Termik Santral Küllerinde Yanmamış Karbonun Pulverize Kömür Boyut Dağılımı ve Uçucu Madde İçeriği ile İlişkisi

Bu çalışmada, iki termik santral özelinde uçucu küller yanmamış karbon açısından incelenmiş ve elde edilen analiz sonuçları kömürün kısa analiz sonuçlarıyla ve kömürün öğütülme sonrası boyut parametreleriyle karşılaştırılmıştır. İncelenen ilk santral için, yanma kazanının aynı şartlar altında farklı kömür örnekleriyle çalıştığı bir süreç incelenirse ve bu süreçte küllerde farklı değerlerde yanmamış karbon tespit edilirse, bunun nedeninin daha çok kömüre ait nedenler olduğu düşünülebilir. Bu çalışmada, iki farklı santral değerlendirilmiş olup, 17 farklı uçucu madde içeriği olan kömür kullanan birinci santralde gözlemlenen 17 farklı yanmamış karbon değerinin ilişkisi kurulmuş ve sonuçlar kömürün uçucu madde içeriğinin yanmamış karbon üzerinde oldukça etkili olduğunu göstermiştir. İkinci santralde ise pulverize kömür örneklerinin boyut dağılımları incelenmiş ve boyut parametreleriyle yanmamış karbon arasındaki ilişkiler belirlenmiştir. Kömür boyut dağılımına ait D32 boyut parametresinin yanmamış karbon ile ilişkisinin anlamlı olduğu sonucuna varılmıştır.Anahtar kelimeler: Yanmamış karbon, Kömür, Boyut parametreleri, Termik santral, Uçucu madde.

The Relationship of Unburned Carbon in Coal fired Power Plants with Pulverized Coal Size Distribution and Volatile Matter Content

In this study, considering two specific coal fired power plants, fly ash samples were analyzed in terms of unburned carbon and amount of unburned carbon in these samples were compared to coal proximate analysis results and the size parameter results of coal samples after grinding. For the first power plant under investigation, if a period of same conditions of same boiler utilization of different types of coals considered, and if different amounts of unburned carbon is observed in fly ashes in that specific period, the reason behind either high or low amount of unburned carbons can be explained mainly by coal related factors. In this study, two different coal fired power plant were investigated and regarding the first one, 17 utilized coal type with different volatile matter content and their corresponding unburned carbon in ash is plotted and the obtained correlation between coal volatile matter and unburned carbon in ash showed that volatile matter content of coal is dominantly affecting the coal burnout. Regarding the second coal fired power plant investigated, pulverized coal samples collected are analyzed in terms of their size distribution and relationships between size parameters and unburned carbon were determined. It was concluded that, D32 size parameter shows one of the better relation between unburned carbon among other size parameters.Keywords: Unburned carbon, Coal, Size Parameters, Power plant, Volatile matter

PDF

___

[1] Volkan S. 2006. Afşin-Elbistan termik santrali uçucu küllerinden yanmamış karbonun geri kazanımı. Yüksek Lisans Tezi, Çukurova Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Adana.
[2] Yan W., Li J. 2009. Modelling of the unburned carbon in fly ash. EPE, 1: 90-93.
[3] Bartonova L., Klika Z., Pears D.A. 2006. Characterization of unburned carbon from ash after bituminous coal and lignite combustion in CFBs. Fuel, 86: 455-463.
[4] Pallarés J., Arauzo I., Teruel E. 2009. Development of an engineering system for unburned carbon prediction. Fuel, 88: 187-194.
[5] Moroń W. 2007. In combustion characteristics of blended coals, third European combustion meeting, Proceedings of the European Combustion Meeting: United Kingdom. 10.1094/PDIS91-4-0467B
[6] Lee B.H., Eddings E.G., Jeon C.H. 2012. Effect of Coal Blending Methods with Different Excess Oxygen on Unburned Carbon and NOx Emissions in an Entrained Flow Reactor. Energy Fuels, 26: 6803-6814.
[7] Granite E., Pennline H. 2000. In: Proceedings of the technical sessions presented by the Conference on carbon on utility fly ash. May 16, 2000, Pittsburgh, USA.
[8] Li Y., Zhang J.S., Liu Q., Lu J.L., Yue G.X., Sarofim A.F., Beér J.M., Lee Y.Y., Eliasson B. 2001. A study of the reactivity and formation of the unburnt carbon in CFB fly ashes. Dev Chem Eng Mineral Process, 9: 301-312.
[9] Shibaoka M. 1986. Carbon content of fly ash and size distribution of unburnt char particles in fly ash. Fuel, 65: 449-450.
[10] Stubington J.F., Wang A.L.T. 2000. Unburnt carbon elutriation from pressurised fluidised bed combustion of Australian black coals. Fuel, 79: 1155-1160.
[11] Yilmaz S. 2019 The Relationship between Unburned Carbon Levels in Coal Combustion Ash and Volatile Matter Content in Coal. Combustion Science and Technology, 1-10.
[12] ASTM D3175-07, 2007. Standard Test Method for Volatile Matter in the Analysis Sample of Coal and Coke. ASTM International, West Conshohocken, PA, https://doi.org/10.1520/D3175- 07.
[13] ASTM D7348-13, 2013. Standard Test Methods for Loss on Ignition (LOI) of Solid Combustion Residues. ASTM International, West Conshohocken, PA, https://doi.org/10.1520/D7348-13.
[14] Bilen M. 2013. Eren Enerji Zonguldak Termik Santrali Küllerinin Yanmamış Karbon Bakımından Değerlendirilmesi. Yüksek Lisans Tezi, Bülent Ecevit Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Zonguldak.
[15] Bilen M., Kizgut S. 2016. Modeling of unburned carbon in fly ash and importance of size parameters. Fuel Processing Technology, 143: 7-17.