Prof. Dr. Ertuğrul ERDİN

Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Çevre Mühendisliği Bölümü

 

 

1995/1996 Ders Yılı Katı Atıklar Dersi Uygulamaları

 

Alt Isıl Değeri :

 

 

Hu= Ho - 2 441 . MH2O (kj/kg)

 

 

Suyun Özgün Buharlaşma Isısı :

 

I25 = 2 441 kj/kg H2O ( 25 oC'de )

 

I0 = 2 500 kj/kg H2O ( 0 oC'de )

 

1 kg hidrojenin oksitlenmesinden 9 kg su oluşmaktadır:

 

2 kg H + 16 kg O ---------> 18 kg H2O

 

MH2O = 9.H + W ( kg/kg Katı madde)

 

MH2O = 9. 0,03 + 0,324 = 0,594 kg/kg yakıt

 

0,03 = Artığın hidrojen miktarı

0,324 = % 32,4 toplam fraksiyonun ortalama su miktarı

 

 

Çizelge : Çeţitli Enerji Birimleri için Dönüţüm Faktörleri

 

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Birimler J(=Ws) KWh TWa kcal t SKE t petrol bbl(US) BTU m3NG mio cbft NG t doğal uranyum*

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1 J (=Ws) 1 278*10-9 31,7*10-21 239*10-6 34,1*10-12 23,7*10-12 173*10-12 948*10-6 31*10-9 1,1*10-9 1,89*10-15

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1 KWh= 3,6.10-6 1 114*10-15 860 123*10-6 85,3*10-6 624*10-6 3,41*103 112*10-3 3,94*10-12 6,83*10-9

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1 TWa= 31,5.10-9 8,76.1012 1 7,53.1015 1,08.109 747.106 5,47.109 29,9.1015 978.109 34,6.106 60,0.10-3

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1 kcal = 4,19.103 31,7*10-21 239*10-6 34,1*10-12 23,7*10-12 173*10-12 948*10-6 31*10-9 1,1*10-9 1,89*10-15

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

 

 

 

Bazı Çöp Bileşenlerinin Isıl Değeri

 

-----------------------------------------------------------------

Madde grupları Isıl değeri Ham çöpteki Hafif fraksi

- deki % si yondaki % si

MJ/kg % ağırlık % ağırlık

------------------------------------------------------------------

Karton 13.02 3.67 4.9

Gazete 13.91 12.73 17.6

Kitap 13.51 3.74 5.0

Karışık kağıt 12.08 24.77 33.0

------------------------------------------------------------------

Toplam kağıt türü 44.91 60.5

-------------------------------------------------------------------

Plastikler 33.10 4.09 5.3

-------------------------------------------------------------------

Cam 0.19 10.05 2.1

-------------------------------------------------------------------

Metaller 1.65 9.89 0.3

-------------------------------------------------------------------

Tekstiller 15.51 3.16 4.4

Lastik, deri 19.65 1.22 1.4

Odun 16.42 2.23 2.5

-------------------------------------------------------------------

Teks+Last+Od+Deri toplam 6.61 8.3

-------------------------------------------------------------------

Bahçe atıkları 9.37 2.06 2.4

Mutfak atıkları 10.28 10.94 14.1

-------------------------------------------------------------------

Biyoçöp toplamı 13.00 16.5

-------------------------------------------------------------------

İnce çöpler 4.84 11.45 7.0

------------------------------------------------------------------

Genel toplam 100.00 100.0

------------------------------------------------------------------

 

 

Samanın ve Odunun Isıl Değerleri :

 

3,5 kg Saman ve/veya 2,5 kg Odun 1 litre fuel oile eşdeğerdir.

 

% 15 - 20 su içeriği olan saman ve odunun ısıl değeri :

 

Saman ------------> 3,6 kWh/kg = 3100 kcal/kg

Odun ------------> 4,0 kWh/kg = 3450 kcal/kg

1 kWh ------------> 860,0 kcal

1 kcal ------------> 4,19 kJ

 

 

 

 

 

Kuruma ve Yakma

 

Buharlaşma olayı aynı anda ısı ve madde transferi esasına dayanmaktadır. Sıcaklık farkı ısı taşınmasına ve konsantrasyon farkı da madde taşınmasına neden olmaktadır.

