Thread Content
(1) Kömür seçim teknolojisi: Kömürün arıtılmasını geliştirmek ve ticari kömürün kalitesini artırmak, kirliliği kaynağında azaltmanın etkili yollarından biridir. Ülkemizde 1997 yılında ham kömürün seçim oranı %25,73’tü. Kömür arıtımının odak noktası, kok kömüründen enerji kömürüne kaydı; geçmişte sadece kül azaltımına odaklanılırken, artık hem kül azaltımı ve kükürt giderimi bir arada yürütülüyor, aynı zamanda arıtılmış kömürden pirit de geri kazanılıyor. Küçük çaplı ağır ortam santrifüjleriyle yapılan ayırma işlemi ve ekipmanları, ince taneli kömür slajlarında hem kül oranını azaltmayı hem de kükürtü gidermeyi mümkün kılar; 0,5–0,04 mm boyutundaki kömür slajlarının ayrılmasında inorganik kükürtün giderilme oranı %67,90–70,30 arasındadır. 12 m2’lik büyük bir rüzgarlı kuru kömür seçim makinesi kullanılan yıllık 1,5 milyon tonluk kömür seçim tesisi üretime başlamıştır. Bu tesisin ton kömür başına yatırım maliyeti 4,25 yuan, işleme maliyeti ise 2,15 yuan’dır. Ayırma verimliliği %90’ın üzerindedir ve dışarı atılan toz miktarı (50 mg/m3) çevre standartlarına uygundur. Kömürdeki kül ve kükürt oranlarını önemli ölçüde azaltma sorununu çözmeye yönelik bazı yeni teknolojiler, örneğin büyük çaplı üç ürünlu basınçsız beslemeli ağır ortam santrifüjleri ve çeşitli şekillerdeki mikro kabarcık flotasyonu yöntemleri sırasıyla başarıyla geliştirilmiş ve üretime geçirilmiştir. Ancak ülkemizin kömür seçim teknolojisi genel olarak uluslararası ileri düzeylerle kıyaslandığında oldukça büyük bir fark göstermektedir; birincisi, ham kömürün seçilme oranı düşüktür (ülkemizde %25,7 iken gelişmiş ülkelerde bu oran %90’ın üzerindedir) ； İkincisi, gelişmiş kömür seçim işlemlerinin oranı düşüktür (örneğin ağır ortamla seçim; ülkemizde yalnızca %23 iken, gelişmiş ülkelerde %60’ın üzerindedir) ve rafine kömürün kalitesi düşüktür ； Üçüncüsü, ortalama fabrika boyutları küçük, otomasyon düzeyi düşük, ekipmanların güvenilirliği zayıf ve üretim verimliliği düşüktür. (II) Su kömürü slurry teknolojisi: Baiyanghe Elektrik Santrali’nde 2000 saatlik deneme çalışmalarının ardından su kömürü slurry’nin yağ yerine kullanılması sonucunda, tamamen su kömürü slurry ile yakıldığında yanma verimliliği %98’in üzerinde, kazan verimliliği ise %89’un üzerindedir. Kazan yükü %40–100 aralığında olduğunda da stabil bir şekilde yanabilir ve bu durum ağır petrolle yakmanın etkileriyle aynıdır. Maden bölgesinde linyit hamurunun yakılması konusunda ilerleme kaydedildi. %41–43 küller içeren yüksek kül oranlı linyit kullanılarak hamur hazırlanmakta ve 10 t/s kapasiteli zincirli fırınlarda yakılmaktadır. Toplam 2008 saat çalıştırıldıktan sonra, kazanın ısı verimliliği, sadece katmanlı yakımla kullanılan blok kömürde %53,99 iken, kömür slurry’sinin de eklenmesiyle %68’e yükseldi; yanma verimliliği ise %63,7’den %79,01’e çıktı. (III) Döngüsel akışkan yatak (CFBC): Yurtdışında CFBC teknolojisi daha büyük ölçeklere doğru gelişmektedir. Şu an tek ünite kapasitesi en yüksek olan CFBC kazanlarına (250 MW, buhar üretimi 700 ton/saat) sahip elektrik santralleri Fransa’da faaliyete geçmiştir. Kazanların verimliliği %90,5, kükürt giderme oranı %93 olup, Nox emisyonları 250 mg/Nm3’ün altındadır. Ülkemiz artık 75 t/saat kapasiteli döngüsel akışkan yataklı kazanlar tasarlayıp üretebilecek kapasiteye sahiptir ； Kendi geliştirilen 220t/h CFB kazanı demonstrasyon projesi ve ithal edilen 410t/h döngüsel yataklı kazan projesi yürütülmektedir. CFB’nin tasarımına ilişkin temel araştırmalarda da bazı