Akışkan yatak teknolojisi 1970’den sonra kömürlü yakma sistemlerinde kullanılmaya başlamıştır. Şu anda ise bu teknoloji Elektrik & Buhar & Kızgınyağ üretiminde önemli bir yer edinmiştir. Akışkan yatak teknolojisi; ülkemizde bol miktarda bulunan düşük kalorili kömürü verimli ve çevre standartlarına uygun olarak yakmak için ideal bir teknolojidir.
2. AKIŞKAN YATAK TEKNOLOJİSİ NEDİR?
• Akışkan yatak teknolojisi 1970’den sonra kömürlü yakma sistemlerinde
kullanılmaya başlamıştır.
• Şu anda ise bu teknoloji Elektrik & Buhar & Kızgınyağ üretiminde
önemli bir yer edinmiştir.
• Akışkan yatak teknolojisi; ülkemizde bol miktarda bulunan düşük
kalorili kömürü verimli ve çevre standartlarına uygun olarak yakmak
için ideal bir teknolojidir.
4. AKIŞKAN YATAK TEKNOLOJİSİ NEDİR?
• Akışkanlaştırma; katı parçacıklardan oluşan yatağa alttan
belirli bir hız ile verilen hava yardımıyla yatağın
hareketlendirilmesi ve parçacıkların havada asılı olarak
kalmasını sağlayan bir yakma teknolojisidir.
• Akışkan yatak teknolojisinin önemli avantajları:
• Farklı kömürleri yakabilme özelliği
• Yüksek yanma verimliliği
• Düşük emisyon değerleri
• Düşük işletme giderleri
10. ÇALIŞMA PRENSİPLERİNE GÖRE AKIŞKAN
YATAKLI KAZANLAR
• Çalışma prensiplerine göre akışkan yataklı kazanlar ikiye
ayrılır:
• Kabarcıklı Tip Akışkan Yataklı Kazanlar
• Dolaşımlı Tip Akışkan Yataklı Kazanlar
11. KABARCIKLI TİP AKIŞKAN YATAKLI KAZANLAR
• Modülasyon aralığı: %60-%100
• Dinamik yanma yüksekliği: 2m.
• Yatak gaz hızı ort. 2,5 m/sn
• Yatağı 800-900 C aralığında
tutmak için soğutma
serpantinine ihtiyaç vardır.
• Kazan Verimi: %82-84
15. KABARCIKLI TİP
• Ocak hızları düşük olduğundan
(2,5m/s) kapasite modülasyonu
sınırlıdır. Kazan modülasyon aralığı
%60-100 arasında çalışabilir. Yani
30t/h kapasiteli bir kazan optimum
verimde minimum 18t/h kapasitede
çalışır.
• Yatak sıcaklığını sabit tutmak için
buhar üreten, soğutucu serpantin
kullanmak gerekir. Aşınan
serpantinlerin yılda bir kez
değiştirilmesi gerekir. Serpantin
değişimi yılda 50.000TL gibi bir
maliyet oluşturur.
DOLAŞIMLI TİP
• Ocak hızları yüksektir (6m/sn).
Kapasite modülasyon aralığı
geniştir. Modülasyon aralığı %20-
100 arasındadır. Mesela 30t/h
kapasiteli kazan minimum 6t/h
kapasiteye kadar optimum verimle
çalışır.
• Yatak külü soğutulduğundan
serpantin ihtiyacı yoktur. Dolayısıyla
serpantin değişim maliyeti de
yoktur.
