Kömür Kullanan Büyük Yakma Tesisleri için met kılavuzu

6.- Yeni teknikler

Endüstriyel Emisyonlar Direktifinde (IED), yeni bir teknik şu şekilde tanımlanmaktadır: Endüstriyel bir faaliyet için yeni çıkarılan ve eğer ticari olarak geliştirilirse, çevrenin korunma düzeyini arttırabilecek veya en azından mevcut çevre koruma düzeyini aynı şekilde korurken, bir yandan da hâlihazırdaki mevcut en iyi tekniklerden daha çok tasarruf yapılmasını sağlayacak teknik.
Ayrıca, IED, uygun görüldüğü takdirde ve özellikle de MET Referans Dokümanlarında tanımlanan yeni teknikler söz konusu olduğunda, Üye Ülkelerin yeni teknikleri geliştirmesini ve uygulamasını öngörmektedir.
Bir işletme tarafından, toplam süresi 9 ayı aşmayacak şekilde, yeni bir teknik test edilerek kullanıldığında; yetkili makam, mevcut en iyi tekniklere ilişkin karşılanması gereken emisyon düzeylerinden işletmeyi geçici olarak muaf tutabilir. Belirtilen bu sürenin ardından da, ya teknik durdurulur ya da faaliyet, mevcut en iyi tekniklerde belirtilen emisyon değerlerini karşılayacak duruma gelmeyi başarır.
Bu kılavuzun detaylandırılması sırasında, Büyük Yakma Tesisleri 2006 MET Referans Dokümanında bahsi geçen ve kömür ve linyitin yakılması için Avrupa'da çıkan yeni teknikler bir tarafta; büyük yakma tesisinin MET Referans Dokümanının gözden geçirilme sürecinde, CO₂'nin yakalanarak depolanması diğer bir tarafta ayrıntılandırılacaktır.
Bu bölümde, bu teknolojiler, ileride ortaya çıkabilecek ve yetkili makamlarca dikkate alınabilecek başka teknikleri kısıtlamayacak şekilde tartışılmaktadır.

6.1 Düşük ısıda linyit ön kurutucusu

Linyit ön kurutucusu teknolojisi, teoride, linyit tesislerinin veriminin yaklaşık % 4 ile 5 arasında bir artışına neden olması beklenmektedir. Tekniğin amacı, 1000°C derecedeki baca gazı yerine yaklaşık 120 ila 150 °C arası düşük sıcaklıkla açık madenlerinden direkt ıslak olarak ulaşan linyiti kurutmaktır. Ayrıca, linyitin su içeriğini buharlaştırmak için gerekli olan enerjinin yoğunlaşan su buharından tekrar elde edilmesi de amaçtır.
2006'da bunun için iki farklı proses bulunmaktaydı.

Bir proses, mekanik-termal su ayırmadır. 2006 yılında bu teknik henüz gelişme aşamasındaydı. Bu işlem için pilot tesis yaklaşık %22 su içeriğindeki kuru linyitin 12 t/h ‘sini üretmektedir. Linyit, suyu ayırmak için 200 °C ‘de ve 60 barda sıkıştırılır ve ısıtılır. Sonunda, parçalanmış linyit tekrar ısıtılır.

Linyiti kurutmak için ikinci işlem çoktandır gelişimin son aşamasındadır. Bu, atık su ısıtıcısının dahili kullanımıyla akışkan yatak teçhizatında linyitin kurutulmasını içerir. Kurutucudan dağılan buhar, elektrostatik presipitatör yardımıyla linyit partikülleri içeriğimden ayrılır. Sonrasında, açık ısıtıcı pompalama işleminde kullanılan bir kompresör yardımıyla tekrar sıkıştırılır ve sonuç olarak kurutucu da ısıtma yüzeyi olarak kullanılan boru bobinler içinde yoğunlaştırılır. Yoğunlaştırma ısısı böylece linyiti kurutmak için sıvılaştırılmış yatağa iletilir. Tozlarından arındırılmış buharın bir kısmı, linyiti sıvılaştırmak için kullanılır ve vantilatör yardımıyla teçhizata verilir. Bu teknolojinin pilot tesisi %12 su içeriğinde kuru linyitin 90 t/h’sini üretir. Her iki işlem de aşağıdaki Şekilde gösterilmiştir.

