Günümüzde dünya enerji üretiminde öncelikli kaynaklar petrol, doğal gaz ve kömür gibi yenilenemeyen enerji kaynaklarıdır. Özellikle doğal gazın çevreyi daha az kirletmesinden dolayı enerji üretimindeki payı gün geçtikçe artmaktadır. Yukarıdaki grafikte görüldüğü üzere, dünyanın en çok kullanılan enerji kaynağı petroldür. İkinci sırada kullanımı gittikçe azalan maden kömürü ve üçündü sırada üretim ve tüketimi hızla artan doğal gaz bulunmaktadır. Her dönem belirli bir enerji kaynağı önem kazanmıştır. Kömürün yerini zamanla petrol almış ve sonraki yıllarda doğal gaz önem kazanmıştır. Önümüzdeki yıllarda ise alternatif enerji kaynakları değer kazanacaktır. Günümüzde dünya üzerinde kullanılmakta olan alternatif enerji kaynakları ve kullanım oranları şöyledir;
Nükleer Enerji
Nükleer enerji nükleer reaktörlerde atom çekirdeğinin parçalanması veya çekirdek kaynaşması esnasında açığa çıkan enerjidir. Nükleer yakıtlar ise uranyum ve toryumdur. Bu maddelerden çok yüksek oranlarda elektrik enerjisi üretilmektedir. Örneğin bir gram uranyumdan elde edilen enerji dört ton maden kömüründen elde edilen enerjiye denktir. Nükleer enerjide en büyük sorun radyasyon tehlikesidir. Günümüzde dünyada 31 ülkede 437 ünite ile elektrik üretimi nükleer santrallerden sağlanmaktadır. Nükleer enerji ilk olarak II. Dünya Savaşı’ndan sonra İngiltere‘de kullanılmıştır. 80 milyon nüfusa sahip olan Fransa‘da 59 tane nükleer reaktör bulunmakta ve tüketilen elektriğin %73′ü nükleer enerjiden sağlanmaktadır. Nükleer enerji elektrik elde etmenin yanında tıpta ve sanayide kullanılan izotopların üretilmesinde, gemi ve denizaltının hareket ettirilmesinde kullanılmaktadır.
Güneş Enerjisi
Temiz ve masrafsız bir enerji kaynağı olan güneşin en önemli özelliği bol ve sınırsız olmasıdır. Kullanımı giderek artan güneş enerjisinden önceleri ısı enerjisi olarak son yıllarda ise gelişen teknoloji ile beraber elektrik enerjisi olarak yararlanılmaktadır. Güneş panelleri ve fotovoltaik pillerle giderek azalan maliyetlerle elektrik enerjisi elde edilmektedir. Güneş enerjisiyle çalışan otomobiller yapılmıştır. Fakat bunlar genellikle tek kişilik ve çok sınırlı güce sahip araçlardır. Yapabildikleri hız 5km/h’i geçemediğinden günlük kullanımda yer edinemeyecek kadar verimsizdirler. Güneş enerjisiyle çalışan bir diğer şey de güneş ocağıdır. Yemek pişirme amaçlı olarak kullanılan güneş ocakları son derece kullanışlı araçlardır. Kırsal bölgelerin sosyoekonomik kalkınmasına destek olan, orman tahribatını önlemeye yardımcı olan güneş ocaklarıdır. Güneş enerjisinden sıcak su da elde edilmektedir. Örneğin Fransa ile İspanya arasındaki Pirene dağları üzerinde kurulu olan güneş kollektörlerinden 320 derece sıcaklık sağlanmaktadır. Aynı şekilde evlerin çatısına monte edilen güneş panellerinden sıcak suelde etmek de mümkündür ve yaygın olarak kullanılmaktadır. Avustralya, Japonya, İsrail ve ABD güneş enerjisinden yararlanan ülkelerin başında gelmektedir. İsrail’de güneş enerjisiyle her yıl 300 bin ton petrole eşdeğer enerji sağlanmaktadır. Keşke bütün ülkeler güneş enerjisine bu kadar önem verse, yılda çok büyük miktarlarda fosil yakıt tasarrufu yapılabilmesi mümkün olur.
