MAKALELER / YAKIT TÜRLERİ - hammaddeler ansiklopedisi
YAKITLAR
Fosil yakıtlar yeryuzunde doğal olarak bulunan ve gunes enerjisi ile senteze uğramıs bitkisel maddelerin kalıntılarından ibaret olan organik maddelerdir.
Dunya yakıt rezervi : 717 milyar TEP
Bunun %62’ si katıyakılar
%20’ si petrol
%18’ i doğlgazdı.
Enerji kaynaklarıyakı olarak dort grupta toplanarak ozellikleri incelenmektedir.
- Katı- Sıı- Gaz
- Atı yakı
1. KATI YAKITLAR
Baslıcaları linyit ve taskomuru. Katı yakıtlar cesitli tiplerdeki komur olarak incelenmektedir.Komur, havanın oksijeni ile direk olarak yanabilen genellikle %55-90 karbon iceren organik bitkisel kokeni olan, sert ve yandığı zaman, ozelliğine gore, değisik miktar ve bilesimde kul bırakan katı bir yakıt turudur.
Kaliteli bir komur;
- Siyah ve parlak
- Isıl değeri yuksek
- Nem, kul ve ucucu madde iceriği dusuk
- Tas ve tozu az olmalıdır.
Komur yapısını teskil eden bilesenlerin analizi iki bicimde yapılır.
1. Yontem: Cabuk Analiz:
Yakıt ısıtılıp, ağırlık kayıpları olculur. Nem, ucucu maddeler, saf karbon ve kul oranları belirlenir.
2. Yontem: Elementel Analiz:
Nem, karbon, hidrojen, kukurt, azot, oksijen, kul oranları daha sağlıklı belirlenir.
NEM
Komur icindeki su olup, komurun ısıl (kalorifik) değerini dusurur. Oksidasyon nedeni ile yanmayı zorlastırır.
Tas komuru %1-3
Sert linyitler %20-30
Yumusak linyitler %40-60 nem icerirler.
Turkiye toplam rezervinin ancak ortalama %14’ unun nem oranı%20’nin altıdadı.
KUL
Komur icindeki, yanmadan kalan inorganik atık maddelerdir. Komurde kul oranı arttıkca
yanma zorlasır, ısıl değer duser, yıllık tuketim artar, yakıcı kapasite duser, komur nakliye/kul
atma masrafları artar.
Komur, yakma sistemlerinde kul ergime sıcaklığının altında yakılmalıdır. Aksi halde, kul
curuflasarak ızgaralara yapısıp, hava gecis aralıklarını tıkar ve yanma verimini dusurur.
Genelde kul 1000-1400
°
C arasında ergir. Toplam linyit rezervimizin kul iceriği %20’ den fazla olanıı oranı%85’dir.
KUKURT
Komur icindeki kukurt, inorganik, organik, pritik ve serbest kukurtlerin toplamından olusur.
Değeri %0.5 – 4.0 arasındadır. Kukurt kazanlarda korozyonu arttırır, %2’ den fazla olduğunda SO
2
gazı seklinde atmosfere karısarak asit yağmurlarına ve diğer cevre kirlenmelerine neden olur. Turkiye rezervinin %66’ sıı kukurt iceriğ %2’ den yuksektir.
UCUCU MADDE
Esas olarak cesitli hidrokarbonlar olan ucucu maddeler, sabit karbon ile birlikte komurun asıl yanıcı kısmını olusturur. Isıtılmaya bağlı olarak cıkan gaz ve sıvı maddelere komurun ucucu maddesi ve bunun toplam komur ağırlığına olan oranına ucucu madde oranı denir.
Komurlesme derecesi arttıkca ucucu madde oranı artar. Ucucu madde oranının dusuk olması
komurun yanmasını onler, yuksek olması ise havayı kirletir. %35 ucucu madde oranına kadar
komurun kalorifik değerinde artıs olur ancak, daha buyuk oranlarda komurun kalorifik değeri, ic nemin artısı ile azalır. Linyitlerdeki ucucu madde oranı %25-45 arasındadır.
KALORĐFĐK (ISIL) DEĞER
Yakıtın yanması ile acığa cıkan ısı miktarıdır. Linyitlerimizin %54’ u 1200 kcal/kg’dan, 75’i
ise 2500 kcal/kg’dan daha dusuk kalorifik değre sahiptir ve bunları modern yakma
sistemlerinde değrlendirilmeleri zordur. Kalorifik değri 2400 kcal/kg’dan dusuk olan
linyitlerin direkt yakımasınakliye ve kayılar nedeniyle ekonomik değldir.
