Tübitak Projeleri

Projenin amacı; düşük kaliteli linyit kömürlerimizi ve biyokütle kaynaklarımızı (ormansal ve tarımsal atık, vs.) ayrı ayrı ya da birlikte bir akışkan yataklı kazan sisteminde yüksek verim ve düşük emisyonla yakmak ve böylece temiz enerji üretimimize katkı sağlamaktır. Projede bu amaca ulaşmak için en uygun teknoloji olarak “Dolaşımlı Akışkan Yatakta (DAY) Yakma Sistemi” seçilmiştir.

Akışkan yataklı yakma sistemlerinde yanma bölgesi sıcaklığı 800-900oC arasında olduğu için termal NOx pulverize kömür yakma sistemlerine göre daha düşük mertebede gerçekleşmektedir. Ayrıca, yatak içerisine çeşitli sorbentler katarak SO2 emisyonlarını da düşürmek mümkün olmaktadır. Böylece, NOx ve SO2 gibi emisyonların bu teknoloji ile (akışkan yatak) azaltılması ve dolayısı ile maliyeti yüksek ilave gaz temizleme sistemlerine gerek duyulmaması sağlanmış olmaktadır. Ayrıca, bu teknolojide yakıt hava karışımı daha iyi sağlanmakta, siklonda tutulan kül ve içerisindeki yanmamış yakıt yatağa tekrar gönderildiği için yanma verimleri de yüksek çıkmaktadır. Bu avantajları ile DAY yakma sistemini dünyada da öne çıkan bir teknoloji durumundadır.

Projenin nihai çıktısı olarak 700 kWtermal kapasiteli dolaşımlı akışkan yatak yakma sistemi “TÜBİTAK MAM Enerji Enstitüsünde” kurulmuştur.

                                                       

Proje, 1 Eylül 2007 tarihinde başlamış 1 Mart 2012 tarihinde ise tamamlanmıştır. Projenin müşteri kuruluşları “Yenilenebilir Enerji Genel Müdürlüğü” ve “Orman Genel Müdürlüğü” olup “Orta Doğu Teknik Üniversitesi (ODTÜ)” proje yöneticisi, “Marmara Araştırma Merkezi” proje yürütücüsü ve “GAMA Güç Sistemleri Mühendislik ve Taahhüt A.Ş.” proje yürütücüsü kurum olarak projeye dâhil olmuşlardır.

Projede 3 farklı nihai ürün hedeflenmiştir. Bunlar; 700 kWtermal kapasiteli dolaşımlı akışkan yatak (DAY) yakma sistemi, 30 kWtermal kapasiteli laboratuvar ölçekli DAY yakma sistemi ve her iki sisteme uygun özellikte yakıt temin eden 2 ton/saat kapasiteli kömür hazırlama tesisidir. Laboratuvar ve pilot ölçekli DAY yakma sistemleri, proje ekibi tarafından tasarlanmıştır.

TÜBİTAK MAM’da kurulan 700 kWtermal kapasiteli DAY yakma sistemi, Türkiye’de ilk defa demo amaçlı kurulan ve bir harici kazan ile entegre edilen yakma tesisidir. Bu kazan yerli tasarım olup 24 bar buhar basıncında 800 kg/saat kızgın buhar üretebilmektedir. Ülkemizde ayrıca iki üniversitemizde DAY yakma sistemleri vardır. Bunlar, Orta Doğu Teknik Üniversitesi Kimya Mühendisliği bölümünde 150 kWtermal kapasiteli DAY yakma sistemi ve Gazi Üniversitesi Makine Mühendisliği bölümünde 50 kWtermal kapasiteli DAY yakma sistemleridir. Ancak bu sistemler laboratuvar ölçeği boyutundadır.

Proje kapsamında kurulan DAY yakma tesisleri; hem kömür, hem biyokütle hem de bunların karışımlarını birlikte yakmaya müsait tesisler olarak tasarlanmıştır. Her iki tesiste de seçilen biyokütle ve kömürler ve ayrıca bunların karışımları başarılı bir şekilde yakılmış ve sonuçları proje raporlarında detaylı bir şekilde verilmiştir.

Proje kapsamında ve süresinde, çeşitli Ar-Ge çalışmaları yapılmıştır. Laboratuvar ölçekli DAY yakma sisteminde 5 farklı Türk linyiti ve 3 farklı biyokütle için yakma deneyleri yapılmıştır. Proje kapsamında;
- Türkiye’nin farklı coğrafyalarından 10 farklı linyit örneği toplanmış ve bunların detaylı yakıt karakterizasyon çalışmaları yapılmıştır. Yakıt karakterizasyon çalışmalarında; yakıtların kısa ve elementel analizleri yapılmıştır. Ayrıca bu yakıtların ısıl değerleri ölçülmüştür. Bu yakıtlardan kül numunesi elde edilmiş ve detaylı kül analizleri yapılmıştır. Yine bu yakıtlara ait problemsiz çalışma sıcaklıklarını belirlemek amacıyla kül ergime sıcaklık tayinleri de yapılmıştır. Ayrıca bu yakıtlar tek başlarına ve bir karışım olarak da TGA analizlerine de tabi tutulmuşlardır.
- Kömür yakmada SO2 tutmak amacı ile kireçtaşı kullanılmıştır. Kireçtaşı için 5 farklı yerden numune alınmış ve bunların analizleri detaylı bir şekilde yapılmıştır. Bu analizler sonucunda reaktivitesi en yüksek olan kireçtaşı seçilerek deneylerde kullanılmıştır.
- Farklı yakıtların değişik işletme koşullarında tek başlarına, kireç taşı katkılarıyla ve biyokütle ile beraber yakma deneyleri yapılmıştır.
- Yataktan, siklondan ve torbalı filtrelerden kül örneği alınarak yanmamış karbon analizi yapılmış ve yanma verimleri hesaplanmıştır. Bulunan sonuçlar benzer deney sistemlerinden elde edilen sonuçlar ile karşılaştırılmıştır.