Biyoenerji
Doğal ürünlerden elde edilen enerjidir. Biyokütle enerjisi olarak adlandırılan bu enerji türü organik maddelerden elde edilen enerjidir. Bitki ve hayvan atıklarından yararlanma yöntemidir. Başlıca biyokütle kaynakları şunlardır;
• Odun (çeşitli ağaçlar)
• Bazı yağlı tohumlu bitkiler (ayçiçeği, kolza, soya fasulyesi)
• Elyaf bitkileri (keten, kenevir, sorgum v.b)
• Karbonhidratlı bitkiler (patates, buğday, mısır, pancar v.b)
• Bitkisel artıklar (dal, sap, saman, kök, kabuk v.b)
• Sanayi atıkları
• Hayvansal atıklar
elde edilmektedir.Bazı organik bazlı atıkların oksiyensiz ortamdaki fermantasyonu (mayalanma) sonucu ortaya çıkan renksiz, kokusuz, mavi bir alevle yanan gazdır. Çin ve Hindistan‘da biyogaz üretimi çok önemlidir. Çin’de hayvan ve insan atıklarının kullanıldığı yedi milyon biyogaz üretim ünitesi bulunmaktadır. Biyogaz enerjisi için bitkiler de kullanılmaktadır. Bitki atıkları arasında şeker kamışı, mısır, kauçuk ve kavak vardır. Bu bitkilerin atıklarındaki çürüme bazı yakıtların meydana gelmesine yol açar. Brezilya‘ya mısır ve şeker kamışından alkol elde edilmekte, bu alkol da motor yakıtı olarak kullanılmakta ve %20 oranında da petrole katılabilmektedir. Almanya‘nın Münih kentinde kurulan çöp santralinde saatte 70 ton çöp yakılarak büyük enerji. Bazı yağlı tohum bitkilerinden(kolza, aspir, ayçiçeği gibi) elde edilen yağların bir katalizör eşliğinde alkol ile reaksiyonu sonucu ortaya çıkan yakıt biyodizeldir. Kızartma yağları ve hayvansal yağlar da biyodizel hammaddesi olarak kullanılır.
Rüzgar Enerjisi
Temiz ve yenilenebilen bir enerji kaynağı olan rüzgardan eskiden yel değirmenleri sayesinde günümüzde ise modern türbinler yardımıyla elektrik elde edilmektedir. Yel değirmenleriyle elektrik elde etme ilk olarak 1890 yılında Danimarkalılar tarafından bulunmuştur. Rüzgar gücünden elektrik elde eden ülkelerin başında Almanya gelmektedir. Almanya dünya rüzgar enerjisi üretiminin %27′sine tek başına sahiptir. %25.5 ile ABD ikinci sırada, %14,7 ile Danimarka üçüncü sırada yer alır. Danimarka’da 4000′e yakın rüzgar türbini çalışmaktadır. Bir yılda elde edilen rüzgar enerjisinin iki milyar yüz milyon ton petrole eşdeğer olduğu hesaplanmıştır.
Jeotermal Enerji
Yerkabuğunun derinliklerindeki ısının fay hatlarından sıcak su veya buhar olarak kendiliğinden ya da sondajlarla çıkartılmasıyla elde edilen enerjiye jeotermal enerji denir. Sıcak su kullanımı çok eskilere kadar gitmektedir. Fakat modern anlamda ilk olarak İtalyanlar jeotermal enerjiyi elde etmişlerdir. Dünya üzerindeki jeotermal enerji kapasitesinin 7000 Megawatt dolayında olduğu tahmin edilmektedir. 1790-1980 yılları arasında jeotermal enerji kullanımı 10 kat artmıştır.Fakat potansiyel daha fazladır. Japonya 270 MW’lık kapasiteye sahip olmasına rağmen bunun 69 MW’lık kısmını ancak kullanabilmektedir. Jeotermal enerjiden ısıtmada, endüstride, tarımda ve elektrik elde etmede yararlanılmaktadır. İzlanda’ da 1943 yılından beri konutlar jeotermal enerji ile ısıtılmaktadır. Ayrıca yollar ve kaldırımların ısıtılmasında da kullanılmaktadır. Yeni Zelanda’ da kağıt ve kereste işletmelerinde, ABD’de sebze kurutma tesislerinde jeotermal enerji kullanılmaktadır.
