PROJE SONUÇ RAPORU (KP-SR-01,Haziran 2012) 105G023 Alt Proje noları: 107G049, 107G050

(1)

TÜBİTAK KAMU KURUMLARI

ARAŞTIRMA VE GELİŞTİRME PROJELERİNİ DESTEKLEME PROGRAMI (1007 PROGRAMI)

KAMU ARAŞTIRMALARI DESTEK GRUBU (KAMAG)

SAVUNMA VE GÜVENLİK TEKNOLOJİLERİ ARAŞTIRMALARI DESTEK GRUBU (SAVTAG)

PROJE SONUÇ RAPORU (KP-SR-01,Haziran 2012)

105G023

Alt Proje noları: 107G049, 107G050

BİYOKÜTLE ve BİYOKÜTLE/KÖMÜR KARIŞIMLARINI DOLAŞIMLI AKIŞKAN YATAKTA YAKMA TEKNOLOJİLERİNİN GELİŞTİRİLMESİ

Rapor tarihi (*) :01. Haziran 2012

(*) Proje sözleşmesinde belirtilen ve TÜBİTAK’a teslim edilmesi gereken tarih yazılacaktır.

(**) Sonuç Raporu proje süresinin bitiminden itibaren iki ay içerisinde ekleri ile birlikte müşteri kuruma iletilmelidir.

Yürütücü Kurum/Kuruluş Proje No:

Yürütücü

Kurum/Kuruluş Adı

Proje

Yöneticisi/Yürütücüsü Ünvanı, Adı, Soyadı

Tarih(**) İmza

105G023 Orta Doğu Teknik Üniversitesi

Prof. Dr. Aysel Atımtay /

Prof. Dr. Hüseyin Vural 01.06.2012

107G049 TÜBİTAK Marmara

Araştırma Merkezi

Doç. Dr. Hayati Olgun

01.06.2012 107G050 GAMA Güç Sistemleri

Mühendislik ve Taahhüt A.Ş.

Makine Mühendisi Gerçek

Bardakçıoğlu 01.06.2012

(2)

PROJE SONUÇ RAPORU MÜŞTERİ GÖRÜŞÜ

(Rapora ilişkin müşteri kurum görüşü belirtilmesi zorunludur. Müşteri kurum görüşü belirtilmemiş raporlar değerlendirmeye alınmayacaktır. Müşteri kurum bu raporu ilgili birimleriyle inceleyerek hazırladığı görüşleriyle birlikte bir ay içerisinde TÜBİTAK’a sunmalıdır.)

Proje No: 105G023

Proje Adı: Biyokütle ve Biyokütle/Kömür Karışımlarını Dolaşımlı Akışkan Yatakta Yakma Teknolojilerinin Geliştirilmesi

1. PROJEDE ELDE EDİLEN ÇIKTILAR

(Proje önerisinde belirtilen Müşteri kurum ihtiyaçlarına yönelik her türlü ürün, sistem, prototip, bilgi, pilot uygulama, malzeme, üretim tekniği, yöntem, yazılım vb. proje çıktısı yazılmalıdır.)

2. ÇIKTILARIN MÜŞTERİ İHTİYACINI KARŞILAMA DURUMU

(Proje önerisindeki öngörüler dikkate alınarak, elde edilen çıktıların Müşteri Kurumun ihtiyacını karşılama durumu hakkında bilgi verilmelidir.)

MÜŞTERİ KAMU KURUMU/KURULUŞU (LARI)* YETKİLİSİ

(Müşteri görüşünün her sayfası kuruluş yetkilisi tarafından paraflanmalıdır.)

Adı – Soyadı:

Görevi:

Tarih:

İmza:

* Bu kısımda imzası bulunan görevli kişi, Kurum/Kuruluşun proje sözleşmesinde imzası olacak üst düzey yetkilisi olmalıdır. (Bakanlıklarda ve Müstakil Müsteşarlıklarda Müsteşar, Valiliklerde Vali, Başkanlıklarda Başkan, İl ve Büyükşehir Belediyelerinde Belediye Başkanı, Müstakil Genel Müdürlüklerde Genel Müdür veya bu makamların yetki verdiği Yardımcıları, vb.).

(3)

Proje No: 105G023

Proje Adı: Biyokütle ve Biyokütle/Kömür Karışımlarını Dolaşımlı Akışkan Yatakta Yakma Teknolojilerinin Geliştirilmesi

1. PROJEDE ELDE EDİLEN ÇIKTILAR

(Proje önerisinde belirtilen Müşteri kurum ihtiyaçlarına yönelik her türlü ürün, sistem, prototip, bilgi, pilot uygulama, malzeme, üretim tekniği, yöntem, yazılım vb. proje çıktısı yazılmalıdır.)

2. ÇIKTILARIN MÜŞTERİ İHTİYACINI KARŞILAMA DURUMU

(Proje önerisindeki öngörüler dikkate alınarak, elde edilen çıktıların Müşteri Kurumun ihtiyacını karşılama durumu hakkında bilgi verilmelidir.)

MÜŞTERİ KAMU KURUMU/KURULUŞU (LARI)* YETKİLİSİ

(Müşteri görüşünün her sayfası kuruluş yetkilisi tarafından paraflanmalıdır.)

Adı – Soyadı:

Görevi:

Tarih:

İmza:

* Bu kısımda imzası bulunan görevli kişi, Kurum/Kuruluşun proje sözleşmesinde imzası olacak üst düzey yetkilisi olmalıdır. (Bakanlıklarda ve Müstakil Müsteşarlıklarda Müsteşar, Valiliklerde Vali, Başkanlıklarda Başkan, İl ve Büyükşehir Belediyelerinde Belediye Başkanı, Müstakil Genel Müdürlüklerde Genel Müdür veya bu makamların yetki verdiği Yardımcıları, vb.).

(4)

ÖNSÖZ

(Proje hakkında kısaca bilgi verilmeli, projenin TÜBİTAK tarafından desteklendiği belirtilmelidir. En fazla bir sayfa olacak şekilde yazılmalıdır.)

Kısa ismi DAY(Dolaşımlı Akışkan Yatak) projesi olarak anılan “Biyokütle ve Biyokütle/Kömür Karışımlarını Dolaşımlı Akışkan Yatakta Yakma Teknolojilerinin Geliştirilmesi” konusundaki bu proje,TÜBİTAK 1007 kapsamında desteklenen KAMAG projesidir. Projenin enerji konusunda olması, özellikle yerli-düşük kalorili linyit kömürllerimizin ve artık/atık biyokütlenin kullanılmasını ve bir teknoloji geliştirilmesini hedeflemesi, projenin önemini bir kat daha arttırmıştır. Proje, 1 Ekim 2007 tarihinde başlamış olup, alınan uzatmalar ile birlikte 1 Haziran 2012 tarihinde tamamlanmıştır. Projenin müşteri kuruluşları: Elektrik İşleri Etüt İdaresi (yeni ismi Yenilenebilir Enerji Genel Müdürlüğü) ve Orman Genel Müdürlüğü (OGM) dür. Projenin yönetici kurumu Ortadoğu Teknik Üniversitesi, Çevre Mühendisliği Bölümü olup TÜBİTAK-MAM Enerji Enstitüsü ve GAMA Güç sistemleri A.Ş. projenin diğer ortaklarıdır.

Proje, Türkiye’nin önemli bir probleminin çözülmesini hedef almaktadır. Ülkemiz gelişmekte olan bir ülkedir ve her sene ekonomisi ortalama % 5-6 büyüme hızı göstermektedir. Büyüme için en önemli girdilerden biri de ENERJİ dir.

Ülkemizde kullanılan birincil enerjinin %73 ü ithalatla karşılanmaktadır. Bu çok yüksek bir orandır. Ayrıca ülkemizin 2011 yılında 98 milyon ton eşdeğer petrol (MTEP) olan enerji arzında kendine yetme oranı OECD ülkelerine oranla çok düşüktür. Bu göstergeler ülkemizde enerji kaynaklarının çeşitliliği ile yerli enerji kaynakların kullanımının artırılması, verimli kullanımının sağlanması için enerji alanında Ar-Ge ve yenilik faaliyetlerinin ivme kazanmasının gerektiğini göstermektedir.

