Kömür Yakıtlı Termik Santrallere Alternatif Petkok Yakıtlı Termik Santraller

Benzer belgeler
BİYOKÜTLE ENERJİ SANTRALİ BİOKAREN ENERJİ

ÇİMENTO TESİSLERİNDE ATIK ISI GERİ KAZANIMINDAN ELEKTRİK ÜRETİMİ. Hasan Çebi. Nuh Çimento 2015

Dokuz Eylül Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Çevre Mühendisliği Bölümü, Buca/İZMİR. Yanma. Prof.Dr. Abdurrahman BAYRAM

2-Emisyon Ölçüm Raporu Formatı

TAMGA ENDÜSTRİYEL KONTROL SİSTEMLERİ LTD.ŞTİ., ENERJİ YÖNETİMİNDE SINIRSIZ ÇÖZÜMLER SUNAR. HOŞGELDİNİZ

TERMODİNAMİK II BUHARLI GÜÇ ÇEVRİMLERİ. Dr. Nezaket PARLAK. Sakarya Üniversitesi Makine Müh. Böl. D Esentepe Kampüsü Serdivan-SAKARYA

Türkiye nin Enerji Teknolojileri Vizyonu

TÜİK ENERJİ SEKTÖRÜ. Dr. Ali CAN. T.C.BAŞBAKANLIK Türkiye İstatistik Kurumu

Eğitimcilerin Eğitimi Bölüm 3: İzleme Planları Hakkında Temel Kavramlar. İklim ŞAHİN , ANTALYA

ALTERNATİF ENERJİ KAYNAKLARI

Türkiye nin Elektrik Enerjisi Üretimi Kaynaklı Sera Gazı Emisyonunda Beklenen Değişimler ve Karbon Vergisi Uygulaması. Mustafa ÖZCAN, Semra ÖZTÜRK

Kömür ve Doğalgaz. Öğr. Gör. Onur BATTAL

GDF SUEZ de Su Ayak İzi ve Su Risklerinin Yönetimi. Peter Spalding: HSE Manager, GDF SUEZ Energy International April 2015

Doç. Dr. Mehmet Azmi AKTACİR HARRAN ÜNİVERSİTESİ GAP-YENEV MERKEZİ OSMANBEY KAMPÜSÜ ŞANLIURFA. Yenilenebilir Enerji Kaynakları

ENERJİ ÜRETİMİ VE ÇEVRESEL ETKİLERİ

Endüstriyel Kaynaklı Hava Kirliliği

ELBİSTAN LİNYİTİ VE ATIKLARIN BİRLİKTE SIVILAŞTIRILMASI

BUHARLI VE BİRLEŞİK GÜÇ ÇEVRİMLERİ

ENERJİ ÜRETİM SANTRALLERİ MALİYET ANALİZİ

Türkiye nin Elektrik Üretimi ve Tüketimi

HR. Ü. Müh. Fak. Makina Mühendisliği Bölümü Termodinamik II Final Sınavı (15/06/2015) Adı ve Soyadı: No: İmza:

Dünyada Enerji Görünümü

Journal of Engineering and Natural Sciences Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi UNIT ELECTRICITY PRODUCTION ANALYSIS OF GAS TURBINES ON PART LOAD

KÖMÜRÜN ENERJİDEKİ YERİ

Kojenerasyon Teknolojileri Yavuz Aydın, Yağmur Bozkurt İTÜ

Elektrik Enerjisi Üretimi. Dr. Öğr. Üyesi Emrah ÇETİN

BİYOKÜTLE OLARAK PİRİNANIN ENERJİ ÜRETİMİNDE KULLANILMASI

Doğalgaz Kullanımı ve Yaşam Döngüsü Değerlendirmesi

Güç ve Isıtma Santrallerinde Sonik Temizleme Kullanmanın Faydaları Aşağıdaki gibidir:

TÜRKIYE NİN MEVCUT ENERJİ DURUMU

KÖMÜRÜN GÖRÜNÜMÜ, Mehmet GÜLER Maden Mühendisleri Odas Yönetim Kurulu Üyesi

ÇİMENTO ÜRETİMİ VE HAVA KİRLİLİĞİ

ÖLÇÜM VE /VEYA ANALİZ İLE İLGİLİ. Kapsam Parametre Metot adı Standart adı SO 2 Tayini Elektrokimyasal Hücre Metodu TS ISO 7935

