Termik santral baca gazı desülfürizasyon sisteminin optimizasyonu
Optimization of the thermal power plant flue gas desulfurization system
Yazar: HALİL İBRAHİM GÖNÜL
Danışman: PROF. DR. SAİT KIZGUT
Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Maden Mühendisliği ve Madencilik = Mining Engineering and Mining
Dizin: Baca gazı = Flue gas ; Bilyalı değirmen = Ball mill ; Kükürt = Sulfur ; Kükürt giderme = Desulfurization ; Soğurucular = Absorbers ; Termik santraller = Thermal power plants

Özet:
Termik santral prosesinde kömürün yanması sonucunda ortaya çıkan yanma gazları ve kül, çevresel etkilerin azaltılması amacıyla arıtılmaktadır. Kömür içeriği çıkarıldığı kaynağa göre kalori, kül, kükürt, uçucu madde ve ergime sıcaklıkları açısından büyük ölçüde değişkenlik göstermektedir. Baca gazı içerisindeki kükürt emisyonunun arıtılması için absorbsiyon yöntemi kullanılmaktadır. Çalışma kapsamında ıslak tipli kireç taşı kullanan desülfürizasyon (WFGD) sistemi incelenmiş ve gerçek saha koşulları altında inceleme ve testler yapılmıştır. Kükürt tutma verimini etkileyen ana faktörler kömür kükürt içeriği, baca gazı debisi, pH, sıcaklık, kireç taşı tane boyutu, sirkülasyon sistemi nozulları ve sıvı/gaz oranıdır. WFGD sisteminin optimizasyonu için proses içerisindeki ana ekipmanlar bölümlere ayrılarak uygun çalışma koşulları tespit edilmiştir. Kömür bileşimine göre baca gazı debi hesaplamaları yapılmıştır. Kireç taşı değirmen sisteminde öğütme performansları incelenerek devreden yük miktarının hesaplanması için saha ölçümleri yapılmıştır. Kireç taşı partikül analizleri ile optimum koşullar belirlenmiştir. Absorber sistemindeki nozulların bakım öncesi ve sonrası durumlarına göre kükürt tutma verimi incelenmiştir. Absorber sistemine giren kükürt emisyon yüküne göre sistemde çalışması gereken sirkülasyon pompa sayısı, kireç taşı tüketimi, değirmen sayısı ve bu sistemlerin nasıl çalışması gerektiği tarif edilmiştir. Optimum çalışma koşullarının sağlanması sonrasında enerji tüketimindeki tasarruf miktarları da çalışma kapsamına dahil edilmiştir.

Abstract:
Combustion gases and ash resulting from the combustion of coal in the thermal power plant process are treated in order to reduce environmental impacts. Coal content varies greatly in terms of calories, ash, sulfur, volatile matter and melting temperatures, depending on the source from which it is extracted. Absorption method is used to purify the sulfur emission in the flue gas. Within the scope of the study, the desulphurization (WFGD) system using wet-type lime was inspected and examinations and tests were carried out under real field conditions. The main factors affecting the sulfur removing efficiency are coal sulfur content, flue gas flow rate, pH, temperature, lime particle size, circulation system nozzles and liquid/gas ratio. For the optimization of the WFGD system, the main equipment in the process was divided into sections and suitable working conditions were determined. Flue gas flow calculations were made according to the coal composition. By examining the grinding performances in the lime mill system, field measurements were made to calculate the amount of load carried over. Optimum conditions were determined by lime particle analysis. The sulfur removing efficiency of the nozzles in the absorber system was investigated according to their pre- and post-maintenance conditions. According to the sulfur emission load entering the absorber system, the number of circulation pumps that should work in the system, the lime consumption, the number of mills and how these systems should work are described. After ensuring optimum working conditions, the amount of savings in energy consumption is also included in the scope of the study.