Türkiye bulunduğu konum itibari ile işlenmesi, kullanımı, ekonomik değeri yüksek olan petrol, doğalgaz gibi yer altı kaynaklarının bolca bulunduğu bir bölgede olmasına rağmen şimdiye kadar yapılan çalışmalarda ülkemiz sınırları içerisinde kendi ihtiyaçlarımızı karşılayacak miktarlarda petrol veya doğalgaz bulunamamıştır. Ancak bahsi geçen kaynakların enerji üretimi, ulaşım, ısınma gibi günlük yaşamın her alanında kullanılması sebebi ile bu yakıtların ithalatına harcanan bedel, ülke toplam ithalatının yaklaşık % 21’ini oluşturmaktadır. Özellikle kurulum ve işletme kolaylığı, geri ödeme süresinin kısalığı gibi sebeplerden ötürü ithal edilen doğalgazın yarıdan fazlası, ülkemizde yaygınlaşan doğalgaz santrallerinde tüketilmektedir. Anlık olarak yatırımcısını kara geçirmiş gibi görünen bu santraller genel çerçevede değerlendirildiğinde ülkemizin dışa bağımlılığını arttırmakta ve güvenliğini tehlikeye sokmaktadır.

Türkiye değişik özelliklerde bol miktarda kömür madenine sahiptir. Bu madenlerden çıkan kömürün ortak özelliği olarak yüksek kükürt ve kül oranına sahip olmaları gösterilebilir. Madenlerimizden çıkarılan bu kömürlerin önemli bir bölümü EÜAŞ’a ait pulverize kömür teknolojili termik santrallerde yakılmakta ve enerji üretilmektedir. Ancak pulverize kömür santrali teknolojisinde kömür içerisinde bulunan kükürt, SO2 olarak yanma gazına dönüşmekte ve bacadan atılmadan önce kullanımı ve işletmesi son derece problemli ve zor olan SO2 giderim ünitelerinde tutulması gerekmektedir. Ayrıca pulverize kömür santrallerinin içerisinde gerçekleşen yanmanın 1000^oC ve üzeri sıcaklıklarda olması nedeni ile yüksek miktarda zararlı NOx emisyonlari da meydana gelmektedir.

Dolaşımlı Akışkan Yatak Teknolojisi, bu iki temel probleme çözüm getirmektedir. Yanma odasında oluşturulan türbülans ile yanma verimi arttırılmakta, yanma odası 850^oC civarı sıcaklıklarda tutularak NOx oluşumu minimize edilmektedir. Kömür içerisinde bulunan kükürdün büyük bir bölümü ise yanma odasına kireçtaşı ilavesi yapılarak tutulmaktadır.

Biyokütle ise günümüzde oldukça popüler olmuş diğer bir yakıt türüdür. Kendi fosil yakıtına sahip olmayan ülkelerin enerji problemlerine yeni teknolojiler ve yaklaşımlar ile çareler üretmek ve bilgi paylaşımı sağlamak amacı ile kurulan IEA( Uluslararası Enerji Ajansı) tarafından çizilen yol haritasında, biyokütlenin 2050 yılında dünya enerji ihtiyacını karşılama oranının yaklaşık %7,5 (3000 TWh) olacağı öngörülmektedir. Küresel ısınmaya neden olan CO2 gazının azaltılması hedefi doğrultusunda bünyesi ile atmosfer arasındaki karbon çevrimini kısa sürede tamamladığı için biyokütle oldukça popüler olmuştur. Türkiye’de bu kapsamda çıkarılan YEK (Yenilenebilir Enerji Kanunu) ile yakıt olarak biyokütle kullanan tesislerden üretilen elektriğin alımında teşvikler verilmeye başlanmıştır.

Proje kapsamında tasarlanan, kurulumu gerçekleştirilen ve işletilen Dolaşımlı Akışkan Yatak teknolojili pilot tesis 700 kWtermal kapasiteye sahiptir. Tesiste yukarıda avantajları verilen yakıtlardan biyokütle ve kömür bağımsız olarak veya istenilen oranda karışım yapılarak yakılabilmektedir. Tesisin elektrik üretebilirliği, 24 bar, 260^oC’de buhar üretimi ile gösterilmiştir. Proje kapsamında belirlenen yakıtlar ile yapılan deneylerde yukarıda belirtilen tüm avantajların gerçeklemesi yapılmıştır. Ayrıca kurulan pilot tesis tasarımı esnasında ülkemiz tesis kurulumu konusunda know-how kazanmış, bu konuda donanımlı personel yetişmiştir. Proje, Türkiye’de bu teknolojiye dikkat çekilmesi ve daha büyük kapasiteli ticari tesislerin milliolarak (kendi becerilerimiz ile) tasarlanabilmesi açısından çok büyük önem taşımaktadır.

Proje kapsamında, düşük emisyon ve yüksek verimle kömür ve biyokütlenin ayrı ayrı ve/veya birlikte yakılarak enerji amaçlı kullanılmasına yönelik bir teknoloji geliştirilmiş ve iki farklı ölçekte demo edilmiştir. Projede kurulan demo sistemler ile küçük ve orta ölçekli termik santral uygulamalarına yönelik bilgi paketi oluşturulmuş, bundan sonra yeni kurulacak termik santrallerin tasarımı için bu santrallarda kullanılacak yakıtların ön yakma deneylerinin yapılacağı bir altyapıyı oluşturulmuştur. Daha önceleri, kurulacak termik santrallarda yakılacak kömürlerin ön yakma deneylerinin yapılması, yakıtların yanma karakterizasyonlarının tayini için tonlarca kömür yurt dışındaki firmaların laboratuvarlarına gönderilmekte idi. Bu oldukça külfetli ve pahali bir iştir. Oysa şimdi, bu deneylerin tümü yurt içinde proje kapsamında kurulan bu DAY tesislerinde yapılabilecektir. Bu teknolojiyi daha da geliştirmek, daha yüksek güçler ve daha farklı yakıtlar için denemek bundan sonra yapılabilecek projeler ile sağlanacaktır.

Bu bağlamda her anlamda bizden desteğini esirgemeyen TÜBİTAK Yönetimine ve TÜBİTAK- KAMAG grubuna şükranlarımızı sunarız.

(5)

ÖZET

Projede, “ülkemizdeki ulusal kaynaklarımızı enerji üretiminde daha fazla kullanabilmek” amacı ile düşük ısıl değerli Türk linyitlerini ve orman kökenli biyokütle yakıtlarını ve bunların belirli oranda karışımlarını düşük emisyon ve yüksek verim ile yakabilecek bir teknolojiyi yerli imkanlarla kurmak ve geliştirmek, farklı yakıtlar ile yakma deneyleri yaparak problemli alanlarını görmek ve bunları iyileştirmek, bu teknolojiyi yerli sanayinin hizmetine sunmaya yönelik bir dokümantasyon bilgi paketi oluşturmak amaçlanmıştır. Bu amaçla, düşük kalorili linyitlerin ve değişik biyokütlenin beraberce yakılması ve enerji üretimi için en uygun teknoloji olarak “Dolaşımlı Akışkan Yatakta Yakma” teknolojisi seçilmiş, bu teknolojiyi ülkemiz linyitleri ve orman atık/artıkları için geliştirmek, bu sistemin yaygınlaşmasına yardımcı olmak projenin diğer amaçlarını oluşturmuştur.

Proje 1 Eylül 2007 tarihinde başlamış olup 1 Mart 2012 tarihinde tamamlanmıştır. Proje başlangıçta 3 yıl olarak planlanmış, satın alma işlemlerinin uzaması, imalat ve montaj işlemlerinin gecikmesi nedeni ile projede iki defa süre uzatımına gidilmiştir. Proje toplam süresi 54 ay olmuştur.

Projede toplam üç aşama öngörülmüştür. 1. aşamada; DAY yakma sisteminde kullanılacak biyokütle ve kömürlerin tespiti ve yakıt karakterizasyonları yapılmış, yakıtların istenilen özellikte sürekli temini için gerekli protokoller hazırlanmış, DAY yakma sistemi için yakıt depolama ve taşıma sistemleri satın alınmış, DAY yakma sistemi tasarlanmış ve satın alma/imalat prosedürlerinin oluşturulmasına başlanılmıştır. Projenin 2. aşamasında sistemin kurulacağı alanın altyapısı hazırlanmış, sistemin ayrıntılı PID diyagramları çıkartılmış, platform tasarımı yapılmış, dolaşımlı akışkan yatak sistemi için tanımlı ekipmanların satın alma süreçleri başlatılmış, satın almalar gerçekleştirilmiştir. Projenin 3. aşaması, montaj, devreye alma ve seçilen yakıtların yakma deneylerini içermiştir.