KÜRESELLEŞEN DÜNYA GERÇEKLERİ TÜRKİYE NİN ENERJİ GÖRÜNÜMÜ VE TEMİZ TEKNOLOJİLER

ArGe / ÜrGe? Ürün. Kriter: Yerlileştirme Oranı olabilir. Teknoloji Geliştirme (Ar-Ge) Tasarım. Malzeme. İmalat. Know-How

HR. Ü. Müh. Fak. Makina Mühendisliği Bölümü Termodinamik II Final Sınavı (22/05/2017) Adı ve Soyadı: No: İmza:

Kömür, karbon, hidrojen, oksijen ve azottan oluşan, kükürt ve mineral maddeler içeren, fiziksel ve kimyasal olarak farklı yapıya sahip bir maddedir.

JEOTERMAL ELEKTRİK SANTRALLERİ İÇİN TÜRKİYE DE EKİPMAN ÜRETİM İMKANLARI VE BUHAR JET EJEKTÖRLERİ ÜRETİMİ

İZMİR İLİ ENERJİ TESİSLERİNİN ÇEVRESEL ETKİLERİ (Aliağa Bölgesi) TMMOB Çevre Mühendisleri Odası İzmir Şubesi

Biyoenerji Üretim Yöntem ve Teknolojileri

ENERJİ YÖNETİMİ VE POLİTİKALARI

Şekil 2.1 İki kademeli soğutma sistemine ait şematik diyagram

KANLIĞI ÇEVRE. Tamamlanması ERHAN SARIOĞLU ANTALYA 05-07/10/2010 ÇEVRE İZNİ / ÇEVRE İZİN VE LİSANSI

İçerik. Giriş. Yakıt pili bileşenlerinin üretimi. Yakıt pili modülü tasarımı ve özellikleri. Nerelerde kullanılabilir?

tmmob makina mühendisleri odası uygulamalı eğitim merkezi Buhar Kazanı Verim Hesapları Eğitimi

BİR DOĞAL GAZ KOMBİNE ÇEVRİM SANTRALİNDE EKSERJİ UYGULAMASI

KÖMÜR GAZLAŞTIRMA KAVRAMSAL TASARIMI

Enerjinin varlığını cisimler üzerine olan etkileri ile algılayabiliriz. Isınan suyun sıcaklığının artması, Gerilen bir yayın şekil değiştirmesi gibi,

KÖMÜR JEOLOJİSİ. Kömürün Kullanım Alanları ve Teknolojisi

NUR KĐREÇ SAN. TĐC. VE PAZ. LTD. ŞTĐ. Çeşitli Atıkların Kireç Fırınlarında Yakıt Olarak Değerlendirilmesi

BİYOKÜTLE SİSTEMLERİ VE TÜRKİYE KAZAN SEKTÖRÜ

YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI

ENERJİ KAYNAKLARI ve TÜRKİYE DİYARBAKIR TİCARET VE SANAYİ ODASI

KÜRESELLEŞEN DÜNYA GERÇEKLERİ TÜRKİYE NİN ENERJİ GÖRÜNÜMÜ VE TEMİZ TEKNOLOJİLER

Elektrik Üretiminde Enerji Verimliliği için KOJENERASYON VE TRİJENERASYON

T.C. GAZİ ÜNİVERSİTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ AKIŞKANLAR LABORATUVARI BUHAR TÜRBİNİ DENEYİ FÖYÜ

DÜŞÜK KALİTELİ LİNYİTLERİN ULTRA SÜPER KRİTİK KAZANLARDA YAKIT OLARAK KULLANILMASI. Oğuzhan ERBAŞ*, Murad A. RAHİM**

Abs tract: Key Words: Fatih ÜNAL Derya Burcu ÖZKAN

ESKİŞEHİR KENT MERKEZİ YANMA KAYNAKLI EMİSYON ENVANTERİ ÇALIŞMASI

KOJENERASYON. Prof. Dr. İlhan Tekin Öztürk. Kocaeli Üniversitesi

SOĞUTMA ÇEVRİMLERİ 1

TERMİK SANTRALLARIN KURULUMUNDA YERLİ MÜHENDİSLİK ve MÜŞAVİRLİK HİZMETLERİ. İsmail Salıcı (İnş.Yük.Müh, İTÜ-1970)

ENERJİ ALTYAPISI ve YATIRIMLARI Hüseyin VATANSEVER EBSO Yönetim Kurulu Sayman Üyesi Enerji ve Enerji Verimliliği Çalışma Grubu Başkanı

2012 ve Sonrası için Türkiye nin Kömür Performansı. Türkiye Madencilik Zirvesi Alp Gürkan, Yönetim Kurulu Başkanı.

