SARKUYSAN ANOT DÖKÜM FIRINLARININ YANMA SİSTEMLERİNİN ÇEVRE DOSTU VE DAHA VERİMLİ ÖZEL YANMA SİSTEMLERİ İLE DEĞİŞTİRİLMESİ

Transkript

1 SARKUYSAN ANOT DÖKÜM FIRINLARININ YANMA SİSTEMLERİNİN ÇEVRE DOSTU VE DAHA VERİMLİ ÖZEL YANMA SİSTEMLERİ İLE DEĞİŞTİRİLMESİ Levent Ş. Kulaç, Murat Ayman, Mehmet Ali Akoy Zeynep Sirel* * Yeni Projeler Şefi rede2@sarkuysan.com

2

3 Sarkuysan, 1972 yılında Kapalıçarşı da altın ticareti ile uğraşan bir grup esnafın teşebbüsü ile kurulan ve ismini kurucuların meslekleri olan; Sarraf Kuyumcu Sarkuysan Firma Bilgileri Sanatkar kelimelerinin ilk hecelerinden almıştır.

4 Sarkuysan, ELEKTROLİTİK BAKIR ve ürünleri üreten entegre bir kuruluştur. İstanbul a 40 km uzaklıkta Gebze- Osmangazi bölgesinde bulunmaktadır. Ürünleri; elektroteknik, elektronik, motor ve haberleşme, elektrik üretim ve dağıtımı, güneş enerjisi, ev cihazları,ölçü aletleri, savunma, kimya, inşaat, ısıtmahavalandırma, sıhhi tesisat sanayilerinin standart hammaddelerindendir.

5 Yıllık Üretim Kapasitesi : ton Ürünlerinin yaklaşık %40 ı 60 tan fazla ülkeye ihraç edilmektedir.

6 Ürünler: Çubuk ve filmaşin Çıplak, kalay kaplı, nikel kaplı yuvarlak tel Yassı tel Çok telli Bükümlü tel Bakır boru (düz veya içi-dışı yivli) Bakır lama

7 Personel Sayısı Mavi Yaka 481 Beyaz Yaka 184 Toplam 665 Mühendis 51

8 Sarkuysan ın İştirakleri Albany-New York ta Kuzey ve Güney Amerika pazarlarına hitap etmek üzere çeşitli norm ve çaplarda bakır üretmektedir. Italia Sarkuysan ürünlerinin İtalya ve komşu Avrupa ülkelerine pazarlanması işini yürütmektedir. Pik ve sfero döküm üretimi ile beyaz eşya ve otomotiv sektörlerine hizmet etmektedir.

9 Özellikle metal ve kablo sektörüne proje ve imalat bazında hizmet vermektedir. Ayrıca, Avrupa'daki bazı önemli kuruluşların temsilciliğini yaparak çevre sorunlarına çözümler getirmektedir. Avrupa nın önemli emaye bobin teli üreticilerinden biridir. Bemka A.Ş., Türkiye deki Emaye bobin teli ihtiyacının yaklaşık % 50 sini karşılamakta ve pek çok ülkeye ihracat yapmaktadır. Sarkuysan ürünlerinin pazarlama faaliyetlerinin bir bölümünü yürütmektedir.

10 SARKUYSAN ANOT DÖKÜM FIRINLARININ YANMA SİSTEMLERİNİN ÇEVRE DOSTU VE DAHA VERİMLİ ÖZEL YANMA SİSTEMLERİ İLE DEĞİŞTİRİLMESİ

11 Uygulamanın Amacı Üretim prosesinin ilk kademesi rafinasyondur. Rafinasyon bölümü dökümhane sahasında, 2 adet Thomas tipi döner fırın bulunmaktadır. Eski sistemde Kullanılan yakıt Fuel Oil Yeni sistemde Oksijen - (Hava) Doğalgaz ile çalışan yanma sistemi Bu çalışmayla hem daha ekonomik hem de çevre dostu bir üretim sağlanması amaçlanmıştır.

12 Oksijen ile yanmanın hava ile yanmaya göre çok önemli avantajları bulunmaktadır. Azot, yanma reaksiyonunda yer almaz ve yanma sürecinde yükseltgenip, kirletici olan azot oksitleri oluşturur.

13 Uygulamanın Yenilikçi Yönleri Endüstriyel yanmanın verimliliği iki yöntem ile artırılabilir: Yakıtın ve yakma havasının ön ısıtılması Yakma havasına oksijen ilavesi Hava ile yanmada, hava içindeki yüksek azot miktarından dolayı (% 79 N2) sadece düşük alev sıcaklıklarına ulaşılabilir. Bu düşük yanma verimliliğinden dolayı, egzoz gazlarında yüksek ısı kayıpları olur.

14 Yakma havası sıcaklığı ve oksijen konsantrasyonunun fuel oil yanma verimi üzerine etkisi

15 Oksijen, yanma odasına farklı teknikler kullanılarak verilebilir: Oksijen yakıt brülörleri Hava yakıt alevinin içine doğrudan oksijen enjeksiyonu Hava yakıt alevinin alttan desteklenmesi Yanma havasının zenginleştirilmesi

16 En temel oksijen kullanım sebepleri: Daha yüksek esneklik ve daha kısa şarj süreleri sayesinde üretimde daha fazla esneklik Spesifik enerji tüketiminde azalma Daha düşük miktarda egzoz gazı oluşumu Daha düşük emisyon oluşumu Daha küçük filtreleme ünitelerinden dolayı daha düşük yatırım Hava ön ısıtmasına gerek duyulmaması Entegre ikincil yakmanın mümkün olması

17 Doğal gazın stokiyometrik yanması sonucu teorik alev sıcaklıklarına karşılık yakma havası oksijen konsantrasyonu

18 Oksijen brülörlerinin en önemli özelliklerinden biri, ergitme hızlarında artışa neden olması ve birim zamanda daha fazla ürün elde edilebilmesidir. Alevsiz tip yanmanın da bu sistemde kullanılıyor olması, reaksiyon sonucu oluşan NOx emisyonlarını azalmasının yanı sıra, fırın içinde daha homojen sıcaklık dağılımı elde edilmesini sağlar.