Proje kapsamında 2 farklı ölçekte dolaşımlı akışkan yatak yakma sistemi tasarlanarak kurulmuştur. 30 kWtermal

kapasiteli laboratuvar ölçekli dolaşımlı akışkan yatak yakma sistemi (LAB-DAY), TÜBİTAK-Enerji Enstitüsü Yakma/gazlaştırma laboratuvarı içerisinde kurulmuştur. Sistemde yakıcı kolon çapı 10.8 cm, yüksekliği 6 m dir. Bu sistem ile proje kapsamında 5 farklı kömür ve 3 farklı biyokütle için yakma denetleri yapılmıştır. Proje kapsamında kurulan diğer sistem, pilot ölçekli dolaşımlı akışkan yatak yakma sistemi (PİLOT-DAY) dır. 700 kWtermal kapasitelidir.

Kurulan bu sistem 40x40 cm iç kesitli ve 12 m yüksekliğindedir.Türkiye’de pilot tesis kapsamında ilk defa kurulan bir demo sistem özelliğindedir ve bir termik santralde bulunan tüm ekipmanları daha küçük çapta içermektedir. Bunlar;

yakıt hazırlama sistemleri (kömür ve biyokütle için), yakıt besleme sistemleri, akışkan yataklı reaktör, 24 bar basınçta, saatte 800 kg buhar üretim kazanı, ısı eşanjörleri, soğutma kulesi, taşıyıcı platform, toz tutma sistemleri, gaz ve toz analiz cihazları, su hazırlama ünitesi, tüm sisteme ait ölçüm ve veri toplama ünitesi, kontrol ünitesidir.

Böyle bir sistemin dünyada da çok az sayıda örneği vardır. Bu sistem ile proje kapsamında 3 farklı kömür ve 2 farklı biyokütle için yakma deneyleri yapılmış, emisyonlar ölçülmüştür. Ayrıca, her iki sisteme de uygun özellikte yakıt temin etmek amacı ile 2 ton/saat kapasiteli kömür hazırlama tesisi proje kapsamında kurulmuştur. Bunların yanında, kömür yakma deneylerinde SO2’yi yatakta tutmaya yönelik çeşitli kireçtaşı örneklerinin karakterizasyon çalışmaları yapılmıştır. Bu kireçtaşı örneklerinden en iyi olanı yakma deneylerinde kullanılmıştır. Projede elde edilen genel sonuçlar aşağıdaki gibi özetlenebilir:

--Projede hedeflendiği gibi, 700 kW ısıl (termal) kapasiteye sahip pilot ölçekte bir dolaşımlı akışkan yatak yakma ve buhar üretme sistemi (Pilot DAY) tasarlanmış, kurulmuş, işletmeye alınmış ve çeşitli kömür ve kömür-biyokütle karışımları için test edilmiştir. Sistem saatte 800 kg buhar (24 bar ve 260^oC) üretmektedir.

--Pilot DAY sistemi, kullanılan yakıtın özelliklerine bağlı olarak, 750-950^oC sıcaklık aralıklarında tek tek bütün yakıtlar ve bunların karışımları için stabil, sürdürülebilir ve uzun süreli olarak çalışmıştır. Operasyon sıcaklığının üst sınırı yakıtların kül yapışma/ergime sıcaklıkları tarafından etkilenmektedir.

--Pilot tesisteki deneylerde yanma verimi %90’ların üstüne çıkmıştır. Kazan ve yanma verimlerinin bileşkesi olarak hesaplanan toplam verim %70-77 civarında hesaplanmıştır.

--Sistem, uygun çalışma koşulları seçildiğinde, emisyonlar (CO, NOx, SOx) açısından Sanayi Kaynaklı Hava Kirliliğinin Kontrolü Yönetmeliği’nde (HKKY) kömür ve biyokütle yakan tesisler için ön görülen standartları sağlayabilmektedir. Ancak bazı koşullarda CO emisyonları HKKY’deki sınırları aşabilmektedir. Bu sorun, kademeli olarak ikincil hava kullanarak giderilebilir. NH3, HCl, HF ile çeşitli hidrokarbon gazlarının (CH4, C2H4, C3H8, C6H14) emisyonları ya çok düşük ya da ölçülmeyecek seviyelerde (eser) kalmaktadır.

Projenin somut çıktıları aşağıda sıralanmıştır:

 30 kWth kapasitede bir laboratuvar ölçekli DAY yakma sistemi

 700 kWth kapasitede bir pilot ölçekli DAY yakma sistemi ve buhar üretmek için kazan

 Küçük ve orta ölçekli yakıcı ve kazanlar için kavramsal ve ayrıntılı DAY yakma sistemi tasarımı yapma kabiliyetine sahip yetişmiş insan gücü.

 DAY yakma teknolojisini farklı özelliklerdeki linyit, biyokütle ve bunların karışımları için uyarlanması yeteneği

 DAY teknolojisi ile ilgili bilgi paketi

 Daha büyük ve ticari olarak kullanılabilecek ünitelerin yapımı için tasarım parametreleri oluşturulması

 Gerçekleştirilen yakma deneyleri, emisyonların ölçülmesi

 Yakıt hazırlama deneyimi

(6)

ABSTRACT

(Özet bölümünün aynısı olacak şekilde, İngilizce olarak yazılmalıdır.)

In the project, “in order to use more of our national resources in the energy production”, the aim was to install and develop a new technology with our own capabilities for the combustion of low quality Turkish lignites and forest residue biomass fuels and their mixtures with low emissions and high efficiency. During these studies it was also aimed to burn different fuels in the system and see and diagnose the problemeatic areas by performing combustion experiments for various conditions. The ultimate goal is to produce a know-how for national industries and present this know-how to local industries to promot this technology for future energy production. In order to achieve this goal Circulating Fluidized Bed Combustion (CFBC) technology is chosen.

The project started on 01.09.2007 and finished on 1.03.2012. The project was planned for three years at the beginning. However, this time was extended twice because of delay in purchasing and installation processes. The project was completed in 54 months.

The project was carried out in three stages. In the first stage; selection of biomass and coal samples that will be used in CFBC system was done . Then, fuel characterization studies were performed. The protocols were prepared with the vendors to provide fuels on required dates and properties. Fuel storage and transportation systems for CFBC were purchased. After the design of the CFBC system was completed, the technical specifications for purchase/production of CFBC parts were prepared. In the second stage; the infrastructure of the area on which the system will be installed was prepared and detailed PID diagrams were plotted. The platform for the system was designed and purchasing procedure of specified equipments of CFB combustion system was started. The necessary and required items were purchased for the CFBC. The third stage included mounting and commissioning of the system, leakage tests, cold experiments and the combustion experiments of specified fuels.

In the scope of the project, two different scales of CFBC systems were designed and constructed. The first system is 30 kWth capacity of laboratory scale CFBC which was built in the Combustion/Gasification laboratory of the Institute of Energy. The combustor column of the system has a diameter of 10.8 cm and a height of 6m.

Combustion experiments were done in this system for 5 different coal samples and 3 different biomass samples.

The second system constructed was a pilot scale CFBC of 700 kWth capacity with a square cross-section of 40cmx40cm and a height of 12 m. This is the first demo CFBC in Turkey having a pilot scale dimensions. The system comprises almost all of equipments that a power station contains. These are; fuel preparation systems (for coal and biomass, 2 tons/hr capacity); fuel feeding systems to fluidized bed reactor; 24-bar, 800 kg/hr steam production boiler; heat exchangers; cooling tower, platform, particulate capture systems, gas and particulate analysis equipments; demineralized water preparation system; measurement and data collection system; and the computer control unit. Such a system integrated with a boiler is not many in the world. Combustion experiments were done in this system for 5 different coal samples and 3 different biomass samples. A coal preparation unit of 2 tons/hr capacity was installed to crush, dry and sieve the coal samples for both lab scale and pilot scale CFBC.

In addition to these studies, characterization of various limestone samples were done in order to absorb SO2 formed during the combustion. Among these samples tested, the best one having high SO2 sorption capacity was used in lab and pilot scale CFBC as an additive during the combustion. The results obtained in the project can be summarized as follows:

--The pilot CFBC system of 700 kWth and the boiler to produce steam at 800 kg/hr (24 bar ve 260^oC) have been designed, installed and commissioned. Various lignite coals and woodchips and their mixtures were successfully burned in this system.

--The pilot CFBC system has been tested for combustion of individual fuels or for a combination of them at 750- 950^oC, based on the type of fuel used. The system was stable and sustainable for long runs. The upper temperature limit for combustion has been affected by ash softening/deformation temperature.

