Dolaşımlı akışkan yataklı yakma sisteminde türk linyitinin yakılması ve CO2 tutmanın tekno-ekonomik analizi
Techno-economic analysis of CO2 capture for the combustion of a turkish lignite in a circulating fluidized bed combustor
- Tez No: 959022
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MURAT VAROL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Maden Mühendisliği ve Madencilik, Mining Engineering and Mining
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Akdeniz Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İklim Değişikliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 61
Özet
Bu tez çalışmasında, Türkiye'de yer alan Çan Termik Santrali örneği üzerinden, dolaşımlı akışkan yataklı yakma sistemlerinde Türk linyitinin yakılması ve karbondioksit (CO2) tutmanın tekno-ekonomik analizi gerçekleştirilmiştir. Çalışma kapsamında üç farklı senaryo değerlendirilmiştir: Baz senaryo (klasik dolaşımlı akışkan yatak sistemi), Oksi-yanma teknolojisi entegrasyonu ve dolaşımlı akışkan yatak sistemine Ca-döngüsü karbon tutma teknolojisinin entegre edilmesi. Her bir senaryo için enerji verimliliği, CO2 emisyon miktarları, yakıt tüketimi, elektrik üretim maliyetleri, indirgenmiş elektrik maliyeti (LCOE), CO2 tutma ve sakınma maliyetleri, geri ödeme süresi ve net bugünkü değer (NPV) parametreleri üzerinden değerlendirmede bulunulmuştur. Tez kapsamında yapılan analizlerde, çevresel sürdürülebilirlik açısından karbon yakalama teknolojilerinin önemine dikkat çekilmiş ve ekonomik fizibilite bakımından en uygun çözüm önerileri karşılaştırmalı olarak sunulmuştur. Hesaplamalarda Çan linyitinin özgül ısıl değeri, bileşimi ve santralin ortalama yıllık işletme verileri kullanılarak özgün teknik değerlendirmeler yapılmıştır. Analiz sonuçlarına göre, baz senaryoda karbon tutma uygulanmadığından CO2 emisyonu 3,1 Mt/yıl ile en yüksek seviyededir ve enerji verimi %42 ile en yüksek düzeydedir. Oksi-yanma senaryosunda emisyonlar 0,3 Mt/yıl seviyesine kadar önemli ölçüde azalmış olsa da, oksijen üretim süreçleri nedeniyle enerji verimi %34-35 aralığına düşmüş ve maliyet artmıştır. Ca-döngüsü senaryosunda ise enerji verimi %35-37 aralığında olup emisyonlar yine 0,3 Mt/yıl seviyesindedir. Yüksek karbon tutma oranı ile birlikte göreceli olarak daha düşük yatırım ve işletme maliyetleri sayesinde, Ca-döngüsü senaryosu en dengeli çözüm olarak öne çıkmaktadır.
Özet (Çeviri)
In this thesis, a techno-economic analysis of Turkish lignite combustion and carbon dioxide (CO2) capture in circulating fluidized bed (CFB) combustion systems is conducted, with a case study on the Çan Thermal Power Plant in Türkiye. The study evaluates three distinct scenarios: a base scenario (conventional CFB system), integration of oxy-fuel combustion technology, and the addition of Ca-looping carbon capture technology to the CFB system. For each scenario, energy efficiency, CO2 emission levels, fuel consumption, electricity generation costs, levelized cost of electricity (LCOE), CO2 capture and avoidance costs, payback period, and net present value (NPV) are assessed. The analysis emphasizes the environmental importance of carbon capture technologies and presents a comparative evaluation of economically feasible solutions. Utilizing the specific calorific value and composition of Çan lignite and the average annual operating parameters of the plant, original technical assessments were performed. According to the analysis results, in the base scenario where carbon capture is not applied, CO2 emissions reach 3.1 Mt/year and the energy efficiency is the highest at 42%. In the oxy-fuel combustion scenario, although emissions are significantly reduced to around 0.3 Mt/year, the energy efficiency drops to the 34–35% range due to the oxygen production processes, leading to increased costs. In the Ca-looping scenario, energy efficiency falls within the 35–37% range, with emissions also at approximately 0.3 Mt/year. With its high carbon capture rate and relatively lower investment and operating costs, the Ca-looping scenario stands out as the most balanced solution.
Benzer Tezler
- Investigation of combustion characteristics of indigenous lignite in a 150 kWt circulating fluidized bed combustor
150 kWt dolaşımlı akışkan yataklı yakıcıda yerli linyitin yanma özelliklerinin incelenmesi
AYKAN BATU
Doktora
İngilizce
2008
EnerjiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. NEVİN SELÇUK
YRD. DOÇ. DR. GÖRKEM KÜLAH
- Biyokömür üretimi ve dolaşımlı akışkan yataklı bir yakma sisteminde linyit ve biyokömürün oksijence zengin ortamda birlikte yakılmasının incelenmesi
Investigation of biocoal production and combustion of coal-biocoal mixtures in circulating fluidised bed under oxygen enri̇ched environment
BABAK KEIVANI
- Dolaşımlı akışkan yatak sisteminde türk linyitlerinin oksijence zengin ortamda yakılması ve co2 tutulumunun tekno-ekonomik analizi
Techno-economic analysis of the turkish lignite fired oxy-circulating fluidized bed carbon capture system
TUBA COŞKUN
Doktora
Türkçe
2020
EnerjiKarabük ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ÖZKAYMAK
- Tavuk atığı ve türk linyiti kullanılarak hazırlanan yakıt karışımlarının aglomerasyon, birikme ve korozyon davranışlarının dolaşımlı akışkan yataklı kazanda deneysel olarak incelenmesi
Experimental investigation of agglomeration, accumulation and corrosion behaviors of fuel mixtures prepared by chicken manure and turkish lignite in a circulating fluidized bed boiler
SAMET İSMAİL ARMAKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Çevre MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEMA YURDAKUL
- Tunçbilek linyitinin dolaşımlı akışkan yatakta yanma ve emisyon davranışının incelenmesi
Investigation of combustion and emission behaviour of Tunçbilek lignite in a circulating fluidized bed
İBRAHİM ATILGAN
Doktora
Türkçe
1997
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ DURMAZ