KOMURUN STOKLANMASI
En az uc haftalık uretime yetecek miktarın depolanması onerilmektedir. Zemine gomulup
olusan yakıt kayıplarını onlemek icin komur, sert zemin uzerine yığılmalıdır. Hafif eğimli
beton taban ideal olmasına rağmen, bitki ve coplerden temizlenmis, iyice sıkıstırılmıs toprak
yuzey de yeterli olabilmektedir. Komurun dağılmasını, ruzgarla kaybını onlemek icin yığının
cevresi prefabrik istinat duvarları ile cevrilmelidir. Đstinat duvarı aynı alanda daha fazla komur
istiflenmesine de olanak sağlar.
Ocaktan yeni cıkarılan komurun acıkta kalan yuzeylerinin oksitlenerek ısı vermesiyle ısıl
değerinde %3’luk bir azalma olur. Acığ cıan bu ııuzaklastııamazsa, komur yığıııtutusma sıaklığıa kadar ııı ve ani tutusma meydana gelir.
Isıı hava akııile uzaklastıımasıısağamak icin, yığıdaki toz komur oranıdusuk ise
komur yığıımumkun olduğnca gevsek istiflenmelidir. Yığıdaki toz komur oranıfazla ise,
komur sııbir sekilde istiflenerek hava akııı yığı icine girisi engellenmeye calııı.
Buyuk yığılarda (900 ton ve uzeri) sıaklı surekli izlenmeli, ani tutusma olmamasıicin
sıaklığı 60
°
C’yi gecmemesi sağanmalıı.
Komurlerin Yakma Tesisine Uygunluğunun Belirlenmesi
Tuketiciler, tesislerinde kullanılacak komurlerin uretim prosesine uygun olup olmadığını belirlemek icin asağıdaki kontrolleri yapmak zorundadırlar.
- Kalorifik değer kontrolu,
- Kul ve nem miktarı
- Boyut dağılımının uniform olup olmadığının belirlenmesi,
- Topaklasma ozelliklerinin kontrolu,
- Sulfur, fosfor gibi eser elementlerin komur icindeki oranının mumkun olduğunca dusuk olup
olmadığının belirlenmesi.
2. SIVI YAKITLAR
Ham petrolun rafinerisi ile elde edilen urunlerdir. Sıvı yakıtlar genel olarak bes gruba ayrılır.
- Motorin
- Hafif fuel-oil
- Orta fuel-oil
- Ağır fuel-oil
- Cok ağır fuel-oil
Yakıt yağlarının sınıflandırılmasında esas olarak viskozite değerleri goz onune alınır.
VĐSKOZĐTE (AKMAZLIK)
Bir akıskanın akmaya karsı gosterdiği direnctir. Dinamik ve kinematik viskozite olarak iki sekilde tarif edilebilir. Yakıtlarda esas olarak kinetik viskozite değeri alınır. Birimi santistok
(cst) cinsinden verilir. Bir yakıtın viskozitesi sıcaklık arttıkca azalır. TSE (TS 2177) yağ yakıtlarını dort gruba ayırmaktadır:
- Fuel-oil 4 veya marine diesel
- Kalorifer yakıtı
- Fuel-oil 5
- Fuel-oil 6
Fuel-oil’ in depolama tankları
- Acı sahada,
- Toprak altıda gomulmus olarak,
- Bina icine yerlestirilebilir.
Tasıma ve depolama icin onerilen sıcaklıklar
Minimum sıcaklıklar
Yakıt derecesi Depolama Tasıma
Hafif fuel-oil 10
°C 10 °
C
Orta fuel-oil 25
°C 25 °
C
Ağır fuel-oil 35
°C 45 °
C
Gereksiz ısıtma ile enerjinin bosa harcanmasının onlenmesi icin, tank ve borulardaki yakıt
sıcaklığının, depolama ve tasıma islemleri icin gerekli sıcaklığın uzerine cıkmasından
kacınılmalıdır. Ozellikle yoğun kıs geciren bolgelerde, tanklar ve yakıt boruları izole edilmeli,
borular hava kosullarından korunarak gerekli sıcaklıklar elektrik veya buharla ısıtılan refakat
hatları ile sağlanmalıdır. Sıvı yakıtların ısıl değerleri yuksektir (
¡«
10000 kcal/kg) ve kul
oranları cok dusuktur.