TÜRKİYE NİN RÜZGAR ENERJİSİ POLİTİKASI ZEYNEP GÜNAYDIN ENERJİ VE TABİİ KAYNAKLAR BAKANLIĞI ENERJİ İŞLERİ GENEL MÜDÜRLÜĞÜ

AR& GE BÜLTEN. Ülkemiz önemli maden yataklarına sahip olup belirli madenlerde kendine yetebilen ender ülkelerden birisidir.

EK YAKIT OLARAK ÇİMENTO FABRİKALARINDA KULLANILABİLECEK ATIKLAR

1) Biyokütleye Uygulanan Fiziksel Prosesler

AYLIK ENERJİ İSTATİSTİKLERİ RAPORU-5

PERFECTION IN ENERGY & AUTOMATION ENDÜSTRİYEL KOJENERASYON UYGULAMALARI

Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi

Gönen Enerji Biyogaz, Sentetik Petrol, Organik Gübre ve Hümik Asit Tesisleri: Ar-Ge Odaklı Örnek Bir Simbiyoz Çalışması Hasan Alper Önoğlu

FOSİL YAKITLARIN YANMASI

ENERJİ. KÜTAHYA

Türkiye de Rüzgar Enerjisi. 1

2012 SEKTÖR RAPORU TEMSAN TÜRKİYE ELEKTROMEKANİK SANAYİ GENEL MÜDÜRLÜĞÜ

KAZANLARDA ENERJİ VERİMLİLİĞİ

ENERJİ TASARRUFUNDA KOMBİNE ÇEVRİM VE KOJENERASYONUN YERİ VE ÖNEMİ. Yavuz Aydın 10 Ocak 2014

4. Ünite 2. Konu Enerji Kaynakları. A nın Yanıtları


TIBBİ ATIKLARIN YAKILARAK BERTARAFI

ENERJİDE TEMİZ KÖMÜR ÖZET

Halka açık seminer Elektrik Mühendisleri Odası Trabzon Şubesi Organizasyonu 22 Nisan 2000, saat 18:00 Hamamizade İhsan Bey Kültür Merkezi - Trabzon

TERMİK SANTRALLERDEKİ ATIK ENERJİNİN KULLANILABİLİRLİĞİ: ÇAN ONSEKİZ MART TERMİK SANTRALİ. Celal KAMACI. Dr. Zeki KARACA.

Türkiye de Elektrik Enerjisi Üretimi ve Yenilenebilir Enerji Kaynaklarının Mevcut Durumu

Enervis H o ş g e l d i n i z Ekim 2015

AYLIK ENERJİ İSTATİSTİKLERİ RAPORU-3

AYLIK ENERJİ İSTATİSTİKLERİ RAPORU-7

2013 SEKTÖR RAPORU TEMSAN TÜRKİYE ELEKTROMEKANİK SANAYİ GENEL MÜDÜRLÜĞÜ

Dünya Birincil Enerji Tüketimi Kaynaklar Bazında (%), 2015

Türkiye Elektrik Arz Eğrisinin Modellenmesi

AYLIK ENERJİ İSTATİSTİKLERİ RAPORU-1

Jeotermal Kaynaklardan Güç Üretim Modelleri, Tasarım ve Performans Değerlendirmesi Üzerine Görüşler

