Kömür yakıtlı elektrik santrallerinde baca gazı kükürt giderimi (FGD) alanında, kireçtaşı-alçıtaşı ıslak FGD prosesi dünya çapında SO₂ emisyonlarını kontrol etmek için en olgun ve en yaygın olarak kullanılan teknolojidir; 90% Çin’deki bu işlemi uygulayan termik santrallerin. Temel kükürt giderme maddesi olarak, kireçtaşı tozunun hazırlanış kalitesi, kükürt giderme verimliliğini doğrudan etkiler. Bu dikey silindirli değirmen (VRM), yüksek verimlilik, enerji tasarrufu ve çevre koruma gibi benzersiz avantajları sayesinde, kükürt giderme kireçtaşı tozunun işlenmesinde en yaygın tercih haline gelmektedir. Bu makale, kükürt giderme kireçtaşı işleme sürecinde VRM’lerin kullanılmasına ilişkin proses şeması, ekipman seçimi ve temel avantajları hakkında kapsamlı bir analiz sunmaktadır.

1. Kükürt giderme kireçtaşı için VRM işlemi neden gereklidir?

Kireçtaşı tozunun tanecik boyutu, belirleyici etki kükürt giderme verimliliği üzerinde. Parçacık boyutu ne kadar ince olursa, özgül yüzey alanı o kadar büyük olur ve bu da SO₂ emilimi için o kadar elverişli olur. Günümüzde, kükürt giderme amaçlı kireçtaşı tozunun genellikle şu incelik derecesine sahip olması gerekmektedir: 95%, 250 mesh'ten geçen veya 90%, 325 mesh'ten geçen. 325 mesh inceliğine öğütülmüş kireçtaşı tozu, daha da iyi kükürt giderme performansı sağlar.

Çin’de kükürt giderme kireçtaşı tozunun hazırlanmasında üç ana yöntem bulunmaktadır: kuru boru haddehanesi öğütme, ıslak bilyalı değirmen taşlama ve kuru VRM taşlama. Geleneksel bilyalı değirmenler, yüksek enerji tüketimi, yüksek gürültü seviyesi ve geniş yer ihtiyacı gibi sorunlara sahiptir. Buna karşılık, VRM, “parçacıklar arası yatak öğütme” ilkesini kullanır ve ezme, kurutma, öğütme, sınıflandırma ve taşıma tek bir ünite haline getirerek, kesintisiz ve yoğun çalışmayı mümkün kılar.

Son yıllarda, daha ince kireçtaşı tozuna yönelik artan talep ve enerji tasarrufu ile emisyon azaltımı gerekliliği nedeniyle, giderek daha fazla sayıda enerji santrali kükürt giderme amaçlı kireçtaşı işleme süreçlerinde VRM’leri kullanmaya başlamaktadır. Şu anda, Çin’in VRM üretim teknolojisi önemli ölçüde gelişmiştir ve bu teknolojinin güvenilirliği, çimento ham hamuru hazırlama, metalik olmayan madencilik sektöründe ince toz öğütme ve enerji santralleri ile çelik fabrikalarında toz kömür hazırlama uygulamalarında defalarca kanıtlanmıştır.

2. VRM ile Kükürt Giderme Kireçtaşının İşlenmesinin Temel Avantajları

2.1 Önemli Ölçüde Enerji Tasarrufu

VRM, parçacıklar arası yatak öğütme prensibini kullanarak enerji tüketimini 30%–40% geleneksel bilyalı değirmenlere kıyasla. Öğütme sisteminin güç tüketimi 20%–30% alt top değirmeninkinden daha yüksektir ve hammaddenin nem içeriği arttıkça bu tasarruf daha da belirgin hale gelir. Büyük VRM üniteleri (örn. HLM3400), tek ünite başına 100–120 ton/saat. VRM’lerin işletme maliyetleri daha düşüktür ve enerji tasarrufu 25% bilyalı değirmenlere kıyasla ve yatırımın geri ödeme süresi genellikle altı ay içinde.

2.2 Basitleştirilmiş İş Akışı

VRM, entegre bir sınıflandırıcıya sahiptir; bu sayede harici bir sınıflandırıcıya gerek kalmaz ve iş akışı basitleşir. Ham maddeden bitmiş ürüne kadar, sistem yalnızca dört temel bileşenden oluşur: besleme ekipmanı, sıcak gaz besleme sistemi, dikey silindirli değirmen ve ürün toplama ekipmanı.

