98 T e o r i işleminde özel gayeler için yakacağa veya yanma ortamına ilave elemanlar konulabilir, bu elemanların oluşturabileceği toplam kirlilik problemleri de gözönüne alınmalıdır. Bir yanma işleminde, uygun fazla hava kullanarak, hava ile yakacağın iyi bir şekilde karışımını sağlayarak (türbülansı artırılarak, hava-yakacak dağılımını ve sıvı yakacak atomizasyonunu iyileştirerek), sıcak bölgede kalış süresini artırarak (yakma kapasitesini azaltarak mümkün), yanma odası sıcaklığını artırarak (veya reaksiyonları hızlandırarak) ve reaksiyonlar tamamlanmadan alevin söndürülmesini önleyerek, eksik yanmadan olan ürünlerin yayılma seviyesi azaltılabilir. Yanma işlemi esnasındaki azotoksitler ise, ya (1) ısıl birleşmeden (yüksek yanma sıcaklıklarında azot ile oks�enin reaksiyonu), veya (2) yakacaktaki azottan (yakacak moleküllerindeki organik azotun oksidasyonu sonucu) meydana gelir. Tam yanmayı sağlamak ve eksik yanma ürünleri azaltmak gayesi ile fazla hava miktarını ve alev sıcaklığını artırmak, maalesef NOx oluşumunu artırır. NOx yayılımını azaltmak için, Murphy ve Putnam (1985); * Brülörün ayarlanması, * Alev içine ilave elemanlar yerleştirilmesi, * Kademeli yanma ve yakacak-hava karışımının geciktirilmesi, * İkinci hava şaşırtıcı elemanları konulması, * Katalitik ve ışınım (radyant) brülörlerin kullanılması, yöntemlerini önermektedirler. Alevi çepe çevre saran ışınım perdeleri (alev içine yerleştirilen ilave elemanlar) ısı ışınımını yutarak, alev sıcaklığını düşürürler ve NO oluşumuna engel olurlar. İki kademeli ve modülasyo;lu yakma teknikleri, endüstriyel ve büyük işletmelerdeki uygulamalarda, yakacak azotundan ve ısıl birleşmeden olan NOx kirleticilerinin seviyesini azaltmak için kullanılabilen yegane yöntemlerdir. Esas yanma bölgesinde az veya yetersiz hava, yanma işleminin başlangıcında, NOx oluşumuna engel olur (bu esnada yakacaktan olan NOx oluşmuş durumdadır) ve yüksek sıcaklıklara çıkış önlenerek, ısıl birleşmeden olan NOx miktarı azaltılır. Karmaşıklıkları ve tehlikeli CO seviyeleri nedeniyle, iki kademeli gaz yakan cihazlar pratik değildir. NOx yayılımı için sınırlamalara uyacak şekilde, konut cihazlarında kullanılan alevsiz brülörler geliştirilmiş olup, üretimleri yapılmaktadır. Diğer taraftan, NOx kontrol teknikleri, büyük kazanlara da yaygın bir şekilde uygulanmaktadır. Değişik ısıtma cihazlarında oluşan en düşük NOx yayılımlarının miktarları, yasal maksimum NOx sınırlamalarında olduğu gibi değişiklikler gösterir. ABD Çevre Koruma Ajansı'nın (U.S. Environmental Protection Agengv) büyük sabit tesislerdeki maksimum NOx yayıiımları için sınır değerleri Tablo 1 'de verilmiştir (Engdahl ve Barret 1 977, Barret ve ark. 1977). EPA'nın otomobillerde NO2 yayı l ımı için verdiği standart değer, 0,622 g/l<m olup, bu NOx yayılımının 750 ng/J değerine karşı gelmektedir. Bu yayılım, Kaliforniya'da maksimum 0,25 gr/l<m veya 30 ng/J olarak sınırlanmıştır. Kaliforniya Hava Kalitesi İdaresi (California Air Qualtiy Manegment), Los Angeles ve San Francisco bölgelerinde bazı doğal gaz yakan konut ısıtma cihazlarının NO yayılımı için 40 ng/J (faydalı ısı) sınırlamasını getirmiştir. Yak�cakların yanması ile ortaya çıkan hava kirliliği konusunda daha geniş bilgi almak için, EPA (1 971 a ve 1 97 1 b) kaynaklarından yararlanılabilir. Tablo 1. Fosil yakacak yakan büyük buhar kazanlarında, maksimum hava kirleticilerinin yayılım seviyeleri. Yayılım seviyesi, � (pPm) Yakacak cinsi Kirletici Katı Sıvı Gaz Parça:; ıklar 00 (260) 00 (260) 00 (260) SOı 530 (1550) 230 (1CXX)) 230 (1CXX)) t\Ox (T\Oı olaa<) 310 (600) 130 (250) 00 (170) Kaynak : EPA(1971a, 1971b). Grup 1 : Yakacak girdisi 75MJ değerinden daha büyük (elektrik çıkış gücü yaklaşık 30 MJ). Kirleticiler için biçim mg MJ (yakacık tüketimi) şeklindedir. Parantez içindeki değerler, yaklaşık baca şartlarında, stokyometrik yanma durumunda, kütlesel veya hacimsel bazda, ppm (parts per million) birimindedir. Yoğuşma ve Korozyon Dur/kalk (on/off) çevrime göre çalışan yakma sistemleri, durma aralığında soğur. Cihaz çalışmaya başlayınca, yüzeylerin çiğ noktası sıcaklığının üzerine çıkana kadar, duman gazı içindeki su buharı, bu yüzeyler üzerinde yoğuşur. ısıtıcı cihazlardaki ısı değiştirici, kanal ve baca gibi yüzeylerin sıcaklıkları, duman gazındaki bileşenlerin (su buharı, sülfitler, kloridler, floridler vb.) çiğ noktası sıcaklığının altında kalması ve yoğuşma için yeterli zaman olması durumunda, bu yüzeyler üzerinde düşük-sıcaklık korozyonu meydana gelir. Yoğuşma olan zaman aralığı artıkça, bu korozyon da artar. Yakma sistemlerindeki düşük-sıcaklık korozyonunun esas nedeni, duman gazı içindeki asitlerin yoğuşmasıdır. Yakacak içindeki asit bileşenleri ve yanma ürünleri ile yoğuşan nem birleşerek, ısıtma cihazındaki ısı değiştirici, baca ve kanal yüzeyleri üzerinde, sülfürik, hidroklorik ve diğer asitleri oluşturur. Bu yüzeylerin sıcaklıklarının, duman çiğ noktası sıcaklığının üzerinde tutulması ile bu korozyon önlenebilir. Yüksek verimli, yoğuşmalı-tipten ısıtma cihazlarında ve ısı değiştiricilerinde, verimin % 100 değerine ulaşabilmesini sağlamak için, duman gazının sıcaklığı kasıtlı olarak, çiğ noktası sıcaklığının altına indirilir. Bu sistemlerde, yoğuşma etkisi altında kalan yüzeyler, korozyona dayanıklı malzemeden yapılmalıdır. En korozif şartlar, yoğuşturucu bölgesinin kenar kısımlarında görülmekte olup, özellikle her bir çevrimdeki buharlaşma esnasında, bu bölgeler çok --• • -
RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=