19 ExampleforAir Combustion Oxygen Fuel Oxygen Source: Seyreltik Milani yanma et et al.2002 (NOx emisyonlarının düşük olma sebebi)

20 Oxipyr -Air Brulörü Messer Group, GWI ve Leoben Üniversitesinin deneyimlerinin de yardımı ile birlikte oksijen-(hava)-doğal gaz karışım brülörü olan Oxipyr -Air i geliştirmiştir. Bu brülör, seyreltik yanma sırasında, zararlı emisyonları minimize eden oksijenli ideal yanma ile hava kullanımındaki yanmayı kombine etmektedir. Brülörün detaylı tasarımı Messer tarafından gerçekleştirilmiştir.

21 Oxipyr -Air Brulörü Oxipyr -Air brülörü, değişik oranlarda oksijen ile havayı karıştırabilir. Yakıt merkezi bir boşluktan, oksijen de dairesel bir boşluktan (Oksijen modunda çalışırken) sağlanır. Havanın yüksek hacminden dolayı kesit alanın değişimine ihtiyaç vardır. Böylelikle stabil alev elde edilebilmesi için daha yüksek hızlara ulaşılabilir.

22 a. Oksijen modu (x= 0mm) b. Hava modu (x= 25mm) O 2 -hava karışım dengesine göre brulörün hareketi

23 Sarkuysan da Rafinasyon Bölümünde Dönüşümün Esasları Oxipyr -Air yanma sistemi tasarımı için; Baca gazı ölçümleri Fırın içi sıcaklık ölçümleri Üretimle ilgili verilerin toplanması Proses analizi yapılmıştır Elde edilen verilere göre sistem gereklilikleri Messer firması ile birlikte belirlenmiştir.

24 Devreye Alma Haziran 2010 Aralık 2010 Eylül 2011 Fuel-Oil Kullanımı Hazırlık Süreci Deneme Süreci- İhtiyaçların Belirlenmesi Yeni Sistem

25 Sistemin Kurulum Adımları Nelerdir? Brulör ceketi dizaynının değiştirilmesi Brulör montajı Regülasyon hattı montajı Oksijen tankı montajı ve regülasyon sistemi arası borulama

26 Çalışma Şartları Nelerdir? Gereksinimler Değişim Öncesi Değişim Sonrası Yanma Sistemi Yanma sistemi, fuel oili regüle eden reglaj sistemi, yakma havası fanı, brülör, PLC kontrol ünitesi ve operatör kontrol ünitesinden oluşmaktadır. Yanma sistemi, yakmayı gerçekleştiren oksijenin depolandığı kriyojenik tank, sıvı oksijeni buharlaştırmaya yarayan buharlaştırıcılar, doğal gaz ve oksijeni regüle eden reglaj sistemi, yakma havasını regüle eden reglaj sistemi ve brülörden oluşmaktadır. Yakıt Fuel Oil No.6 Doğalgaz Brulör Konumu Baca gazı çıkış kanalının aksi tarafında fırın kapısı üzerinde Baca gazı çıkış kanalının aksi tarafında fırın kapısı üzerinde

27 Değişim Öncesi ile Sonrası Arasındaki Farklar Nelerdir? Gereksinimler Değişim Öncesi Değişim Sonrası Yanma Sistemi Hava-Fuel Oil Oksijen-(hava)- Doğalgaz Reküperatör Sistemi Var Yok Gaz Yıkama Sistemi Var Yok Kostik ve Su Yıkama Tankları Kostik ve su Temizleme İçin Filtre Pres Var Var Yok Yok İkincil Yanma Sistemi Var Yok Baca Gazı Filtre Yüzey Alanı Var Değişim öncesine göre azaldı.

28 Uygulamanın Getirdiği Ekonomik ve Çevresel Fayda Değişim öncesinde kullanılan birçok ekipmana, değişim sonrasında ihtiyaç duyulmamaktadır. Değişim sonrasında baca gazı filtrasyonu için gereken filtrelerin yüzey alanları azalmıştır. Değişim sonrasında filtre sisteminin ilk yatırım maliyeti de reküperatör, gaz yıkama sistemi, roxiterm e ihtiyaç duyulmaması nedeniyle oldukça düşüktür.

29 Uygulamanın Getirdiği Ekonomik ve Çevresel Fayda Oksijen-(hava)-doğalgaz ile çalışan yanma sistemi kullanılarak eski sisteme göre ortalama yıllık %30-35 oranında ekonomik kazanç sağlanmıştır. Yakıt olarak doğalgaz kullanımı ile, karbon salınım miktarı fuel oile göre yaklaşık olarak %60 oranında azaltılmıştır.

30 Kullanıma başlanan Oxipyr -Air sistemi ile hem ekonomik hem de çevre dostu üretim yapılması sağlanmıştır.

31 Bu uygulama Sarkuysan tesislerinde, Sarkuysan ın ihtiyaçlarının belirlenmesinin ardından Messer Group işbirliği ile gerçekleştirilmiştir.

32 Teşekkürler