E-Dergi Oku 
E-Bültene Abone Olun
 
ALARKO
İPRAGAZ GO
BORUSAN MANNESMANN
ERBOSAN
ÖNDER MÜHENDİSLİK
BAYMAK

Saacke Brülör Teknolojisi: Su Borulu Kazan Modernizasyonu

Saacke Brülör Teknolojisi: Su Borulu Kazan Modernizasyonu

12 Şubat 2013 Salı / 17:06 | TEKNİK TANITIM
175. Sayı (Kasım-Aralık 2012)
27 kez okundu

Sanayide kullanılan yanma tesislerinde NOx emisyonlarını gelişmiş proses çözümleri kullanarak azaltmak Almanya, Bremen'deki SAACKE firmasının üzerine yoğunlaştığı konulardan biridir. Bu şirket geliştirdiği çok zengin bir yelpazedeki brülörler, tesisler ve mühendislik kavramları ve prosedürleri ve yönetmeliklerin gerektirdiği sınırlarla uyumu aynı zamanda yatırım maliyetlerini en aza indirgemeyi sağlayan prosedürleriyle tanınmaktadır. 2010 yılında Avrupa Birliği Üye Devletleri'nin hemen hemen yarısının Ulusal Emisyon Tavanları Direktifi'nin getirdiği yasal sınırların en az birinin gerisinde kalacağı beklenmektedir. Avrupa Çevre Ajansı'nın (AÇA) topladığı son verilere göre 11 ülkenin tavan değerlerini önemli miktarda- bazıları eksik NOx hedeflerini yüzde 40'ın üzerinde- aşacağı beklenmektedir.

Bu bilgilerin ışığında, Avrupa, özellikle endüstride kullanılan buhar ve güç üretim yakma tesislerinin modernizasyonu kesin olarak zorunlu hale getirmektedir. Bu bildiri NOx azalımın da kademeli yanma ile uygulamadan gelen bir örnek esas alınarak yaratıcı yönleri ele almaktadır. Örnekteki modernizasyon, SAACKE firmasının brülör uzmanlarınca kapasitesi 300 MW olan ve Rusya'nın en büyük petrol şirketi Lukoil tarafından Bulgaristan Burgaz'da işletilen su borulu bir kazan tesisinde yapılmıştır. 

Makale SAACKE konseptinin NOx emisyonlarını 200mg/m³'den daha az bir değere nasıl indirdiğini ve modernizasyon için gereken maliyet ve zamanı nasıl minimize ettiğini göstermektedir. Kazan tesisi bugün yaklaşık 1,5 yıldır çalışmaktadır ve yüksek bir güvenirlik seviyesi göstermiş ve kolay servis yapılabilmesiyle tanınmaktadır.

Modernizasyon

Giriş

Bulgaristan'ın Burgaz bölgesinde Lukoil buhar kapasitesi 320t/s olan 6 adet kazan ve yine buhar kapasitesi 120t/s olan 2 adet kazan tesisi işletmektedir. Üretilen buhar türbinlerde elektrik enerjisine dönüştürülmekte ve rafineride kullanılan prosesin bir parçası için kullanılmaktadır.  Burada doğalgaz ile beraber üretilen rafineri gazı (ÇN: Rafine gaz petrol rafinerilerinde kraking ve diğer metotlarla petrol ürünleri elde edilirken üretilen esas olarak metandan oluşan bir gazdır) güç üretiminde kullanılmaktadır. Kazanlar belli bir şekilde 1950'ler/1960'lara aittir ve birçok bakımdan yenilenmeleri gerekmektedir.

Atılacak ilk adım uzun vadeli kullanım için iyi bir potansiyeli olan su borulu kazanların modernizasyonuydu. SAACKE doğalgaz ve rafineri gazıyla işletilen yakma sisteminin baştan aşağı elden geçirilmesi için bir konsept geliştirdi.

Üstesinden Gelinmesi Gereken Zorluklar ve Hedefler

Burgaz'da brülör 8'de on brülör yatay olarak karşılıklı duracak şekilde düzenlemeyle bir seviyeye (1a ve 1b seviyeleri) monte edilmişti (her sırada birbirine bakan 5 brülör bulunmaktaydı). Bu brülör düzenlemesiyle sadece brülörlerin uygun düşük NOx brülörleriyle değiştirilmeleri istenilen sonucu vermeyecekti. NOx değerleri modernizasyondan önce 350 mg/m3'den fazlaydı. Bu nedenle Mühendislik departmanı emisyonları düşürmek için kademeli yanma hedefledi ve SAACKE 'nin kendisini kanıtlamış gaz topu tipi (mekanik püskürtmeli) brülörlerini kullandı.  

CFD (Computational fluid dynamics –Akışkan mekaniği hesaplamaları) simülasyonuna dayanarak ve ilave olarak hava ve yakıt kontrol sistemi tasarımı mevcut iki adet fanın değiştirilmesine gerek olmadığını gösterdi.

Konsept ve Mühendislik 

Kazan cehennemliği bu durumda her birinde beş brülör olan üç seviyeye bölündü. Hepsi 20 MW için tasarlandı. Yanma odasının alt kısmındaki seviye (seviye 1a ve 1b) brülörler karşılıklı birbirine bakacak şekilde düzenlendi. İlave beş brülör kazanın daha üst seviyesinde (2) bir yan duvara monte edildi. Bunun sonucu olarak mevcut on brülör deliğini kullanma imkanı ortaya çıktı, tabii bu yeniden yapım masraflarını ve kazanın tadilat nedeniyle durma zamanını azalttı.  