DOLAŞIMLI VE KABARCIKLI SİSTEMLERİN
KARŞILAŞTIRILMASI
17. KABARCIKLI TİP
• Serpantinlerin yüzeyi maksimum
kapasiteye göre dizayn edildiğinden düşük
kapasitelerde, ocak sıcaklığı düşer. Bu
durum da yanma veriminin düşmesine
neden olur. 30t/h kazanda ocağa verilen
yakıt (Hu:4000 kcal/kg için) miktarı
5300kg/h iken, kapasite %60’a
düştüğünde yakıt miktarı 3200kg/h’a
düşmektedir. Serpantin soğutma
kapasitesi maksimum seviyede
olduğundan ocak sıcaklığı 800oC’nin
altına düşer. Bu durumda ideal yanma
sağlanamaz ve yanma verimi düşer
DOLAŞIMLI TİP
• Yatak oransal olarak kül ile
soğutulduğundan yatak sıcaklığı sabit
ve stabildir. Yatağın soğutma ihtiyacı
nisbetinde kül inverter kontrollü
helezonlar vasıtasıyla yatağa transfer
edilir. Yatak sıcaklığı maksimum-
minimum kapasitelerde hep sabit kalır
ve tüm kapasite aralıklarında yüksek
yanma verimi sağlanır.
18. KABARCIKLI TİP
• Serpantin yüzeyi tek tip yakıta göre dizayn
edildiğinden düşük kalorili veya yüksek
kalorili yakıtla yakılamaz. Mesela alt ısı
değeri Hu: 4000 kcal/kg olan bir yakıta
göre serpantin hesabı yapıldıysa bu
kazanda Hu: 3000 kcal/kg değere sahip
yakıt verimli olarak yakılamaz. Çünkü
ocak sıcaklığı 800oC’nin altına düşer. Aynı
şekilde Hu: 5000 kcal/kg’ın üzerindeki
yakıtlarda yakılamaz. Zira ocak sıcaklığı
950oC’lere çıkar ve ocak cüruf yapar.
• Filtreden alınan küldeki yanmamış karbon
miktarı yüksek olduğundan çimento
fabrikalarına verilemez.
DOLAŞIMLI TİP
• Yatak, ocak dışından soğutma ihtiyacı
kadar oransal olarak verilen kül ile
soğutulduğundan ocakta ideal yanma
sıcaklığı sabit olarak sağlanır ve
yüksek yanma verimi elde edilir.
Kalorifik değeri düşük & yüksek olan
yakıtlar aynı kazanda yüksek verimle
yakılabilir.
• Filtreden alınan külün içindeki
yanmamış karbon miktarı çok
düşüktür ve çimento fabrikalarına
verilebilir.
19. KABARCIKLI TİP
• Ocaklar serpantinle soğutulduğundan
dolayı, kabarcıklı tip kazanlarda
üretilen buharın %30’u yatak soğutucu
serpantinlerinden elde edilir. Buhar
ihtiyacının olmadığı hallerde de
soğutucu serpantinler istem dışı buhar
üretmeye devam edecektir. Bu
durumda buhar çekişinin aniden
düştüğü hallerde ya yanmayı
durdurmak gerekir, bu durumda yatak
cüruf yapar, veya istem dışı üretilen
fazla buharı dışarı atmak gerekir , bu
da buhar israfı demektir.
DOLAŞIMLI TİP
• Sirkülasyonlu tip sistemde böyle bir
problem olmaz. İstem dışı bir buhar
üretimi yoktur. Ne zaman, ne kadar
buhar isterseniz, o kadar buhar
üretilir.
20. KABARCIKLI TİP
• Rus linyiti gibi yarı taş kömürü özelliği
taşıyan linyitler kabarcıklı tip buhar
kazanında verimli olarak yakılamaz:
• Rus linyiti 850oC’de kısmen kok
kömürünü dönüşür. Kok kömürünü
yakmak içinse 950oC’yi geçmek
gereklidir. Kabarcıklı tip akışkan
yataklı kazanlarda hızlar düşük
olduğundan 900 oC’den sonra
cüruf riski vardır. Dolayısıyla
verimsiz yanma oluşur.
• Özellikle 0-8mm altı olan elek altı
toz linyitin 0,5mm’den düşük olan
boyutu %30 civarındadır.
0,5mm’den düşük olan partiküller
de tam yanmadan ocağı terk eder
ve küldeki yanmamış karbon
miktarı %50’ye kadar çıkabilir.
DOLAŞIMLI TİP
• Rus linyiti sirkülasyonlu kazanlarda verimli
olarak yakılabilir.
• Ocaktaki hızlar yüksek olduğundan
ocak sıcaklığı 970 oC’ye kadar
çıkabilir, dolayısıyla kısmen koklaşan
rus linyiti verimli olarak yakılabilir.
