330 MWth ÇAN DOLAŞIMLI AKIŞKAN YATAKLI TERMİK SANTRAL KAZANININ HESAPLAMALI PARTİKÜL AKIŞKANLAR DİNAMİĞİ METODUYLA SAYISAL ANALİZİ
Öz
Son yıllarda Türkiye linyitlerinin %88’ini oluşturan düşük kaliteli linyitlerin temiz ve verimli bir şekilde yakılabilmesini sağlayan en önemli yakma teknolojisi olarak CFBB (Dolaşımlı Akışkan Yataklı Kazan) sistemleri öne çıkmaktadır. Bu çalışmada, çalışır durumda ve 330 MWth kapasitesindeki ÇTS (Çan Termik Santrali) CFBB sistemine ait otomasyon odasından alınan sınır koşulları ve yanma odası geometrik parametreleri dikkate alınarak, CPFD (Hesaplamalı Partikül Akışkanlar Dinamiği) metodu yardımıyla sistemin sayısal analizi gerçekleştirilmiştir. Analizlerde, yanma odasındaki basınç, sıcaklık, O2, CO2, H2O ve SO2 mol oranlarındaki değişimler incelenmiştir. Elde edilen analiz sonuçlara göre, ÇTS kazan tabanındaki basıncın 108401 Pa, sıcaklığın 1093 K, mol oranları ise O2 için 0,01, CO2 için 0,04, H2Oiçin 0,077 ve SO2 için 0,005 olduğu gözlemlenirken, kazan çıkışındaki ise sıcaklığın 1015 K, mol oranlarının O2 için 0,08, CO2 için 0,05, H2O için 0,049 ve SO2 için 0,003 olduğu görülmüştür. Sunulan çalışmada kapsamında,, pratik sonuçlarla oldukça uyumlu olduğu sayısal sonuçlar elde edilmiştir. Gerçekleştirilen matematiksel modellemede, yanma ve basınç özelliklerinin yanı sıra önemli emisyonlar ve partikül hidrodinamik akışı da modellenmiştir. Bu durum da CPFD metoduyla geliştirilen matematiksel modelin,akışın ve yanma prosesinin modellenmesinde çok büyük kolaylık oluşturduğunu göstermiştir. CPFD metoduyla doğrulanan sayısal model kullanılarak, 0,5-100 MWth arasında değişen farklı kapasitede CFBB sistemlerinin tasarımları ve sınır koşullarının optimize edilebileceği sonucuna ulaşılmıştır.
Anahtar Kelimeler
Kaynakça
- AB LCP Direktifi, 2001. The Large Combustion Plant Directive LCPD, 2001/80/EC, Erişim Tarihi: 28.07.2015. http://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=CELEX:32001L0080.
- Batchelor, G.K., 1988. A New Theory of the Instability of a Uniform Fluidized Bed. Journal of Fluid Mechanics, 193, 75–110.
- Borgwardt, R.H., Bruce, K.R., Blake, J., 1987. An Investigation of Product-Layer Diffusivity for CaO Sulfation. Industrial and Engineering Chemistry Research, 26(10), 1993-1998.
- Chen, J.,Yao, H., Zhang, L., 2012, A Study on the Calcination and Sulphation Behaviour of Limestone During Oxy-fuel Combustion. Fuel, 102, 386-395.
- CPFD Barracuda User Guide, 2015.
- Dennis, J.S.,Hayhurst, A.H., 1990. Mechanism of the Sulphation of Calcined Limestone Particles in Combustion Gases. ChemEngSci, 45, 1175–1187.
- Ducarne, E.D., Dolignier, J.C., Marthy, E., Martin, G., Delfosse, L., 1998. Modelling of Gaseous Pollutants Emissions in Circulating Fluidized Bed Combustion of Municipal Refuse. Fuel 77, 1399-1410.
- Duo, W., Dam-Johansen, K.,Ostergaard, K.,1992. Kinetics of the Gas Phase Reaction Between Nitric-Oxide, Ammonia and Oxygen. Canadian Journal of Chemical Engineering, 70(5), 1014-1020.
Ayrıntılar
Birincil Dil
Türkçe
Konular
Makine Mühendisliği
Bölüm
Araştırma Makalesi
Yayımlanma Tarihi
26 Haziran 2019
Gönderilme Tarihi
16 Ekim 2018
Kabul Tarihi
21 Şubat 2019
Yayımlandığı Sayı
Yıl 2019 Cilt: 7 Sayı: 2