ilerlemeler kaydedildi ve döngüsel yatak için özel tasarım yazılımı geliştirildi ； 125 MW yeniden ısıtmalı kazan tipinin mühendislik tasarımı araştırmaları ve yeni 75 t/h ile 130 t/h döngüsel akışkan yataklı kazanların araştırma ve tasarım çalışmaları. (d) Kapsamlı Gazlaştırma Entegre Döngüsü (IGCC): Kömür gazlaştırma entegre döngüsüyle elektrik üretimi (IGCC), günümüzde dünyanın gelişmiş ülkeleri tarafından aktif olarak geliştirilen, verimli ve düşük kirlilikli bir temiz kömürle elektrik üretimi tekniğidir. Sadece giderek daha sıkı hale gelen çevre koruma gerekliliklerini karşılamakla kalmaz, aynı zamanda elektrik üretim verimliliği %45’in üzerine çıkabilir; bu da onu 21. yüzyılın önde gelen temiz kömürle elektrik üretim yöntemlerinden biri haline getirebilir. Amerika’daki IGCC pilot projesinde önemli ilerleme kaydedildi; Wabash River elektrik santralinin gazlaştırma tesislerinin yenilenmesi projesinde sistemin güç üretim kapasitesi 262 MW, tasarım güç verimliliği %38 ve kükürt giderme verimliliği %98’in üzerindedir. Proje, 1998 Kasım'ında ticari pilot çalışmasını tamamladı. Tampa Elektrik Şirketi’nin IGCC santrali, 250 MW’lık bir sistem gücüne sahip olup, tasarım güç verimliliği %40, kükürt giderme verimliliği ise %96’dan fazladır. Ticari pilot işletiminin 2001 Ekim ayında tamamlanması öngörülmektedir. Pinon Pine IGCC elektrik üretim projesinin sistem güç kapasitesi 99 MW olup, tasarım güç verimliliği %40,7’dir. Ticari pilot işletiminin 2000 yılının Temmuz ayında tamamlanması beklenmektedir. Ülkemizde IGCC ile ilgili kritik teknolojilerin araştırılması başlamıştır; bu araştırmalar IGCC süreci, gazlaştırma, gaz arıtma, gaz türbini ve atık ısı sistemleri gibi alanlardaki kritik teknolojileri kapsamaktadır. Yantai elektrik santralinde 1GW’lık bir pilot santral inşa edilmesi planlanıyor. (V) Kömür gazlaştırması: Kömür gazlaştırma teknolojisi, önemli bir enerji dönüşüm tekniğidir ve kimya, metalurji, makine, inşaat malzemeleri, sivil gaz tüketimi gibi alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Şu an ülkede her yıl yaklaşık 60 milyon ton kömür gazlaştırma amacıyla kullanılmaktadır. Ülkemizde getirilen bazı ileri büyük ölçekli gazlaştırma teknolojileri şu an kullanımda. Ülkemizdeki küçük ve orta ölçekli gazlaştırma işlemleri esas olarak blok kömür sabit yatak gazlaştırma teknolojisiyle gerçekleştirilmektedir. Bu teknolojinin seviyesi düşük, verimliliği az ve kirliliği yüksektir; bu nedenle acilen teknolojik yenilemelere ihtiyaç vardır. Yerleştirilen bazı daha gelişmiş gazlaştırma teknolojileri, istikrarlı işletim, teknik ekipmanların yerlileştirilmesi, ekonomik yatırım ve işletme verimliliği açısından da birçok sorun barındırmaktadır. Bu nedenle, Çin’in fikri mülkiyetine sahip, ülkenin koşullarına uygun, verimli ve temiz modern gazlaştırma teknolojilerinin geliştirilmesi gerekmektedir. Kömür madenlerindeki artık gazın gazlaştırılmasında yeraltı gazlaştırma teknolojisinin kullanımına ilişkin denemelerde belirli ilerlemeler kaydedilmiştir. (Altı) Kömür sıvılaştırma, kömürün dönüştürülmesinde önemli bir teknolojidir. Çin-Almanya, Çin-Japonya ve Çin-Amerika iş birliğiyle yürütülen üç kömürün doğrudan sıvılaştırılması alanındaki endüstriyel pilot projesinin fizibilite çalışmaları devam etmektedir. Çin-Almanya iş birliğinde, Yunnan’dan elde edilen linyitler, Almanya’daki DMT şirketinin geliştirdiği teknoloji kullanılarak endüstriyel koşullarda test edilmiş ve en iyi işlem koşulları belirlenmiştir; sıvılaştırılmış yağ verimi %53’e ulaşmıştır ； Çin’de üretilen sabit yatak hidrojenleştirme katalizörü üzerinde koşullu testler yapıldı ve sonuçlar, bu katalizörün Almanya’daki IGOR prosesi için uygun olduğunu gösterdi ； Örnek fabrika için fizibilite raporu tamamlandı. Japonya’daki 1 t/d cihazında, Çin’den gelen Yilan kömürü, Çin’den gelen Xilin kükürt demir cevheri katalizörü ve Japonya’dan gelen sentetik demir sülfür katalizörü kullanılarak doğrudan sıvılaştırma koşulları üzerine deneyler yapıldı; yağ verimi %52–57 arasında oldu. Çin-ABD iş birliği kapsamındaki China Shenhua kömürünün doğrudan sıvılaştırılması konusundaki fizibilite çalışmalarının ilk aşaması tamamlandı. ABD’deki HTI şirketinin sürekli küçük ölçekli deney cihazlarında Shenhua Ningtiao Ta kömürü üzerinde 6 farklı koşulda deneyler yapıldı; HTI’nin teknolojisi ve GelCat katalizörü kullanılarak elde edilen yağ oranı %63–%68 arasında oldu ； (7) Yakıt hücresi: Bilim ve Teknoloji Bakanlığı, UNDP’nin desteğiyle yakıt hücresi kullanılan otobüsler için bir pilot proje yürütüyor. (8) Duman arıtma teknolojisi: Günümüzde dünyada 500’den fazla duman desülfürizasyon tesisi faaliyet göstermektedir. Bunların %90’ından fazlası (ünite kapasitesine göre) ıslak desülfürizasyon yöntemiyle gerçekleştirilmektedir. Yarı kuru döner püskürtme yöntemi ve fırın içi püskürtmeli emici kullanımı – nemlendirilmiş aktif kükürt giderme işlemi Avrupa’da yaygın olarak kullanılmaktadır. Akışkan yatak yakma tekniği, yanma sürecinde SO2 ve NOx oluşumunu etkili bir şekilde kontrol etmesi nedeniyle giderek daha fazla önem kazanmaktadır. Japonya, yüzey ısı işlemi uygulanmış aktif karbon lifleri (ACF) kullanarak baca gazlarını desülfürize etme ve denitratlandırma konusunda deneysel araştırmalar yürütmüş ve çok iyi sonuçlar elde etmiştir. . ACF kullanılarak baca gazlarının arıtılması teknolojisi yarı kuru oksidasyon tipine aittir ve avantajları şunlardır: Kükürt ve azot giderme reaksiyonları oda sıcaklığında gerçekleşir ve yan ürün olarak oluşan sülfürik asit, sülfatlar ile nitrik asit, nitratlar gibi maddeler sürekli olarak geri kazanılabilir. Bu kömürle çalışan kazanlar için kullanılan duman gazı desülfürizasyon ve denitrifikasyon teknolojisi, yüksek desülfürizasyon ve denitrifikasyon verimliliğine sahip olmasının yanı sıra az su tüketir ve gerekli ekipmanlar basittir; şu an pratik uygulamalar için araştırmalar yürütülmektedir. Ülkemizde hava kirliliğinin giderek artmasıyla birlikte, duman arıtma teknolojilerine toplumun her kesiminden daha fazla önem verilmektedir. ““Çin-Japonya İşbirliği Elektron Demetli Duman Desülfürizasyonu Pilot Projesi”, toplamda 2400 saat çalıştı ve 28 Mayıs 1998 tarihinde **tamamlanma denetimi onayını aldı. Bu örnek proje, Chengdu elektrik santralinin 200 MW’lık ünitelerindeki kazanlardan elde edilen 300.000 m³/saatlik duman gazını işlemekte olup, şu an dünyada faaliyette olan en yüksek duman gazı işleme kapasitesine sahip elektron demeti külünden arındırma cihazıdır. Kükürt giderme oranı ve azot giderme oranı sırasıyla %80 ve %10 olan tasarım değerlerinin üzerindedir; tüm işletme tüketim göstergeleri ise tasarım değerlerinin altındadır. Ayrıca, Finlandiya’daki IVO şirketinin fırın içi kalsiyum püskürtme ve nemlendirilmiş aktive etme birleşik işlemi ile Japonya’daki Hitachi şirketinin yüksek hızlı düz akışlı ıslak işlemi uygulanmaktadır. Uluslararası alanda mevcut olan, yüksek kükürt giderme verimine sahip olgun teknolojilerin ülkemize getirilmesi, ekipman tasarımı, işletimi ve yönetimi konularında edindiğimiz