Fluidised bed drying raw lignite Akışkan yatak kurutma ham linyit Dried lignite Kurutulmuş linyit Waste water Atık su Raw lignite Ham linyit Cooling water Soğutma suyu Mechanic-thermal dewatering Mekanik-termal dehidrasyon Dried lignite Kurutulmuş linyit

Şekil 6.1: Linyit kurutmaya yönelik pilot tesis

Akışkan yatak üzerinde linyitin ön kurutulmasının denendiği yüksek verimli bir ticari ölçekte pilot işletme bulunmaktadır ve olumlu sonuçların belirtildiği nihai raporunun tarihi de Mayıs 2010'dur. Bu projenin amacı, ticari ölçekte kurutma modülü ile kuru linyit ateşleme sistemlerinin işletimsel uygulanabilirliğini göstermektir. Bu aşamanın amacı, ön kurutma teknolojisi ile kuru linyitin yakıldığı güç santrali teknolojilerinin 2010 yılından itibaren yeni güç santralleri planlarken kullanılabilmesidir. İşletimin verimi, kullanılan kömüre bağlıdır. Proje ortakları tarafından üstlenilen bu işin asıl amacı, hem halihazırda mevcut bulunan hem de yeni planlanan güç santrallerinde ön kurutma uygulamasının potansiyelinin araştırılmasıdır.

6.2 SOX, NOX ve cıvanın eş zamanlı kontrolü

Baca gazı arıtma sistemi fosil yakıtların yakılmasıyla çıkan kükürtü, ve azot oksitler, cıva gibi ağır metalleri eş zamanlı olarak tutar. Satılabilir yan ürünler üretirken, sistem daha çok kirletici maddenin daha çok tutulma oranıyla bir emisyon ön yakımı kontrol sistemidir.
Sistem, bazal buhar ve ağır metaller (cıvanın %100’ü) kadar kükürt oksitler ve azotin de %99’una kadar eş zamanlı tutmak için gaz-fazlı oksitleme prosesidir. Baca gazlarında bulunan sıcaklığın geniş bir dizisi üzerinde laboratuar seviyesinde, 99 % SOx ve 98 % NOX oranında tutulma gösterilmiştir. 500 MWlik güç tesisi kuruluşunun tam ölçülü yapımı için mühendislik maliyeti tahminleri, sermaye maliyetinde ve kireçtaşı/SCRlere kıyasla 1/6th’lık işletim maliyetiyle %30 ve 50 daha düşüktür. Temel uygulamalar elektrik gücü oluşturmak için kömür ve doğal gaz gibi fosil yakıtların yakıldığı yerlerdedir. Diğer uygulamalar kalhaneler, belediye atık yakma fırınları ve endüstriyel buhar kazanlarıyla bulunabilir.
Sistemin avantajları:

• 
  % 99’a kadar yüksek eş zamanlı SOx ve NOX tutma oranları
  
• 
  cıva ve diğer metalik türler gibi ağır metaller tutulacaktır.
  
• 
  Satılabilir yan ürünler üretir.
  
• 
  Kireçtaşı ve ya kireç kullanmaz
  
• 
  CO2 emisyonuna katkıda bulunmaz.
  
• 
  Zararlı atıklar üretmek için katalizör kullanmaz.
  
• 
  Ayraç geri döndürülür.
  
• 
  Onaylanmış yan ürün teknolojileri kullanır.
  
• 
  Bir çok tesise uyarlanabilir.
  
• 
  Tahmini konvansiyonel teknolojilerden daha düşük işletim ve sermaye maliyetleri.
  

Şu anda, entegre hava kirliliği kontrolü prosesinde NO_X, SO₂, cıva ve kömür yakılan güç santrallerinden salınan ince parçacıklı maddelerin hatırı sayılır derecede indirgenmesini sağlayan Kuzey Amerika patentli bir teknoloji bulunmaktadır. Bu proses sonucunda, pazarı yüksek bir gübre yan ürünü de oluşmaktadır ve böylece baca gazının kükürt arıtımı atığının araziye doldurularak imha edilmesine de gerek kalmamaktadır.