ENDÜSTRİYEL TESİSLERDE KULLANILAN SKOÇ TİPİ BUHAR KAZANLARININ GENEL PERFORMANS DEĞERLENDİRMESİ

Benzer belgeler
ENERJİ YÖNETİMİ VE POLİTİKALARI

tmmob makina mühendisleri odası uygulamalı eğitim merkezi Buhar Kazanı Verim Hesapları Eğitimi

TAMGA ENDÜSTRİYEL KONTROL SİSTEMLERİ LTD.ŞTİ., ENERJİ YÖNETİMİNDE SINIRSIZ ÇÖZÜMLER SUNAR. HOŞGELDİNİZ

OREN303 ENERJİ YÖNETİMİ KERESTE KURUTMADA ENERJİ ANALİZİ/SÜREÇ YÖNETİMİ

KAZANLARDA ENERJİ VERİMLİLİĞİ

YAKITLAR, KAZANLAR VE FIRINLARDA ENERJI VERIMLILIĞI, BUHAR VE BASINÇLI HAVA SISTEMLERINDE ENERJI VERIMLILIĞI

ENERJİ YÖNETİMİ ve POLİTİKALARI

FIRINLARDA ENEJİ VERİMLİLİĞİ BEYZA BAYRAKÇI

EffiMax. Kazan Dairesi Verim Ölçme, İzleme Ve Analiz Sistemi 7/24 Saat Online, İnternet üzerinden uzaktan izleme

EĞİTİM PROGRAMI ÇERÇEVESİ BİRİNCİ EĞİTİM MODÜLÜ

HOŞGELDİNİZ SPIRAX INTERVALF 1 BUHAR SİSTEMLERİNDE ENERJİ VERİMLİLİĞİ. Görkem KIZILTAN USTALI Mak. Yük. Müh. Enerji Dışı 5% Ulaşım 19% Tarım 5%

SANAYİ FIRINLARINDA MERKEZİ REKÜPERATÖR, REKÜPERATİF VE REJENERATİF YAKICILAR III. ENERJİ VERİMLİLİĞİ KONGRESİ 01 NİSAN 2011.

Aşağıda Tablo 1'de fuel-oil ve doğal gazın yakılması hususuna ilişkin bazı değerler verilmektedir (23).

TERMİK SANTRALLERDEKİ ATIK ENERJİNİN KULLANILABİLİRLİĞİ: ÇAN ONSEKİZ MART TERMİK SANTRALİ. Celal KAMACI. Dr. Zeki KARACA.

5/20/2009. hfg. Hfg 2257 kj. 1 kg suyun yolculuğu. 0 bar g hg 2257 kj 100 o C 2676 kj. 419 kj. **Doymuş su fazına. 10 o C 0 bar g 42 kj

ENERJİ VERİMLİLİĞİ EĞİTİM MERKEZİ

SANAYĠ KAYNAKLI HAVA KĠRLĠLĠĞĠ KONTROLÜ

SANAYİ FIRINLARININ MEVCUT DURUMU ve YENİ TEKNOLOJİLER III. ENERJİ VERİMLİLİĞİ KONGRESİ 01 NİSAN Duran ÖNDER Makine Yüksek Mühendisi

Buhar Sistemlerinde Enerji Tasarrufu ve Enerji Geri Kazanımı Eğitimi _ Atölye Çalışması

ENERJİ KANUNU. İ.Yenal CEYLAN Makina Mühendisi. Elektrik İşleri Etüt İdaresi Genel Müdürlüğü

Prof. Dr. Berna KENDİRLİ

ENERJİ VERİMLİLİĞİ EĞİTİM MERKEZİ

Enerji Santrallarında Performans Ölçümü

tmmob makina mühendisleri odası kocaeli şubesi Enerji Çalışma Grubu

ENERJİ VERİMLİLİĞİ EĞİTİM MERKEZİ

Açılış-Genel Bilgiler Kursun amacı, kurs genel tanıtımı, derslerle ilgili bilgiler

MÜŞAVİRLİK MÜHENDİSLİK LTD. ŞTİ.

Enervis H o ş g e l d i n i z Ocak 2015

Mustafa BARAN Ankara Sanayi Odası Genel Sekreter Yardımcısı

Eğitimcilerin Eğitimi Bölüm 6: Veri Boşlukları, Veri Akış Faaliyetleri ve Prosedürler. Esra KOÇ , ANTALYA

Enerji Santrallerinde İç Tüketimi Azaltıcı Tedbirlerden Taze Hava, Sekonder Hava Ve ID Fanlarda Enerji Verimliliğinin Artırılması,

ÇİMENTO TESİSLERİNDE ATIK ISI GERİ KAZANIMINDAN ELEKTRİK ÜRETİMİ. Hasan Çebi. Nuh Çimento 2015

Yatırımsız Enerji Verimliliği: Enerji Performans Sözleşmeleri

Hastane İklimlendirme Sistemleri İçin Filtre Seçim Kriterleri

Türkiye nin Elektrik Üretimi ve Tüketimi

ENERJİ VERİMLİLİĞİ EĞİTİM MERKEZİ

Ameliyathane Havalandırma Santrallerinin İşletme Şartlarının Değiştirilerek Enerji Verimliğinin Artırılması