Dalga Enerjisi
Denizlerde rüzgarların etkisiyle oluşan dalgalardan enerji elde edilmektedir. Dalga enerjisi suya yerleştirilen tribünlerle veya dalgaların kıyıya çarptıkları yerlerde kullanılan merceklerle elde edilir. Bütün dünyada dalgalardan 200 milyon ton taşkömürünün vereceği enerjiyi karşılayacak enerji elde edilebilir. Okyanusların kıyı şeridi yaklaşık 100.000km’dir. Bu kıyı şeridinin ortalama potansiyel gücü 4 milyar kWh’yi bulmaktadır. Bu da dünyadaki bütün su gücünden 7 kat fazladır.
Hidroelektrik Enerjisi
Hidroelektrik enerjinin kaynağı sudur. Akan suyun kinetik enerjisi türbinler ve jeneratörler sayesinde elektrik enerjisine dönüştürülür. Dünya elektrik üretiminin %17′si hidroelektrik enerjisi tarafından karşılanmaktadır.Hidroelektrik santraller termik santraller gibi çevreyi fazla kirletmezler. Fakat baraj yapılacak alanın sular altında kalmasıyla çevrede değişiklikler meydana gelmektedir.
Gel-Git Enerjisi
Okyanuslardaki suyun alçak ve yüksek olduğu zamanlar arasındaki farktan doğan enerjidir. Gel-git enerjisi tesisi ilk olarak 1966 yılında Fransa’nın kuzeybatısında Rance Nehri’nin ağız kısmındaki haliçte inşa edilmiştir. Bu tesisten 240MWh elektrik üretilmektedir. Rusya’da 400, Çin’de 10, Kanada‘da 18 MWh enerji üreten tesisler kurulmuştur. Hindistan’da ise proje aşamasında olan tesisler vardır.
Bu santraller kuruluş aşamasında oluşan toz bulutları sebebiyle geçici de olsa hava, su ve toprağa zarar vermektedir. Bir başka olumsuz konu ise, santralin inşası sırasında çalışan motorlu araçların oluşturduğu zarardır. Buna karşın santralin çevresindeki alanlarda beslenmenin temelini oluşturan tarımsal faaliyetlere imkan vermekte, biriktirilen suda balıkçılık faaliyeti gelişmekte ve çevrede rekreasyon alanları oluşturulmaktadır.
Termik Santraller, katı, sıvı ve gaz şeklinde çevreye zararlı olmaktadır. Katı atıklar o santralde kullanılan enerji kaynağına bağlı olarak ortaya çıkmakta, sıvı atıklar küllerin suyla karıştırılmasıyla gölde toplanmakta, gazlar ise yakılan maddenin bacalardan çıkan atıklardır. Bu atıklar gaz şeklinde özellikle kükürt, kurşun ve azot olarak havayı kirleten gazlardır. Geçmişi çok eski olmayan doğalgazla çalışan santrallerde azot ve oksitler, yakma sistemlerine bağlı olarak ortaya çıkmamaktadır. Termik santrallerde yakıtın yanması sonucu oluşan ve atmosfere verilen başlıca kirletici emisyonlar; kükürtoksitler, azotoksitler, karbondioksitler ve partikül maddelerdir. Bu emisyonlar kullanılan yakıtın cinsine, bileşimine ve yakma teknolojisine bağlı olarak değişiklik göstermektedir. Bu anlamda termik santrallerde kullanılan yakıtın çeşidi önem kazanmaktadır. Ülkemizde termik santrallerde tüketilen yakıtların çok kalitesiz olması nedeniyle birim elektrik üretimi başına ortaya çıkan kirleticiler de çok yüksek olmaktadır. Türkiye’de düşük kaliteli kömürleri elektrik enerjisine dönüştüren termik santrallerden çevreye özellikle gaz, sıvı, katı olmak üzere üç çeşit kirletici yayılmaktadır. Çeşitli gazlar ve parçacıklar, özellikle bulundukları şehir ve bölgelerde önemli boyutta hava kirliliğine sebep olmaktadır.. Ayrıca endüstri tesislerinde kullanılan enerji çeşitlerine göre çok farklı miktarlarda çevreyi kirletmektedir.
