Pelet ya da pirinaya geçme fikri çoğu zaman yakıt maliyetiyle gündeme gelir. Oysa bir kazan belirli bir yakıt için tasarlanır. Yakıt değiştiğinde besleme hattından kül tahliyesine, yanma havasından baca gazı emisyonlarına kadar pek çok parametre birlikte değişir. Bu nedenle geçiş kararında belirleyici olan, yakıtın ton fiyatından çok kazanın yeni yakıtla güvenli ve kararlı biçimde çalışıp çalışamayacağıdır.
Kazan Hangi Yakıt İçin Tasarlandı?
İlk incelenecek belge, kazan imalatçısının teknik dokümanıdır. Tasarım yakıtı, izin verilen yakıt aralığı, anma ısıl gücü ve yanma sisteminin tipi bu dokümanda yer alır. Izgaralı, akışkan yataklı ve toz yakıtlı kazanlar yakıt değişikliğine aynı tepkiyi vermez; imalatçının yeni yakıt için görüşü bu yüzden ilk adımdır.
Biyokütle yakıtlar kömüre göre genellikle daha yüksek oranda uçucu madde içerir ve yanmaya daha erken başlar. Kömür için tasarlanmış ızgaralı bir kazanda bu durum, ısının yanma odasında farklı bir bölgede açığa çıkmasına yol açabilir. Isının açığa çıktığı yer değiştiğinde ocak çıkış sıcaklığı ve ısı transfer yüzeylerinin yükü de değişebilir.
Yakıt Analizinde Hangi Değerlere Bakılmalı?
Yeni yakıt, kömürde olduğu gibi analiz raporu üzerinden değerlendirilir. Ancak biyokütlede temel değerlerin yanında külün kimyasal yapısı da incelenmelidir. Analiz değerlerinin kazan üzerindeki etkisi kabaca şöyle özetlenebilir:
| Analiz değeri | Kazanda etkilediği alan |
|---|---|
| Nem | Kazan verimi, gereken yanma havası, ulaşılabilecek en yüksek yük |
| Alt ısıl değer | Aynı ısı için beslenmesi gereken yakıt miktarı |
| Uçucu madde | Tutuşma hızı ve yanmanın ocakta başladığı bölge |
| Kül oranı | Kül tahliye yükü, kirlenme ve aşınma |
| Kül ergime sıcaklıkları | Cüruf oluşumu ve ızgarada topaklanma |
| Klor ve kükürt | Metal yüzeylerde korozyon ve baca gazı emisyonları |
Nemin etkisi doğrudan hissedilir. Yakıttaki suyu buharlaştırmak için ısı harcandığından kazan verimi düşer ve aynı ısıyı üretmek için daha fazla yakıt beslenir. Bu değerlerin her birinin nasıl yorumlandığı, kömür analiz raporu nasıl okunur başlıklı yazıda ayrıntılı olarak ele alınıyor.
Besleme ve Depolama Sistemi Yeni Yakıta Uygun mu?
Pelet ve pirinanın tane yapısı, akış davranışı ve yığın yoğunluğu kömürden farklıdır. Aynı ısı için daha büyük hacimde yakıt taşınması gerekiyorsa bunker, helezon ve besleme ayarlarının bu hacmi karşılayıp karşılamadığı kontrol edilir. Pelet nem aldığında dağılabildiği için depolama alanının yağmurdan ve zemin neminden korunması gerekir. Taşıma sırasında oluşan toz da hem beslemenin sürekliliği hem de iş güvenliği açısından ayrıca değerlendirilmelidir.
Kül, Cüruf ve Korozyon Riski
Biyokütle külü, kömür külünden kimyasal olarak farklıdır. Potasyum ve sodyum gibi alkali metaller ile klor, külün daha düşük sıcaklıkta yumuşamasına ve ısı transfer yüzeylerine yapışmasına neden olabilir. Kömür için tasarlanmış ızgaralı kazanlarda yanma sırasında buharlaşan alkali bileşikler ve klorürler, konveksiyon bölümündeki boru demetlerinde yoğuşarak kirlenmeyi artırabilir. Klor ayrıca kızdırıcı gibi yüksek sıcaklıktaki metal yüzeylerde korozyon riskini yükseltir.
Külün miktarı kadar karakteri de belirleyicidir. Kül oranı düşük bir yakıt bile, külü düşük sıcaklıkta eriyorsa ızgarada topaklanmaya yol açabilir. Kazanda biriken her kalıntı aynı sorunu göstermez; kül ile cüruf arasındaki farkı bilmek, deneme sırasında görülen birikimin doğru yorumlanmasını kolaylaştırır.