 

Isı Taşınması

 

Fourier Eşitliğine göre ısı iletimi:

 

dt

q = - lamda . ---- (kJ/m2.h)

ds

 

s kalınlığındaki sınır tabakası için ise:

 

lamda

q = ------- (t1- t0) = a (t1-0)

s

 

t0= Suyun yüzeyindeki K olarak sıcaklık (K)

t1= Sınır tabakadaki havanın K olarak sıcaklığı (K)

a = Isı geçiş sayısı (kJ/m2.h.K)

Lamda = Isı iletim sayısı (kJ/m.h.K)

s = m olarak sınır tabaka

 

Madde Transferi (Taşınması)

 

Fick Eşitliğine göre madde iletimi:

 

dc

g = - D . ---- (kg/m2.h)

ds

 

D

g = ------- (C0- C1) = ß . (C0-C1)

s

 

D = Difuzyon sabiti (m2/h)

 

C0 = Yüzeydeki konsantrasyon (kg/m3)

 

C1 = Sınır tabakasının kenarındaki konsantrasyon (kg/m3)

 

ß = Beta = Madde geçiş sayısı (m/h)

 

 

Konsantrasyon (C) Yerine Kısmi Basınçlar da İfade Edilebilir:

 

PD

C = -------

RD. T

 

Böylece difuzyon akım yoğunluğu:

 

ß

g = -------------- . (PD0- PDe)

RD. T

 

ß = Madde geçiş sayısı (m/h)

R = Gaz sabiti (mkg/kg . K)

PDo = Yüzeydeki kısmı buhar basıncı (kg/m2 )

PDe = Sınır tabakasının kenarındaki buhar basıncı (kg/m2)

T = K olarak sıcaklık

 

 

Maddenin Entalpi İçeriği

 

Her maddenin entalpisi bulunduğu sıcaklığa ve ona başlı özgün ısı ile ilgilidir.

 

i = Cm. delta t (kJ/kg)

 

i = Entalpi ( Isı içeriği ) kJ/kg

Delta t = Sıcaklık farkı

t = K olarak sıcaklık

 

Maddenin faz değiştirmesi halinde faz değişimi için gerekli olan ısı enerjisi dikkate alınmalıdır. Örneğin 273 K'de suyun entalpisi sıfırdır. t K 'ne ısıtıldığında ise :

 

iD= Cw. ts+ r+ CPD . (t - ts) (kJ/kg)

 

iD = Isıtıllmış buharın entalpisi kJ/kg . K

Cw = Suyun ortalama özgün ısısı kJ/kg . K

ts = Suyun kaynama sıcaklığı K

r = ts'deki suyun buharlaşma ısısı kJ/kg

CPD= Buharın ortalama özgün ısısı kJ/kg . K

t = K olarak ısıtılmış buharın sıcaklığı

 

 

Bazı Hesap Verileri

 

Özgün Isılar

 

273 - 373 K arasında suyun özgün ısısı 4,19 kJ/kg.(K-273)

 

273 - 373 K arasında katı maddenin özgün ısısı 1,26 kJ/kg.(K-273)

 

273 - 373 K arasında hava ve duman gazının özg. ıs. 1,00 - 1,09 kJ/kg.(K-273)

(kuru olması halinde)

 

273 - 373 K arasında hava ve duman gazının özg. ıs. 1,38 kJ/kg.(K-273)

(rutubetli olması halinde)

 

373 - 773 K arasında su buharının özg. ıs. 1,88-2,09 kJ/kg.(K-273)

(rutubetli olması halinde)

 

Buzun suya çözülmesi için özgün ısı 331 kJ/kg

 

Suyun buharlaşması için özgün ısı 2261 kJ/kg

 

Havanın ağırlığı 1,29 kg / Nm3

Bazı Yakıtların Alt Isıl Değeri (Hu)

 