1971’de ABD Jeolojik Araştırmalar Merkezi’nde Leopold tarafından geliştirilen matris, inşaat projelerinde sebep ve tesir ilişkilerinin kalitatif olarak belirlenmesini esas alan bir kontrol listesidir.Leopold sistemi, yatay eksende 100 proje faaliyeti, dikey eksende ise 88 çevresel karakteristik ve şart içeren bir açık matristir. Faaliyet ve çevre faktörlerinin sayıları değişebilir .
Matrisin yapılmasında şu adımlar takip edilir:
1. Teklif edilen, proje (faaliyet) ile ilgili tüm faaliyetler matrisin üst kısmında gösterilir, çevresel özellikler matrisin düşey kısmında yer alır.
2. Teklif edilen her bir faaliyetin altına, eğer bir etki mümkünse matrisin kenarındaki her bir parametrenin kesiştiği nokta arasında bir diyagonal çizilir.
3. Matris tamamlandıktan sonra, diyagonaldeki bir kutunun sol üst köşesine, beklenen etkinin şiddetini (boyutunu) gösteren ve 1-10 arasında değişebilen bir rakam konur. Burada 10 etkinin en büyük şiddetini, 1 en az şiddetini ifade eder. Her bir rakamdan önce eğer etki faydalı ise (-) konur. Kutunun sağ aşağı köşesine, etkinin önemini belirten ve 1-10 arasında değişen bir rakam konur.10 en büyük önemi, 1 ise en küçük önemi gösterir.
4. Büyük rakamlı kolon ve sıralar önemli tesirleri belirtir.
Şiddet objektiftir, mesela puanlı kontrol listeleri yardımıyla değerlendirilir. Önem ise sübjektiftir, şahıs ve grupların görüşlerine göre değerlendirilir.
Genelde değerlendirme üç şekildedir:
a) Önemli girişimler (maksimum puan).
b) Az önemli girişimler (minimum puan)
c) Orta derecede önemli girişimler (5-6)
Leopold matrisinin modifikasyonları çeşitli kuruluşlarda uygulanmaktadır. Kömür, petrol ve doğal gaz ile çalışan teknik santrallerin Leopold Matris ile değerlendirilmesi Çizelge-1, 2, 3′ te; nükleer santrallerin değerlendirilmesi ise Çizelge 4′ te görülmektedir.
EMİSYON KONTROL TEKNİKLERİ
Yanma Sırasında Uygulanan Teknolojiler
Yakma sistemlerinde kömürün yanması sonucu oluşan NOX ve SO2 emisyonlarının yanma sırasına kontrolünün sağlanabilmesi amacına yönelik olarak bazı yöntem ve teknikler geliştirilmiştir.
1. SO2 Emisyonu Kontrolü İçin Kimyasal Madde Enjeksiyonu:
SO2 gazlarının yanma sırasında kısmen uzaklaştırılması amacıyla uygulanan kimyasal madde enjeksiyon yöntemi genel olarak kireç, kireçtaşı, dolomit gibi kimyasallar kullanılarak gerçekleştirilir.
2. NOX Emisyonlarının Kontrolü İçin Uygulanan Yöntem ve Teknikler:
NOX emisyonları yanma sırasında uygulanan baca gazının resirkülasyonu, düşük NOX yakıcılarının kullanımı, kademeli yakma teknikleri ile kontrol altına alınabilmektedir.
Yanma Sonrası Uygulanan Teknolojiler
Kömürden temiz enerji üretimini sağlamaya yönelik olarak, yanma sırasında ortaya çıkan toz, kükürt ve azot oksit emisyonlarını azaltmaya yönelik teknolojiler dünya ölçeğinde yaygın uygulama alanı bulmuş teknolojilerdir.
1. Baca Gazı Desülfürizasyon Teknolojileri:
Yaş Prosesler: kireç/kireçtaşı ile yıkama prosesleri, sodyum bileşikleri ile yıkama prosesleri (tek alkali/çift alkali), amonyum sülfat prosesi, wellman-lord prosesi, magnezyum oksit ile absorpsiyon prosesi, deniz suyu ile SO2 giderme teknolojileri.
