Kömür Yakma Yöntemleri
Kömür bitki kökenli değişik oranlarda organik ve inorganik yapıcı ve bileşenler içeren tortul kayaçtır. Ana elemanı karbondur ve karbonun yanı sıra hidrojen oksijen ve azottan oluşan, kükürt ve mineral maddeler içeren, fiziksel ve kimyasal olarak farklı yapıya sahip bir maddedir. Bu nedenle oluşumu karbon çevrimine çok bağımlıdır.
Doğada yapı, doku, bileşenler ve köken açısından, birbiriyle tam anlamda özdeş iki kömür oluşumuna rastlamak hemen hemen olanaksızdır.
Kömür evrimi bataklıklarda başlar. İklimi, florası, faunası ile uygun ortamlarda, çevredeki bitki ve ağaç gibi maddelerin kalıntı birikimlerinin bataklık ortamında üst üste yığılarak çökelmesi ve zamanla biyokimyasal ve fiziksel etkilerle değişimi sonucu milyonlarca yıllık bir süreç içerisinde oluşur.
Biyokimyasal evre turbalaşma, dinamokimyasal veya başkalaşma evresi ise kömürleşmedir. Turbalaşma ve kömürleşme birçok etmenin uyumlu geliştiği ortamlarda gözlenmektedir. Bu etmenlerden bir tanesinin eksikliği kömürleşmeyi durdurabilir.
Fosil enerji kaynaklarından olan kömür, geçmişte olduğu gibi gelecekte de enerji kaynakları içindeki önemini koruyacaktır. Diğer fosil yakıtlar ile kıyaslandığında, dünyanın bilinen petrol ve doğalgaz rezervlerinin ortalama ömrünün 50 yıl olmasına karşılık bilinen kömür rezervlerinin ortalama 200 yıl olması, ekonomikliği, teminindeki güvenilirliği, fiyat istikrarı, nakil kolaylığı kömürün çok önemli enerji kaynağı olduğunu tartışmasız göstermektedir.
:: YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI ::
Petrol ve doğalgazın aksine kömür, altı kıtada 50'den fazla ülkede üretilmektedir. Özellikle doğalgazla karşılaştırıldığında, kömür rezervlerinin çok daha homojen dağıldığı görülmektedir. Dünya doğalgaz rezervlerinin % 70'i Orta Doğu ve eski SSCB' de yer almaktadır.
Kömür sektöründe OPEC benzeri fiyat belirleyici bir kurum yoktur ve 30 yıldır fiyatlar, piyasada serbestçe belirlenmektedir. Kesintisiz kömür tedariki, uluslararası kömür piyasasındaki yoğun rekabet ile de garanti altına alınmaktadır. Eğer bir kömür üreticisinde herhangi bir sorun veya finansal zorluklar baş gösterirse, pazardaki eksik tonaj, bir başka üretici tarafından kolaylıkla doldurulabilmektedir. Günümüzde, modern kömür üretim yöntemlerini kullanan kömür üreticileri fazlaca bir zorlukla karşılaşmadan, üretimlerini kısa sürede artırabilmekte veya geçici olarak azaltabilmektedirler.
Böylece, üretim kapasiteleri piyasaya göre ayarlanabilmekte, ocak sahasında, limanlarda veya tüketim noktasında kömür stoklayabilme olanağı, esnek kömür ticaret anlaşmaları yapılmasına olanak sağlamaktadır.
Kömürde, petrol ve doğalgazda olduğu gibi "al ya da öde" anlaşmaları yoktur. Bu sayede tüketiciler hem kısa, hem de orta vadede taleplerini ihtiyaçlarına ve mali durumlarına göre ayarlayabilmektedirler. Petrol ve doğalgaz piyasasında zaman zaman görülebilen darboğazlar, günümüz kömür piyasasında söz konusu değildir.
Kömür üretimi sermaye ve emek- yoğun bir madencilik türüdür. Ancak, piyasa koşulları ve teknolojideki yenilikler kömür üretim maliyetlerinin son 30 yıl boyunca istikrarlı gitmesini sağlamıştır. Yeni kömür ocaklarının açılması, yeni üretim tekniklerinin geliştirilmesi ve işçilik verimlerinin artması kömür fiyatlarında istikrarın başlıca nedenleri olmuştur. Petrol ve doğalgaz sektöründe, yeni rezervler giderek pazarlardan uzakta hatta okyanusların derinliklerinde bulunabilmektedir. Bu rezervlerin tüketime sunulabilmesi için, boru hattına ve diğer ekipmanlara büyük sermaye yatırımı yapılması gerekmektedir. Buna karşın, Kolombiya, Endonezya ve Avustralya'daki gibi yeni üretime açılan kömür sahaları, oldukça uygun konum ve jeolojik koşullara sahiptirler. Bu durum, alt yapı giderlerinin ve böylece, üretim maliyetlerinin düşmesine neden olmaktadır.
Uluslararası ticarete konu olan kömürün % 95'i okyanusları aşarak ihracatçı ülkeden tüketici ülkeye nakledilmektedir. Buna karşın, doğalgazın nakledildiği uzun boru hatları, üretici ülke ile ithalatçı ülke arasında bir çok ülkeden geçmektedir. Ayrıca, kömür yüklü bir gemi battığında bu sadece tüketici açısından geçici bir sorun oluşturur. Oysa, boru hattı arızalandığı yere göre, neredeyse tüm doğalgaz pazarı için bir sorun olmaktadır.
Kömürleşme süreci ve yataklanma, nem içeriği, kül ve uçucu madde içeriği, sabit karbon miktarı, kükürt ve mineral madde içeriklerinin yanı sıra jeolojik, petrografik, fiziksel, kimyasal ve termik özellikler yönünden kömürler çok çeşitlilik gösterirler. Bu durum birçok ülkede kömürlerin birbirine benzer özellikler ve yakın değerler temelinde sınıflandırılmasını zorunlu kılmıştır.
Kömür üretimi, kullanımı ve teknolojisinde ileri ülkeler öncelikle kendi kömürlerinin özelliklerine göre bir sınıflama yaptıkları gibi uluslararası genel bir sınıflama için ortak standartlar da geliştirmişlerdir. Değişik tipte kömürlerin kullanım amaçlarına göre uluslar arası sınıflandırılmasında; ilk olarak 1957 yılında çeşitli ülkelerden üyelerin oluşturduğu Uluslararası Kömür Kurulu`nca birçok ülkeden temin edilen numuneler üzerinde yapılan çalışmalar, Uluslararası Standartlar Örgütü (ISO) tarafından da desteklenerek genel bir sınıflama yapılmıştır. Bu sınıflamada; kalorifik değer, uçucu madde içeriği, sabit karbon miktarı, koklaşma kekleşme özellikleri temel alınarak sert ve kahverengi kömürler olarak iki ayrı sınıfa ayrılmıştır:
a) Sert kömürler;
Islak ve külsüz bazda 5,700 KCal/Kg`ın üzerinde kalorifik değerdedir. Uçucu madde içeriği, kalorifik değer ve koklaşma özelliklerine göre alt sınıflara ayrılırlar.
b) Kahverengi kömürler;
Islak ve külsüz bazda 5.700 KCal/Kg'ın altında kalorifik değerdedir. Toplam nem içeriği ve kalorifik değere göre alt sınıflara ayrılırlar.