Fuel oil 41 900 kJ/kg

Taţ kömürü 35 600 kJ/kg

Linyit kömürü 27 200 kJ/kg

Çürük gaz 23 500 kJ/Nm3

Rafineri gazı 41 900 kJ/Nm3

İehir havagazı 18 400 kJ/Nm3

 

Alt Isıl Değeri

 

Hu= Ho - 2 450 . ( w + 9h) (kj/kg)

 

Hu= Altısıl değeri

Ho= Üstısıl değeri

w = Yakıtın ağırlık olarak su içeriği

2 450 = 293 K'deki suyun buharlaşması için gerekli ısı

h = Yakıtın ağırlık olarak hidrojen içeriği

 

 

Madde ve Enerji Bilançosu

 

Madde Bilançosu

 

Σ Ge = Σ Ga

 

Ge = Sisteme giren maddelerin ağırlığı

Ga = Sistemden çıkan maddelerin ağırlığı

 

 

Enerji Bilançosu

 

Σ Q + Σ L = Σ Ea - Σ Ee + Delta E

 

Q = Alışveriş yapılan ısı miktarı

L = Alışveriş yapılan iş verimi

Ea = Çıkan maddedeki enerji

Ee = Giren maddedeki enerji

Delta E = Enerji değişimi

 

 

Katı Atık Kurutma İçin Bir Örnek Hesap

 

Bilinenler:

 

- 1000 kg / h katı atık

- Su içeriği %70' den %30' za indirilecek

- Katı atık sıcaklığı 293 K

- Hava sıcaklığı 293 K

- Sıcak gaz-havakarışımının sıcaklığı 873 K

(Kurutma ünitesine girerken)

- Sıcak gaz-havakarışımının sıcaklığı 473 K

(Kurutma ünitesinden çıkarken)

- Fuel oil'in ısıl değeri 41 900 kJ/kg

- Sistemde ısı yansıma kaybı %10

 

İstenenler:

 

1. Saatde buharlaşan su miktarı?

2. Net ısı ihtiyacı?

3. Sıcak gaz-havakarışımının miktarı?

4. Atık gaz hava karışımındaki su buharının miktarı?

5. Brüt ısı ihtiyacı?

6. Gereksinim duyulan fuel oil miktarı?

 

Çözüm :

 

1. Saatde buharlaşan su miktarı?

 

Başlangıçtaki katı madde ve su miktarları

300 kg Katı madde

700 kg Su Toplam = 1 000 kg/h

Kurutulduktan sonraki katı madde ve su miktarları

300 kg Katı madde

130 kg Su Toplam = 430 kg/h

 

Giren ve çıkan madde ağırlık farkı (= Buharlaşan su):

 

1 000 kg/h - 430 kg/h = 570 kg/h

 

2. Net ısı ihtiyacı?

 

Genelde ;

Bir Maddenin Isı İhtiyacı

 

W = P . Cw .delta t (kJ/h)

 

P = kg/h olarak miktar

Cw = Cw = Suyun ortalama özgün ısısı kJ/kg . (K - 273)

W = Isı ihtiyacı kJ/h

Delta t = K olarak sıcaklık farkı

 

W1 = Suyun 373 K' ne ısıtılması (Cw = 4,19) için ısı ihtiyacı:

 

700 * 4,19 * (373-293) = 234 640 kJ/h

 

W2 = Katı maddenin 373 K' ne ısıtılması (Cw = 1,26) için ısı ihtiyacı:

 

300 * 1,26 * (373-293) = 30 240 kJ/h

 

W3 = Suyun buharlaşması için ısı ihtiyacı:

 

570 kg/h * 2 261 kJ/kg = 1 288 770 kJ/h

 

W4 = Su buharının atık gaz sıcaklığına ısıtılması (Cw = 2,0) için ısı ihtiyacı:

 

570 * 2,0 * (473 - 373) = 114 000 kJ/h

 

Σ W1 + W2 + W3 + W4 = 1 667 650 kJ/h

------------------------------------------------------------------

Sistemden ısı kaybı %10

0,10 * 1 667 650 kJ/h 166 765 kJ/h

------------------------------------------------------------------

Net ısı ihtiyacı 1 834 415 kJ/h

 