Yarı Kuru Prosesler : püskürtmeli kurutma prosesi
Kuru Prosesler : kuru püskürtme (enjeksiyon) prosesi, aktif kok ile adsorpsiyon prosesi, dolaşımlı akışkan yatak desülfürizasyon prosesi
2. Azot Oksit Emisyonlarını Giderme Teknolojileri:
Seçici katalitik indirgeme teknolojisi, seçici katalitik olmayan indirgeme teknolojisi
3. Toz Tutma Sistemleri:
Torba filtre (baghouse), elektrofiltre, siklonlar
Temiz kömür teknolojileri, ‘kömürün yanma verimini arttırmak ve çevresel etkileri en aza indirmek için tasarlanmış teknolojiler’ olarak tanımlanır. Temiz kömür teknolojileri günümüzde kullanılan konvansiyonel teknolojilere göre çevresel açıdan üstün teknolojik yenilikler ailesidir. Çoğu son 20-30 yılda geliştirilmiş olan bu teknolojiler arasında, kısa, orta ve uzun vadede elektrik üretim santrallarında kullanılabilecek teknolojiler aşağıda sıralanmıştır.
• Pulverize Kömür + Baca Gazı Arıtma (PK+BGA)
• Atmosferik Dolaşımlı Akışkan Yatakta Yakma (ADAYY-ACFBC)
• Basınçlı Kabarcıklı Akışkan Yatakta Yakma (BKAYY)
• Basınçlı Dolaşımlı Akışkan Yatakta Yakma (BDAYY-PCFBC)
• Entegre Gazlaştırma Kombine Çevrim (EGKÇ)
Günümüzde yüksek verimli süperkritik (SC) ve ultra‐superkritik (USC) kömür yakma teknolojilerinde önemli gelişmeler kaydedilmiştir. Kritik altı sistemlerde verimlilik, % 38-39 iken, USC sistemlerde çok daha yüksek bir performans elde edilebilmektedir. 600-620 0C sıcaklık ve 25 MPa basınç üzerindeki buhar çevrimi işletme koşullarındaki USC sistelmerde % 45-46 üzerinde verime ulaşılabilmektedir. Bu sistemlerde, birim ünite kapasitesi 1100 MWe değerine ulaşmıştır. Malzeme teknolojilerindeki mevcut gelişmelerin devam etmesi durumunda, önümüzdeki 10-15 yıl içerisinde bu sistemlerdeki verim değerlerinin % 50 ‘nin üzerine çıkması öngörülmektedir.
Aynı zamanda, dolaşımlı akışkan yatak teknolojilerinde de (CFBC-DAYY) önemli gelişmeler söz konusudur. Bu teknolojinin, ülkemiz kömürleri gibi düşük kaliteli kömürlerin düşük emisyon yayacak şekilde yakılmasına çok daha uygun olduğu bilinmektedir. 460 MWe kapasitesinde ilk süperkritik CFBC sistemi, Lagisza (Polonya)’da 2009’da devreye alınmıştır. CFBC teknolojileri, özellikle düşük kaliteli kömür, yüksek kükürt ve kül içeren kömürler ve biyokütle için önemli bir pazar durumundadır. Ülkemizde sanayi ve teshin (ısıtma) sektörlerinde önemli miktarlarda yerli ve ithal kömür kullanılmaktadır.
Ülkemiz önemli miktarda, ancak düşük kalitede kömür rezervlerine sahiptir. Bu kapsamda kömür kaynaklarımızın en uygun teknoloji ile değerlendirilmesi önem taşımaktadır.Santral, sanayi ve teshin (ısıtma) uygulamalarında düşük kaliteli kömürlerin ve/veya biyokütle kaynaklarının yakılmasına uygun, bu sistemlerde yanma verimini en üst seviyeye çıkaracak; çevresel etkileri en aza düşürecek ve verimliliği yüksek teknolojilerin geliştirilmesi gerekmektedir.
AKIŞKAN YATAKTA YAKMA TEKNOLOJİLERİ
Akışkan yataklı kazanlar atmosferik ve basınçlı olmak üzere iki grupta sınıflandırılabilir. Atmosferik basınç civarında çalışanlar atmosferik akışkan yataklı kazan(AAYK), 5-20 atm arasında çalışanlar, basınçlı akışkan yataklı kazan ( BAYK ) olarak adlandırılır.
