reaktör Tipi şük hızlı akışkan yatak olarak seçilebilir. Kömür Gazlaştırıcısı Bu tür gazlaştırıcılar çoklukla kullanılan orta güç kapasitesindeki gazlaştırıcılardır. Kullanılan katı yakıt malzemesinin butları nispeten küçüktür (2-3 cm çapında, 4-5 cm boyunda). Akışkan yataklı gazlaştırıcılar genellikle atmosfer basıncında çalıştırılırlarsa da basınç altında çalıştırılanları davardır. Akışkan yataklı gazlaştırıcılarda katı yakıttaneciğinin yukarı hareketi ile gazlaşma reaksiyon hızı birlikte hesaplanır. Tanecik gazlaştırıcı boyunca yukarı taşınırken, bir yandan da reaksiyon kinetiği gereği CO, H2, CH4 gazlarını oluşturmak üzere parça1 00MWe ile 600MWe arası yüksek güçlerde ve özellikle yüksek Hı ve CO konsantrasyonlarının istendiği durumlarda 40- 1 00 atm basınç altında çalışan reaktörler tercih edilmektedir. Günümüzde yüzlerce kömür gazlaştırıcısı 4050 atm basınçta, l 600°C sıcaklıkta ve subuharı ve oksijen beslenerek yapılmaktadır. Özellikle Hı, metanol, amonyak, sıvı yakıt üretimine yönelik olarak yapılan sentetik gaz üretiminde kullanılan basınçlı gazlaştırma reaktörleri sentetik gazın bileşimi :Hı: %25-30, CO: % 30-60, CH4: %0-5, COı: %5-15, Nı: %0.5-4, HıO: %2-30 şeklinde olabilir ve üretilen gazın ısıl değeri: ortalama 4000- 6000 kcal/Nm3 mertebelerindedir Yüksek miktardagaz üreten yüksek güçlü gazlaştırıcılar 40-60 atm basınçta çalışabilenoksijen kullanımlı reaktörlerdir. Bu tür reaktörlere ince tanecikli katı yakıt su ile karıştırılarak çamur halinde verilmektedir. Basınç altındaki ve gazlaşma sıcaklığındaki reaktör içerisinde subuharı ve oksijenle karşılaşan katı yakıt tanecikleri derhal Hı, COve metan'a dönüşerek azot içermeyen hidrojen ve karbonmonoksitçe zengin bir gaz karışımı halinde reaktörü terk etmektedir. Basınç altında, katı, sıvı ve gaz fazları ile aynı ortamda çalışıldığı için ısı transfer ve mekanik tasarımları oldukça komplike olan bu tür gazlaştırıcıların tasarımında çok dikkatli olmak gerekmektedir. Özellikle mekanik tasarım, ısı çekişi, katı yakıt beslenmesi, gaz çekişi sızdırmazlık gibi özel tasarım isteyen konular tamamen patentli tasarımlardır ve henüz dünyada bu konuda çalışma yapan dört veya beş büyük üreticinin lisansındadır [ 1 ,2,6,7,9). Yüksek kükürt içerikli rafineri katranlarının, petrokokun, kömürün ve biyokütlenin gazlaştırılarak gaz üründen elektrik üretilmesinde kullanılan günümüz teknolojisi "Entegre Gazlaştırma Kombine Çevrim Santralleri, IGCC" olarak isimlendirilmektedir. Konvansiyonel pülverize kömür yakma sistemlerine göre çok daha yüksek verimle ve düşük emisyon yayınımı ile çalıştırılan IGCC uygulamaları dünyada giderek yaygınlaşmaktadır. Kömürden gazlaştırma reaksiyonları ile yüksek basınçta oksijen ve buharla üretilen sentetik gaz ile uygun reaksiyonlar çerçevesinde metanol, amonyak, nafta, dizel yakıtı ve kimya endüstrisinin temel hammaddelerini üretmek mümkündür 1 ENERJi DÜNYASI MAYIS 2007 ♦ _56-J::================:::.:...=--==========::..._ "Enerjide Sürdürülebili�ik ve Küreselleşme: Verimlilik, Emisyonlar, Yeni Piyasa Oluşumlan"
RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=