Her buharlaşan kg su için ısı ihtiyacı:

 

i`net = 1 834 415 kJ/h / 570 kg/h = 3 218 kJ/kg buharlaţan su

 

3. Sıcak gaz-havakarışımının miktarı?

 

Sıcak gaz hava karışımının miktarı (Cw=1,09)

1 834 415 kJ/h

HGerekli = -----------------------= 4 207 kg/h

1,09 * (873 - 473)

 

H` = 4 207 kg/h / 1,29 kg/Nm3 = 3 261 Nm3/h

 

(Havanın yoğunluğu = 1,29 kg/Nm3 )

 

4. Atık gaz hava karışımındaki su buharının miktarı?

 

Havadaki suyun yoğunluğu = D = 570/3261 = 0,175 kg/Nm3

 

5. Brüt ısı ihtiyacı?

 

3.'deki sıcak gaz-havakarışımını elde etmek için (Cw=1,09)

 

i`brüt = 4 207 kg/h * 1,09 * (873 - 293) = 2 659 665 kJ/h

 

Her buharlaşan kg su için brüt ısı ihtiyacı:

 

i`brüt = 2 659 665 kJ/h / 570 kg/h = 4 666 kJ/kg Buharlaţan su

 

6. Gereksinim duyulan fuel oil miktarı?

 

G Gerekli = 2 659 665 kJ/h / 41 900 kJ/kg fuel oil = 63,5 kg fuel oil/h

 

Her buharlaşan kg su için fuel oil ihtiyacı:

 

G Gerekli = 63,5 kg fuel oil/h / 570 kg/h = 0,11 kg fuel oil/kg Buharlaţan su

 

 

Arıtma Çamurlarının Isıl Değerleri

 

Suyu alınmış arıtma çamurları:

2800 ile 4200 kj/kg arasındadır, ortalama değer ise yaklaşık 3400 kj/kg'dır.

 

Izgara artıkları, çöpleri:

4200 ile 6100 kj/kg arasındadır, ortalama değer ise yaklaşık 5050 kj/kg'dır.

 

Kumtutucu atıkları:

450 ile 900 kj/kg arasındadır, ortalama değer ise yaklaşık 700 kj/kg'dır.

 

 

Katı Atık Yakmak İçin Bir Örnek Hesap

 

Bilinenler:

 

- 1000 kg / h katı atık

- Su içeriği %70' den %00' za indirilecek

- Katı atık sıcaklığı 293 K

- Kuru katı atığın organik madde miktarı %50

- Kuru katı atığın ısıl değeri 10 500 kJ/kg

- Hava sıcaklığı 293 K

- Yanma odasının sıcaklığı 1 073 K

- Sıcak gaz-hava karışımının sıcaklığı 573 K

(Yakma ünitesinden çıkarken)

- Kül ve curufun sıcaklığı 523 K

(Yanma ünitesinden çıkarken)

- Fuel oil'in ısıl değeri 41 900 kJ/kg

- Sistemde ısı yansıma kaybı %5

 

İstenenler:

 

1. Saatde buharlaşan su miktarı?

2. Net ısı ihtiyacı?

3. Sıcak gaz-hava karışımının miktarı?

4. Atık gaz hava karışımındaki su buharının miktarı?

5. Kuru katı maddeden beklenen ısı miktarı?

6. Brüt ısı ihtiyacı?

7. Gereksinim duyulan fuel oil miktarı?

 

Çözüm :

 

1. Saatde buharlaşan su miktarı?

Başlangıçtaki katı madde ve su miktarları

300 kg Katı madde

700 kg Su Toplam = 1 000 kg/h

Yakıldıktan sonraki katı madde ve su miktarları

150 kg Katı madde

000 kg Su Toplam = 150 kg/h

 

Giren ve çıkan madde ağırlık farkı (= Buharlaşan su):

 

1 000 kg/h - 300 kg/h = 700 kg/h

 

2. Net ısı ihtiyacı?

Genelde ;