Uluslar arası kömür sınıflamasında kabul edilen diğer bir sınıflama işlemi ise Kömür Rank Sınıflamasıdır (Kömürleşme Derecesi Sınıflaması). Bu sınıflandırmada karbon içeriği temel değişkendir. Yüksek ranklı (kömürleşme derecesi yüksek) kömürlerde uçucu madde içeriği, düşük ranklı (kömürleşme derecesi düşük) kömürler de ise kalorifik değer baz alınarak sınıflandırılmıştır.
Sınıflandırılmış kömürlerin içerdikleri nem, uçucu madde, sabit karbon ve kül miktarları kaba analizle; kükürt, hidrojen, karbon, azot ve oksijen miktarları detay analizle, ısıl değerler ise kalorimetre cihazları ile belirlenir.
Kömürün Kullanımı ve Teknolojisi
Kömür, termik santralde elektrik enerjisi üretiminde, konutlarda, sanayide, ulaştırmada, ısınma amaçlarıyla kullanılır. Ayrıca, kömürlerden asilleştirme ve teknolojik yöntemlerle bir çok ürün elde edilebilir. Bu yöntemlerden başlıcaları ; koklaştırma, sıvılaştırma ve gazlaştırmadır.
Kömür, yerindeyken, kuru ve yağlı gözükmesine karşın, su ile doygundur. Bu nem varlığı, yatak nemi olarak adlandırılır. Nem, kömürün yüzeyinde olduğu gibi, kömür içindeki çatlak ve gözeneklerde de bulunabilir. Taşkömürleri, orijinal bazda, genellikle %10'un altında nem içerirken, linyitler, kalitesine bağlı olarak %55'lere kadar ulaşan oranlarda nem içerebilirler.
Bütün kömürler organik olmayan maddeler içerirler. Kömürün yanmasından sonra, yanmayan maddelerden oluşan artığa kül denir. Külün büyük bir kısmı kimyasal bileşim olarak silisyum, alüminyum ve demir oksitlerinden ibarettir.
Kömürlerde iki türlü kül bulunur: Bünye külü ve harici kül (istihsal külü - üretim külü). Bünye külü, kömürü oluşturan bitkilerden gelen inorganik maddelerdir ve kömürdeki toplam külün % 2-3' ünü oluştururlar. Harici kül ise, kömürü oluşturan bitkilerin dışında kömüre karışan yabancı maddelerdir. Bu maddeler, kömüre, kömürleşme esnasında karışabileceği gibi, kömürleşmeden sonra da kömür damarları içindeki çatlak ve kırıklar boyunca girebilir. Bu yabancı maddeler kil, şist, kumtaşı, kireçtaşı ve benzerleri olabilir. Bunlar, kömür içinde mikroskobik parçalar halinde bulunabileceği gibi, damarlar ve/veya tabakalar halinde de bulunabilir. Yabancı maddeler, tüvenen kömüre, üretim esnasında tavan ve taban yantaşlarından da karışabilir. Bunların hepsi harici külü oluştururlar. Bünye külü, kömürden, yıkama yöntemleriyle uzaklaştırılamazken, harici kül, kömür yıkama yöntemleriyle belli bir oranda azaltılabilir.
Bütün kömürler az miktarda da olsa, kükürt içerirler. Kömürlerde bulunan kükürt üç formda olabilir: Organik, inorganik ve sülfat kükürtü. Bunlara ek olarak bazı kömürlerde elemanter kükürtle karşılaşılmıştır. Organik kükürt, kömürün organik materyalinin bir parçasıdır. Bu nedenle, kömürden fiziksel yöntemlerle uzaklaştırılması mümkün değildir. Sülfat kükürtü, kömürde toplam kükürtün çok az bir kısmını oluşturur. Jips (CaSO4) halinde bulunduğu gibi, kömürün hava ile uzun süre teması sonucu FeSO4 olarak da bulunabilir.
Piritik kükürt ise, pirit ve markasit minerallerine bağlı olarak bulunur. Kömür içerisinde bantlar , damarlar, mercekler, küresel veya dissemine tanecikler halinde türlü şekil ve biçimlerde dağılabilirler. İster gözle görülebilir (makroskobik), ister mikroskobik olsun piritik kükürt, kömürden serbestleştiği taktirde flotasyon veya diğer zenginleştirme yöntemleriyle kömürden temizlenebilir.
Kömür Madenciliği ve Çevre Sorunları
İnsanoğlunun her eylemi, çevresinde bir değişime yol açmaktadır. Eylemleri belli bir noktada yoğunlaştırarak büyük çaplı üretimlerin gerçekleştirildiği endüstriyel faaliyetlerin çevreye olan etkisi ise, diğer iktisadi faaliyetlere oranla daha büyük olmaktadır. Sonuçta, endüstrileşme beraberinde konfor, refah, gelişme ve toplumsal zenginleşme getirirken, diğer taraftan çevresel sorunların ortaya çıkmasına neden olmaktadır.
Bütün dünyada hızla gelişen çevre bilinci, doğal çevrenin korunması konusunda ciddi atılımların yapılmasını zorlamaktadır. Ayrıca ülkemizin de taraf olduğu ve imza atmayı planladığı uluslararası sözleşmeler de bu gelişmeyi bir zorunluluk haline getirmiştir.
Genelde, çevre sorunlarının ana nedeni doğadaki mevcut dengenin insanoğlu tarafından bozulmasıdır. Kömür madenciliği de diğer endüstriyel faaliyetlerin yanında, çevrenin bozulmasında da rol oynamaktadır. Kömür madenciliği faaliyetlerinde, özellikle maden ocaklarının işletilmesinde alternatif yer seçimi şansı olmadığından, çoğu durumda tarım ve orman alanlarının içinde, yerleşim ve endüstri alanlarının altında veya yanı başında madencilik yapılması zorunlu olabilmektedir.
Ekskavatörlerle önce yüzeydeki tabaka temizlenir ve yüzeye hemen çok yakın bir derinlikte bulunan kömüre ulaşılır.
Patlamanın etkisi kömür tabakasının da yumuşamasını sağlar. Kepçe ve ekskavatörlerle ocaktan alınan kömürler kamyonlara yüklenerek, hemen ocak yanında kurulmuş olan yıkama tesisine taşınır.
Burada lavvar havuzlarından geçirilerek, işleme özel kimyasal sıvılarla yıkanan kömürler, içeriğinde barındırdığı her türlü taş ve yabancı maddeden ayrılır.
