Sap ve saman yakıcıların işletim ve tasarım parametrelerinin belirlenmesine yönelik model çalışması


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Uludağ Üniversitesi, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2001

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: HALİL ÜNAL

Danışman: KAMİL ALİBAŞ

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu çalışmada, Türkiye'de büyük üretim potansiyeline sahip, buğday ve ayçiçeği ürünlerinin, hasat artığı olan saplarının enerjiye dönüştürülmesi üzerinde çalışılmıştır. Bu amaçla 6 m2 ısıtma yüzeyli, sıcak su ısıtmalı, duman borulu yaran silindirik bir katı yakıt kazam kullanılmıştır. Üretilen sıcak su ile, iç hacmi 388 m3 olan Tarım Makinaları Bölümü atölyesi ısıtılmıştır. Buğday sapları; balya dilimleri (I.form), gevşek saman (II.form) ve torbalanmış saman (IIl.form), ayçiçeği sapları da aynı şekilde tarla hasat artığı (I.form), parçalanmış halde gevşek olarak (II.form) ve parçalanarak torbalanmış (III.form) şeklindeki üç değişik formda, yuvarlak, oblong ve karışık (yuvarlak+oblong) delikli üç değişik ızgara üzerinde yakılmışlardır. Yakıtlar ızgaralarda, önden ve alttan doğal emişli ve alttan tan üflemeli olarak yakılmıştır. Bu çalışmanın amacı, buğday ve ayçiçeği saplarının değişik yakıt formlarında, değişik ızgaralarda ve değişik yakma koşullarındaki kazan verimlerini bularak, en uygun yakma şeklim belirlemektir. Ayrıca, çevre kirliliği açısından, yakıtların değişik yakma koşullarındaki baca gazı emisyon değerleri (CO, SO2 ve NO*) belirlenerek, bunlar hem kendi aralarında hem de yönetmelik sınır değerleri ile karşılaştırılmıştır. Sapların yakılması sırasındaki en uygun hava fazlalık sayılan belirlenmiştir. Çalışmada, buğday ve ayçiçeği saplarının yakma deneyleri sonuçlarına göre, yakıt ve işletme maliyeti analizi yapılarak, alışılagelmiş kazan yakıtı olan kömür ve fuel-oil ile karşılaştırılmıştır. Araştırma sonuçlarına göre, buğday ve ayçiçeği saplarının I. formları için en yüksek kazan verimleri sırasıyla % 25,7 ve % 25,1 ile yuvarlak delikli ızgaranın önden yakma şekillerinde bulunmuştur. Buna karşılık gelen anma ısı güçleri de sırasıyla 51 135,5 kJ/h ve 57333,7 kj/h olmuştur. Yakıtların bu formunda en yüksek kazan yanma ısı güçleri 308522,0 kJ/h ve 266445,0 kJ/h değerleri ile karışık delikli ızgaranın alttan doğal emişli ve alttan fan üflemeli denemelerinde olmuş, ancak kazan anma ısı güçlerinin yüksek olmaması kazan verimini düşürmüştür, n. formdaki denemelerde en yüksek kazan verimleri, buğday sapında % 35,8 ve ayçiçeği sapında % 30,5 ile yuvarlak delikli ızgaranın önden yakma koşullarında gerçekleşmiştir, m. formdaki denemelerde ise en yüksek kazan verimleri, buğday sapında % 32,9 ile karışık delikli ızgaranın alttan fen üflemeli yakma şeklinde, ayçiçeği sapında % 30,9 ile yuvarlak delikli ızgaranın yine alttan fan üflemeli yakma şeklinde ulaşılmıştır.11 Buğday ve ayçiçeği saplarının baca gazı ölçümlerinde, yakıtların I. formları için her üç ızgarada (yuvarlak deliklinin alttan yakma koşulu hariç) önden ve alttan yakma koşullarında düşük CO değerleri elde edilmiştir. Buna karşın, yakıtların II. ve m. formları için önden yakmada yüksek CO gaza çıkması, bu yakma koşulunun uygun olmadığını göstermiştir. Sapların bileşimindeki kükürt içeriğinin çok düşük olması nedeniyle, baca gaza ölçümlerinde birkaç düşük değer dışında S02 gaza çıkmamıştır. Yakıtların, yaklaşık 1 ila 2 hava fazlalık katsayılarında yakılması CO emisyonlarını azaltmıştır. Yapılan hesaplamalarda, buğday ve ayçiçeği saplarının çiftçinin kendi ürünü olması durumunda, yıllık yakıt maliyetleri ortalama 350 $ olmaktadır. Buna karşın, aynı ısıtma sisteminde soma kömürü ve ağır füel-oil yakıtlar yakıldığında, yakıt maliyeti kömürde en az iki kat, fuel-oil'de ise en az dört kat artmaktadır.