Bir Maddenin Isı İhtiyacı

 

W = P . Cw .delta t (kJ/h)

 

P = kg/h olarak miktar

Cw = Cw = Suyun ortalama özgün ısısı kJ/kg . (K - 273)

W = Isı ihtiyacı kJ/h

Delta t = K olarak sıcaklık farkı

 

W1 = Suyun 373 K' ne ısıtılması (Cw = 4,19) için ısı ihtiyacı:

700 * 4,19 * (373-293) = 234 640 kJ/h

 

W2 = Katı maddenin 373 K' ne ve yanam sıcaklığına kadar ısıtılması (Cw = 1,26) için ısı ihtiyacı:

(Yanma sırasında alınan enerjinin içinde hesaplanmıştır: Altısıl ve üstısıl değeri kavramları içinde)

 

W3 = Suyun buharlaşması için ısı ihtiyacı:

 

700 kg/h * 2 261 kJ/kg = 1 582 700 kJ/h

 

W4 = Su buharının atık gaz sıcaklığına ısıtılması (Cw = 2,09) için ısı ihtiyacı:

 

700 * 2,09 * (573 - 373) = 292 600 kJ/h

 

W5 = Kül ile giden ısı miktarı

 

150 * 1,26 * (523 - 293) = 43 470 kJ/h

 

Σ W1 + W2 + W3 + W4 + W5 = 2 153 410 kJ/h

------------------------------------------------------------------

Sistemden ısı kaybı %5

0,10 * 1 667 650 kJ/h 107 670 kJ/h

------------------------------------------------------------------

Net ısı ihtiyacı 2 261 080 kJ/h

 

3. Sıcak gaz-hava karışımının miktarı?

Sıcak gaz hava karışımının miktarı (Cw=1,09)

2 261 080 kJ/h

HGerekli = -----------------------= 4 149 kg/h

1,09 * (1073 - 573)

 

H` = 4 149 kg/h / 1,29 kg/Nm3 = 3 216 Nm3/h

 

(Havanın yoğunluğu = 1,29 kg/Nm3 )

 

4. Atık gaz hava karışımındaki su buharının miktarı?

 

Havadaki suyun yoğunluğu = D = 700/3216 = 0,218 kg/Nm3

 

5. Kuru katı maddeden beklenen ısı miktarı?

 

0,30 * 1 000 * 10 500 = 3 150 000 kJ/h

 

6. Brüt ısı ihtiyacı?

 

3.'deki sıcak gaz-hava karışımını elde etmek için (Cw=1,09)

 

i`brüt = 4 149 kg/h * 1,09 * (1073 - 293) = 3 527 480 kJ/h

 

Her buharlaşan kg su için brüt ısı ihtiyacı:

 

i`brüt = 3 527 480 kJ/h / 700 kg/h = 5 039 kJ/kg Buharlaţan su

 

7. Gereksinim duyulan fuel oil miktarı?

Beklenen enerji:

0,30 * 1 000 * 10 500 = 3 150 000 kJ/h

 

G Gerekli = 3 527 480 kJ/h - 3 150 000 kJ/h = 377 480 kJ/h

 

Fuel oil ihtiyacı:

G Gerekli = 377 480 kJ/h / 41 900 kJ/h = 9,0 kg fuel oil/h

 

 

 

Bir Örnek : Yakma Kazanları ve Verimi

 

Kağıt Sanayiinde Akışkan Yataklı Yakma Tesisleri

 

Bu akışkan yataklı yakma tesisleri uygulamasındaki amaç, kağıt sanayiinde oluşan her türlü artıkların yakılmasını, bu sırada içerdiği enerjinin değerlendirilme-sini, ve emisyon sınır değerlerine uyulmasını sağlamaktır.

- Üretim sırasında oluşan artıkların bertarafı ve aynı zamanda buhar elde edilmesi

- Birincil enerjiden tasarruf

- Sıkı olan emisyon sınır değerlerine uyumu sağlamak

Bu tesisde ağaç kabuğu, hurda kağıt ve üretim artıkları yakılmaktadır.