Lavvar havuzlarından yıkanarak geçen kömürler gerekli kimyasal analizlerle özellikleri ve boyutlarına göre sınıflandırılırlar.
Yıkanan ve sınıflandırılan kömürler, yıkama tesisinden vagonlara yüklenerek, gemilere yüklenmek üzere limanlara taşınır.
Limanda kiralanan geniş stok alanlarına, cinslerine göre yığılarak depolanırlar. Yükleme Limanı içerisinde bulunan stok sahasının, rıhtıma çok yakın oluşu, kömürlerin ilave bir taşıma vasıtası ve masrafına gerek olmadan, vinçlerle gemilere dökme şekilde yüklenmesini sağlamaktadır.
Gemiye yükleme esnasında alınan şahit numuneler ile uluslar arası gözetim firmalarınca kömürün tam analizi yapılarak ithalatçı firmaya kömürün kalitesi bildirilir. Yine aynı gözetim firmalarınca gemi yükleme öncesi ve sonrası yapılan draft-survey çalışması ile gemiye yüklenen kömür miktarı belirlenerek sevkıyat evrakları düzenlenir.
Yükleme limanından yola çıkan gemi tahliye limanına ortalama 2 günlük bir seyahat sonunda ulaşır.
Tahliye limanında ithalatçı firma tarafından gerekli gümrük işlemleri yapılır ve geminin ambar kapakları tahliye için açılır.
Vinç ve kapmalarla ambarlardan alınan kömürler kamyonlara yüklenerek eleme ve torbalama tesisine doğru yola çıkar. Tesise ulaşan kömürler elenerek önce ebatlarına ayrılır ve torbalanarak tüketime hazır hale getirilir.
KÖMÜR YAKMA YÖNTEMLERİ
Kazanı yakmadan önce hidrometreden tesisatın suyunu kontrol ediniz, eksikse tamamlayınız. ılk ateşlemede, ızgaranın sağına soluna ve ocağın arkasına kömür atınız.
Boş kalan ızgaranın üzerine odun veya tahta koyduktan sonra arkadan öne doğru odunları çatınız, tutuşturmayı kağıt veya odunla yapınız.
Odun alevi, kömürü yakacak duruma gelince, parça kömürlerden bir miktarını yanan odunun üzerine yavaşça çekiniz. çekilen kömür tutuştukça parça kömür atmaya devam ediniz. ıstenen koru elde ettiğinizde kömürü 10-15 cm kalınlığında ve ızgara üzerinde açıklık kalmayacak şekilde yayınız.
Kazan suyu sıcaklığı 60-70°C'ye ulaşınca, çalıştıracağınız devir daim pompasının giriş çıkış vanalarının açık, ana vananın kapalı olmasını kontrol ediniz.
ılerleyen saatler içerisinde zaman zaman yanmayı kontrol ediniz. Ateşin üzeri küllenmiş ise ve küllüğe ışık sızmıyorsa ateşli şişle düzenledikten sonra cürufu alınız.
Tesisatta kaçak varsa yakıtınızın bir kısmı ilave suyu ısıtmak için harcanır.
Kazan kapağından içeriye hava giriyorsa, yanmayı desteklemeyen hava, kazanı soğutur ve baca çekişini azaltır.
Kömür atma kapağı aralık kalıyorsa ocağınız soğuk hava alır, yanma verimi düşer ve baca çekişi azalır.
Kömür tüm ızgara yüzeyini örtmüyorsa, yanmayı desteklemeyen hava, ocağı soğutur, yanma verimini düşürür.
Kül kapağı gereken konuma getirilmiyorsa yanmanın kontrolü zorlaşır.
Kazan ızgara boyları büyük ve düzgün değilse çok miktarda kömürünüz yanmadan ızgara altına dökülür, verim düşer.
Kazan aşırı kömür yüklüyse yetersiz hava nedeniyle yanma verimsiz olur.
Kazanın duman boruları kirliyse üretilen ısı suya geçmeden bacadan çıkar.
Kazan yalıtımınız bozulmuşsa kullanabileceğiniz enerji dışarı atılır.
Kazan klapeniz istenen konuma ayarlanamıyorsa kontrol edilemeyen baca çekişi kömürün boşa yanmasına yol açar.
Baca kirliyse kazan çekişi azalır.
Duman sandığı temizleme kapağı aralıksa kazan çekişi düşer.
Patlama kapağı tam kapanmıyorsa yanmayı desteklemeyen hava ile ocağınız soğur ve kazan çekişi düşer.
Kazan tabanı ile kaidesi arasında boşluk varsa yanmayı desteklemeyen hava ocağınızı soğutur.
Kurum temizleme kapağı tam kapanmıyorsa kazan çekişi düşer ve yanma verimi azalır.
Kazan ızgarası ile ateş köprüsü arasında boşluk varsa yanmayı desteklemeyen hava, ocağınızı soğutur, çekişi düşürür.
Soba Yakma Yöntemleri ;
Türkiye'de linyit üretimi, hem yeraltı hem açık ocak işletmecilik yöntemleriyle gerçekleştirilmektedir. Linyit rezervlerinin %75'i kamu sektörünün, kalan %25'i özel sektörün kontrolünde olup linyit üretiminin %90'ı kamu sektörü, %10'u özel sektöre aittir. Taşkömürü rezervlerinin tamamı kamu sektörüne ait olduğu halde son yıllarda rödövans uygulamaları ile üretimin yaklaşık %10'u özel sektör tarafından gerçekleştirilmektedir. Kömür rezervlerinin bulunduğu yerler ve miktarları, üretim işletmeleri ve geliştirilen yıllık üretim miktarları, satış miktarı ve hasılatlar, ürün standart ve özellikleri, ürün satışının sektörel dağılımı, üretim yapan kamu ve özel kuruluşlar, üretim maliyetleri ve satış fiyatları aşağıda açıklanmaktadır.
Kömürün Türkiye'de Bulunuş Şekilleri
Kömürün milattan önce Çinlilerce bulunup kullanıldığı söylenir. Daha sonra Marko Polo, Çin'i ziyaretinde kömürden, gördüğü en enteresan şey olarak bahsetmektedir. Kömür işletmeciliğine ait ilk dokümanlar, 12. yüzyıla aittir. Kömürün yoğun olarak kullanımı ise 18. yüzyılın ikinci yarısında başlamıştır.
Ülkemizde ise, taşkömürü II. Mahmut zamanında 1822 yılında gemici Hacı İsmail tarafından Zonguldak'ta bulunmuştur. Bu tarihten 7 yıl sonra Bahriye erlerinden Uzun Mehmet'in aynı köyde taşkömürünü yeniden bulması üzerine, 1848 yılında havzada ilk kez üretime başlanmıştır. Daha sonraları çeşitli yabancı sermayeli şirketler tarafından işletilen havza, 1936 yılında devletleştirilmiş ve 1957 yılında, işletmecilik, yeni kurulan "Türkiye Kömür İşletmeleri Kurumu" na devir edilmiştir. Son olarak 1983 yılında ise, yalnızca Zonguldak Havzası'ndaki taşkömürü yataklarını işletmek üzere "Türkiye Taşkömürü Kurumu" kurulmuştur.
