Yerli linyit ve biyokütle yakabilen kabarcıklı akışkan yataklı tasarımı-imalatı-otomasyonu ve deneysel olarak incelenmesi
Design- manufacturing- automation of a bubble fluidized bed capable of burning domestic lignite and biomass and its experimental investigation
- Tez No: 988171
- Danışmanlar: DOÇ. DR. BARIŞ GÜREL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Süleyman Demirel Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Enerji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında, Türkiye'nin yerli enerji kaynaklarından biri olan düşük kaliteli linyit ile birlikte değerlendirilebilecek atık biyokütlelerin (tavuk gübresi, gül posası ve yumurta kabuğu) kabarcıklı akışkan yataklı bir kazan sisteminde yakılması amaçlanmıştır. Bu doğrultuda hem linyit hem de biyokütle yakmaya uygun bir kazan sistemi tasarlanmış, imal edilmiş ve deneysel olarak incelenmiştir. Çalışma, düşük kalorifik değere ve yüksek kül oranına sahip yerli linyit ile çevresel sorunlara neden olan biyokütle atıklarının birlikte değerlendirilmesi sayesinde hem enerji verimliliğinin artırılmasını hem de emisyonların düşürülmesini hedeflemektedir. Tasarım aşamasında Engineering Equation Solver (EES) programı ile termodinamik ve akışkanlar mekaniği hesaplamaları yapılmış, Autodesk Inventor yazılımı kullanılarak 3 boyutlu modelleme gerçekleştirilmiştir. İmalat sürecinde CNC plazma kesim, abkant büküm, merdane şekillendirme ve gaz altı kaynak yöntemleri kullanılmış; refrakter kaplama ve sistem montajı sonrasında deneysel çalışmalara geçilmiştir. Otomasyon sistemi yardımıyla yatak sıcaklığı, hava debisi ve baca gazı bileşenleri (SO₂, CO₂ vb.) anlık olarak izlenmiş, veri kaydı alınmıştır. Çalışma kapsamında farklı oranlarda linyit ve biyokütle karışımları yakılmış, ayrıca baca gazı içerisindeki kükürt dioksit (SO₂) ve karbon dioksit (CO₂) emisyonlarını azaltmak amacıyla doğal bir sorbent olan kalsine yumurta kabuğu katkısı da kullanılmıştır. Elde edilen bulgular, geliştirilen sistemin yüksek yanma verimi, düşük emisyon değeri ve yakıt esnekliği bakımından geleneksel sistemlere göre önemli avantajlar sunduğunu göstermiştir. Özellikle seracılık gibi enerji yoğun ve düşük kapasiteli uygulamalarda bu sistemin yaygın kullanımı mümkündür.
Özet (Çeviri)
In this thesis study, it is aimed to utilize low-grade Turkish domestic lignite together with waste biomass resources (specifically chicken manure, eggshell and rose pulp) in a bubbling fluidized bed boiler system. Accordingly, a boiler system suitable for co-firing both lignite and biomass was designed, manufactured, and experimentally investigated. The study targets both increasing energy efficiency and reducing emissions by co-utilizing low-calorific and high-ash domestic lignite with environmentally problematic biomass wastes. In the design stage, thermodynamic and fluid mechanics calculations were performed using the Engineering Equation Solver (EES) software, and a 3D model was created using Autodesk Inventor. During the manufacturing process, CNC plasma cutting, press brake bending, roll forming, and gas metal arc welding methods were used. After refractory coating and system assembly, experimental tests were conducted. With the aid of the automation system, bed temperature, airflow, and flue gas components (such as SO₂ and CO₂) were monitored in real-time and recorded. Within the scope of the study, various mixtures of lignite and biomass were combusted. In addition, calcined eggshell, a natural sorbent, was utilized to reduce sulfur dioxide (SO₂) and carbon dioxide (CO₂) emissions in the flue gas. The findings demonstrated that the developed system provides significant advantages over conventional systems in terms of high combustion efficiency, low emission levels, and fuel flexibility. This system is particularly suitable for widespread application in energy-intensive and small-scale operations such as greenhouse cultivation.
Benzer Tezler
- Tunçbilek linyiti ve pirinanın su buharı ile akışkan yatakta gazlaştırılması
Steam gasification of Tuncbilek lignite and olive kernel in a fluidized bed
HAZAL ÖZTAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Kimya MühendisliğiGazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZKAN MURAT DOĞAN
- The production of quality fuels from the co-combustion of original, pyrolysed lignite and torrefied, pyrolysed, original biomass blends
Orijinal, piroliz edilmiş linyitler ile orijinal, torefiye ve piroliz edilmiş biyokütle karışımlarının birlikte yakılması ile kaliteli yakıt üretimi
AYŞEN ÇALIŞKAN SARIKAYA
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HANZADE HAYKIRI AÇMA
- Biyokütle ve kömür birlikte yakma sistemlerinde sinerji araştırması
Synergy research in biomass and coal cofiring systems
SİNEM ÖZSOY AYDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERDAR YAMAN
- Ülkemiz yerli enerji kaynaklarının yeni teknolojilerle değerlendirilmesi sonucunda oluşacak sera gazı azaltım potansiyelinin belirlenmesi ve maliyet analizleri
Determination of greenhouse gas mitigation potential resulting from the utilization of our country's domestic energy resources with new technologies and cost analysis
ECE GİZEM ÇAKMAK
Doktora
Türkçe
2024
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN CAN OKUTAN
- Tavuk gübresi, gül posası ve yerli kale linyiti kullanılarak hazırlanan ham ve torefiye yakıt karışımlarının yanma karakteristiklerinin ve kinetiklerinin araştırılması
Investigation of kinetics and combustion characteristics of raw and torrefied fuel mixtures prepared by using chicken manure, rose pulp, and local kale lignite
MEHMET ÇINAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Çevre MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEMA YURDAKUL