Bunun dışında akışkan yataklı kazanlar akışkanlandırma koşullarına göre de kabarcıklı (KAYK) ve dolaşımlı (DAYK) akışkan yataklı kazanlar olmak üzere ikiye ayrılır.
1-Kabarcıklı Akışkan Yataklı Kazanlar ( KAY )
Bu proseste; bir kolon içinde altta yığılı durumda bulunan taneciklerin teşkil ettiği yatak bölgesine alttan düşük bir hızla hava verilmeye başlandığında, hava parçacıklar üzerinde fazla kuvvet uygulayamaz ve parçacıklar arasından kendine boşluklar bularak yukarı hareket eder. Bu durum parçacıkların hareket etmediği sabit yatak konumudur.
Akış hızı arttırıldıkça hava, parçacıklara daha fazla kuvvet uygular ve yatak içinde hava kabarcıkları oluşur. Bu kabarcıkların yatağı, su kaynamasına benzer bir şekilde terk ettiği görülür. Kabarcıklı akışkan yatak olarak adlandırılan bu sistemlerde, gaz-katı karışımının kapladığı hacim sabit yatak konumuna göre, daha fazladır.
Yatak bölgesi ile serbest bölge arasında gözle görülür bir yatak yüzeyi bulunmaktadır.
Bu kazanlarda, yatak içine verilen yakıt ve kireçtaşı parçacıkları alttaki dağıtıcı plakadan yanma odasına verilen ve yukarı doğru akmakta olan hava akımının arasında asılı kalırlar. Gazın hızı genellikle 1-3 m/s dir.
Yatağa beslenen kömür taneleri ilk olarak uçucu maddelerini kaybederler. Bunun sonucunda yatak içinde kömür taneleri yanarken, yatak üzerindeki serbest bölgede uçucu maddelerin yanması devam eder. Yanma sonucu oluşan uçucu kül, gazla beraber sürüklenir ve iri parçalar siklonda, ince taneler de daha ileride elektrostatik filtrelerde tutulur. Siklonda tutulan uçucu kül yatak bölgesine tekrar beslenerek yanma ve kükürt tutma verimlerinin artması sağlanır.
KAY kazanlarda kazan borularının bir bölümü yanmanın gerçekleştiği yatak bölgesinin içine yerleştirilerek 800 – 900 °C civarında sabit sıcaklık sağlanır. Kazanın diğer bölümlerinde uygun yerlere de baca gazlarının ısısından maksimum seviyede istifade edilecek şekilde kazan boruları yerleştirilir. KAY kazanlar özellikle yüksek kapasitelerde uygulanmazlar.
2-Dolaşımlı Akışkan Yataklı Kazanlar ( DAY )
Küçük tanecik boyutu ve yüksek gaz hızları sebebiyle bu tip kazanlarda yatak ve serbest bölge ayrımı yapılamaz.
Gaz hızları kabarcıklı sistemlerdekinin (~2 m/s ) 3-4 katı daha fazla olduğu için parçacıklar rahatlıkla sürüklenir. Böylece yatak ve seyrek bölgele ayrımı olmadan, yanma havasının da kademeli olarak beslenmesiyle yanmanın tüm kazan boyunca sürmesi sağlanır.
En alttan giren hava miktarı toplam havanın %60 -%75’ini oluştururken, geri kalan hava daha yukarı seviyelerden ikincil hava olarak sisteme verilir.
Yanma 840-900°C’da gerçekleşirken, ince tanecikler (< 450 mikron ) 6-8 m/s yanma gazı hızıyla yakıcının dışına taşınırlar. Bu parçacıklar genelde yanma odası çıkışına yerleştirilen siklon tarafından tutularak yanma odasına geri gönderilir. Böylece dolaşım gerçekleşmiş olur.
Parçacık dolaşımı ile, kömüre yanma için, kireçtaşına da kükürt tutması için yakıcı içinde daha uzun kalma süresi sağlanmış olur. Böylece parçacıkların ısısından n maksimum yararlanılır.
Bu sistemde kazan boruları yatağın içine yerleştirilmemiştir. Borular yanma odasının duvarlarına ve gaz yolu üzerine yerleştirilmiştir.