Linyit kömürünün ülkemizde ilk bulunuşuna ilişkin kesin bilgi bulunmamaktadır. Buna karşılık, 1914 - 1918 yılları arasında, harp ihtiyaçlarını karşılamak amacıyla başta Soma olmak üzere Anadolu'da birçok işletmenin açılmış olduğu da bilinmektedir. Asıl arama faaliyetlerine 1935 yılında MTA'nın kurulmasıyla başlanmıştır. Etüt çalışmaları, 1950 yılına kadar genel jeolojik etütler şeklinde yürütülmüş olup, bu tarihten sonra çalışmalar, sondajlı aramalarla, sistemli ve uzun vadeli projeler şeklinde yürütülmüştür. 1967 yılına kadar nispeten iyi kaliteli kömürlerin etüt ve arama çalışmaları yapılmıştır. 1967 yılında ülkemizin en büyük kömür yatağı olan Elbistan Havzası'nın ortaya çıkması, düşük kaliteli kömürlerin termik santrallerde kullanılmasının gündeme gelmesi ile kömür arama çalışmaları aniden hızlanmıştır.
Linyit sahaları ülkemizde bütün bölgelere yayılmış olup ısı değerleri 1.000 - 5.000 kcal/kg arasında değişmektedir. Toplam linyit rezervlerimizin yaklaşık %6,9'u 3.000 kcal/kg'ın üzerinde, %13,2'si 2.500-3.000 kcal/kg arasında, %79,9'u ise 2.500 kcal/kg'ın altında ısı değerine sahiptir.
:: TÜRKİYEDE LİNYİT REZERVLERİNİN KALİTESİ ::
Ülkemizin en önemli taşkömürü rezervleri Zonguldak ve civarındadır. Zonguldak havzasında bugüne kadar yapılan çalışmalar sonucunda 1,1 milyar ton rezerv saptanmıştır. Bu rezervin yaklaşık 423 milyon tonu görünür niteliktedir. Havza, Karadeniz Ereğli'den başlayarak Kandilli, Zonguldak, Amasra, Pelitovası, Azdavay ve Söğütözü'ne kadar uzanan bölgeyi kapsamaktadır. Bölge, Karbonifer devrinde çökelmiş, Hersiniyen ve Alpin Orojenezleri'nin etkisiyle kıvrılmış, kırılmış ve çok karmaşık bir yapı kazanmıştır. Havzada çok sayıda kömür damarı olmakla beraber 22 damar işletilebilmektedir. Damar eğimleri 0 - 90 derece arasındadır. Üretim, +284 ve -560 kotlarında tamamen yeraltı işletmeciliğiyle yürütülmektedir. Kömürün ortalama kimyasal özellikleri %55 sabit karbon, %26 uçucu madde, %11 kül, %8 nem, ısı değeri ise, 6.000 kcal/kg düzeyindedir.
Kömür madenciliği sürekli yatırım gerektiren ve yoğun sermaye isteyen bir madencilik türüdür. Uzun vadeli planlama, arama ve hazırlık, etkin ve verimli üretim, hızlı pazarlama zorunludur. özellikle son yıllarda hızlı kentleşmenin sonucu olarak büyük şehirlerimizde yaşanan hava kirliliği ithal kömürün yaşantımıza girmesine sebep olmuştur.
Kömür madenciliğinde önemli yatırımlar ve büyük ölçekli isletmeler linyit ve taşkömürü işletmeciliğinde yoğunlaşmıştır. Tas kömürü rezervi ülkemizde yalnızca belirli bir bölgede yer almaktadır. Linyit rezervleri ise geniş yayılım göstermesine karşın rezerv miktarı, işletilebilir kalınlık, yataklanma tipi, kalite, üretim ve yatırım boyutları itibariyle isletmecilik yapılabilecek havza sayısı düşüktür. Bilinen rezervlerin büyük bir kısmının düşük kalorili olması tüketim ve üretim miktarlarını sınırlamaktadır.
Türkiye kömür rezervleri içinde büyük pay 8,26 milyar ton'la linyite aittir. Toplam 65,2 milyon ton olan linyit üretiminin 1998 yılı itibariyle %80'i termik santrallerde, %19'u ısınma ve sanayide tüketilmiştir. Bunun temel nedeni, dünya linyitleriyle karşılaştırıldığında linyitlerimizin daha düşük ısı değerine sahip olmasıdır.
Taşkömürüne talebin artması yanında üretilen kömürün pahalı ve yetersiz olması ithalatın giderek artmasına neden olmuştur.
Linyit üretiminin artışını sağlamak amacıyla; büyük kapasiteli iş makinelerin temini için yatırım ile üretimi gerçekleştiren kuruluşlarda organizasyonda iyileştirme yapmak ve Elbistan sahasının tamamından biran önce santral amaçlı olarak üretime geçmek gerektiği vurgulanmıştır. Linyit ve taşkömürü üretimindeki verimlilik değerleri, Dünya ölçeklerine göre düşüktür.Geçmiş dönemlere göre linyit üretiminde verimlilik artmış olsa da bunun temel nedeninin bir önceki döneme göre işçi sayısındaki azalma olduğu görülmektedir.
Ülkemizde, kömür madenciliğini etkileyen çevreyle ilgili mevzuat, yürürlüğe giriş tarihine göre aşağıda belirtilmiştir.
24.04.1930 tarihinde yürürlüğe giren 1593 sayılı Umumi Hıfzıssıha Kanununa dayanarak çıkarılan Gayri Sıhhi Müesseseler Yönetmeliği'nde (26.10.1983 tarih ve 18203 sayılı Resmi Gazete'de yayımlanarak yürürlüğe girmiştir), işletmeler, yerleşim alanlarına verebilecekleri zararların önem derecelerine göre 3 gruba ayrılmıştır. Yönetmelikte maden işletmeleri birinci derece gayri sıhhi tesisler olarak belirtilmiştir. Bu durum; madencilik faaliyetlerinin yerleşim alanlarına yakın olamayacağı, ayrıca işletmeler etrafında Sağlık Koruma Kuşağı'nın bulundurulması zorunluluğunu da getirmektedir.
08.09.1956 tarihinde Resmi Gazete'de yayınlanarak yürürlüğe giren, 6831 sayılı Orman Kanunu'nun 16. maddesi, ruhsatname veya imtiyaz almış olanlarla, ruhsatname veya imtiyaz alacakların, işe başlamadan önce çalışma sahalarını orman idaresine bildirmesini ve ormana zarar gelebilecek hallerde orman idaresinin göstereceği tedbirleri alınmasını mecbur kılmaktadır.