2.3 Az Yer Kaplama

VRM sistemi 30%’den fazla daha az zemin alanı kaplar top değirmeni sistemine kıyasla, inşaat maliyetlerini düşürür ve modern enerji santrallerinin kompakt yerleşim gereksinimlerini karşılar.

2.4 Tekdüze Parçacık Boyutu

Bir VRM tarafından üretilen kireçtaşı tozu, tekdüze parçacık boyutu, bu da sonraki kükürt giderme kimyasal reaksiyonları için faydalıdır. Daha ince toz öğütme işlemlerinde VRM, aşırı öğütmeye neden olabilecek elektrostatik etkilerden etkilenmez.

2.5 Güçlü Kurutma Kapasitesi

VRM, nem içeriği en fazla 15%. Isı kaynağı olarak santralden gelen buhar kullanılırsa, bu kömür kaynaklı kirliliği daha da azaltmak ve işletme maliyetlerini düşürmek.

3. VRM Kullanılarak Kükürt Giderme Kireçtaşı İşlemesinin Ayrıntılı İşlem Akışı

Sürecin tamamı dört ana aşamaya ayrılabilir: hammadde hazırlama, öğütme işlemi, sınıflandırma ve toplama ile bitmiş ürün depolama ve taşıma.

1. Aşama: Hammadde Hazırlığı

Kükürt giderme kireçtaşı genellikle tesisimize topak halinde girer ve parçacık boyutları genellikle 20 mm'nin altında. Hammadde önce birincil kırma işleminden geçirilir; topaklar çok büyükse, kaba ve orta dereceli kırma işlemleri için çeneli kırıcı veya darbeli kırıcı kullanılır.

Kırılmış kireçtaşı, altında bir vana bulunan ve besleme hızını kontrol eden ayarlanabilir bir elektronik bant kantarına sahip özel bir 碎石仓 (taş silosu) içinde depolanır. Bant kantarı, sistemin gerektirdiği miktarda kireçtaşını boşaltır. Bundan sonra demir giderme, malzeme bir kova asansörü ve hava kilidi işlevine sahip bir döner besleyici aracılığıyla VRM’ye beslenir.

Bu aşama, kireçtaşının analizini gerektiren hammadde testlerini de içermektedir. CaO içeriği, kirlilik bileşimi ve nem kalitenin istikrarlı olmasını sağlamak amacıyla.

2. Aşama: Öğütme İşlemi (Ana Aşama)

VRM’ye girdikten sonra, malzeme dönen öğütme tablası tarafından öğütme silindirleri ile tabla arasındaki boşluğa doğru fırlatılır. Hidrolik sistem basıncı altında, silindirler sıkıştırma, kesme ve öğütme malzemeye kuvvet uygulayarak verimli bir şekilde parçalanmasını sağlar. Masa dönerken malzeme merkezden kenara doğru ilerler ve silindirler tarafından ezilir.

Aynı zamanda, sıcak gaz jeneratöründen gelen sıcak hava değirmenin alt kısmından içeri girerek, hem kurur malzemenin taşınmasına yardımcı olur. Sıcak hava, tesis koşullarına bağlı olarak kömür veya mazotla çalışan özel bir sıcak gaz jeneratörü tarafından üretilir. Bazı elektrik santralleri, tesisin buhar kaynaklarından tam olarak yararlanmak amacıyla doğrudan buharlı ısı eşanjörleri kullanır.

Orta sertlikte bir metalik olmayan mineral olan kireçtaşı için VRM, yüksek öğütme verimliliği, düşük özgül enerji tüketimi ve kesin parçacık boyutu kontrolü.

3. Aşama: Sınıflandırma ve Toplama

Öğütülmüş malzeme, hava akımıyla ayrıştırma amacıyla yüksek verimli sınıflandırıcıya taşınır. Sınıflandırıcı rotor hızını ayarlayarak nihai öğütme inceliğini kontrol eder. Genellikle, kükürt giderme amaçlı kireçtaşı tozunda, 250 mesh'ten geçen 95% veya 325 mesh'ten geçen 90% elde edilmesi gerekmektedir.