deneyimler açısından faydalı olacaktır. Ancak yabancı teknolojiler ve ekipmanların maliyeti yüksektir; bu nedenle ülkemizin ekonomik durumu göz önünde bulundurularak, ülkemizin koşullarına uygun teknolojiler ve süreçler geliştirilmeli ve yaygınlaştırılmalıdır. Yerli duman arıtma teknolojileri üzerine temel araştırmalar ve küçük-orta ölçekli kazanlardaki duman arıtma teknolojilerinde de belirli ilerlemeler kaydedilmiştir. Desülfürizasyon ajanının desülfürizasyon verimliliğini artırmak için, Ca(OH)2’ye nem çekmeye yatkın tuzlar ve alkali maddeler eklenir veya yanma külleri ile Ca(OH)2 hidratları adsorban olarak kullanılır ； Aktif kömür veya aktif karbon kullanılarak adsorban olarak uygulanması, laboratuvar araştırmalarında belirli sonuçlar vermiştir. Küçük ve orta ölçekli kazanlar için uygun olan ağ tabanlı kül alma ve kükürt giderme sistemleri, çift tıklama yöntemiyle kül alma ve kükürt giderme işlemleri de ilk aşamada olumlu sonuçlar vermiştir. (IX) Kömür küllerinin kapsamlı kullanımı: Ülkemizde kömür külleri üzerine yapılan araştırmalar ve uygulamalar, büyük miktarlarda kullanım yönünde odaklanmaktadır; örneğin betona karıştırılması, köprü inşaatları, barajlar, yüksek binaların temelleri, nükleer enerji santrallerinin güvenlik kabukları gibi alanlarda kullanılmaktadır. Şu an inşa edilmekte olan Sanxia Projesi’nde yaklaşık 1,338 milyon ton kömür külleri kullanılması beklenmektedir. Daha büyük ölçüde kullanımı, olgunlaşmış olan bu teknolojiyle yüksek standartlı otoyollar inşa etmede gerçekleşmektedir ve bu teknoloji Şanghay-Nanjing, Pekin-Shenzhen ve Pekin-Hebei otoyol projelerinde uygulanmaktadır. Kül, ayrıca maden alanlarının doldurulmasında ve tarımda toprağı iyileştirmede kullanılır. 2000 yılına kadar ülkemizdeki linyit külü emisyonlarının 160 milyon ton seviyesine ulaşması beklenmektedir. Bu nedenle linyit külünün kullanımı konusunda daha fazla çaba gösterilmeli, kullanım alanları genişletilmeli, kullanım miktarı artırılmalı ve verimliliği yükseltilmelidir. (X) Kömür yatağı gazının kullanımı ve geliştirilmesi: Kömür yatağı gazı araştırma ve geliştirme çalışmalarında belirgin ilerlemeler kaydedilmiştir. 1998 yılında Shanxi’nin Qinshui havzasında ve kuzeydoğudaki Hegang bölgesinde toplam 11 kömür yatağı gazı kuyusu açılmıştır. Tunliu-003, Tunliu-006 ve Tunliu-007 kuyularından günlük 7000 m³, 10.000 m³ ve 16.000 m³’den fazla endüstriyel ölçekte kömür yatağı gazı elde edilmiştir. Ayrıca yaklaşık 550 kilometrekarelik bir alanın gaz içerdiği tespit edilmiştir. Araştırma sonuçları, bölgenin büyük kömür gazı sahalarının oluşması için gerekli jeolojik koşullara sahip olduğunu göstermektedir. Jinan’ın güneyinde 3 kuyu tamamlandı ve Jin Shi 1 kuyusunda günlük 7000 m3 üretim elde edildi. ““Çin’in kömür yatağı gazı kaynaklarının değerlendirilmesi” projesindeki araştırma çalışmaları devam etmektedir. Liupanshui, Büyük Kuzey Çin, Kuzeydoğu Üç Nehir ve Liaozhong olmak üzere dört bölgedeki araştırmalar ilk aşamada tamamlanmıştır. Projenin genel raporunun 1999 yılında hazır olması beklenmektedir. ABD’li TEXCO, PHILLIPS ve ARCO gibi üç petrol şirketiyle birlikte Huaibei, Linxing, Sanjiao, Sanjiao Bei ve Shilou olmak üzere beş bölgede kömür yataklarından gaz elde etme amacıyla araştırma ve geliştirme projeleri yürütülmektedir. Beş işbirliği bölgesinin toplam alanı 11216,8 km2 olup, kömür gazı kaynaklarının miktarının 653,5 milyar m3 olduğu tahmin edilmektedir. 9 kömür gazı kuyusunun sondajı tamamlandı ve iyi kömür gazı verileri elde edildi.