27.07.1973 tarihli Resmi Gazete'de yayınlanarak yürürlüğe giren Su Ürünleri Tüzüğü'nün Ek - 5 maddesinde, iç sulara ve denizlerdeki istihsal yerlerine dökülmesi yasak olan zararlı maddeler belirtilmektedir. Madencilikle ilgili maddelerin de bulunduğu bu listede ayrıca, denizlerdeki istihsal yerlerine dökülmesi yasak olan zararlı maddelerin sınır değerleri de belirtilmektedir.
11.08.1983 tarihinde Resmi Gazete'de ilan edilerek yürürlüğe giren 2872 sayılı Çevre Kanunu'nun 28. maddesi (03.03.1988 tarih ve 3416 Sayılı Kanun'un 8. maddesi ile değiştirilen şekli) ise, çevreyi kirleten ve çevreye zarar verenleri, sebep oldukları kirlenme ve bozulmadan doğan zararlardan dolayı kusur şartı aramaksızın sorumlu tutmakta ve meydana getirdikleri zararlardan ötürü, genel hükümlere göre tazminat sorumluluğunun saklı olduğunu belirtmektedir.
15.06.l985 tarihinde Resmi Gazete'de yayınlanarak yürürlüğe giren 3213 sayılı Maden Kanunu'nun 46. maddesi, maden arama dönemi içerisinde, arama sahasının özel mülkiyete ait olması durumunda, arama çalışmaları için irtifak ve/veya intifak hakkı tesisinin belirli süreler dahilinde Bakanlık'tan istenebileceğini belirtmektedir. Ancak, bu süre içerisinde sahaya zarar verilmesi durumunda, adli merciler tarafından tespit edilecek tazminatın ruhsat sahibine ödenmesi gerektiğini belirtmekte ve sahanın kullanılabilir durumda terk edilmesini zorunlu tutmaktadır.
Doğrudan ilgili olmasa da 02.11.1986 tarihli Resmi Gazete'de yayınlanarak yürürlüğe giren Hava Kalitesini Koruma Yönetmeliği kömür üretimini dolaylı olarak etkilemektedir. Yönetmelikte hava kalitesini olumsuz etkileyen emisyon sınırları belirlenmiş, alınması gereken önlemler ile denetim, otorizasyon ve yaptırımlar açıklanmıştır.
11.12.1986 tarihli Resmi Gazete'de yayınlanarak yürürlüğe giren, Gürültü Kontrol Yönetmeliği'nde, gürültü kaynakları belirtilerek, madencilik faaliyetlerinde de kullanılan iş makineleri ve diğer ekipmanların gürültü seviyeleri ayrı ayrı verilmiştir. Yönetmelik, teknik olarak önlenemeyen gürültü kaynaklarının etkilerini azaltmak amacıyla, çalışanlara koruyucu malzemelerin verilmesini zorunlu tutmaktadır.
04.08.1988 tarihli Resmi Gazete'de yayınlanarak yürürlüğe giren Su Kirliliği Kontrolü Yönetmeliği'nde ise, endüstriler üretim tiplerine göre 16 gruba ayrılarak, alıcı ortama verebilecekleri proses atık sularının özellikleri belirtilmiştir. Maden sanayii sektör grubunda, kömür üretim ve nakli, atık sularının alıcı ortama verilmeden önce sağlanması gereken standartlar belirtilmiştir. Bunun yanında, kömür hazırlama tesisleri atık sularının alıcı ortama dreşarj standartları da belirtilmiştir.
07.02.1993 tarihli Resmi Gazete'de yayınlanarak yürürlüğe giren Çevresel Etki Değerlendirmesi Yönetmeliği (ÇED) kamu veya özel sektöre ait kurum, kuruluş ve işletmelerin yatırım kararlarının çevre üzerinde yapabilecekleri tüm etkilerin belirlenmesini, tespit edilen olumsuz etkilerin önlenmesini ya da çevreye zarar vermeyecek şekilde en aza indirilmesini ve alternatiflerin değerlendirilmesini amaçlamaktadır. Faaliyetler yönetmeliğin Ek.l ve Ek.III'nde iki gruba ayrılmıştır. Bunlardan Ek.I'de belirtilen faaliyetleri gerçekleştirecek kurum, kuruluş ve kişiler, yönetmeliğin ekinde verilen Çevresel Etki Değerlendirmesi Raporu formatına göre ÇED raporunu, yeterlik belgesi alarak hazırlamak veya bu belgeye sahip kurum, kuruluş ve kişilere hazırlatmakla yükümlü tutulmaktadır. ÇED Yönetmeliği, uygulamadaki aksaklıklar nedeniyle revize edilmiş ve 23.06.1997 tarihli Resmi Gazete'de yayınlanmıştır. Bu yeni yönetmelikle, daha önce yönetmelik kapsamında yer almayan "Arama Safhası" da dahil edilmiştir.
ÇED Yönetmeliği'nde, kömür madencilik faaliyetleri, Ek.1'de 36. sırada, "madencilik faaliyetleri" başlığı altında,
d)her türlü zenginleştirme
tesisi başlıklarında yer almıştır. Yine yönetmeliğin Ek.12'de belirtilen listesinin 18. Sırasında madencilik faaliyetleri: maden arama, ve Ek.1'de yer almayan Maden Kanunu kapsamındaki madenler şeklinde yer almıştır.
Dünya kömür rezervlerinin toplamı 992.012.000.000 ton olduğu hesaplanmaktadır . Dünya kömür rezervinin %51,36'sı antrasit ve bitümlü kömüre, %48,64'ü linyit ve alt-bitümlü kömüre aittir. 482.542.000.000 tonluk linyit ve alt-bitümlü kömür rezervinin %73,4'ü dört ülkede (Almanya %8,9, eski SSCB %27,5, ABD %28,1, Avustralya %8,9) toplanmıştır. 509.470.000.000 tonluk antrasit ve bitümlü kömür rezervinin ise %87,6'sı altı ülkede (eski SSCB %19,1, Çin %12,2, Hindistan %14,3, ABD %21,9, Güney Afrika Cumhuriyeti %10,9, Avustralya %9,3) toplanmıştır.
:: DÜNYA KÖMÜR REZERVLERİ ::
Dünyada üretilen kömürün yaklaşık %60'ı elektrik enerjisi üretiminde kullanılmaktadır ve bu oranın önümüzdeki 10-15 yıl içinde değişmemesi veya bir miktar artması beklenmektedir. Demir-Çelik sanayiinde kullanılan kömür miktarı toplam üretimin yaklaşık %13'üdür. Çelik üretiminin % 70'i kömüre (metalurjik kok) bağımlı olup, 1 ton çelik üretimi için 630 kg kok kömürü tüketilmektedir. Dünya'da tüketilen 10.568.465x103 TEP birincil enerji kaynağının % 28'i ve Türkiye'de tüketilen 73.257x103 TEP birincil enerji kaynağının % 30'u taşkömürü ve linyitten oluşmaktadır.
