Pulverize linyit yakıtlı termik santrallarda değirmenlerin öğütme performanslarının tespiti ve kazan yanma veriminin iyileştirilmesi
Assesment of coal mills' performance and improvement of boiler combustion efficiency in pulverized lignite fired thermal power plants
Yazar: MUSTAFA METİN ÇAM
Danışman: YRD. DOÇ. DR. SALİH ÖZEN ÜNVERDİ
Gebze Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Kömür kazanları = Coal boilers ; Linyit kömürü = Lignite coal ; Performans ölçümleri = Performance measurements ; Toz kömürler = Pulverized coals ; Toz ölçüm cihazı = Powder measuring machine ; Verimlilik ölçümü = Productivity measurement

Özet:
Bu çalışma, temelde deneysel bir çalışma olup, Soma B Termik Santralı 2. Ünitesinin pulverize linyit yakıtlı buhar kazanında gerçekleştirilmiştir. Çalışma iki aşamadan oluşmaktadır: Birinci aşama değirmen öğütme performansının tespiti olup, santrallarda rutin yapılan kömür ve kül analizleri dışında, kazana beslenilen kömürün tane iriliği ve pulverize kömür kanallarında yakıt-gaz debileri özel bir test düzeneği yardımı ile belirlenmiştir. Elde edilen veriler yorumlanarak değirmenlerin öğütme ve ayırma performansı ortaya konmuştur. İkinci aşama birinci aşama testlerin devamı niteliğinde olup, kazan yanma verimini iyileştirmeye yönelik deneysel çalışmalardır. Bu kapsamda yanma veriminde etkin rol oynayan; yakma havası miktarı, yakıt-hava karışımı, gaz hızları ve pulverize kömür tane iriliği ile ilişkili birtakım testler gerçekleştirilmiştir. Bu testler: yakıcı girişi hava ayarları, yakma havasının kontrolü ve altı değirmenin birlikte çalıştırılması testleridir. Bu çalışmalar sonucunda kazan için kritik işletme parametreleri belirlenmiş ve problemlerin kök nedenleri ortaya çıkarılarak mevcut duruma uygun çözüm önerileri sunulmuştur. Ünite kazanın tam yükte, ön ısıtıcı çıkışı O2 oranı %5,5-6, ikincil hava klape konumları alt ve üst sırasıyla %50 ve %25 açıklıklarda, kış aylarında 6 değirmen birlikte her biri %75 yükte, yaz aylarında ise 5 değirmen her biri %90 yükte, çalışacak şekilde işletilmesi tavsiye edilmiştir. Bu çalışmada ayrıca, bir pulverize linyit yakıtlı kazanda yanma performansını iyileştirmeye yönelik yapılabilecek test ve analizler konusunda yeni bir yaklaşım sunulmuştur.



Anahtar Kelimeler: Pulverize kömür ateĢlemeli kazanlar, eĢkinetik kömür nekleme düzeneği, kirli hava testi, birincil hava, ikincil hava, değirmen.

Abstract:
This thesis consists of experimental studies which were carried out in the pulverized lignite-fired boiler of Soma B Thermal Power Plant Unıt 2. The study consists of two steps: The first step is the determination of the grinding mill performance. Within this first step, besides routine coal and ash analysis in a pulverized lignite fuel thermal power plant, pulverized coal grain-size distribution and fuel-gas quantities in each channel is determined with the help of special test equipment after a pulverized coal mill. Current mill performances are determined by evaluating the collected test data. Second step which is the continuation of first step consists of experimental work to improve boiler combustion efficiency. Within this scope, the amount of combustion air and its mixture with pulverized coal fuel, which plays an active role in the efficiency, gas velocity and particle size associated tests are conducted. These are burner inlet air setting, combustion air setting and operation with the six mills tests. As a result of these studies, critical operational parameters are determined and root-cause analysis of the problems are obtained, yielding some propositions on the solution of current problems. Following operational parameters are recommended: O2 ratio at preheater outlet is to be 5,5-6%, lower and upper secondary air flap openings to be 50% and 25% respectively, operation of 6 mills each of them at 75% load in winter and operation of 5 mills each of them at 90% load in summer. This study presents a new procedure for tests and analysis to determine current performances of thermal power plant boilers and to improve the combustion in a pulverized lignite-fired boiler.


Key Words: Pulverized lignite fired boilers, isokinetic coal sampling, dirty air
testing, primary air, secondary air, mill.