--The combustion efficiency in the pilot study was above 90%. The combined efficiency of combustor and boiler was calculated as 70-77%.

--The emissions from the pilot CFBC system can comply with the standards depicted in Air Pollution Control Regulation for Industries in Turkey (HKKY) for combustion of coal and biomass. However, under certain conditions CO emissions can be higher than the limits. This emission can be pulled lower by using secondary air or staged combustion. The emissions of NH3, HCl, HF and other hydrocarbon gases (CH4, C2H4, C3H8, C6H14) are either very low or below the detection limit.

The concrete outputs of the project are as follows:

 30 kWth capacity of laboratory scale CFBC,

 700 kWth capacity of pilot scale CFBC and its boiler,

 Qualified man power having a capability of making conceptual and detailed design of CFBC, for small and medium sized combustors and boilers,

 CFBC technology ability to be adapted to different properties of lignite, biomass and their mixtures,

 A know-how package acquired on CFBC technology

 Performed combustion experiments

 Experience on fuel preparation

Keywords: Circulating Fluidized Beds, Combustion in CFB, Development of CFBC technology, Combustion of lignite coals, Combustion of biomass, Co-combustion of coal and biomass, Combustion efficiency, Emissions, Removal of SO2, Selection of sorbents, Characterization of limestones, Performance of heat exchangers, Boiler efficiency

(7)

İÇİNDEKİLER

ÖNSÖZ ... 4

ÖZET ... 5

ABSTRACT ... 6

1. PROJE ÖZET BİLGİLERİ ... 9

2. TEKNİK BÖLÜM... 10

2.1. İş Paketleri (İP) ... 10

2.2. Bilimsel, Teknik, Teknolojik, Ekonomik ve/veya Sosyal Gelişmeler ve Kazanımlar ... 42

2.3. Yapılan Bilimsel Etkinlikler ... 46

2.4. Gerçekleşen İş-Zaman Çizelgesi ... 48

2.5. Proje Çıktılarının Kabulüne İlişkin Testler ve Sonuçları ... 49

2.6. Sonuçlar ve Öneriler ... 50

2.7. Proje Personeli ... 52

3. SONUÇLARIN TARTIŞILMASI ... 53

3.1. Proje Yöntem ve Sonuçlarının Tartışılması ... 53

3.2. Projede Tamamlanan Çalışmaların Türkiye ve Dünyadaki Mevcut Bilim ve Teknoloji ile Kıyaslaması ... 55

3.3. Alternatiflerin değerlendirilmesi ... 67

3.4. Proje Çıktılarının Uygulama Alanları ... 69

3.5. Çıktıların Olası Uygulama Alanı ve PSUP ... 69

3.6. İlgili Projeler ... 70

3.7. Diğer Düşünceler ve Ek Bilgiler ... 71

4. İDARİ VE MALİ RAPOR ... 72

4.1. İDARİ BÖLÜM... 72

4.2. MALİ BÖLÜM ... 74

5. EKLER ... 75

EK-A Bütçe Tabloları (MS-Excel formatındaki tabloları http://www.tubitak.gov.tr/1007 adresinde “kabul edildikten sonra gerekli formlar” bölümünden indirilmelidir.) ... 75

EK-B Transfer Takip Sisteminden ( ... 75

EK-C Yeminli Mali Müşavirlik Proje Harcamaları Değerlendirme ve Tasdik Raporu ... 75

(8)

EK-F Proje Değerlendirme Anketi ... 77

Not: Sayfa numaralarını raporunuza göre güncelleyiniz.

(9)

1. PROJE ÖZET BİLGİLERİ

PROJE SÜRESİ Gerçekleşen

Başlama Tarihi

Gerçekleşen Bitiş Tarihi

Onaylanan Ek Süre (Ay)

Ek Süre Dahil Bitiş Tarihi

Toplam Gerçekleşen Proje Süresi

(Ay)

01 Eylül 2007 01 Mart 2012 18 Ay 01 Mart 2012 54

GENEL BÜTÇE TABLOSU

(Ödenekler tüm dönemlerin toplamı şeklinde verilmelidir.)

Fasıllar

Sözleşmedeki Ödenek

(A)

Onaylanan Ek Ödenek

(B)

Toplam Ödenek (A+B)

Toplam Gerçekleşen

Harcama (C)

Harcama Oranı (C/(A+B))

Kalan Ödenek [(A+B)-C]

Proje Teşvik

İkramiyesi 240,518.00 -36,062.00 204,456.00 133,305.31 0.65 71,150.69

Geçici İşçi

Ücretleri 619,132.00 254,231.26 873,363.26 848,744.53 0.97 24,618.73

Bursiyer

Giderleri 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

Sarf Malzemesi Giderleri

409,000.00 61,800.00 470,800.00 456,448.41 0.97 14,351.59

Seyahat

Giderleri 79,712.00 -16,000.58 63,711.42 50,432.78 0.79 13,278.64

Hizmet Alımı

Giderleri 497,900.00 281,893.32 779,793.32 758,252.32 0.97 21,541.00

Makine/

Teçhizat Giderleri

3,339,710.00 -498,066.00 2,838,644.00 2,818,352.99 0.99 20,291.01

Kurum Hissesi 518,295.00 0.00 518,295.00 475,807.47 0.92 42,487.53

TOPLAM 5,697,903.00 47,796.00 5,749,063.00 5,541,343.81 0.96 207,719.19

(10)

2. TEKNİK BÖLÜM

(Her madde için yazım alanı gerektiği kadar uzatılabilir.) 2.1. İş Paketleri (İP)

(Projenin başlangıcı itibariyle, projede gerçekleşen ana (İDA 1. seviye) İP’lerin açıklaması yapılmalıdır. İlgili alt İP’lerin detayları yöntem ve faaliyetler bölümlerinde açıklanmalıdır. Ana İP’lerin her biri için ayrı hazırlanmalıdır. Faaliyet ve çıktılara ilişkin tablolar ve görsel öğeler ekler şeklinde verilmelidir.)

İP No 1.1 Gerçekleşen

Başlama-Bitiş Zamanı

0 - 12. Ay

Süresi

(Ay) 12

İP Adı Detaylı literatür araştırması Gerçekleşen İş Gücü

Miktarı (Adam-Ay)

12

Sorumlu Kuruluş ODTÜ, MAM Amaçlar

Akışkan yatak yakma teknolojileri konusunda yurt içi ve yurt dışında yapılmış çalışmaları içeren ayrıntılı bir literatür raporunun hazırlanması

Yöntem

 “Science direct” ve benzeri veri tabanlarını kullanarak DAY yakma sistemleri konusunda yapılmış çalışmaları toplamak,

 İnternet arama motorlarını kullanarak DAY yakma sistemleri konusunda yapılmış çalışmaları toplamak,

 Üniversite, araştırma merkezleri ve endüstriyel kuruluşların internet sayfalarını kullanarak ve gerekirse yazışmalar yaparak DAY yakma sistemleri konusunda yapılmış çalışmaları toplamak,

 DAY yakma sistemleri konusunda geniş tabanlı bir veri bankası oluşturmak,

 Toplanan bilgileri özümseyerek ayrıntılı bir literatür raporu hazırlamak Faaliyetler

 Proje araştırıcıları (ODTÜ Çevre Mühendisliği Bölümü ve TÜBİTAK-MAM) tarafından dolaşımlı akışkan yatakta yakma teknolojileri konusunda ülkemizde ve dünyada yapılmış çalışmalar detaylı bir şekilde incelenmiştir.

 Oluşturulan veri tabanı proje’nin web sayfasında proje ortaklarının kullanımına açılmıştır. (WEB Adresi:

http://www.cfbc.metu.edu.tr).

 Detaylı literatür çalışması sonuçları 1. rapor döneminde Ek-1 olarak verilmiştir.

 Bu veri tabanı sürekli olarak güncellenmektedir.

 Güncellenen literatür çalışması sonuçları projenin nihai sonuç raporunda tekrar verilmektedir.

Elde Edilen Çıktılar

 Literatür özeti raporu (1. Dönem raporu ile birlikte verildi),

 Güncellenmiş literatür raporu (sonuç raporu ile birlikte verilmektedir).

Elde Edilen Çıktıların Öngörülen/Beklenen Başarı Ölçütlerine Uygunluğu

 Ülkemizde ve dünyada dolaşımlı akışkan yatakta kömür/biyokütle ve bunların karışımlarının yakılması ile ilgili yapılmış çalışmalar ve burada karşılaşılan sorunlar ve çözümleri ayrıntılı olarak incelenmiştir.

