Yatağan linyitinin akışkan yatakta kurutulmasının incelenmesi

Abstract

Nufusun ve enerji talebinin sürekli arttığı dünyamızda kaynakların önemi de sürekli artmaktadır. Özellikle ülkelerin sahip olduğu yerli kaynaklar ile ihtiyaçlarını karşılama durumları zorunlu hale gelmiştir. Artan enerji maliyetleri, çevresel problemler ve enerji güvenilirliği konusunda yaşanan problemler ülkeleri kendi enerji ihtiyaçlarını karşılama ve kaynaklarını daha verimli kullanmaya yöneltmiştir. Dünyada birçok ülkede bulunması yönüyle de linyitler ilgi odağı haline gelmiştir. Özellikle artan enerji taleplerinin karşılanmasında, düşük kaliteli linyitlerin kullanılması hedeflenmektedir. Bu hedef literatürede yansımış ve son yıllarda linyit üzerine birçok çalışma yapılmıştır. Bu çalışmalar linyitlerin kurutulması, gazlaştırılması, sıvılaştırılması ve yanma problemlerinin minimize edilmesi üzerine yoğunlaşmıştır. Türkiye’de kömür kurutma üzerine yapılan çalışmalar çok az olmakla birlikte, özelikle akışkan yatakta kömür kurutma çalışması yok denecek kadar azdır. Linyitlerimizin büyük bir kısmının düşük ısıl değere sahip olduğu ve artan enerji talebimiz düşünüldüğünde bu çalışma alanı daha da önemli bir hal almaktadır. Bu tezin amacı, yerli linyitlerimizden olan Yatağan linyitinin akışkan yatakta kurutulmasının modellenmesi ile deneysel çalışmalarla doğrulanmasıdır. Bu amaçla akışkan yataklı kömür 2

kurutucu imal edilmiş ve deneyler yapılmıştır. Deneylerde birçok parametre denenmiş ve kurutma karakteristikleri elde edilmiştir. Deneylerde kurutma sıcaklığı, hava hızı, kömür boyutu, kömür boyut dağılımı, kömür yatak yüksekliği ve yatak içi ısıtıcıların etkisi analizleri yapılmıştır. Literatürde akışkan yatak uygulamaları 0-6 mm hatta 0-4 mm ve altı kömürlere daha çok uygulanmışken bu çalışmada 0-10 mm ve altı kömürlerin akışkanlaştırma çalışmaları yapılmıştır. Burada amaç, deney sonuçlarının santral ölçekli kurutma işlemleri için kaynak oluşturmasıdır. Deneyler; kurutma sıcaklığı 50-65-80 oC, kömür boyutu (0-10 000), (0-5350) ve (0-2525) mikron ve yatak yüksekliği 100-150-200 mm olacak şekilde gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, akışkanlaşma hızlarının altında ve üstünde olacak şekilde değişik hızlar için çalışmalar yapılmıştır. İncelenen önemli bir parametre de yatak içi ısıtıcılardır. Isıtıcılar yokken, var ama aktif değilken ve aktif olacak şekilde deneyler yapılmıştır. Çalışma sonucunda artan kurutma hızları ve kurutma sıcaklıklarında, kurutmanın hızlandığı görülmüştür. Ayrıca kömür boyut dağılımlarındaki artış ile kurutmanın hızlandığı görülmüştür. Kömür boyutu artırıldığında akışkanlaşma hızları da artmıştır. Böylece hız etkisi boyut etkisinden daha fazla etkin hale gelmiş ve kurutma hızlanmıştır. Artan yatak yüksekliklerinin kurutmayı olumsuz etkilediği görülmüştür. Yatak içi ısıtıcıların kurutma sistemine olumlu katkısı olduğu da görülmüştür. Isıtıcılar çalışmasa bile, kurutmanın hızlanmasına sebep olmuştur. Isıtıcıların artan sıcaklıkları da kurutmayı olumlu etkilemiştir. Çalışmanın önemli bir aşaması da kurutmanın modellenmesidir. Bunun için kurutma modelleri ayrıntılı irdelenerek uygun model için gerekli çalışmalar yapılmıştır. Süreksiz rejim kurutma teorisi uygulanarak kurutma modellenmiştir. Model çalışması sonucunda model ile deney sonuçları arasındaki sapmaların % 15 - % 32 arasında değiştiği görülmüştür.