:: DÜNAYADA VE TÜRKİYEDE ELEKTRİK ÜRETİMİ ::
1997 yılı dünya kömür tüketimine bakıldığında taşkömürünün %73'lük, kahverengi kömürün ise %27'lik paya sahip oldukları görülmektedir. En büyük kömür tüketicilerinin Çin (%28,2) ABD (%19,4), Hindistan (%7), Almanya (%5,7), Rusya Federasyonu (%4,7) oldukları görülmektedir.
Kömür Tüketiminin Sektörel Dağılımı
Kömür tüketiminin sektörel dağılımına bakıldığında termik santraller, sanayi ile teshin ve diğer sektörlerin payları sırasıyla %63, %30,7 ve %6,1 olarak hesaplanmaktadır
:: ENERJİ SANTRALLERİNİN TOPLAM KURULU GÜCE ORANI ::
Üretim yöntemleri genel olarak açık işletme ve yeraltı işletme yöntemleri olarak ikiye ayrılmaktadır. Dünyada enerji talebi artışının kömüre olan talebi büyük miktarda arttırması, açık işletmecilik makine ve ekipman teknolojisinde önemli gelişmeler yaratmıştır. Bu gelişmeler de kömür üretiminde açık işletmecilik yöntemlerinin payını yüksek oranlara çıkarmıştır. Bu oranlar linyit üretiminde %95, taşkömürü üretiminde ise %45 düzeylerindedir.
Üretim yöntemlerinin seçiminde; örtü tabakası kalınlığı, kaya formasyonlarının sertlik, basma dayanımı, kazılabilirlik parametreleri, ilk yatırım sermayesi ve birim üretim maliyetleri belirleyici olmaktadır. Her üretim yöntemi de kendi içinde farklı üretim sistemlerinin uygulanmasını içermektedir.
:: DÜNYADA KÖMÜR ÜRETİMİ ::
Açık İşletme Yöntemi ve Teknolojisi
a) Sürekli Madencilik Sistemi:
Bu sistemde hem örtü kazısı hem de kömür kazısı döner kepçeli ekskavatörler ve/veya zincirli kovalı ekskavatörlerle yapılmaktadır. Örtü malzemeleri ve kömür nakliyatı ise bantlı konveyör, demiryolu veya nadiren kamyonlarla yapılmaktadır. Bant konveyör nakliyatında uç noktalarda dökücü makineler kullanılmaktadır. Demiryolu ve kamyon uygulamasında ise,doğrudan döküm yanında, işletme yakınında ara tumbalar oluşturulmakta ve buradan tekrar bant konveyörle nakliyat da yapılmaktadır.
Döner kepçeli ekskavatörlerde ulaşılan kapasite 240.000 m3(yerinde)/gün olmuştur (Almanya). Bantlı konveyörlerde ise bant genişliği 2,8 metreye, taşıma kapasitesi 37.500 ton/saat değerine ulaşmıştır. Döner kepçeli ekskavatörlerin bir bant köprüsü ile veya Cross-pit aktarıcıyla döküm sahasına doğrudan döküm yapma uygulamaları giderek yaygınlaşmaktadır.
Bu sistemde bantlı konveyör ünitelerinin enerji tüketiminde, montaj-tamir-bakım işçiliğinde büyük tasarruf sağlanmaktadır. Döner kepçeli ekskavatörler genellikle yumuşak formasyonlarda tercih edilmektedir. Kepçesinde özel kesici uçlarla orta sert formasyonlarda da kullanılmaktadır. Döner kepçeli ekskavatör - bant konveyör sistemi, yumuşak ve yapışkan olmayan formasyonlarda yüksek kazı verimliliği sağlamaktadır.
Formasyonların yapısına göre riperleme veya patlatmayla gevşetme işlemleri de randımanı artıran uygulamalardır. Gerekli önlemlerin alınmasıyla, çok zor işletme şartlarında (-40oC'de -Rusya-; 2.040 mm'lik yağış ve oluşan çamurda -İspanya-; yaklaşık 500 m ocak derinliğinde -Almanya-) başarıyla uygulanmaktadır. Özellikle Almanya'da geliştirilen Döner kepçeli ekskavatör - bant konveyör sistemi giderek yaygınlaşmış olup bugün ABD, Kanada, Rusya, Endonezya, İspanya, Yunanistan, Türkiye ve Hindistan'da kullanılmaktadır.
Bu sistemin ilk yatırım tutarı diğer açık işletme sistemlerinden (dragline, ekskavatör, kamyon) daha yüksektir.
b) Süreksiz İşletme Sistemi:
Sistemin ana makineleri dragline, elektrikli ve hidrolik ekskavatör, yükleyici ve kamyonlardır. Dragline uygulaması daha çok örtü kalınlığı ince olan açık işletmelerde yaygın olup bu amaçla geliştirilmiştir. ABD, Avustralya ve Güney Afrika'daki uygulamalar bu türdendir. Dragline kepçe kapasitesi ve bum uzunluğu işletme şartlarına göre değişiklik göstermektedir. 220 yd3 kepçe kapasiteli dragline ekskavatörler geliştirilmiş bulunmaktadır. Dragline ile hem kazı hem taşıma - dökme işlemi birlikte yapılabildiğinden ekskavatör/kamyon sistemine göre kazı maliyeti daha düşüktür. Ekskavatör ile kazılan örtü malzemesi kamyonlarla taşınarak döküm yapılmaktadır. Gerektiğinde kazı aynasında patlatmayla gevşetme yapılmakta ve yardımcı yükleyici kullanılmaktadır. Hidrolik ekskavatörlerin elektriklilere göre hareket kabiliyeti ve koparma gücü daha yüksektir. Hidrolik ekskavatörde kepçe kapasitesi 50 m3'e, şovelde 61 m3'e, kamyonlarda taşıma kapasitesi ise 350 ston'a ulaşmıştır. İşletme koşullarına göre kamyonlar, mekanik ve elektrik tahrikli olarak seçilmektedir.
Süreksiz açık işletme yönteminde dragline - şovel ekskavatör - kamyon ve yükleyici - kamyon sistemleri kombine olarak da kullanılmaktadır. Açık işletmecilik faaliyetlerinde sistem ve uygun makine - ekipman seçiminde; yıllık kazı ve kömür üretim miktarları, topografya, kömür damarının eğimi, yapısı ve kalınlığı, örtü tabakası ve ara-kesme tabakalarının kalınlığı ve mekanik özellikleri, iklim (yağış ve sıcaklık) ve drenaj durumu belirleyicidir. Kazı planına uygun basamak boyutları, şev açıları, döküm sahası yeri seçimi ve kapasitesi, yollar ve rekültivasyon çalışmalarının maden planlaması aşamasında mutlaka dikkate alınması gerekmektedir.