• Yanmamış partiküller multisiklonda
tutularak tekrar ocağa verilir ve
yüksek sıcaklıkta tekrar yakılır.
Partiküllerin boyutu 50µm’a
düşünceye kadar sirküle edilir ve
linyitin %98’i yakılır. Bundan dolayı
küldeki yanmamış partikül oranı çok
düşüktür.
21. Kabarcıklı Tip
• Ocakta dinamik yanma seviyesi
düşük olduğu için (yaklaşık 2m),
ocaktaki radyasyonla ısı transferi de
düşüktür.
• Kazan verimi %87-90 arasındadır
Dolaşımlı Tip
• Ocak dinamik yanma yüksekliği
yüksektir (12m civarında). Birim
yüzeye düşen radyasyonla ısı
transferi yüksektir.
• Kazan verimi %82-84 arasındadır
40 T/h Dolaşımlı
40 T/h Kabarcıklı
22. FİLTRE SİSTEMLERİ: JET PULSE TORBALI
FİLTRE
• Bu filtreler endüstriyel tesislerde
baca gazındaki tozları tutmak
amacıyla kullanılırlar.
• Jet-Pulse filtreler, çelik yapı içinde
optimum sayıda ve tozun
niteliğine uygun olarak
tasarlanmış olup, torba, basınçlı
hava sistemi, hava kilidi, konveyör
ünitesi, otomatik kontrol sistemi
ve fandan meydana gelir.
23. FİLTRE SİSTEMLERİ: ELEKTROSTATİK FİLTRE
• Elektrostatik Filtrede tozların
tutulmasında etken olan kuvvet
elektrik kuvvetidir ve bu kuvvet
sadece taneye etki ettiğinden, basınç
kayıpları diğer toz tutma sistemlerine
göre çok azdır.
• Genel çalışma prensibi şu şekildedir:
• -Tanelerin (-) elektrik yüklenmesi,
• -Yüklenmiş tanelerin bir elektrik
alanı içersinde gaz akışından
ayrılması,
• -Yüklenmiş ve gaz akışından
ayrılmış toz tanelerinin (+)
toplama elektrotlarında
toplanması
• -Toplama elektrotlarında birikmiş
olan tozların bunkere dökülmesi,
• -Bunkerdeki tozların elektro statik
filtre dışına alınması
26. FİLTRE SİSTEMLERİ
Torbalı Filtre
• Basınç kayıpları fazla olduğundan
daha büyük güçte baca fanı
kullanılmaktadır.
• Yıllık torba değişim
gereksiniminden dolayı, işletme
maliyeti yüksektir.
• 10mg/Nm3 ve altı emisyon
değerlerinde tanecik toplama
kabiliyeti oldukça hassastır.
Elektrostatik Filtre (ESP)
• Basınç kayıpları diğer toz tutma
sistemlerine göre çok azdır ve
kullanılan baca fanı gücü daha
düşüktür.
• İşletme maliyeti torbalı filtreye
göre oldukça düşüktür.
• 10mg/Nm3 ve altı emisyon
değerlerinde tanecik toplama
kabiliyeti torbalı filtre kadar
hassas değildir.
27. İŞLETME MALİYETLERİ KIYASLAMASI
FİLTRELEME SİSTEMLERİ İŞLETME MALİYETLERİ KIYASLAMASI
20 t/h 10 bar kapasite için hazırlanmıştır.