 Proje kapsamında kurulan iki farklı ölçekteki (laboratuar ve pilot) sistemlerde gerçekleştirilen kömür ve biyokütle yakma deneylerinden elde edilen sonuçlar ve problemler, literatürdeki benzer sistemlerde yapılan çalışmalar ile büyük uyum göstermiştir.

 Bu kurulan sistemler benzerleri ile kıyaslandığında, işlevsellik, sonuçları açısından oldukça başarılı bir sistem olarak görülmüştür.

 Kurulan sistemlerde, hem farklı özelliklerde kömür ve biyokütleler tek başlarına hem de karışım olarak başarılı bir şekilde yakılmıştır. Bu sonuçlar literatürle uyumlu çıkmıştır.

 Literatürde de belirtildiği gibi kireç taşı katkısı SO2 emisyonlarında önemli bir düşmeye neden olmuştur.

İP Birikimli Tamamlanma Oranı (%) 100 Tamamlanmayan Faaliyetler ve Gerekçeleri

 İş paketi kapsamında tanımlanan bütün faaliyetler başarılı bir şekilde yerine getirilmiştir.

Etkilenen Çıktılar

 Bu iş paketi kapsamında eksik kalan, öngörülen şekilde elde edilemeyen çıktı bulunmamaktadır.

(11)

Başlama-Bitiş Zamanı 0-12. Ay Süresi

(Ay) 12

İP Adı Akışkan yatakta kullanılacak biyokütle, linyit kömürü ve kireç taşı örneklerinin toplanması, detaylı yakıt karakterizasyonlarının yapılması Gerçekleşen İş Gücü

12

Sorumlu Kuruluş MAM

Amaçlar

 Bu iş paketi kapsamında kullanılacak yakıtların kısa ve elementel analizleri, ısıl değerleri, külün kimyasal bileşim analizleri, kül ergime sıcaklıkları, kireç taşı ve dolomitin kimyasal bileşim analizleri yapılacaktır.

 Yakıtların Termogravimetrik analizleri yine bu kapsamda yapılacaktır. Hammadde karakterizasyonuna yönelik tüm bu analizler TÜBİTAK-MAM/ODTÜ laboratuarlarında yapılacaktır.

Yöntem

 DAY yakma sisteminde kullanılacak linyitlerden analiz için yeterli miktarda örnek toplanması,

 DAY yakma sisteminde kullanılacak biyokütle ve diğer atıklardan analiz için yeterli miktarda örnek toplanması,

 DAY yakma sisteminde kullanılacak adsorbentlerden analiz için yeterli miktarda örnek toplanması,

 MAM ve ODTÜ laboratuarları kullanılarak toplanan örneklerin ayrıntılı kısa ve elementel analizlerinin yapılması, ısıl değerlerinin hesaplanması, kül analizlerinin yapılması,

 Toplanan örneklerin Termogravimetrik analizlerinin standart TGA cihazında yapılması,

 Tüm sonuçların raporlanması,

Faaliyetler

 Laboratuar ve pilot ölçekli DAY yakma sistemi tasarımı esnasında detaylı bir çalışma yapılmış, farklı kömür ve biyokütlelerden analizler için yeterli miktarda örnekler toplanmıştır.

 Toplanan bu yakıtların; kısa ve elementel analizleri, ısıl değer tayinleri, kül analizleri, kül ergime noktası tayinleri, Termogravimetrik deneyleri yapılmış ve elde edilen sonuçlar bir rapor halinde I. Dönem raporunda verilmiştir.

 Ayrıca, 3 farklı kireç taşı için de detaylı analizler yapılmıştır.

 Bu çalışmalara ilaveten; laboratuar ve pilot ölçekli sistemde kullanılan tüm yakıtlar deneylerinden önce tekrar analize tabii tutulmuşlardır.

 Seçilen, kullanılan tüm yakıt ve adsorbentlerin detaylı analizlerini içeren geliştirilmiş bir analiz raporu projenin sonuç raporu ile birlikte tekrar verilmektedir.

 Rapor 1 döneminde verilen yakıt analiz raporu,

 Laboratuar ve pilot ölçekli yakma sistemleri raporlarında bu deneylerde kullanılan yakıtlar için yakıt analiz değerleri.

 Sonuç raporu ile birlikte verilen kapsamlı bir yakıt analiz raporu.

 Bu çalışma kapsamında çok detaylı bir yakıt analiz çalışması yapılmış elde edilen sonuçlar raporlara yansıtılmıştır.

 Bu yakıtlardan; müşteriler, izleyiciler ve KAMAG ile birlikte seçilmiş olanları için yanma deneyleri öngörülen sistemlerde yapılmıştır.

 Yakıt analiz raporları ile ilgili bir geri dönüş alınmamıştır.

 Tamamlanamayan faaliyet bulunmamaktadır.

 Müşteri kurum ve izleyicilere eksik gördükleri, ilave istedikleri analizler sorulmuş ve talep gelmesi durumunda bu eksikliklerin giderileceği bilgisi verilmiştir.

 Talep gelmemiştir.

(12)

(Ay) 2

İP Adı Yakma sistemi için gerekli biyokütle, linyit kömürü ve kireç taşı temini için gerekli protokollerin yapılması

Gerçekleşen İş Gücü Miktarı (Adam-Ay)

2

Sorumlu Kuruluş MAM

Amaçlar

Proje kapsamında kurulacak pilot ölçekli sistemin çalıştırılabilmesi için gerekli yakıtların istenilen formda sürekli temini için gerekli yazışma ve sözleşmelerin yapılması

Yöntem

 DAY yakma sisteminde kullanılacak linyit, biyokütle ve adsorbentlerin deneyler süresince yeterli miktarda ve aynı özellikte temini için üretici firma/kurumlar ile iletişimin kurulması,

 Gerekli sözleşme ve protokollerin yapılması, Faaliyetler

 Bu kapsamda yapılan çalışmalar 1. Dönem raporunda ayrıntılı olarak verilmiştir. Proje başlangıcında yakıt parçacık boyutu 0-2 mm arası olarak seçilmiş ve DAY yakma sistemi bu boyut aralığı için tasarlanmıştır.

 Proje kapsamında yakıt hazırlama sistemi (kurutma, kırma, öğütme, eleme) için ekipmanlar öngörülmemiştir. Yakıtların mümkün olduğunca hazır halde temini tercih edilmiştir.

 Orman sanayi ürün atıkları ve zeytinyağı proses ürünü atığı (prina) başlangıç için biyokütle yakıtı olarak seçilmiştir. Yakıt özelliklerinin uygunluğu, mevcut hali ile ilave bir işleme tabi tutulmadan yatağa beslenebilmesi, temininde ve nakliyesindeki kolaylık gibi üstünlükleri nedeni ile bu seçim yapılmıştır.

 Proje süresi boyunca istenilen boyut ve miktarda orman sanayi ürünü atıklarının temini için Kastamonu Entegre Ağaç Sanayi ile; prina temini için de Emin Kimya ve Yeni Kurtuluş Orman Ürünleri Yağ Sanayi ve Ticaret Limitet Şirketi ile gerekli konuşmalar ve yazışmalar yapılmıştır.

 27 Şubat 2008 tarihli yazılar ile Kastamonu Entegre’den, Emin Kimya’dan, Yeni Kurtuluş Orman Ürünleri Yağ sanayi ve Ticaret Limited Şirketi’nden “seçilen yakıtın firmanın üretim potansiyeli dâhilinde istenilen miktarda ve o günkü piyasa satış fiyatları üzerinden temininin taahhüt edildiğine dair” bir belge alınmıştır.

 Kömür temini için EÜAŞ, TKİ ve EİE nezdinde çeşitli temaslarda bulunulmuştur. Sistemin ihtiyaç duyduğu boyut aralığında kömürün temininde çeşitli zorluklar ile karşılaşılmıştır.

 TKİ ile yapılan görüşmelerde talep edilen kömür sahalarından istenildiği kadar linyit kömürünün temin edilmesinde bir problem olmadığı belirtilmiş olup, bu durum taahhüt altına alınmıştır. Burada sorun, yakıtın temini olmayıp istenilen özellikte (nem, boyut) temin edilememesi olmaktadır.

 Pilot ölçekli DAY yakma deneylerinde, biri düşük biri yüksek miktarlarda kükürt içeren iki kömürün yakılması konusunda görüş birliğine varılmıştır. Yüksek kükürt içeren kömür olarak Orhaneli Linyiti, düşük kükürt içeren kömür olarak da Seyitömer Linyitinin seçilmesine karar verilmiştir.