Endüstriyel Kaynaklı Hava Kirliliği

TERMİK SANTRALLARDA JEOTERMAL ENERJİDEN YARARLANMANIN YAKIT TASARRUFUNA VE SANTRAL PERFORMANSINA ETKİLERİ

ÇEVRECİ EKONOMİK GÜVENLİ

İŞLETME DENEYİMİ VE VERİLERİNE GÖRE OPTİMUM KOJENERASYON SANTRALİ SEÇİMİ

FIRINLARDA ENEJİ VERİMLİLİĞİ BEYZA BAYRAKÇI

JEOTERMAL ELEKTRİK SANTRALLERİNDE ENERJİ VE EKSERJİ VERİMLİLİKLERİ

LÜLEBURGAZDAKİ BİNA DIŞ DUVARLARI İÇİN OPTİMUM YALITIM KALINLIĞININ BELİRLENMESİ VE MALİYET ANALİZİ

Transkript:

Politeknik Dergisi, 2016; 19 (4) : 531-535 Journal of Polytechnic, 2016; 19 (4) : 531-535 Kömür Yakıtlı Termik Santrallere Alternatif Petkok Yakıtlı Termik Santraller Özlem ÖZÇELİK 1, Kurtuluş BORAN* 2 1 Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü 2 Gazi Üniversitesi Teknoloji Fakültesi Enerji Sistemleri Mühendisliği (Geliş / Received : 26.02.2016 ; Kabul / Accepted : 08.04.2016 ) ÖZ Petkok, artık sadece petrol rafinerisi yan ürünü değil, yapısındaki yüksek karbon içeriği ve düşük kül oranıyla sebebiyle enerji üretimi için de alternatif yakıt olarak kullanılmaya başlanmıştır. Ülkemizin ve hatta dünyanın artan enerji talebini karşılamak için fosil kaynakların ömürlerinin azaldığını görmekteyiz. Yapılan çalışmada, kömür ve petkok yakıtlı termik santraller, yatırım maliyetleri, işletme maliyetleri ve yıllık bakım maliyetleri göz önüne alınarak karşılaştırılmıştır. Anahtar Kelimeler: petkok, kömür, enerji Coal-Fired Power Plants Alternative Petcoke Fired Power Plants ABSTRACT Petroleum coke is not by-product of refinery, have been started using alternative fuel for energy production because of high carbon content and low ash rate. Growing energy demand in our country and even the World leads to the depletion of fossil resources life time. In this study, coal and petroleum coke fired thermal power plants are compared considering capital costs, operating costs and annual maintenance costs. Keywords: petcoke, coal, energy 1. GİRİŞ (INTRODUCTION) Modern toplumların ekonomilerinin ve büyümelerinin temelini oluşturan sanayileşmenin sağladığı yararların yanı sıra çözüm bekleyen birçok problemi beraberinde getirmiştir. Bunlardan en önemlisi enerji talebindeki artıştır. Enerji kullanmadan üretim yapmak mümkün değildir. İstatistiklere göre gelişmiş ülkeler aynı zamanda en çok enerji tüketen ülkelerdir. Gelecek senaryolara baktığımızda önümüzdeki beş yıl içerisinde elektrik talebi %5 ile %10 arasında bir artışa sahip olacaktır [1]. Ortadoğu da elektrik üretiminin %30 u petrole bağımlıdır [2]. Bu rakam Dünya ile karşılaştırıldığında dört kat daha fazladır. Ülkemizde ise kömür, elektrik üretiminde kullanılan önemli yakıt türlerinden birisidir. Fosil yakıtların hızla tükenmesi ve dolayısıyla maliyetlerin artması, sektörü ve araştırmacıları alternatif yakıt arayışına yönlendirmiştir. Dünya Ekonomik Görünüm Raporu (WEO 2013) senaryolarına göre elektrik üretiminin, 2011 de 22 113 TWh den ortalama %2,5 lik artışlarla 2020 de 28 789 TWh ye, 2030 da 36 224 TWh ye ve 2035 de de 39 853 TWh ye artması öngörülmektedir. Bu rakamlar göz önüne alındığında 2011 ve 2035 yılları arasında % 80,2 oranında artış beklenmektedir. Aynı şekilde, ABD Enerji *Sorumlu Yazar (Corresponding Author) e-posta: kboran@gazi.edu.tr Digital Object Identifier (DOI) : 10.2339/2016.19.4 531-535 Bilgi İdaresi olan EIA tarafından 2013 yılında hazırlanan Referans çalışma baz alındığında (IEO 2013) 2010 da 20 200 TWh olan elektrik üretiminin 2020 de 26 600 TWh ye yükselmesi öngörülmektedir. 2010-2035 döneminde ise yıllık % 2 oranında yükselmelerle toplam % 79,2 oranında artış ile 2035 yılında elektrik üretiminin 36 200 TWh değerine ulaşacağı hesaplanmaktadır. 2035 yılına kadar kömüre dayalı elektrik üretiminin yıllık ortalama % 2,4 oranında ve doğalgaza dayalı elektrik üretiminin ise % 2,7 oranında yükselmesi beklenmektedir [3]. Türkiye nin büyüme oranlarına ve dolayısıyla artan enerji arzına bakıldığında, elektrik ve doğalgaz talebinde artış olmuştur [3]. Kömürün elektrik üretimindeki payı, 2015 yılsonu itibariyle %30,2, doğalgazın ise % 47,9 olmuştur [4]. Doğalgaz ve kömüre bağımlılık yüksek oranda olduğundan dolayı biyokütle, petkok gibi alternatif yakıtlara yönelme olmaktadır. Petkok, bıraktığı kül miktarı düşük ve ısıl değeri yüksek olan, katı bir yakıttır. Koyu gri veya siyah renklidir. Eritilemez 1500 C plastik faza geçer. Başlıca bileşeni karbondur, yapısında kükürt, oksijen, azot ve hidrojen de bulundurur. Bünyesinde karbon oranı yüksek olmasına rağmen emisyon oranları yerli kömüre göre düşük gözükmektedir. Yakıtların kuru bazda elementer ve endüstriyel analizleri aşağıda Çizelge-1 de verilmiştir. 531