İncelik şartını karşılamayan iri parçacıklar, yeniden öğütülmek üzere öğütme masasına geri gönderilir ve böylece bir kapalı devre döngüsü Bu, nihai ürünün homojen bir parçacık boyutu dağılımına ve yüksek reaktiviteye sahip olmasını sağlar. Standartlara uygun ince toz, hava akımıyla birlikte bir yüksek verimli torbalı filtre, burada gaz-katı ayrımı için negatif basınç altında toplanır. Toplama verimliliği şu düzeye ulaşabilir: 99.99%, toz emisyonlarını neredeyse sıfıra indirerek.

4. Aşama: Bitmiş Ürün Depolama ve Taşıma

Toplanan kireçtaşı tozu, depolama amacıyla vidalı konveyör veya pnömatik taşıma sistemi vasıtasıyla bitmiş ürün silolarına taşınır. Siloların tabanında boşaltma tertibatları bulunmaktadır. Kükürt giderme sisteminin ihtiyacına göre, kireçtaşı tozu ölçülerek çamur hazırlama sistemine aktarılır.

Kireçtaşı tozu suyla karıştırılarak bir kireçtaşı çamuru oluşturulur; bu çamur daha sonra FGD kulesine püskürtülür ve baca gazındaki SO₂ ile kimyasal reaksiyona girerek alçıtaşı oluşturur ve böylece kükürt giderimi sağlanır.

4. Ekipman Seçim Kılavuzu

4.1 Önerilen VRM Modelleri

HLM dikey değirmeni, kükürt giderme kireçtaşının öğütülmesi için özel olarak tasarlanmıştır ve aşağıdaki özelliklere sahiptir: düşük enerji tüketimi, az aşınma ve istikrarlı çalışma. HLMX ultra ince dikey öğütücü, dinamik-statik kombine bir sınıflandırıcı kullanır; bu sayede ürün inceliği şu aralıkta ayarlanabilir: 325–2500 mesh (5–40 μm) .

4.2 Temel Seçim Faktörleri

Seçim sürecinde aşağıdaki unsurlar dikkate alınmalıdır:

• Kapasite gereksinimi: Saatte 20 tondan fazla olan büyük ölçekli sürekli üretimlerde VRM tercih edilir.
• Hammadde özellikleri: Nem oranı ≤5% olduğunda, kurutma desteği gereklidir.
• İncelik şartı: Islak FGD için, 325 mesh'ten geçen ≥90% miktarının öncelikli olarak sağlanması gerekmektedir.
• Şantiye koşulları: VRM sistemi, bir sıcak gaz sistemi ve büyük bir toz toplayıcı gerektirir; bina yüksekliği şartı ise ≥15 m.

Yıllık işleme kapasitesi 100.000 tonu aşan enerji santralleri için, VRM’nin ton başına özgül güç tüketimi açısından sağladığı avantaj ilk yatırım farkını altı ay içinde telafi etmek.

5. Çevre Koruma ve Akıllı Kontrol

Sistemin tamamı bir otomatik kontrol platformu Öğütme basıncı, hava akışı, sıcaklık ve akım gibi parametreleri gerçek zamanlı olarak izleyen ve istikrarlı, enerji verimli bir çalışma sağlayan bir sistemdir. Bu ekipman ayrıca kolay bakım ve az yer kaplama gibi avantajlar da sunmaktadır.

Çevre koruma açısından, sistem şu ilkeler çerçevesinde çalışmaktadır: tamamen kapalı negatif basınçlı koşullarına uygundur ve yüksek verimli bir darbeli jet torbalı filtre ile donatılmıştır; bu sayede toz emisyonlarını neredeyse sıfıra indirir.

Kükürt giderme kireçtaşının dikey silindirli değirmenle işlenmesi, aşağıdakileri bir araya getiren gelişmiş bir proses çözümüdür: yüksek verimli öğütme, enerji tasarrufu, hassas sınıflandırma ve çevre dostu çalışma. Hammadde hazırlığından bitmiş ürünün taşınmasına kadar, VRM sistemi, bilimsel ve kesintisiz bir proses akışı sayesinde, kükürt giderme maddesinin inceliği, reaktivitesi ve üretim kapasitesi konusunda enerji santralleri ve çelik fabrikaları gibi büyük endüstriyel tesislerin katı gereksinimlerini karşılamaktadır. İster yeni kükürt giderme projeleri ister mevcut süreçlerin iyileştirilmesi söz konusu olsun, VRM işleme teknolojisi ciddi bir şekilde değerlendirilmeyi hak etmektedir.