 Kireçtaşı temini için Çan termik santraline kireçtaşı temin eden Fernas firması ile görüşülmüş, kendilerinden örnek numune istenmiştir. Firmadan temin edilen kireçtaşları analizi yapılarak DAY yakma sisteminde de kullanılabilirliği tespit edilmiştir.

 Proje ekibi tarafından belirlenen bu yakıt cinsi ve sayısı, KAMAG grubu ile yapılan bir toplantıda gelen talep üzerine artırılmıştır.

 Varılan mutabakat sonucunda; detaylı yakıt analizleri için 10 farklı kömür ve 5 farklı biyokütle, laboratuvar ölçekli DAY yakma sistemi için 5 kömür 3 biyokütle, pilot ölçekli DAY yakma sistemi için 3 kömür 3 biyokütlenin seçilmesine karar verilmiştir.

 Projeye müşteri kurum olarak katılan Orman Genel Müdürlüğünün (OGM) istekleri doğrultusunda deneylerde kullanılacak orman biyokütleleri ayrıca belirlenmiştir. Bu yakıtların temini OGM güvencesi altına alınmıştır. Dolayısı ile diğer biyokütlenin (pirina) yakılmasından vazgeçilmiştir.

 Orman sahalarından temin edilen orman biyokütleleri önce Kastamonu Entegre tesislerinde ilk parçalamaya tabi tutulmuş, daha sonra MAM sahasında istenilen özellikle getirilmiştir.

 Laboratuar ve pilot ölçekte kullanılmak üzere 5 farklı kömürün yakılması talep edilmiştir. Bu kapsamda 2’

si özel sektöre ait olmak üzere 5 farklı linyit kömürü sorunsuz bir şekilde temin edilmiştir.

 Kömürler istenilen özelliklerde temin edilemediği için ayrı bir yakıt hazırlama sistemi iş paketi projeye dahil edilmiş ve bu iş paketi kapsamında bu yakıtlar hazırlanmıştır.

 Sonuç olarak hem yakıt analizlerinde, hem laboratuar ölçekli DAY yakma sisteminde hem de pilot ölçekli DAY yakma sisteminde yakıt temini müşteri kurumların önemli katkıları ile başarılı bir şekilde çözülmüş ve bir sorun oluşturmamıştır.

Deneylerde kullanılmasına karar verilen kömürlerin temininde herhangi bir sorun yaşanmamıştır.

Bu kapsamda tamamlanamayan bir faaliyet olmamıştır.

(13)

(Ay) 9

İP Adı Kömürün temini, depolanması ve DAY yakma sistemine iletilmesi için gerekli ekipman ve teçhizatın temini, montajı, devreye alma testleri

8

Sorumlu Kuruluş MAM, GAMA Amaçlar

 Çalışmalarda kullanılmasına karar verilen linyit kömürünün DAY yakma sisteminin ihtiyaçları doğrultusunda hazırlanması için prosedür belirlenecek, yakıt depolama ve taşıma, iletme sistemlerinin teknik şartnameleri hazırlanacak, imalatlarının yaptırılması/satın alınması takip edilecektir.

 Ayrıca montaj ve devreye alma çalışmaları da yapılacaktır.

Yöntem

 Kurulacak DAY yakma sisteminin ihtiyaçlarını karşılayacak kömür hazırlama sisteminin ayrıntılı tasarımı,

 Gerekli imalat resimlerinin çıkartılması,

 Sistemin imalatı/satın alınması için yol haritasının oluşturulması,

 Sistemde kullanılacak raf ürünü ekipmanların belirlenmesi ve imalatçı firmalar ile görüşülmesi,

 Gerekli teknik şartnameleri hazırlayarak ekipmanı satan firmalardan tekliflerin toplanması,

 MAM satın alma iş kuralına uygun olarak gerekli olurların yazılması ve takibi,

 İhale ile alınacak ekipmanlar için ihale dokümanlarının hazırlanması,

 Hizmet alımı kapsamında yapılacak işler için gerekli yazışmaların yapılması, olurların hazırlanması,

 İhale, direkt alım ve hizmet alımı kapsamında yaptırılacak işlerin takibi,

 Nakliye ve montaj için gerekli altyapının hazırlanması,

 Gerekli elektrik, su, havalandırma hatlarının yaptırılması,

 Montaj ekibinin oluşturulması,

 Montajın yaptırılması,

 Devreye alma işlemleri ve ön testler Faaliyetler

 DAY yakma sisteminde yakıt olarak kömür ve biyokütle kullanılmaktadır. Bu kapsamda, 170 m² kapalı alanı olan bir depolama hangarı, Enerji Enstitüsünün DPT projesi kapsamında kurulmuş olup, bu sistem DAY projesi kapsamında da başarılı bir şekilde kullanılmıştır.

 DPT projesi kapsamında alınmış olan biyokütle briketleme/pelletleme/parçalama makineleri ile kömür kırma ekipmanları (kırıcı ve öğütücü makineler) DAY yakma projesinde de (özellikle laboratuar ölçekli DAY deneylerinde) yakıtlarının hazırlanmasında kullanılmıştır.

 DAY yakma tesisinin bir haftalık yakıt ihtiyacı yaklaşık 100 m³ olup bu ihtiyaç, 50 m³ lük 4 adet silindirik silolarla çözülmüştür.

 Bu siloların dikey ve yer üstünde yapılmasının seçiminde MAM arazisinin toprağının killi yapıya sahip olması ve bu derinlikteki çukurların yeraltı suları ile tehdit edilmesi en önemli etken olmuştur. Bu seçimin doğruluğu TÜBİTAK MAM’da yürütülen diğer bir proje kapsamında açılan platform çukurunun su ile dolmasının engellenememesi (sürekli su tahliye edilmesine rağmen) ile de doğrulanmıştır.

 Ayrıca, 2 ton/saat kapasiteli kömür hazırlama sisteminin ilk ünitesi olan kömür boşaltma kovanı yer altına monte edilmiştir. Bu kovanın etrafı da su ile dolmakta ve dalgıç pompalar ile bu tahliye gerçekleşmektedir.

Bu sonuç, projede kazanılan bir birikim olmuştur.

 Çelik kömür depolama silosu: depolama siloları, kömür depolanmasında kullanıldığı gibi birçok sektörde de yaygın olarak kullanılmaktadır. Depolama siloları; taşınabilir olduğu için yerinin değiştirilmesi, görevini tamamladığında malzemesinin geri kazanılması, yüksek boyda imal edilmeleri nedeniyle yer kaplamamaları ve tahliye çıkışının zemine yakın olması gibi pek çok avantajları bulunmaktadır. Kömürün depolanması için iki adet çelik siloya karar verilmiştir. Bu kapsamda siloların kapasitesi belirlenmiş, teknik şartnameleri hazırlanmış, satın alma işlemleri ve imalatları tamamlanarak MAM yerleşkesinde kurulmuştur.

 Bu silolara ait teknik şartnameler proje dokümantasyon paketinde diğer ünitelerle birlikte verilmiştir.

 Silolar içerisindeki havanın tahliyesi ve doldurma/boşaltma esnasında hava ile birlikte taşınacak tozların tutulması için filtrasyon sistemi yapılmıştır.

 Kömürün DAY yakma sistemine iletilmesi için gerekli donanım ve teçhizatın temini kapsamında, DAY yakma sisteminde malzeme taşınmasına en uygun olanın pnömatik sistem olduğuna karar verilmiş ve bu sistemin teknik şartnamesi hazırlanmış ve satın alma işlemi gerçekleştirilerek imalatı ve montajı yapılmıştır.

 Tüm bu teknik şartnameler teklifler dokümantasyon iş paketinde ayrıca detaylı olarak verilmiştir.

 170 m² kapalı alana sahip 3 bölmeli kömür biyokütle depolama alanı

 4 adet 50 m³ hacimli çelik yakıt depolama siloları

 Pnömatik taşıma sistemi

(14)

kullanılmıştır.

 Kömür ve biyokütle depolamak için yaptırılan çelik silolara yakıt depolama, kömür ve biyokütle hazırlandıktan sonra (kırma, kurutma, eleme işleminden sonra) başlanılmıştır.

 Proje kapsamında satın alınan pnömatik taşıma sistemi başlangıçta çok etkin çalışmamıştır. Bu sistem revize edilmiş ve daha sonra başarılı bir şekilde çalıştırılmıştır.

 Bu iş paketi kapsamında tamamlanmaya bir faaliyet bulunmamıştır.