Özlem ÖZÇELİK, Kurtuluş BORAN / POLİTEKNİK DERGİSİ, Politeknik Dergisi,2016;19(4):531-535 Çizelge-1. Yakıtların elementer ve endüstriyel analizleri (Fuels proximate and ultimate analysis) Parametreler Petkok Yerli kömür Elementer Analiz (kuru bazda) Element % % C 81,80 45,20 S 5,50 2,36 N 0,90 1,22 H 3,80 3,46 O 0,59 28,15 Endüstriyel Analiz Nem 7,00 24,00 Uçucu Madde 11,00 26,00 Karbon Oranı 81,00 44,39 Kül Oranı 1,00 19,61 Demir-çelik, çimento fabrikaları, depolama, kireçleştirme ve enerji üretiminde etkin olarak kullanılmaktadır. Yapısındaki yüksek karbon oranı nedeniyle enerji üretimi için üstünlüğü bulunmaktadır. Yapısındaki uçucu madde miktarının az olması ve kükürt oranının yüksek olması kendisi gibi katı yakıt olan kömürle kıyaslandığında başlıca farklılıklardır. Yapısındaki uçucu miktarının az olması kömüre oranla yanma için tutuşturma sıcaklığının yüksek olması gerektiği anlamını taşır. Bu çalışmada, yerli kömür ile petkok yakıtlı termik santrallerin ekonomik yönden karşılaştırılması yapılmıştır. 2. METOT (METHOD) Petkok, karbonlu rafineri koklaştırıcı ünitelerinden veya diğer kırma süreçlerinden elde edilir. Bitümlü kömür veya linyit gibi fosil yakıt olarak kabul edilmesine rağmen, petkokun kimyasal içeriğine bakıldığında çoğunlukla karbondan ibarettir. Bu yakıtın en etkileyici özelliği yüksek ısıl değeri ve çok az oranda kül miktarıdır. Yüksek kükürt içeriğinden dolayı petkok, dolaşımlı akışkan yatak (DAY), projelerde şu ana kadar yapılmış olan çok popüler ve rekabetçi bir yakıt haline gelmiştir [5]. Hesabı yapılacak olan termik santralin yapısını belirlerken bütün termodinamik verilere ulaşmamızı sağlayacak Şekil 1 de verilen tasarım abağından faydalanılacaktır. Bu abak üzerinde, kurulması istenen santralin kurulu gücünün, santral yük durumu ile kesiştirilmesiyle, santralin basınç kademesi belirlenecek ve istenilen değerler elde edilebilecektir [6]. Yapılan çalışmada örnek olarak kurulu güçte bir santral tasarlanacağı için abağın sekizinci basınç kademesindeki değerden faydalanılarak besleme suyu sıcaklığı; kazan çıkış ve ara kızdırıcı çıkış sıcaklıkları; türbin giriş basıncı; türbin, ara kızdırıcı ve yoğuşturucudan geçen buhar-su debileri değerleri Şekil 2 de verilen santral akış diyagramı ve Rankine çevrimi h- s diyagramından elde edilmiştir [6]. Şekil-1. Türbin giriş basıncı ve jeneratör anma gücü diyagramı [6]. (Tubine inlet pressure and generator nominal power) 532