SANTRALLERİ SICAK SULU ISITMA DENGELENMESİ. üçüka Dokuz Eylül Üniversitesi Makina Müh. M

KANLIĞI ÇEVRE. Tamamlanması ERHAN SARIOĞLU ANTALYA 05-07/10/2010 ÇEVRE İZNİ / ÇEVRE İZİN VE LİSANSI

Karlı Bir Yatırım Yeni Nesil Caria Serisi

TÜRKİYEDEKİ ENERJİ VERİMLİLİĞİ MEVZUATI. Ekim İstanbul Büyükşehir Belediyesi. Fen İşleri Daire Başkanlığı. Şehir Aydınlatma ve Enerji Müdürlüğü

Makale. ile ihtiyacın eşitlendiği kapasite modülasyon yöntemleri ile ilgili çeşitli çalışmalar gerçekleştirilmiştir

ENDÜSTRİYEL FIRINLARDA ENERJİ ETÜDÜ ÇALIŞMASI. Abdulkadir Özdabak Enerji Yöneticisi(EİEİ/JICA)

Geleceğinize Açılan Kapı

ISITMA SİSTEMLERİ BİLGİ FORMU

Avrupanıın en hızlı satan gazifikasyon kazanı!

ENERJİ VERİMLİLİĞİ MEVZUATI VE KOJENERASYONUN YERİ

Endüstride Flaş Buhar ile

7-Enerji Etüdü Ölçümleri. 6.1-Ön Etüt 6.2-Ön Etüt Brifingi 6.3-Detaylı Etüt 6.4-Raporlama

RM MAKİNA ve ENDÜSTRİYEL ÜRÜNLER SAN. TİC. LTD. ŞTİ

2-Emisyon Ölçüm Raporu Formatı

Yatırımsız Enerji Verimliliği: Enerji Performans Sözleşmeleri

VANALARIN HĐDROLĐK KARAKTERĐSTĐKLERĐ

ENERJİ VERİMLİLİĞİ. Prof. Dr. Akın B. ETEMOĞLU

KONDENSTOPSUZ KAPALI BUHAR ÇEVRĠMĠ

Gaz Yakıtlı Sıcak Hava Üreteçleri

GEMĐLERDE KULLANILAN VAKUM EVAPORATÖRLERĐNDE OPTĐMUM ISI TRANSFER ALANININ BELĐRLENMESĐ

tmmob makina mühendisleri odası uygulamalı eğitim merkezi Buhar Sistemleri Hatırlama Eğitimi

2009 MÜFREDATI MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ / MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ EĞİTİM PLANI SINIF: 1 DÖNEM: GÜZ. Ders Kodu Dersin Adı T P K ECTS Ders Tipi

KOBİ lerde Enerji Verimliliği Örnekleri

MOTORLAR-5 HAFTA GERÇEK MOTOR ÇEVRİMİ

SUNİ RÜZGAR BACASI. Nurettin AYDIN Patent no: Dünyadan Benzer Örnek: Güneş Bacası havayı güneşle ısıtıp rüzgar üretir

KAMU BİNALARINDA ENERJİ VERİMLİLİĞİ ETÜDLERİ YAPILMASI EKB ÇIKARTILMASI (OCAK 2015)

Her İşletmenin Mutlaka Bir Enerji Politikası Olmalıdır.

CİMRİ MODÜL EKONOMİZER ve YOĞUŞTURUCULAR

Kalorifer Tesisatında Hidrolik Dengesizliğin Radyatör Debileri ve Isı Aktarımlarına Etkisi

Endüstriyel Uygulamalarda Enerji Verimliliği ve Kompanzasyon Çözümleri. Yiğit Özşahin

Durmuş KAYA a, Namık ÜNLÜ b, Davut UZUN b, Alptekin YAĞMUR b

Güç ve Isıtma Santrallerinde Sonik Temizleme Kullanmanın Faydaları Aşağıdaki gibidir:

ENERJİ VERİMLİLİĞİ İMRAN KILIÇ DOKUZ EYLÜL ÜNİVERSİTESİ FEN FAKÜLTESİ FİZİK BÖLÜMÜ

SANAYİDE ENERJİ VERİMLİLİĞİ ODAKLARI

SERALARIN TASARIMI (Seralarda Isıtma Sistemleri) Doç. Dr. Berna KENDİRLİ A. Ü. Ziraat Fakültesi Tarımsal Yapılar ve Sulama Bölümü

FKA ENERJİ VERİMLİLİĞİ KREDİSİ

DÖKÜMHANELERDE EMİSYONLARIN AZALTILMASI UYGULAMALARI

Cam Temperleme Fırınında Enerji Analizi. Yavuz TÜTÜNOĞLU Alpaslan GÜVEN İlhan Tekin ÖZTÜRK

GAZORAM.