(15)

(Ay) 9

İP Adı Kireçtaşının temini, depolanması ve DAY yakma sistemine iletilmesi için gerekli takım ve teçhizatın temini, montajı, devreye alma testleri

7

 Çalışmalarda kullanılacak olan kireçtaşı ve dolomitin hazır hale getirilmesi için gerekli olan altyapının kurulması ile ilgili prosedürler belirlenecek, cihaz ve ekipmanların teknik şartnameleri hazırlanacak, imalatlarının yaptırılması/satın alınması, montajı devreye alınması takip edilecektir.

Yöntem

 Kurulacak DAY yakma sisteminin ihtiyaçlarını karşılayacak kireç taşı ve dolomitin hazırlama, depolama ve DAY yakma sistemine taşıma sisteminin ayrıntılı tasarımı,

 İhale, direkt alım ve hizmet alımı kapsamında yaptırılacak işlerin takibi,

 Kireç taşının temini için Fernas firmasından 25 Mart 2008 tarihinde bir taahhüt alınmıştır. Bu taahhüt kapsamında firma ihtiyacımız olan kireç taşını talep ettiğimiz zaman ücretli olarak göndermiştir.

 Kireçtaşı depolama silosunun teknik özellikleri kömür silosu ile aynı olup kapasitesi haftalık ihtiyaca göre 15 m³ olarak seçilmiştir. Yakıt hazırlama için yaptırılan 4 silodan bir tanesi bu malzemeler için düşünülmüştür.

 Ancak, kireç taşı genelde torbalar içerisinde ve mevcut kapalı depolama alanlarında tutulmuştur.

 Deneylerden önce 1-2 mm boyutuna getirmek için kömür kırma tesisinde kırılmış ve elekten geçirilmiştir.

 DAY reaktörü üzerindeki günlük kireç taşı silosuna pnömatik sistemle basılmıştır.

 Kireç taşı silosu

 Kömür taşıma pnömatik sistemi

 Kireç taşı silosu teknik şartnamesi

 Deneyler esnasında kireç taşı temini, depolanması, kırılıp hazırlanması, sisteme beslenmesi ile ilgili bir sorun yaşanmamıştır.

 Tamamlanmayan bir faaliyet yoktur.

(16)

Başlama-Bitiş Zamanı 3-12.Ay Süresi

(Ay) 9

İP Adı Biyokütlenin temini, depolanması ve DAY yakma sistemine iletilmesi için gerekli ekipman ve teçhizatın temini, montajı, devreye alma testleri Gerçekleşen İş Gücü

7

 Çalışmalarda kullanılmasına karar verilen biyokütlenin akışkan yatak yakma sisteminin ihtiyaçları doğrultusunda hazırlanması için prosedürler belirlenecek, yakıt depolama ve taşıma sistemlerinin teknik şartnameleri hazırlanacak, imalatlarının yaptırılması/satın alınması, montajı ve devreye alınması takip edilecektir.

Yöntem

 Kurulacak DAY yakma sisteminin ihtiyaçlarını karşılayacak biyokütle ve atık hazırlama sisteminin ayrıntılı tasarımı,

 İhale, direk alım ve hizmet alımı kapsamında yaptırılacak işlerin takibi,

 Biyokütle temini için başlangıçta iki yakıt seçilmiştir. Bunlar orman ağaç sanayi atıkları ve prinadır. Proje kapsamında seçilen yakıtlar için (proseste yakılacak boyut ve özellikte oldukları için) ilave bir yakıt hazırlama işlemi gerekmiyordu.

 Deneyler için sonradan seçilen biyokütleler, Orman Genel Müdürlüğünün belirlediği biyokütleler olup orman sahasından odun olarak teslim edilmiştir. Bu özelliklerdeki orman biyokütlesinin proseste kullanılması için gerekli biyokütle hazırlama sistemi bütçesi olmadığı için farklı bir yol izlenilmiştir. Bu odunlar önce Kastamonu Entegre tesislerinde küçük odun parçaları haline getirilmiş, daha sonra MAM yerleşkesinde açık havada kurutulmuş, ve parçalanmıştır.

 Biyokütlenin depolanması için bir adet çelik silo da yaptırılmıştır. Kömür silolarını imal eden firma biyokütle silosunu da imal etmiştir.

 Biyokütle depolama silosunun teknik özellikleri kömür silosunun teknik özellikleri ile aynıdır. Biyokütlenin siloya doldurulması esnasında içerde bulunan havanın tahliyesi için kömür silolarında olduğu gibi biyokütle silosuna ait bir filtre sistemi de bulunmaktadır.

 Biyokütlenin DAY yakma sistemine iletilmesi için pnömatik taşıma sistemi kullanılmıştır.

 Pnömatik taşıma sistemi ile ilgili teknik şartname dokümantasyon iş paketinde verilmiştir.

 Proje kapsamında, seçilen ve hazır olarak temin edilecek biyokütleler için kömür depolama silolarında planlandığı gibi 1 adet silindirik biyokütle silosu tasarımı/imalatı ve montajı yapılmıştır.

 Projeye müşteri kurum olarak giren Orman Genel Müdürlüğünün yakılması için talep ettiği orman biyokütleler için (kızılçam, sapsız meşe ve orman gülü) ayrı bir yakıt hazırlama prosesi geliştirilmiştir.

 OGM’nin sahalarından ücreti karşılığı getirilen odunlar önce Kastamonu Entegre tesislerinde odun parçaları olarak kırılmıştır.

 TÜBİTAK MAM yerleşkesine getirilen bu yakıtlar önce açık havada serilerek kurutulmuş daha sonra laboratuar ölçekli biyokütle parçalayıcı sistemde ufalanmış ve istenilen boyut aralığına getirilmiş ve elenmiştir.

 Bu yakıtlar, ayrı bir iş paketi kapsamında yaptırılan pilot ölçekli kömür hazırlama sistemi kapalı hangarında ağzı açık büyük çuvallar halinde depolanmışlardır.

 Proje kapsamında kurulan biyokütle hazırlama sistemi ihtiyacı karşılamıştır.

 Bu iş paketi kapsamında gerçekleşmeyen bir faaliyet mevcut değildir.

(17)

Başlama-Bitiş Zamanı 3-8 Ay Süresi

(Ay) 5

İP Adı DAY sistemi ayrıntılı tasarım ve imalat resimlerinin çıkartılması Gerçekleşen İş Gücü

9

 Çalışmada kullanılacak pilot ölçekli DAY sisteminin ayrıntılı tasarımı ve boyutlandırması yapılacak, imalatta kullanılacak malzemeler belirlenecek, sistemin her ünitesinin imalat resimleri hazırlanacaktır.

Yöntem

 Hizmet alımı kapsamında ayrıntılı DAY yakma sistemi tasarımı konusunda danışmanlık hizmetinin organize edilmesi,

 700 kWtermal kapasiteli DAY yakma sisteminin kavramsal tasarımının yapılması,

 Sistemin kütle ve enerji denkliklerinin çıkartılması,

 Sistemi ünitelere ayırarak (yakıt besleme, yakıcı, gaz temizleme, buhar, vs gibi) her bir ünitenin ayrıntılı tasarımının danışman ile birlikte yapılması,

 Sistemin kritik ünitelerinin belirlenmesi ve bu ünitelerin imalatı için kullanılacak malzemelerin belirlenmesi,

 Tüm sistemin ayrıntılı imalat resimlerinin çıkartılması, Faaliyetler

 DAY sisteminin kavramsal tasarımı proje danışmanı Dr. İbrahim Gülyurtlu ile birlikte yapılmıştır. Bu iş için kendisinden danışmanlık hizmeti alınmıştır.

 Proje danışmanı ile birlikte DAY yakma sisteminin kavramsal tasarımı yapılmıştır. DAY yakma sistemi başlıca; dolaşımlı akışkan yataklı yakıcı, siklon, siklondan geri dönen katı parçacıkları tekrar yakıcıya beslemek için kullanılacak kabarcıklı akışkan yataklı yakıcı, 24 barda doymuş buhar üretecek ısı değiştiricilerin olduğu kazan, gaz temizleme için kullanılacak torbalı filtreler, kül toplama sistemi ve bir bacadan oluşmuştur.

 Sistem tasarımı ve seçilen bir yakıta bağlı olarak enerji ve kütle denklikleri çıkartılmıştır.