Kademeli Yanma

İki alt seviyede 1a ve 1b bulunan brülörler stokiyometrik şartların altında (gereken hava miktarının altında) daha üst seviyede (2) olan brülörler de stokiyometrik şartların üstünde (gereken hava miktarının üstünde) çalıştırıldı. Prensip olarak tüm brülörler aynı yanma seviyesinde işletildi.

A ve 1b seviyelerinde monte edilen brülörler doğalgaz ve rafineri gazı olarak çift yakıt için her bir brülör kapasitesi 20MW'a kadar olacak şekilde tasarlandı.  Daha üst seviyede (2) olan brülörler ise doğalgaz için ve her bir brülör kapasitesi 20MW'a kadar olacak şekilde tasarlandı. Doğalgaz ile rafineri gazı arasındaki değişim birlikte tek bir brülör seviyesinde yapılmaktadır. Kontrol sistemine aşağıdaki işletme konumları dâhil edildi:

· Esas olarak bir seviyedeki brülörler benzer şekilde ( aynı işletme konumunda) çalışacak.

· Bir seviyedeki tüm brülörlerin yanmaları (1a: 1b;2 seviyelerine uygulanır) sadece doğalgazla olacak

· Bir seviyedeki tüm brülörlerin yanmaları (1a: 1b seviyelerine uygulanır) sadece rafineri gazıyla olacak

Maksimum Kullanılabilirlik

Brülörlerin çalıştırılması bakımından ise brülörler birbiri ardından teker teker çalıştırılabilecektir. Tüm brülörler düşük yükte devreye girdikten sonra brülörlerin çıkış kapasiteleri sürekli olarak yükseltilecektir. Çalışma durumunda bir veya birkaç brülörün arıza yapması halinde, kazan geride kalan brülörleri çalıştırarak kullanılabilecektir. Muayene ve herhangi bir brülörün onarımdan sonra onarılan brülör kazan çalışır durumda iken çalıştırılabilir. 

Mevcut iki adet fan 1a ve 1b alt sıralarındaki 10 adet brülörle beraber sırasıyla daha üst 2. Seviyede olan beş brülöre de bağlanmıştır. Fan arızası durumunda, kazan düşük kapasite ile çalışmaya devam edebilir. Her brülör seviyesinde yeni monte edilen hava ölçümü için mal sahibince uygun ölçme aletleri temin edilmiştir. Tüm brülörlerin esas havası için ortan bir fan koyulmuştur. Esas hava ayarı her brülör seviyesinde ayrı olarak yapılmıştır. Hava kanallarının muazzam alansal ihtiyaçları hava ön ısıtmasının  CFD simülasyonu ile en uygun hale getirilmiş ve hava debisi ölçümü düzenlemesi en uygun olacak şekilde tasarlanmıştır.  

Sonuç ve Özet

Konsept ve mühendislik çalışmasının sonucu küçük boyutlarda, az bakım gerektiren ve maksimum kullanılabilirlik sunan bir yakma sistemi olmuştur. Çalışma yerinin şartlara bağlı yapısı için en uygun durum dikkate alınmış ve emisyonlar güvenilir bir şekilde NOx için 200 mg/m³ altında tutulmuştur. 

Seçilen önlemler sayesinde SAACKE kazanın yeniden yapılma maliyeti sadece küçük tadilatlar yapılma ihtiyacı gösterttirerek en düşükte tutmuştur. İlave olarak, bu işlemle kazanın tadilat sırasında durması da en aza indirilmiştir.

Hava kanallarının CFD ile optimizasyonu ve hava debisi ölçümü ile Lukoil mevcut 2 fanı kullanmaya devam etmiş ve bu da yakma sistemi yatırım maliyeti üzerinden %10 tasarruf sağlamıştır. 

Profesyonel bir proje yönetimi ve brülörlerin, kontrol sisteminin ve tüm elemanların hızlı teslimatı devreye alma sürecinin rahat ve düzenli olmasını sağlamıştır. SAACKE her şeyi Bremen'de imal ederek tek bir kaynaktan sağlamıştır. Şüphesiz müşteri memnuniyeti en büyük öncelik olmuştur. 

"Ayrıca şimdiye kadar Kazan 8'de herhangi bir arıza meydana gelmediğini de bildirmek isterim. SAACKE Yakma Tesisi ile çalışmaktan memnunuz" Boyko Spasov; Teknik Müdür, Isı Departmanı, Burgaz Rafinerisi, Lukoil.

Saacke GmbH

Dr. Norbert Schopf


 


İlginizi çekebilir...

STANDARTLARA UYGUN BACALARLA ZEHİRLENMELER ÖNLENEBİLİR

BACADER tarafından yapılan açıklamada standartlara uygun bacalar ile zehirlenmenin önlenebileceğine dikkat çekilirken şu ifadelere yer verildi; "...
2 Ocak 2017 Pazartesi / 11:18

Yeni Viessmann Yoğuşmalı Cihazlar ile Renkli Dokunmatik Ekran Konforunu Yaşayın

Yeni Viessmann Vitodens 200-W serisi yoğuşmalı cihazlar 5" renkli dokunmatik ekran sayesinde üstün kullanım konforu sunmaktadırlar....
14 Ekim 2016 Cuma / 12:00

TEGA DOST Manşon İsveç'te Düzenlenen Ürün Geliştirme Yarışması'nda Dünya Birincisi Oldu

İsveç ve Norveç resmi su otoriteleri bir araya gelerek, 2014 yılı başında uluslararası bir ürün geliştirme yarışması düzenlediğini ilan ettiler ve bu ...
16 Aralık 2014 Salı / 10:11

©2018 Teknik Sektör Yayıncılığı A.Ş. | 17.12.2018 / 10:09:47