KÖMÜR YAKITLI TERMİK SANTRALLERE ALTERNATİF PETKOK YAKITLI TERMİK SAN Politeknik Dergisi, 2016; 19 (4) :531-535 Şekil-2. Rankine çevrimi h-s diyagramı (Rankine cycle h-s diagram) P TB = 185 [bar] T BS = 255 [ o C] P KÇ = 194[bar] T TB = 540 [ o C] P AKG = 45,3 [bar] T AK = 540 [ o C] P AKÇ = 40,8 [bar] m buh = 255,465 [kg/s] m kız = 255,465[kg/s] m AK = 234,36 [kg/s] m eko = 255,465 [kg/s] d TB* = 0,811 [(kg/s)/mw] d AK* = 0,744 [(kg/s)/mw] d Y*= 0,499 [(kg/s)/mw] 2 noktası için; h 2=Cp 2. T 2 = 1065,9 kj/kg 2 noktası için; h 2 =Cp 2. T 2 = 1463 kj/kg 2'' noktası için; h 2''=2600 kj/kg 3 noktası için; h 3=3383 kj/kg 4 noktası için; h 4=3106 kj/kg 5 noktası için; h 5=536 kj/kg Q 1 = Q B, Q 2= Q K, Q 3 = Q AK, Q 4 = Q EKO, Q5 = Q HÖI Elde ettiğimiz sonuçlar kullanılarak kazan ısıl yükü aşağıdaki şekilde bulunabilir. Q buh= m buh [kg/s]. (h 2 h 2 ) [kj/kg] = 290463,705 kw Q kız= m kız [kg/s]. (h 3 h 2 ) [kj/kg] = 200029,095 kw Q AK= m AK [kg/s]. (h 5 h 4) [kj/kg] =100774,8 kw Q EKO= m eko [kg/s]. (h 2 h 2) [kj/kg] = 101445,152 kw Q kazan= Q buh + Q kız+ Q AK + Q EKO= 692712,752 kw = 595625107.50752 kcal/h Yakıt Isıl Değerinin Hesaplanması Bu çalışmada dikkate alınan yakıtın elementer analizi bilindiği için, alt ve üst ısıl değerler Dulong formülü ile hesaplanabilir [7]. H ü= 8080C + 34500 (H-O/8) + 2240S H a = Ho 587(W+9H) Dulong formülü kömüre uygulandığında, H ü = 3743 kcal/kg H a = 3419 kcal/kg Dulong formülü petkoka uygulandığında, H ü = 8018 kcal/kg H a = 7776 kcal/kg Kazan Yakıt Tüketimi Hesabı Kazan yakıt tüketiminin hesaplanabilmesi için enerji santralinin çalışma oranının bilinmesi gerekmektedir [7]. Bu çalışmada santrallerin yılda 8000 saat çalıştığı öngörülmüştür. Literatürdeki verilen santral verimlerinin ortalaması olarak santral verimi % 89,98 kabul edilmiştir. M y=[q kazan/(h a.n k)] Kömür için; M ykömür = 193,6 t/h Petkok için; M ypetkok = 85,1 t/h Kömür için yıllık yakıt tüketimi(yyt kömür); (YYT kömür) = M ykömür. 8000 = 1548800 ton Petkok için yıllık yakıt tüketimi(yytpetkok ); (YYT petkok) = M ypetkok. 8000 = 680800 ton Finansal analiz için yıllık kireçtaşı miktarı hesaplanmıştır. Hesaplamalar aşağıdaki formüllerden yapılmıştır. S + O 2 SO 2 SO 2 oluşumu CaCO 3 + ısı CaO + CO 2kireçtaşı kalsinasyonu SO 2 + CaO + 2O 2 CaSO 4kükürt yakalama Kömür için; Kireçtaşı miktarı = 14,3 t/h Petkok için; Kireçtaşı miktarı = 14,6 t/h Buradan yola çıkarak; 1 kg petkok için 165 gr SO 2 oluşur ve bunun sonucunda 170 gr kireçtaşı, 1 kg kömür için 71 gr SO 2 oluşur ve bunun sonucunda 73,89 gr kireçtaşı gerekmektedir. Bu çalışmada, kurulu gücündeki yerli kömür yakıtlı elektrik santrali ile kurulu gücündeki petkok yakıtlı termik santraller karşılaştırılmaktadır. 533