 DAY yakma sisteminin detaylı mühendislik çizim ve hesapları için Portekiz (TEKNOEDIF) firmasından danışmanlık hizmeti alınmıştır. Bu kapsamda; TÜBİTAK-MAM’dan proje personeli Ufuk Kayahan ve Alper Ünlü, ODTÜ Çevre Mühendisliği bölümünden Murat Varol Lizbon’a gönderilmiştir.

 Araştırıcılar, Dr. İbrahim Gülyurtlu ve hizmet alınan firma TEKNOEDIF firması mühendisleri ile birlikte nihai hesaplar ve ayrıntılı imalat resimleri üzerine çalışmışlardır.

 Basınçlı hatların tasarımı (kazan) için Türk mühendislik firmasından (OKA) hizmet alımı yapılmıştır.

 Üç boyutlu katı model çalışmalarında “Inventor” programı kullanılmıştır.

 Tasarımdan imalata ve deneylere geçiş esnasında yapılan revizyonlar ayrıntılı sistem tanımlamaları, teknik resimleri dokümantasyon iş paketi kapsamında verilmiştir.

 DAY yakma sisteminin kavramsal tasarımı,

 DAY yakma sisteminin detay tasarımı,

 DAY yakma sisteminin üç boyutlu imalat çizimleri,

 Pilot ölçekli DAY yakma sistemi, hem kömür hem de biyokütle yakacak şekilde detaylı olarak tasarlanmış, imalat resimleri çıkartılmıştır. Bu oluşturulan çizimler üzerinden teknik şartnameler hazırlanarak satın alma işlemine başlanılmıştır.

 İş paketi kapsamında tamamlanmayan bir faaliyet olmamıştır.

(18)

(Ay) 12

İP Adı DAY sistemi satın alma/imalat prosedürünün oluşturulması Gerçekleşen İş Gücü

16

 İmalat resimleri tamamlanmış pilot ölçekli DAY yakma sisteminin TÜBİTAK MAM kurum içi satın alma kurallarına göre imalatını/satın almasını gerçekleştirmek için gerekli ihaleler ve/veya olurlar ve belgeler hazırlanacak ve izlenecektir.

Yöntem

 İhale, direkt alım ve hizmet alımı kapsamında yaptırılacak işlerin takibi, Faaliyetler

 Ayrıntılı tasarım sonucu, ayrıntılı teknik şartnameler hazırlanmış ve imalat resimleri belirlenen sistemler için piyasa araştırması yapılarak imalatı yapabilecek firmalar bulunmuştur.

 Firmalar ile bir gizlilik anlaşması yapılarak çizimlerin “pdf” dokümanları gönderilmiş ve firmalardan teklifler

 Toplanmıştır.

 Firmalardan gelen teklifler değerlendirilerek satın almalar, TÜBİTAK-MAM yönetmenliklerinde belirtilen kurallar çerçevesinde gerçekleştirilmiştir.

 İmalat/satın almalar için yol haritası,

 Satın alma olurlarının hazırlanması,

 Kamu İhaleleri Kanununa (KİK) uygun hazırlanmış ihale dokümanları, Elde Edilen Çıktıların Öngörülen/Beklenen Başarı Ölçütlerine Uygunluğu

 Satın alma prosedürlerinde bir uygunsuzluk yaşanmamıştır.

 Tüm alımlar KAMAG ve TÜBİTAK MAM kurallarına uygun gerçekleştirilmiştir.

(19)

Başlama-Bitiş Zamanı 10-27. Ay Süresi

(Ay) 17

İP Adı Pilot DAY yakma sistemi imalatı/satın alınması Gerçekleşen İş Gücü

40

 İhalelerin ve satın almaların her aşamada izlenmesi, gerekli yönlendirmelerin yapılması ve işlerin ilgili sözleşmelerde ön görüldüğü gibi zamanında ve bütçesi dâhilinde bitirilmesi sağlanacaktır.

Yöntem

 İhale ve satın alma işlemlerinin gerçekleştirilmesi,

 İmalatın her aşamada takibi ve gerekli yönlendirmelerin yapılması,

 İhalelerin sözleşme dâhilinde ve süresinde gerçekleşmesinin takibi,

 Sistemlerin kurulacağı yerler için ön hazırlık (betonlama, sundurma, su, elektrik, kanalizasyon, vs.. ) işlemlerinin yapılması, gerekli izinlerin alınması

 Teknik şartnamelerin ve olurların yazılması,

 Satın alma ve ihale prosedürlerinin oluşturulması,

 İmalatın her aşamada takibi ve gerekli yönlendirmelerin yapılması

 İhalelerin sözleşme dâhilinde ve süresinde gerçekleşmesinin takibi

 Teslim alma ve gerekli kabuller

 Ekipmanların konulacağı ve muhafaza edileceği yerler için ön hazırlık Faaliyetler

 Pilot DAY yakma sisteminin birçok ekipmanı için satın alma süreçleri hazırlanmış, başlatılmış ve başarı ile tamamlanmıştır.

 Montaj için gerekli çeşitli sarf malzemelerin (boru, vana, plaka, bağlantı ve sızdırmazlık elemanları, vs) alınması sağlanmıştır.

 İmalatçı/tedarikçi firmalar ile yapılan sözleşmeler,

 İhaleyi alan firmalar ile yapılan sözleşmeler,

 Sistemin kurulacağı yerin altyapısının oluşturulması için gerekli izinler

 Tüm sistem ana ve yardımcı ekipmanlar

 Sistemde kullanılan gerekli sarf malzemeler

 Pilot ölçekli DAY yakma sisteminde; tasarlanarak imalatı yapılan ve hazır alınan bütün sistem ve ekipmanlar başarılı bir şekilde işlevlerini yerine getirmiştir.

 Tasarımdan imalata ve montaja geçen süreçte bazı ekipmanlarda montaj ve işletme esnasında küçük modifikasyonlar yapılmıştır. Ancak bütünlük bozulmamıştır.

 Burada yayılan revizyonlar projenin 4 ve 5. dönem raporlarında belirtilmiştir.

(20)

(Ay) 12

İP Adı Pilot DAY yakma sisteminin montajı Gerçekleşen İş Gücü

22

 İmalatı/satın alınması gerçekleştirilen ünitelerin Pilot DAY yakma sahasına taşınması,

 Proje kapsamında kurulan platform üzerinde montajlarının yapılması.

 Borulama da dâhil sistem entegrasyonunun bir bütün olarak bitirilmesi.

Yöntem

 DAY yakma sistemi için gerekli altyapının hazır hale getirilmesi,

 Montaj yol haritasının çıkartılması,

 Hizmet alımı kapsamında firmalar ile görüşme, teklif alma, satın alma prosedürlerini oluşturma

 Gerekli emniyet tedbirlerinin ve izinlerinin alınması,

 İmalatı/satın alması tamamlanmış ekipmanların montajının yapılması

 Montajın kontrolü ve kabulü Faaliyetler

 Montaj çalışmalarında proje ekibinin yanında hizmet alımı kapsamında dışarıdan bir firma da görev almıştır.

 DAY yakma sisteminin montajı için satın alma talebi 10 Kasım 2009 tarihinde yapılmıştır.

 DAY reaktör ve kazanın kesin kabulü 31 Aralık 2009 tarihinde yapıldığı için montaja erken başlayabilme imkânı olamamıştır.

 21 Ocak 2010 tarihinde satın alma birimi en uygun fiyat teklifi veren firma ile sözleşme imzalamıştır.

 Firma montaja 28 Ocak 2010 tarihinde başlamıştır. Montajın Haziran 2010 tarihinde bitmesi beklenmekte idi.

 Ancak, montaj Aralık 2010 sonu itibari ile tamamlanmıştır.

 Detaylı montaj raporu 4. Dönem raporunda ek olarak verilmiştir.

 GAMA ekibi montajı takiben sistemin devreye alınması aşamasında görev almıştır.

 Pilot ölçekli dolaşımlı akışkan yatak yakma sistemi

 Montaj teknik anlamda başarılı bir şekilde tamamlanmıştır.

 Satın alma süreçlerinden dolayı bir gecikme yaşanmıştır.

 Satın alma süreçlerindeki gecikmenin yanı sıra; mesai harici eleman çalıştıramama, hava koşulları, montaj esnasında ortaya çıkan önceden öngörülemeyen bazı ekipmanların teminindeki güçlükler de bu gecikmeyi etkilemiştir.

 Ancak sistem başarılı bir şekilde deneylere hazır hale getirilmiştir.

Etkilenen Çıktılar (Tamamlanmayan iş paketleri ve faaliyetler nedeniyle öngörülen şekilde elde edilmeyen çıktılar belirtilmelidir.)