Açık işletmecilikte verimlilik gün geçtikçe artmaktadır. Verimlilikteki bu artış, yüksek kapasiteli makine ve ekipmanların geliştirilmesi ve işletme faaliyetlerine bilgisayarlı ölçme - izleme - kontrol sistemlerinin uygulanmasıyla gerçekleşmiştir. Bu uygulamalarda ekskavatörlerin ve kamyonların kazı - yükleme ve taşıma -boşaltma süreleri optimum şekilde düzenlenmekte, çalışan makinelerden yağ numuneleri alınarak analizler yapılmakta ve makinelerin bakım - onarım süreleri ile yağ tüketiminde önemli tasarruflar sağlanmaktadır.
Yeraltı İşletme Yöntemi ve Teknolojisi
Yeraltı işletme yöntemleri de, açık işletmecilikte olduğu gibi, kömür damarının yapısı (kalınlık, eğim, sertlik, uzunluk vb.), yan kayaçların yapısı, tektonizma, hava sıcaklığı, metan gazı içeriği, günlük üretim, drenaj vb. kriterler yönünden çeşitlilik gösterir. En yaygın olarak kullanılan yeraltı işletme yöntemlerini şöyle sıralayabiliriz:
a. Uzun kazı arınlı üretim yöntemi,
b. Kısa kazı arınlı üretim yöntemi,
c. Topuklu üretim yöntemi,
d. Oda üretim yöntemi.
Bu yöntemler de kendi aralarında alt gruplara ayrılmakta veya bunların kombinasyonları olarak uygulanabilmektedir. Dünya yeraltı madenciliğinde en yaygın olarak uzun kazı arınlı üretim yöntemleri uygulanmaktadır. Yeraltında kömür kazısı, şartlara göre konvansiyonel kazı (kazma, delme - patlama ve martopikör) ve mekanize kazı (hidrolik burgu, pnömatik kazma, saban ve tamburlu kesici - yükleyici) şeklinde yapılmaktadır. Nakliye ise, ayak içinde zincirli konveyörlerle, taban ve anayollarda bant konveyörlerle ve duruma göre vagonlarla yapılmaktadır. Diğer yaygın yeraltı işletme yöntemi oda yöntemi olup, A.B.D' de çok yaygındır.
Yeraltı işletmelerinde verimlilik ve günlük üretim kapasiteleri kazı - nakliyat - tahkimat ünitelerindeki mekanizasyon ve otomasyona bağlı olarak artmıştır. Taban yollarının hazırlanmasında galeri açma makineleri, kömür kazı ve yüklemede çift tamburlu kesici - yükleyiciler, ayak içi tahkimatında kalkan tipi yürüyen tahkimatlar, ayak içi kömür nakliyatında panzer tip zincirli konveyörlerin yaygınlaşması, daha geniş ayak boylarında (180-300 m), daha uzun panolar (1.800-2.200 m) hazırlanarak üretim yapılmasını sağlamıştır.
Kömür Hazırlama Teknolojileri
Günümüzde hala önemini koruyan kömür, sanayi devriminin gerçekleşmesinde ana faktör olmuştur. Kömür kaynaklarını yeterince değerlendiren ülkeler, bugünün gelişmiş ülkeleri konumuna gelmişlerdir.
Gelişmiş ülkelerde bugün, kömür üretildikten sonra doğrudan kullanılmamaktadır. Kömürlerin nitelikleri uygulanan fiziksel, kimyasal ve ısıl işlemlerle değiştirilmekte, sanayi ve ısınma amaçlı kullanıma en uygun, havayı en az kirleten, külü, kükürtü ve rutubeti azaltılmış ve kalorisi yükseltilmiş olarak kullanıma sunulmaktadır. Kömürlerin iyileştirilmesine yönelik fiziksel, kimyasal ve ısıl işlem yöntemleriyle, yıkanmış kömür, kok, gaz, semikok, biriket, pulverize kömür ve sıvı yakıt gibi ürünler elde edilmektedir.
a. Fiziksel Yöntemlerle Zenginleştirme (Lavvarlar)
Fiziksel yöntemlerle zenginleştirme, yıkama tesislerinde (lavvar), düşük mineral madde ihtiva eden kömür parçacıklarının, yüksek mineral madde ihtiva eden parçacıklardan, yoğunluk farkına dayanarak ayrılması işlemidir. Kömür zenginleştirme tesislerinin, kömür madenciliğinin hizmetine girmesinden bu yana 170 yılı aşan bir süre geçmiştir. 1830'da çalışan ilk kömür zenginleştirme tesisinde pistonlu jigler kullanılmıştır. 1860'larda sabit ağır ortam sistemleri, 1890'larda havalı Baumjig ve sarsıntılı masa, 1915'lerden itibaren flotasyon, 1927'lerde pnömatik jig ve masalar, 1935'ten itibaren ağır ortam tamburları, 1960'lı yıllardan sonra ağır ortam siklonları ve 1970'den sonra da büyük kapasiteli havalı jigler, 1980 sonrasında Reichert konileri kömür zenginleştirme tesislerinde ayırıcı makinalar olarak kullanılmıştır. Bu değişik teknikler içinde, havalı jigler, iri boyutlarda kullanılan ağır ortam sistemleri (tambur ve tekne) ve ince boyutlarda kullanılan flotasyon sistemleri geniş ölçüde uygulama alanı bulmuştur.
Günümüzde modern kömür zenginleştirme tesislerinde, 150 - 0,5 mm boyut aralığında kömürler büyük kapasiteli havalı jiglerde ve ağır ortam yıkayıcılarında, 0,5 mm altı kömürler ise flotasyon ve spiral sistemlerinde zenginleştirilmektedir. Otomasyon uygulamasıyla günümüz zenginleştirme tesislerinde işçi sayısı minimuma indirilmiş, tesis performansları maksimuma çıkarılmıştır.