Akışkan yataklı kazanların teknolojisi gereği, hem kabarcıklı hem de dolaşımlı sistemlerde yakıt bünyesindeki kükürdün çok büyük bir bölümü yatakta kireçtaşı ile reaksiyona girerek tutulmuş olduğundan baca gazlarının kükürt içeriği düşüktür. Yatakta oluşan gazların kükürtten arındırılmış olması düşük sıcaklıkta korozyon tehlikesini ortadan kaldırır.
DAY yakma sisteminde kullanılan kömürün kükürt içeriğine ve kireçtaşının reaktivitesine bağlı olarak 2 – 2.5 Ca/S mol oranı ile, %90 ‘lara varan SO2 giderme verimi elde edilmektedir.
KAY birim alandan elde edilen güç 1.3 MW/m2 civarındadır. DAY yakma sistemlerinde ise partikül boyutunun küçük olması nedeniyle ısı transfer katsayıları KAY yakma sistemlerinden yüksek olup, birim yatak alanından elde edilen güç 4.5 MW/m2civarındadır. Bu durumda ısı transfer sisteminin boyutu ve maliyeti DAY’da daha azdır.
ENTEGRE GAZLAŞTIRMA KOMBİNE ÇEVRİM (EGKÇ-IGCC)
Gazlaştırma, kömür ve biyokütle gibi karbon içerikli maddelere sınırlı miktarda oksijen, hava, hava-su buharı karışımı veya zenginleştirilmiş oksijen içerikli hava verilerek yanabilen gaz bileşenlerin (CO, H2, CH4 v.b.) oluşumunu sağlayan bir süreçtir. Kullanılan yakıt cinsine, kullanım amacına ve sistem kapasitesine göre en çok tercih edilen gazlaştırıcı tipleri sabit yataklı, akışkan yataklı ve sürüklemeli akış yataklı gazlaştırıcılardır.
Temiz kömür teknolojileri kapsamında kömür kaynaklarından ileri dönüşüm teknolojileri kullanılarak elektrik, sıvı yakıt ve çeşitli kimyasallar elde etmek ve bunların temiz ve verimli bir şekilde enerji üretimi, ulaşım ve diğer sektörlerde kullanımına yönelik yoğun Ar-Ge ve teknoloji uygulama çalışmaları devam etmektedir. Halen işletimde veya inşa halinde olmak üzere kömür ve biyokütleden gazlaştırma yolu ile elektrik, sıvı yakıt veya çeşitli kimyasalların üretildiği çok sayıda ticari işletme mevcuttur ve bunların sayıları giderek artmaktadır.
Entegre kombine çevrim (IGCC) teknolojisi ile enerji üretimi söz konusu olduğunda da gazlaştırma sistemleri gündeme gelmekte ve bu alanda dünyada sınırlı sayıda kömür bazlı santralin işletimde olması dikkat çekmektedir. Ancak, bu santrallere ilave olarak, çok sayıda santralin planlama veya inşa halinde olduğu da bilinmektedir. IGCC teknolojisinin daha fazla yaygınlaşması için maliyetlerin düşmesi gereklidir. IGCC teknolojisi, özellikle sıfır emisyonlu santral teknolojilerinin temelini oluşturduğu için, önümüzdeki yıllarda bu teknolojinin çok daha hızla yaygınlaşacağı öngörülmektedir. Çünkü bu sistemlerde CO2 tutma söz konusu olduğunda gerekli ilave maliyet, pülverize yakma sistemlerine oranla çok daha düşük seviyelerde olmaktadır.
PULVERİZE KÖMÜR YAKMA
Günümüzde geleneksel olarak kömür yakarak güç üretimi sistemi, pulverize kömür yakma şeklindedir. Yüksek kül içeriklerinden dolayı her zaman uygun olmamalarına karşın,bu sistemde çok çeşitli kalitedeki kömürler kullanılabilir. Pulverize kömür yakma ile çalışan termik santrallerde öncelikle kömür, öğütülerek toz haline getirilir. Toz haline getirilmiş olan bu kömür daha sonra yüksek sıcaklıklarda yakılacağı fırına püskürtülür. Elde edilen sıcaklık, buhar türbinini döndürecek ve jeneratörü çalıştıracak olan buharın üretimi için kullanılır. Bu sistemde verimler gün geçtikçe yükselmekte ve bunun sonucunda da emisyonlar azalmaktadır.