Pilot ölçekli DAY yakma sistemi Türkiye’de ilk defa kurulmuştur. Bu sistemde reaktör ve kazan entegre bir şekilde çalıştırılmış 3 farklı kömür ve 2 farklı biyokütle için yanma deneyleri gerçekleştirilmiş, 24 barda kızgın buhar sürdürülebilir şekilde üretildiği gösterilmiştir. Bu sistem, bir termik santralde bulunan bütün ekipmanları (elektrik üretimi hariç) barındırmaktadır. Çalışan ve veri üreten bir sistemdir.

Projenin somut hedef ve çıktıları ve ulaşılan hedefleri aşağıda kısaca sıralanmıştır:
- DAY teknolojisi ile ilgili mühendislik ve teknolojik bilgi altyapısı oluşturulmuştur.
- Akışkan yatak teknolojisine dayalı endüstriyel hizmet verebilecek deneysel bir altyapı oluşturulmuştur.
- Hem pilot, hem de lab DAY yakma sistemi için detay tasarım ve imalatı konusunda teknolojik birikim sağlanmıştır.
- Proje ekibi benzer sistemleri daha büyük boyutlarda tasarlayabilecek, detaylandırabilecek mühendislik alt yapısına kavuşmuştur.
- Tasarım, imalat ve devreye alma aşamasından deneylerin yapılmasına, sistemin bakımı ve işletmesine kadar mühendislik ve teknisyenlik anlamında çok iyi bir ekip yetişmiştir. Bu ekip benzer sistemleri rahatlıkta tasarlayabilecek, işletebilecek donanımlara sahiptir.
- Projede elde edilen tüm kazanımlar (çizimler, teknik şartnameler, tanımlama dokümanları) bir dosya haline getirilmiştir.

                                                       

Proje sonunda ortaya çıkan teknolojinin sağlayacağı teknik, ekonomik ve sosyal yararlar aşağıda sıralanmıştır:
- Pilot ölçekli DAY Yakma tesisi, daha büyük santraller için gerekli ön denemelerin ve yakma testlerinin yapılabileceği örnek bir tesistir. Ulusal boyutta başka bir örneği yoktur.
- Bu alt yapı TKİ ile birlikte bir proje kapsamında kullanılmaktadır. TKİ’nin belirlemiş olduğu farklı sahalardan alınan 20 farklı linyit için yakma deneyleri laboratuvar ölçekli DAY yakma sisteminde farklı işletme koşullarında gerçekleştirilmiştir.
- Endüstriyel tesis kurmak isteyen firmalar ile görüşmeler sürdürülmektedir. Bu tesis bu firmaların kömürlerinin ön yanma test deneyleri için çok önemli bir fırsattır. Bu deneyler için uluslararası firmalarına çok büyük paralar ödenmektedir. Bu alt yapı ile bu paraların yurt dışına gitmesi önlenebilecektir.
- EÜAŞ Genel Müdürlüğü'nün desteklediği ve TÜBİTAK MAM’da yürütülen 'MİLTES-Milli Termik Santral Teknolojilerinin Geliştirilmesi' projesi DAY projesi ile edinilen bilgi birikimi ve altyapısını kullanmaktadır. Bu proje ile DAY yakma tesisleri ülke genelinde yaygınlaştırılacaktır. Proje kapsamında 22 MWe kapasiteli atıl bir santralin yerine 75 ton/saat buhar üretecek, yerli bir DAY yakma sisteminin kurulabilmesi amaçlanmıştır.
- TÜBİTAK ARDEB kapsamında 2012 yılı “enerji öncelikli alan çağrılarında” kömür çağrı programı öncelikli sırayı almıştır. TÜBİTAK ARDEB 1003 nolu 'Öncelikli Alanlar Ar-Ge Projeleri Destekleme Programı', EN0102121 Kömür Yakma Teknolojiler Çağrısı kapsamında enstitümüz tarafından teklif edilen “Dolaşımlı Akışkan Yatakta Linyit ve Biyokömürün Oksijence Ortamda Yakılması” başlıklı proje ikinci aşamayı geçmiş olup sözleşme aşamasındadır. Proje kapsamında yakma deneyleri DAY projesi kapsamında kurulan laboratuvar ölçekli DAY yakma sisteminde gerçekleştirilecektir.

LİNKLER
Proje Sunusu
1. Dönem Geliştirme Raporu
2. Dönem Geliştirme Raporu
3. Dönem Geliştirme Raporu
4. Dönem Geliştirme Raporu
5. Dönem Geliştirme Raporu
Sonuç Raporu


Sayfa Başına Dön | Anasayfa