 

Atıklar

 

Ağaç Kabuğu

 

Ağaç kabuğunun asıl bileşeninde seluloz, hemiseluloz, lignin ve az miktarda da reçine, balmumu ve kül bulunmaktadır. Kül miktarı %2-5 arasındadır. Toprak, kum ve taş gibi balast maddelerin depolandıkları yerlerde ve taşınmaları sırasında bulaşması halinde bu oran artmaktadır.

 

Ağaç kabuğunun ısıl değerinin odun türüne ve içerdiği rutubete göre değiştiği bilinmektedir.

 

Reject (Kusurlu, Iskarta Mal)

 

Özellikle hurda kağıtların geri kazanılması sırasında ıskarta kısımlar oluşmakta ve atılması gerekmektedir.Bunun bileţimi çeţitli oranlarda olabilmektedir.Çizelge 1 'de reject'in özellikleri görülmektedir.

 

Çizelge 1 : Reject'in özellikleri

-----------------------------------------------------

H2O % ağır. 50 - 85

Yanan kükürt % ağır. 0,06 - 0,08

Toplam kükürt % ağır. 1,0

Klor % ağır. 1 - 3

Kül % ağır. 10

Isıl değeri MJ/kg 16 - 19

-----------------------------------------------------

 

Deinking Çamuru

 

Deinking aslında içinde baskı boyası bulunan eski kağıtların temizlenmesi için uygulanan bir prosestir. Kullanılmış kağıtlardaki boya maddesi miktarı % 0,5-2 arasındadır. Bir ton hazırlanmış ürün başına 50 - 100 kg Deinking çamuru oluşmaktadır. Bu çamurun bileşimi Çizelge 2 de verilmiştir.

 

Çizelge 2 : Kuru Deinking çamurunun metal içeriği

----------------------------------------------------

Cu mg/kg 250 - 400

Mn mg/kg 200 - 300

Mo mg/kg 10 - 50

Ni mg/kg 10 - 100

Co mg/kg iz miktarda

Pb mg/kg 100 - 300

----------------------------------------------------

 

Selüloz Üretimi Kostik Artığı

 

Pişirme ve selüloz yıkama sırasında kostik atıkları oluşmaktadır.

Bu atıklar yoğunlaştırılıp, yakılabilir. Kostiğin bileşimi ve özelliği çözelti yöntemlerine göre değişmektedir. Bu özellikler Çizelge 3' de verilmiştir.

 

Çizelge 3 : Selüloz kostiğinin bileşimi

---------------------------------------------------------------

Kostik Magnefit Magnezyum- Kalsiyum-

bisülfit bisülfit

---------------------------------------------------------------

C % 38,0 43,7 44,0

H % 4,9 5,0 4,6

S % 10,0 5,1 5,3

Mg % 5,5 3,0 -

Ca % - - 5,0

N,O,kalıntı % 41,6 43,2 41,1

Hu KJ/kg 14600 16000 17000

Kağıt

--------------------------------------------------------------

 

Akışkan Yataklı Yakma Tesisinde Yakılması İçin İstenen Koşullar

 

Aslında yukarda sözü edilen atıkların akışkan yataklı yakma tesislerinde yakılması buhar ve sıcak su üretilmesi mümkündür. Ayrıca bu yolla elektrik enerjisi elde edilmektedir.

 

Isıl Değeri

 

Yakıtların ısıl değerine bağımlı olarak teorik yanma sıcaklıkları farklı farklıdır. Yakıtlar yanabilirliklerini ısıl değerlerine göre çok güzel ifade etmek de mümkündür.

 

Akışkan yatakta yanmanın olması için 750-9500 C 'ye ihtiyaç vardır. Düşük sıcaklıklarda yanma iyi olmamakta ve CO miktarı artmaktadır. Yüksek sıcaklıklar da ise küllerin erimesi ve kazanı sarması söz konusudur.