Elektrostatik Filtre
[ESP]
Torbalı Filtre
[Kuru filtre]
KAZAN KAPASİTESİ 20 ton/h 20 ton/h
BACA FANI GÜCÜ 45 kw 110 kw
YÜKSEK GERİLİM ÜNİTESİ GÜCÜ 11 kw
ROTARY VALF 1,1 kw 3,3 kw
KÜL SİLOSU KÜL TRANSFER BLOWER'I 11 kw 30 kw
TOPLAM ELEKTRİK GÜCÜ 68,1 kw 143,3 kw
KAPASİTE KULLANIM FAKTÖRÜ 0,55 0,55
ELEKTRİK TÜKETİMİ (%100 KAPASİTE KULLANIMINDA) 37 kw 79 kw
GÜNLÜK ÇALIŞMA SÜRESİ 24 saat 24 saat
AYLIK ÇALIŞMA GÜNÜ 28 gün 28 gün
ELEKTRİK BİRİM FİYATI 0,22 TL/kw 0,22 TL/kw
ELEKTRİK GİDERİ 66.448 TL/YIL 139.824 TL/YIL
TORBA ADEDİ 300 ADET
SENELİK TORBA DEĞİŞİM SAYISI 1
TORBA FİYATI 100 TL/ADET
TORBA MALİYETİ 40.000 TL/YIL
TORBA DEĞİŞİM MALİYETİ 5.000 TL/YIL
BASINÇLI HAVA MALİYETİ 3.500 TL/YIL 15.000 TL/YIL
PERİYODİK BAKIM MALİYETİ 7.000 TL/YIL 7.000 TL/YIL
İŞLETME MALİYETİ 76.948 TL/YIL 206.824 TL/YIL
28. KÜL SOĞUTMA VE TRANSFER SİSTEMİ
• Yatak Külü Soğutma ve Transfer Sistemi
• Yataktan boşaltılan 850°C sıcaklıktaki
yatak külünün nakil araçlarıyla
transfer edilebilmesi için yaklaşık
200°C ye kadar soğutulması gerekir.
• Soğutma hem dış gövde bölümü
hem de helezon yapraklarından
geçen su ile yapılmaktadır.
• Bu şekilde yatak külü içerisinde
bulunan enerji de geri kazanılmış
olacaktır.
• Ayrıca bu sistem PLC kontrolünde
oransal olarak çalıştığı için yatak
seviyesinin milimetrik olarak sabit
tutulmasını sağlar.
29. KÜL ISLATMA SİSTEMİ
• Kül Islatma Tertibatı
• Külün kuru olarak
boşaltılmadığı durumlarda,
ıslatma tertibatı ile
ıslatılarak bir römorka
aktarılabilir.
• Basınçlı su, özel nozullar
sayesinde water –mist (su
sisi)olarak külün üzerine
püskürtülür
• Külün çamurlaşması ve toz
oluşması engellenecek
şekilde nemlendirilir.
30. KÜL BOŞALTMA SİSTEMİ
• Kül Silobas Konnektörü
• Külün kuru olarak silobasa
boşaltılması silobus
konnektörü vasıtasıyla sağlanır.
• Bu sayede küller direkt olarak
silobasa problemsiz ve toz
sızması olmaksızın boşaltılır.
• Dolum körüğü üzerindeki
sensörler silobas dolduğu
zaman dolum işlemini
durdurmaktadır.
• Dolum sırasında meydana
gelen tozlu hava fan sistemi
yardımıyla çekilmekte ve filtre
edilmektedir
32. BUHAR MALİYETİ KIYASLAMASI
KAZAN TEKNOLOJİSİ YAKIT TÜRÜ
1 (BİR) TON
BUHAR
MALİYETİ
10T/H BUHAR TÜKETEN BİR
ENDÜSTRİ TESİSİNİN
TOPLAM YILLIK YAKIT
MALİYETİ
Skoç Tip Buhar Kazanı Fuel –Oil 140 TL 11.200 000
Skoç Tip Buhar Kazanı Doğalgaz 75 TL 6.000 000
Stokerli Tip Buhar
Kazanı
Fındık Kömür 60 TL 4.800 000
Hareketli Izgaralı Tip
Buhar Kazanı
Fındık Kömürü 55 4.400 000
Kabarcıklı Tip Akışkan
Yataklı Kazan
Elek Altı Toz
Kömür
43 3.440 000
Dolaşımlı Tip Akışkan
Yataklı Kazan
Elek Altı Toz
Kömür
36 2.880 000
8 bar, 174C’lik 1ton doymuş buharın farklı teknoloji ve yakıtlara göre
%10 toleranslı maliyet kıyaslaması aşağıda belirtilmiştir:
