TÜBİTAK MAG Proje15.10.2018Bu projede, düsey borulu fırın kullanılarak iki adet biyokütle (zeytin kalıntısı ve bademkabugu) ile Türk linyitinin birlikte yakılmasının yanma verimliliginin artırılması ve gerekliverilerin endüstriye saglanması amaçlanmıstır. Partikül büyüklügünün etkisini arastırmak içinyakıtlar farklı boyut aralıklarına ögütülmüstür ve yakıtlar arasındaki etkilesimleri analiz etmekiçin farklı biyokütle / kömür oranlarında mekanik olarak karıstırılmıslardır. Düsey borulu fırındeneyleri yüksek sıcaklık (1000 ºC), yüksek ısıtma hızı (~ 104 ºC s-1) ve kısa kalmasürelerinde (~ 3 s) gerçeklestirilmistir. Deney düzenegi düsey borulu fırın, besleme ünitesi vepartikül toplama ünitesinden olusmaktadır. Yakıt, sırınga pompası kullanılarak düsük kütlebesleme hızında (10 g/saat) fırına püskürkülmüstür. Kül parçacıkları reaksiyon alanınınsonundan kademeli impaktör ve vakum pompası kullanılarak toplanmıstır. Toplananpartiküller impaktörün farklı kademelerinde partikül madde (PM) çaplarına göre (PM2.5,PM2.5-10 ve PM büyüktür 10) kategorize edilmistir. Elde edilen sonuçlar yakıtların ve yakıtkarısımlarının, yanma verimini, yanma kinetiklerini, ve partikül madde konsantrasyon vekarakterizasyonu içermektedir. Büyük parçacıkların yanma verimi aynı kalma sürelerindeküçük parçacıklara kıyasla daha düsük bulunmustur. Küçük parçacıkların yanma verimi ise ~2 s' den daha uzun kalma sürelerinde degisiklik göstermemistir. PM emisyonu büyük ölçüdeyakıtın cinsine ve yakıt karısım ise karısım oranına baglı olmustur. Kullanılan biyokütleler,linyit ile karsılastırıldıgında daha düsük PM2.5 olusumuna neden olmaktadırlar. Yakılanbiyokütlenin boyutundaki artıs PM büyüktür 10 emisyonunda artısa neden olurken PM2.5emisyonunda benzer sonuçlar vermistir. Linyitin tek basına yakılması, biyokütle ile birlikteyakılmasına kıyasla daha düsük PM2.5 emisyonuna neden olmustur. PM2.5 emisyonundagörülen bu düsüs her iki biyokütle- kömür karısımında da gözlenmistir. Hesaplamalıakıskanlar dinamigi (HAD) kullanılarak yapılan analizler, katı yakıt yanmasını etkileyen her birtermo- fiziksel islemin karakterizasyonu ve deneysel çalısma için tamamlayıcı verilersaglamıstır. Deney sonuçları HAD analizleri ile karsılastırılmıstır ve veriler arasında uyumbulunmustur.In this project, it is aimed to provide the necessary data for the industry to increase thecombustion efficiency through co-firing of Turkish lignite with two biomasses (olive residueand almond shell), in a drop tube furnace experimental system. Fuels pre-processed todifferent size ranges to investigate the influence of the particle size, and blended in differentratios of biomass / coal to analyze the interactions between fuels. Tests were performed in adrop tube furnace (DTF) at high temperature (1000 ºC), high heating rate (~104 ºC s-1), andshort residence time (~3 s). The experimental setup consisted of a drop tube furnace, afeeding system, and a collection unit. Fuel was fed into the furnace at a low mass rate of 10g.saat-1 using the syringe pump. Ash particles were collected using a stack impactor and avacuum pump. Particle collection was either total or categorized according to differentparticulate matter (PM) diameters, namely, PM2.5, PM2.5-10, and above PM10 (PM>10).The results obtained included particle burnout, particulate matter concentration andcharacterization, and combustion kinetics. Particle burnout was lower for larger particles(same residence time), and constant for the smallest particles for residence times longerthan ~2 s. PM emission greatly depended on the fuel and blend. Biomass fuels presentedlower values of PM2.5 compared to lignite. Larger biomass particles resulted in similarPM2.5 emissions, and in an increase of PM>10. Co-firing of biomass with lignite resulted inlower PM2.5 emission for either olive residue – lignite or almond shell – lignite blends, ascompared to coal firing. Numerical methods provided an additional characterization of eachthermo-physical process that affects solid fuel combustion, and supplemental data for theexperimental trials. The experimental results were used to validate the numerical models,and a good agreement between the data was found