3. GAZ YAKITLAR
Gaz yakıtların sıvı ve katı yakıtlara gore uc ustunlukleri vardır:
1- Fiziksel yukleme-bosaltma islemi olmaksızın merkeze pompalanabilirler
2- Tamamen yandıkları icin kul ve baska atık madde bırakmazlar
3- Gaz alevi kolay kontrol edilebildiğinden, en az olcude duman cıkarırlar.
En buyuk sorun depolama zorluğudur. Esas olarak doğal gaz ve yapay gaz yakıtlar olarak
ikiye ayrılırlar.
GAZ YAKITLARININ SINIFLANDIRILMASI
Doğal Gaz
Doğada bulunur. Metanın yanı sıra etan, propan ve butan gibi yuksek molekullu
hidrokarbonlar (HC) ve azot ile karbondioksit gibi bazı yanmayan elementlerden
olusmaktadır. Doğalgaz yerkurede dort halde bulunur.
- Serbest gaz olarak petrol rezervuarında ham petrolun uzerinde,
- Petrol yatağında ham petrolun icinde erimis gaz halinde,
- Petrol yatağında ham petrol yoksa kapanda biriken suyun icinde,
- 2000 m’ den daha derin rezervuarlarda basıc altıda sııasmı halde.
Ozellikleri:
Renksiz, kokusuz, zehirsiz, havadan daha hafif bir gaz olup, cesitli proseslerden gecirilerek
kullanılır. Temiz, kaliteli, guvenli bir yakıttır. Kolay yanar ve tam yandığında mavi bir alev cıkarır.
Hava ile %5-15 oranlarında birlestiğinde patlama ozelliğine sahiptir.
Sıvılastırılmıs Doğal Gaz (LNG)
Doğal gaz yuksek basınc altında hacmi kucultulmek icin sıvılastırılır. Nakliye ve depolanması amacıyla yapılır.
Komur Gazı (Hava gazı)
Komurun distile edilmesi ile, yani icindeki yanabilir gazlar olan ucucu maddelerin alınması
ile elde edilir. Isıl değeri 4900 5300 kcal/m
3 arasındadır.
Su Gazı
Buharla kokun muamelesi ile uretilir. Isıl değeri dusuk olup, 900 kcal/m
3 civarındadır.
Genellikle baska gazlarla karıstırılarak zenginlestirilir.
Komurun Gazlastırılması
Komurun buhar ve az hava ile kısmi yakılması sonucu elde edilir. Ozellikle dusuk kaliteli
linyitlerin kazanlarda doğrudan yakılması yerine, cıkarıldığı bolgede gazlastırılması ve elde edilen gaz yakıtın kullanım alanlarına gonderilmesi yonunde genis calısmalar yapılmaktadır.
Bir baska calısma konusu da yer altındaki dusuk kaliteli komurlerin hic cıkarılmadan yer
altında yakılarak gazlastırılmasıdır. Isıl değerleri nispeten dusuk olup 1250 – 1650 kcal/m
3 değerlerindedir.
Sıvılastırılmıs Petrol Gazları (LPG)
Propan, butan veya pentan gibi petrolun damıtım urunu gazlarıdır. Basınc altında sıvılastırılmıs olarak celik tuplerde pazarlanır (tup gazlar). Doğalgaz gibi homojen bir yakıt olduğundan, yakma kontrolu otomatik yakma sistemleriyle hassas bir sekilde yapılabilmektedir. Yanma sonucu bacadan su buharı atılır. Baca gazı normalde gorulmez, ancak asırı soğuk havalarda beyaz sis halinde gorulur.
Propanın ısıl değeri 22870 kcal/m
3, butanın ise 28675 kcal/m3
dur. Ulkemizde pazarlanan ve
karısım gaz olan LPG’ nin ıı değri ise 2700 kcal/m
3 dur.
4. ATIK YAKITLAR
Yurdumuzda cıkan bitkisel atıklar su sekilde sıralanabilir;
a) Prina:
Zeytin kuspesinin preslenmesi ile elde edilen prinanın yağ oranının %8’ e indirilmesi ile olusturulur (4250 –5150 kcal/kg)
b) Valonya (palamut kuspesi):
(4480 kcal/kg)
c) Pamuk sapı:
Mevsimlik, depolanma ihtiyacı var. (4075 – 4390 kcal/kg)
d) Ağac yongası:
Sert ağaclarda (mese, gurgen) 4390 kcal/kg, yumusaklarda (cam, ıhlamur,kavak) 4500 kcal/kg alt ısıl değerleridir.
e) Fındık kabuğu:
3800 kcal/kg
f) Diğer atıklar:
Endustriyel yağlar, lastik, cop, naylon, kağıt-torba bez, ustupu gibi