Özlem ÖZÇELİK, Kurtuluş BORAN / POLİTEKNİK DERGİSİ, Politeknik Dergisi,2016;19(4):531-535 Çizelge-3. Petkok ve kömür yakıtlı santrallerin işletme maliyetlerinin karşılaştırılması (Comparison of petcoke and coal fired power plants operation costs) Birim fiyat Tüketim Petkok Maliyet Tüketim Kömür Maliyet $ Saatlik Yıllık (t) $ Saatlik Yıllık (t) $ Petkok 70 85,1 678.247 47477290 Kömür 77 193,6 1.542.992 118810384 Doğalgaz(Nm 3 /sa) 0,285 7500 225.000 64.125 7500 225.000 64.125 Kireçtaşı 30 14,6 116.800 3.504.000 14,3 114.400 3.432.000 Kül atma 0,2 0,851 6808 1361,6 37,965 303719,68 60743,936 Diğer 260.000 260.000 Ekonomik değerlendirmeye bakılırken yatırım maliyeti, işletme ve bakım maliyetleri ile aşağıda verilen değişken maliyetler karşılaştırılmıştır. Kazan Bölümü Güç Birimi Atık Gaz Arıtma Deniz Suyu Sistemi Depolama ve Taşıma Petkok/kömür depolama Petkok/kömür taşıma sistemi (konveyör hattı) Kireç / Kireçtaşı / alçıtaşı depolama ve taşıma sistemi Uçucu kül ve yatak külü depolama ve taşıma sistemi Yardımcı Ekipmanlar Soğutma suyu sistemi Doğalgaz sistemi Ham su ve demi su sistemi Yangın önleme ve engelleme sistemleri Hava sıkıştırma sistemi Atık su arıtma sistemi Çizelge 2 de Yatırımcı bir şirketin petkok ve kömür yakıtlı santrallerin yatırım maliyetleri karşılaştırılması verilmiştir. Çizelge 2. Petkok ve kömür yakıtlı santrallerin yatırım maliyetleri karşılaştırılması (Comparison of petcoke and coal fired power plants investment cost) Yakıtlar TOPLAM DAYpetkok DAY yerli kömür Kazan + Atık gaz arıtma $ 210 000 000 255 000 000 Güç birimi $ 90 000 000 90 000 000 Deniz suyu sistemi + yardımcı ekipmanlar $ 85 000 000 85 000 000 Katı madde depolama ve taşıma sistemi $ 18 000 000 20 000 000 Saha Hazırlama $ 64 000 000 64 000 000 Yatırımcı maliyeti $ 25 000 000 25 000 000 TOPLAM $ 492 000 000 539 000 000 51.306.777 122.627.253 İşletme maliyetleri olarak adlandırdığımız yıllık yakıt, kireçtaşı, doğalgaz, kül atma vb. gibi maliyetlerin karşılaştırılması Çizelge-3 te verilmiştir. *Çizelge de verilen doğalgaz miktarı yardımcı yakıt olarak kullanıldığı için yazılmıştır. Yılda 30 saat doğalgaz kullanımı öngörülmüştür. Yatırım maliyetini hesaplarken göz önünde bulundurduğumuz ekipmanların yıllık bakım masraflarının karşılaştırılması Çizelge-4 te verilmiştir. Çizelge-4. Petkok ve kömür yakıtlı santrallerin yıllık bakım maliyetleri karşılaştırılması (Comparison of petcoke and coal fired power plants annual maintanence costs) Yıllık Bakım Maliyetleri DAYpetkok 3. SONUÇ (CONCLUSION) DAY yerli kömür Kazan $ 8 000 000,00 $ 11 000 000,00 Güç birimi $ 2 200 000,00 $ 2 200 000,00 FGD $ 250 000,00 $ 250 000,00 Yardımcı santral sistemleri (BOP) $ 1 400 000,00 $ 1 400 000,00 Katı taşıma sistemleri $ 700 000,00 $ 700 000,00 TOPLAM $ 12 550 000,00 $ 15 550 000,00 Bu çalışmada, yerli kömürden elektrik üreten santral ile petkok kullanılarak elektrik üreten santral maliyetleri göz önüne alınarak ekonomik anlamda karşılaştırılmıştır. Karşılaştırma sırasında iki yakıtında elementer analizi kullanılarak ısıl değerleri hesaplanmış ve yıllık yakıt tüketim miktarları bulunmuştur. Tahmini yatırım maliyetleri karşılaştırılmıştır. Petkok yüksek karbon ve dolayısıyla enerji içeriği sebebiyle DAY teknolojisi için ideal bir yakıttır. İçeriğindeki hidrojen ve diğer kimyasalların az olması 534

