BUHAR ve KIZGIN YAĞ KAZANLARINDA AKIŞKAN YATAK TEKNOLOJİSİ

... konulu sunumlar: "BUHAR ve KIZGIN YAĞ KAZANLARINDA AKIŞKAN YATAK TEKNOLOJİSİ"— Sunum transkripti:

1 BUHAR ve KIZGIN YAĞ KAZANLARINDA AKIŞKAN YATAK TEKNOLOJİSİ

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.

3 AKIŞKAN YATAK TEKNOLOJİSİ NEDİR?

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

5 AKIŞKAN YATAKLI SİSTEM ÇALIŞMA VİDEOSU

6 AKIŞKAN YATAKLI KAZANLARDA ENERJİ ÇIKTILARI
Akışkan Yataklı Kazanlarda ; Doymuş Buhar Kızgın Buhar Kızgın Yağ Kombine (Buhar + Kızgın Yağ) Sıcak Gaz

7 AKIŞKAN YATAKLI KAZANLARDA ENERJİ ÇIKTILARI
BUHAR – KIZGIN BUHAR

8 AKIŞKAN YATAKLI KAZANLARDA ENERJİ ÇIKTILARI
KIZGIN YAĞ- KOMBİNE (BUHAR + KIZGIN YAĞ)

9 AKIŞKAN YATAKLI KAZANLARDA ENERJİ ÇIKTILARI
SICAK GAZ

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 C aralığında tutmak için soğutma serpantinine ihtiyaç vardır. Kazan Verimi: %82-84

12 KABARCIKLI TİP AKIŞKAN YATAKLI KAZANLAR

13 DOLAŞIMLI TİP AKIŞKAN YATAKLI KAZANLAR
Modülasyon aralığı: %20-%100 Yatak gaz hızı ort. 6m/sn Dinamik yanma yüksekliği: 12m. Yatak kül sirkülasyonu ile soğutulduğundan serpantin ihtiyacı yoktur. Kazan Verimi: %87-90

14 DOLAŞIMLI TİP AKIŞKAN YATAKLI KAZANLAR

15 DOLAŞIMLI VE KABARCIKLI SİSTEMLERİN KARŞILAŞTIRILMASI
KABARCIKLI TİP DOLAŞIMLI TİP Ocak hızları yüksektir (6m/sn). Kapasite modülasyon aralığı geniştir. Modülasyon aralığı % 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. Ocak hızları düşük olduğundan (2,5m/s) kapasite modülasyonu sınırlıdır. Kazan modülasyon aralığı % 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 TL gibi bir maliyet oluşturur.

16 DOLAŞIMLI VE KABARCIKLI SİSTEMLERİN KARŞILAŞTIRILMASI
. .

17 KABARCIKLI TİP DOLAŞIMLI 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 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 DOLAŞIMLI 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. 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 DOLAŞIMLI 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 DOLAŞIMLI 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. 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 Dolaşımlı Tip Kabarcıklı Tip 40 T/h Dolaşımlı 40 T/h Kabarcıklı
Ocak dinamik yanma yüksekliği yüksektir (12m civarında). Birim yüzeye düşen radyasyonla ısı transferi yüksektir. Kazan verimi %82-84 arasındadır 40 T/h Kabarcıklı Kabarcıklı Tip Ocakta dinamik yanma seviyesi düşük olduğu için (yaklaşık 2m), ocaktaki radyasyonla ısı transferi de düşüktür. Kazan verimi %87-90 arasındadır

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

24 ESP- ÇALIŞMA SİSTEMİ VİDEOSU

25 FİLTRE SİSTEMLERİ Torbalı Filtre Elektrostatik Filtre (ESP)

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 BACA FANI GÜCÜ 45 kw 110 YÜKSEK GERİLİM ÜNİTESİ GÜCÜ 11 ROTARY VALF 1,1 3,3 KÜL SİLOSU KÜL TRANSFER BLOWER'I 30 TOPLAM ELEKTRİK GÜCÜ 68,1 143,3 KAPASİTE KULLANIM FAKTÖRÜ 0,55 ELEKTRİK TÜKETİMİ (%100 KAPASİTE KULLANIMINDA) 37 79 GÜNLÜK ÇALIŞMA SÜRESİ 24 saat AYLIK ÇALIŞMA GÜNÜ 28 gün ELEKTRİK BİRİM FİYATI 0,22 TL/kw ELEKTRİK GİDERİ 66.448 TL/YIL TORBA ADEDİ 300 ADET SENELİK TORBA DEĞİŞİM SAYISI 1 TORBA FİYATI 100 TL/ADET TORBA MALİYETİ 40.000 TORBA DEĞİŞİM MALİYETİ 5.000 BASINÇLI HAVA MALİYETİ 3.500 15.000 PERİYODİK BAKIM MALİYETİ 7.000 İŞLETME MALİYETİ 76.948

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

31 BUHAR MALİYETİ KIYASLAMASI

32 BUHAR MALİYETİ KIYASLAMASI
8 bar, 174C’lik 1ton doymuş buharın farklı teknoloji ve yakıtlara göre %10 toleranslı maliyet kıyaslaması aşağıda belirtilmiştir: 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 Doğalgaz 75 TL Stokerli Tip Buhar Kazanı Fındık Kömür 60 TL Hareketli Izgaralı Tip Buhar Kazanı Fındık Kömürü 55 Kabarcıklı Tip Akışkan Yataklı Kazan Elek Altı Toz Kömür 43 Dolaşımlı Tip Akışkan Yataklı Kazan 36

33 TEŞEKKÜRLER /mimsangrup /mimsangruptv