Yanma Havası ve Kontrol Ayarları
Yakıt değiştiğinde gereken yanma havası ve oluşan baca gazı debisi de değişir. Fanların kapasitesi, primer ve sekonder hava dağılımı ile otomasyondaki besleme ve hava oranları yeni yakıta göre yeniden hesaplanır. Kömüre göre ayarlanmış bir sistem, pelette eksik yanmaya ya da gereğinden fazla havaya yol açabilir. Fazla ve eksik havanın verim üzerindeki etkisi, kömür kazanında hava-yakıt dengesi yazısında anlatılıyor.
Mevzuat ve Çevre İzni
Yakıt değişikliği yalnızca teknik bir karar değildir. Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığının yakıt kalitesi mevzuatı sunumuna göre sanayi tesislerinde kullanılan biyokütle, Sanayi Kaynaklı Hava Kirliliğinin Kontrolü Yönetmeliği’ndeki biyokütle tanımını karşılamalı ve TS EN ISO 17225 standart serisi kapsamında uygunluk belgesine sahip olmalıdır. Pirina için aynı yönetmeliğin Ek-5.A bölümünde ayrıca tanımlanmış özellikler bulunur. Biyokütle yakan tesisler de yönetmelikteki emisyon sınır değerlerini sağlamak zorundadır.
Bakanlığın 2024/5 sayılı Yakıt Yakma Sistemleri Genelgesi, kapsamındaki tesislerde biyokütleden kömüre dönüşüme izin verilmeyeceğini öngörür. Bu da bazı tesislerde geçişin geri dönüşü zor bir karar olabileceği anlamına gelir. Kazanın çevre izni, emisyon ölçüm yükümlülükleri ve yakıt değişikliğinin izin sürecine etkisi geçişten önce il müdürlüğü ya da çevre danışmanıyla netleştirilmelidir.
Deneme Yakmasında Neler İzlenir?
Yeni yakıtın gerçekten daha iyi sonuç verip vermediğini görmek için önce kazanın mevcut yakıtla çalışma verileri kayda alınır. Kontrollü deneme sırasında aynı ölçümler tekrarlanır:
- Baca gazındaki oksijen ve karbonmonoksit değerleri
- Baca gazı sıcaklığı
- Saatlik yakıt tüketimi ile üretilen buhar ya da sıcak su miktarı
- Izgarada ya da yanma odasında topaklanma
- Boru ve kızdırıcı yüzeylerinde birikim hızı
- Kül miktarı ve tahliye sisteminin bu miktarı karşılayıp karşılamadığı
- Emisyon ölçüm sonuçları
Alternatif yakıta geçiş kararı, kazanın tasarım yakıtı, yeni yakıtın analiz değerleri, besleme ve kül sistemlerinin kapasitesi ve tesisin izin durumu birlikte değerlendirilerek verilir. Mevcut çalışma verileri deneme sonuçlarıyla karşılaştırıldığında, geçişin verim, bakım sıklığı ve emisyonlar açısından ne değiştireceği somut olarak görülebilir.
Sık Sorulan Sorular
Kömür kazanında pelet yakılabilir mi?
Bazı kazanlarda mümkündür, ancak her kömür kazanı peletle aynı verimde ve güvenlikte çalışmaz. Yanma sisteminin tipi, besleme hattı ve külün davranışı belirleyicidir. İmalatçı görüşü alınmadan ve kontrollü deneme yapılmadan sürekli kullanıma geçilmemelidir.
Pelet ile pirina kazan açısından aynı yakıt mıdır?
Hayır. İkisi de biyokütle yakıttır, ancak hammaddeleri ve analiz değerleri farklıdır. Pirina zeytinyağı üretiminden kalan posadan elde edilir ve mevzuatta kendine özgü özellikleri tanımlanmıştır. Pelet ve pirina arasında seçim yapılırken her iki yakıtın analiz raporu ayrı ayrı değerlendirilmelidir.
Alternatif yakıta geçince yakıt tüketimi değişir mi?
Yeni yakıtın alt ısıl değeri ve nemi kömürden farklıysa aynı ısıyı üretmek için gereken yakıt miktarı da değişir. Bu yüzden maliyet karşılaştırması ton fiyatına göre değil, üretilen birim ısı başına yapılmalıdır.
Kömür ile biyokütle karışık yakılabilir mi?
Karışık yakma bazı tesislerde ara adım olarak uygulanır. Ancak karışımdaki biyokütle oranı arttıkça cüruf ve kirlenme eğilimi değişebilir. Uygun oran, kazan tipine ve iki yakıtın analiz değerlerine göre deneme ile belirlenmelidir; karışık yakmanın izin açısından durumu da ayrıca kontrol edilmelidir.
Geçiş için kazanda değişiklik yapmak gerekir mi?
Bu, kazanın mevcut donanımına bağlıdır. Bazı tesislerde besleme ve hava ayarlarının güncellenmesi yeterli olabilir. Bazılarında ise ızgara, besleme sistemi, fan ya da kül tahliye donanımında değişiklik gerekebilir. Kapsamı imalatçı veya yetkin bir kazan servisi değerlendirmelidir.