Son yirmibeş yıl içinde, Batı Avrupa'da ve özellikle Almanya'da, düşük kapasiteli çok sayıdaki eski kömür zenginleştirme tesisinin yerine, büyük cihazlar içeren, otomatik kontrol sistemleriyle teçhiz edilmiş yıkama tesisleri inşa edilmiştir. Kömür hazırlama, kırma, iri kömürün temizlenmesi, ince kömürün temizlenmesi, şlamın temizlenmesi ve mikslerin kırılarak temizlenmesi olmak üzere beş seviyede yapılmaktadır. Özellikle son yıllarda iri kömür yıkama sistemlerinde 900 t/h kapasiteli jig, tekne ve tambur tipte gelişmiş ayırıcılar kullanılmaya başlamıştır. Ayrıca,100 mm boyutlu kömürü temizleyebilen ve 100 ton/h kapasiteli ağır ortam siklonları geliştirilmiş olup, endüstride de kullanılmaktadır. Son yıllarda ince kömürlerin zenginleştirilmesinde, 10 - 12 dönümlü, 8 - 16 adetlik bataryalar halinde, geliştirilmiş spiraller kullanılmaya başlanmıştır. Zenginleştirme tesislerinde yoğunluk, seviye, parça boyutu, ağırlık, tesise beslenen ve elde edilen kömürlerin özellikleri, bugün tamamen bilgisayar sistemleriyle tespit edilip değerlendirilmektedir. Kömür teknolojisindeki bu gelişmeler, maliyetleri büyük ölçüde düşürmüş ve zenginleştirme tesislerini kullanım yönünden basitleştirmiştir. 1980 yılında Güney Afrika'da 2.500 t/h, 1991 yılında Çin'de 2.000 t/h jig ayırma sistemli; Belçika ve Amerika'da 1.400 ton/h kapasiteli kömür yıkama tesisleri en son teknolojiye göre tesis edilmiştir.
Katkı maddeli ilk briket tesisi 1842 yılında Fransa'da kurulmuştur. Briket yapımı sonucu, linyit kömürünün ev yakıtı olarak kullanımı hızla artmıştır. 1955 yılında yalnızca Almanya'da 50 milyon ton briket üretilmiştir. İkinci Dünya Savaşına kadar briket üretimi önemini korumuş, daha sonra ise katkı maddesi olarak kullanılan katranın hava kirliliğine yol açarak insan sağlığını olumsuz etkilemesi, petrol ve doğalgazın gittikçe yaygın olarak kullanılmaya başlanması nedenleriyle briket üretimi azalmış ve briket üretim teknolojisindeki gelişme durmuştur.
1965'lerde dünyanın en büyük briket üretici ülkesi, yıllık 68 milyon ton ile Almanya olmuştur. Halen Almanya, Ukrayna, Polonya, Bulgaristan, Fransa, Moğolistan, Çek Cumhuriyeti, Çin, Güney Kore, Avustrralya ve Hindistan gibi ülkelerde briket üretimi sürmektedir.
Briketler, organik ve inorganik bağlayıcılarla ve bağlayıcısız olarak üretilebilmektedir. Kömür katranı ve zifti, petrol bitümü ve asfaltı, odun katranı, sentetik ve doğal reçine, nişasta, sülfit likörü, şekerler, melaslar, selüloz bileşikleri ve zamk gibi katkı maddeleri kömür briketlemede bağlayıcı olarak yaygın kullanım alanı bulmuşlardır. Organik bağlayıcılara karşın daha ekonomik olan inorganik bağlayıcılar arasında çimento, kil, kireç, magnezyum oksit, jips, sodyum ve diğer alkali silikatlar bulunmakta olup kömür briketlemede yaygın kullanım alanları bulunmamaktadır. Ayrıca organik ve inorganik bağlayıcıların günümüzde müştereken kullanıldığı görülmektedir.
Briketleme, uygulanan sıcaklığa göre sıcak veya soğuk, kullanım amacına göre sanayi ve ev yakıtı, uygulanan yönteme göre katkılı veya katkısız olarak yapılmaktadır.
c. Koklaştırma, Gazlaştırma ve Sıvılaştırma
Demir - Çelik endüstrisinde yüksek fırınlarda kullanılan kok, taşkömürünün havasız bir ortamda ısıtılarak uçucu maddelerinin ayrılarak sert ve gözenekli yapıda, karbon oranı yüksek ürünler haline getirilmesiyle elde edilmektedir.
Koklaştırma, 550oC - 900oC arasında yüksek ısıl işlem uygulamasıyla gerçekleştirilmektedir. Koklaştırma işleminde ana ürün kok, yan ürünler ise kok gazı, amonyak, katran ve hafif yağlardır. Gazlaştırma teknolojileri ile kömür, buhar, hava, oksijen ve hidrojen ile tepkimeye sokularak gaz ürünler elde edilmektedir. Üretilen gazların bileşim ve miktarı, kömürün cinsi ve aktivitesine, kullanılan gazların türüne ve uygulanan gazlaştırma işlemine (basınç, sıcaklık, v.b) bağlıdır. Gazlaştırma işleminde gazlaştırma süreçlerine göre çok çeşitli metotlara dayalı tesisler geliştirilmiş bulunmaktadır.
Sıvılaştırma işlemi, kömürün gerek sıvı yakıt, gerekse kimyasal hammadde gereksinimlerini karşılamak üzere, yüksek enerji yoğunluğu olan, kolayca depolanıp taşınabilecek ve çevre kirliliği yaratmayacak sıvılara dönüştürülmesidir.
Sıvılaştırma işleminde uygulanan prosesler aşağıda sıralanmıştır:
a. Dolaylı sıvılaştırma,
b. Doğrudan sıvılaştırma,
c. Çözücü ekstraksiyonu,
Kömürün sıvılaştırılmasıyla çeşitli petrol ürünleri ve endüstriyel kimyasalların elde edilmesine yönelik bilimsel araştırma ve çalışmalar yaygın olarak sürdürülmektedir.
Kömürler, maden işletmelerinde üretildiği şekilde (tüvenen) çeşitli kullanım yerlerinde tüketilebildikleri gibi krible kömür, kurutulmuş kömür, yıkanmış kömür, briket kömür ve kok kömürü olarak zenginleştirme işlemine tabi tutulmuş ürünler şeklinde de piyasaya arz edilmektedir. Ürün boyutları, kullanım yerlerine ve yakma sistemine göre tercih edilirler. Isınmada, kalorifer ve ızgaralı sobalarda +18/-50 mm boyutları, termik santrallar ve sanayi tesislerinde pulverize yakıt olarak 0 - 18 mm boyutları tercih edilir. Kömürlerin fiziksel ve kimyasal özelliklerinin çok değişkenlik göstermesi nedeniyle ürünler için bir standart geliştirilememiştir.
Kömür ticaretinde, kullanım amaçlarına göre istenen kalite için limitler düzenlenmektedir. Metalurji, cam ve porselen endüstrisinde, yüksek fırınlarda kullanılan kömürlerde, kaba analizle kuru, mineral maddesiz bazda tespit edilen uçucu madde, sabit karbon, nem ve kül miktarları; detay analizle kuru bazda veya nem ve külsüz bazda hidrojen, karbon, nitrojen, oksijen ve kükürt miktarlarına dair limit değerler önemlidir. Ayrıca kül mineral analizlerinde SiO2, Al203, Fe203, TiO2, CaO, MgO, Na2O, K2O, SO3, ve P2O5 gibi mineral oksitlerin miktarları belirlenmektedir. Ticari anlaşmalarda, kömür külündeki mineral oksitlerinin limit değerleri, özel spesifikasyonlar olarak kontratlara konulmaktadır.
Copyright 2011 uyarlar@uyarlarkomur.com.tr