 

Eğer yakıtların ısıl değerleri kendi kendine yanmayı sağlayacak düzeyde ve yeterlilikde değilse o zaman ilave yakıt kullanmak gerekmektedir. Bu durum özellikle arıtma çamurlarının katı madde içeriğinin %30-35 civarında olması halinde söz konusudur. Bu ise yanma havasının ön ısıtılması veya yakıtın ilave edlmesi ile mümkündür.

 

Eğer atıkların ısıl değeri çok yüksek ise ve yanma odası için müsaade edilen sıcaklık değerlerinin geçmesi, aşması söz konusu ise, o zaman akışkan yataklar-daki bu fazla ısı enerjisinin uzaklaştırılması gerekmektedir. Bu da dalgıç eşanjörlerin, ısı dönüşüm yüzeylerinin kullanılması ile mümkün olur. Diğer bir yöntem de duman gazlarının resirkulasyonu ile yanıcak artıkların entalpisini yükseltmekdir. Çeşitli yakıtların ısıl değerlerine bağımlı olarak hava gereksinimleri de değişmektedir.

 

Dane Büyüklüğü

 

Yakıtların maksimum dane büyüklüğü 50 mm civarındadır. Ağaç kabuğu kömür ve arıtma çamuru gibi artıklar besleme ağzından akışkan yatağa boşaltılmaktadır.

Kostik gibi sıvı yakıtlar ise yanma odasna püskürtülerek verilmektedir. Akışkan yatağa gelmeden bu tür atıkların yanması sağlanmaktadır.

 

Kısmi Yük Davranışı

 

Akışkan yataklı kazanlarda yakmanın kısmı yüklenmesi akışkan yatak havasının ve asgari yanma sıcaklığının ayarlanması ile mümkündür.

 

Bu şekilde %50-100 ayarlama sahası oluşmaktadır. Eğer bu da yetmezse o zaman bölmeli akışkan yataklar yapmakta yarar vardır, ihtiyaç fazlası kapatılır.

 

Emisyonları

 

Akışkan yataklı yakma tesislerinin en büyük avantajı kireç veya dolomit vererek zararlı maddelerin bağlanması olanağının olmasıdır. Kükürtdioksit ve flor gazı bu şekilde bağlanmaktadır.

 

Bu sırada klor bağlanması az olmaktadır. Çünkü klor bağlanması genelde düşük sıcaklarda gerçekleşmektedir.

 

Yakıtın ısıl değerine ve kükürt miktarına bağlı olarak dumanda oluşabilecek kükürtdioksit miktarı, %90 kükürt arıtılmasına göre değişmektedir. Konvensiyonel yakma tesislerine göre yakma sıcaklıkları düşük olduğundan NOX emisyonları düşüktür. Bir çok yakıt için bu değer 200 ile 400mg/Nm3 arasıdadır.

 

 

Bazı İşletme Sonuçları

 

Aşağıdaki Çizelge 4 'de Avusturya'da kurulu, çalışan iki kazan tesisinin işletme sonuçları görülmektedir.

 

Bu kazanlarda her türlü katı yakıt yakılmaktadır. Evsel çöplerden üretilen çöpyakıt, biriketlenmiş linyit, ağaç kabuğu (kağıt sanayii artığı olarak), kağıt sanayii arıtma çamurları v.b. gibi maddeler yakılmaktadır.

 

Çizelge 4 : İki akışkan yataklı kazanın işletme verileri

------------------------------------------------------------------

Tesisin adı : W.Hamburger Leykam-Mürztaler

------------------------------------------------------------------

Buhar ton/h 70 16

bar a 62 42

oC 500 450

------------------------------------------------------------------

Yakıt DDR Linyit Ağaç kabuğu,Deinking

biriketi çamuru, Linyit

Çöpyakıt

------------------------------------------------------------------

Isıl değeri MJ/kg 14 - 19 5 - 12

Yanma oranı % 99,5 99,5

Randıman % 89 81 - 83

-----------------------------------------------------------------

işletmeye alınış

tarihi Nisan 1984 Aralık 1985

-----------------------------------------------------------------

 

Bu kazan kağıt fabrikasının buhar ihtiyacını tamamen karşılamaktadır. Mevcut fuel oil kazanları ise yedek kazan olarak durmaktadır.