KÖMÜR YAKITLI TERMİK SANTRALLERE ALTERNATİF PETKOK YAKITLI TERMİK SAN Politeknik Dergisi, 2016; 19 (4) :531-535 yanma reaksiyon hızının aniden artması anlamını taşır. Tanecik yapısının aktif karbon gibi dağınık ve gözenekli olması da ayrıca bir avantajdır. Petkokun organik karakterinde kükürt oranı yüksektir. Yanma reaksiyonu sonucu tüm kükürt içeriği neredeyse tamamen SO 2 ye dönüşür. Yanma sonucunda inorganik kimyasallar ve mineral ihtivası düşük olduğundan zararlı bileşen oranı düşüktür [2]. Ülkemizin ve dünyanın artan elektrik enerjisi talebi göz önüne alındığında yerli kaynaklarımızın kullanımını azaltmak ve aslında rafineri yan ürünü olan petkoku değerlendirmenin ülke ekonomisine katkısının olacağı görülmüştür. Kapsamlı araştırmaların az olmasından kaynaklı yapılabilecek yorumlar sınırlıdır. Ancak petkokun kömüre göre çok daha verimli olduğu ve gelişen teknoloji ile alternatif olacağı öngörülebilir. 4. SEMBOLLER (NOMENCLATURE) m AK m buh m eko m kız m B M y Q AK B EKO HÖI Ara kızdırıcı buhar debisi Buharlaştırıcı is akışkanı debisi Ekonomizer su debisi Kızdırıcı buhar debisi Buhar debisi Yakıt miktarı Isıl kapasite Ara kızdırıcı Buharlastırıcı Ekonomizer Hava ön ısıtıcı K YO YYT H ü H a DAY WEO EIA Kızdırıcı Yanma odası Yıllık yakıt tüketimi Üst Isıl Değer Alt Isıl Değer Dolaşımlı Akışkan Yatak Dünya Ekonomik Görünüm Raporu ABD Enerji Bilgi İdaresi KAYNAKLAR (REFERENCES) 1. Giglio, R. Petcoketopower-A stratejicenergyoptionforthemiddle East, Energetica International, Ekim 2013. 2. Giglio, R. Petcoke:an alternative fuel, PEI (power engineering international), (05/2013) 3. EÜAŞ (Elektrik Üretim Anonim Şirketi), 2013. Elektrik Üretim Sektör Raporu 4. Dünya ve Ülkemiz Enerji ve Tabii Kaynaklar Görünümü, ETKB, Strateji Geliştirme Başkanlığı, Ocak 2015. 5. Damian Góral, Anna Wylenżek The efficient coal alternative. Petroleumcoke fired CFB boilers in Europe Presented at Coal Gen Europe, Warsaw, Poland. 6. Çürüksulu M., 150 MWe Kurulu Güçteki Düşük Kaliteli Linyitle Çalışan Bir Termik Santral İçin Buhar Kazanı Tasarımı Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara (2006). 7. Kıykım, C., Öğütülmüş Linyit ile Çalışan Bir Termik Santral Kazanı Tasarımı ile İlgili Bilgisayar Programı Geliştirilmesi, Yüksek Lisans Tezi, Gazi ÜniversitesiFen Bilimleri Enstitüsü, Ankara (2003). 535