SIVILI DÜZLEMSEL GÜNEŞ KOLLEKTÖRLERĐ ÜZERĐNE PARAMETRĐK BĐR ĐNCELEME*

1. GİRİŞ 2. KULLANILAN ÖLÇÜM CİHAZLARI VE METOT

Enervis H o ş g e l d i n i z Ekim 2015

ALÜMİNYUM ŞEKİLLENDİRİLMESİNDE ENERJİ VERİMLİLİĞİ VE SERA GAZLARI

NİTRON CONDENSE Yoğuşmalı Kombi

LÜLEBURGAZDAKİ BİNA DIŞ DUVARLARI İÇİN OPTİMUM YALITIM KALINLIĞININ BELİRLENMESİ VE MALİYET ANALİZİ

Dr. Murat Çakan. İTÜ Makina Fakültesi Makina Mühendisliği Bölümü BUSİAD Enerji Uzmanlık Grubu 17 Nisan 2018, BURSA

TESİSAT BİLGİSİ DERSİ DERS NOTLARI

Türkiye nin Enerji Teknolojileri Vizyonu

NİTROMİX Yoğuşmalı Kombi

MAK1002 STATİK Zorunlu YAD112 YABANCI DİL II (ALMANCA) Zorunlu

JEOTERMAL BÖLGE ISITMA SİSTEMLERİNDE SICAKLIK KONTROLUNUN DÖNÜŞ SICAKLIĞINA ETKİSİ

ArGe / ÜrGe? Ürün. Kriter: Yerlileştirme Oranı olabilir. Teknoloji Geliştirme (Ar-Ge) Tasarım. Malzeme. İmalat. Know-How

TEKNOLOJİK ARAŞTIRMALAR

YILDIZ ENERJİ EVİ. Yıldız Enerji Evi

T.C. TRAKYA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

Yalova Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Enerji Sistemleri Mühendisliği Bölümü. Enerjinin Önemi? Enerji Sistemleri Mühendisi Kimdir?

MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ÖRGÜN ÖĞRETİM

YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI RÜZGAR ENERJİSİ SİSTEMLERİ Eğitim Merkezi Projesi

TÜRK TESİSAT MÜHENDİSLERİ DERNEĞİ (TTMD) Türkiye deki Enerji Durumu, Önemi ve TTMD Görüşleri

YAKMA YÖNETİM SİSTEMLERİ.

Transkript:

TESKON 2017 BİLİMSEL / TEKNOLOJİK ARAŞTIRMA BİLDİRİLERİ Bu bir MMO yayınıdır MMO bu yayındaki ifadelerden, fikirlerden, toplantıda çıkan sonuçlardan, teknik bilgi ve basım hatalarından sorumlu değildir. ENDÜSTRİYEL TESİSLERDE KULLANILAN SKOÇ TİPİ BUHAR KAZANLARININ GENEL PERFORMANS DEĞERLENDİRMESİ ŞABAN PUSAT HASAN HÜSEYİN ERDEM YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ İSMAİL EKMEKÇİ İSTANBUL TİCARET ÜNİVERSİTESİ MAKİNA MÜHENDİSLERİ ODASI BİLDİRİ

_ 93 ENDÜSTRİYEL TESİSLERDE KULLANILAN SKOÇ TİPİ BUHAR KAZANLARININ GENEL PERFORMANS DEĞERLENDİRMESİ Şaban PUSAT Hasan Hüseyin ERDEM İsmail EKMEKÇİ General Performance Evaluation of Scotch Type Steam Boilers Used in Industrial Plants ÖZET Bu çalışmada, endüstriyel tesisler için önemli bir yardımcı ekipman olan skoç tipi buhar kazanlarının işletme şartlarındaki performansları incelenmiştir. Öncelikle, buhar kazanlarının genel özellikleri ve üzerindeki yardımcı ekipmanlar değerlendirilmiştir. Daha sonra, gerekli ölçümler yapılarak endirekt verim hesaplama yöntemi ile buhar kazanı verimi hesaplanmıştır. 30 a yakın endüstriyel tesisteki 50 ye yakın buhar kazanı değerlendirmeye alınmıştır. Elde edilen sonuçlar göstermiştir ki, buhar kazanlarının verimi % 59-84 gibi çok geniş bir aralıkta değişmekte ve ortalama kazan verimi % 72 olarak görülmektedir. Ayrıca, buhar kazanlarında ki verimi takip edecek herhangi bir uygulama olmadığı gibi önemli verim artışı sağlayan enerji geri kazanım ekipmanların çok fazla uygulama alanı bulamadığı görülmüştür. Anahtar Kelimeler: Buhar kazanı; Skoç tipi kazan; Performans takibi; Akıllı kazan; Enerji verimliliği; Endüstriyel tesisler ABSTRACT In this study, steam boilers were investigated, which are important auxiliary equipment for industrial plants. First of all, general specifications of the steam boilers and auxiliary equipment on them were investigated. Afterwards, efficiency of the steam boiler was calculated with indirect efficiency calculation method by making the necessary measurements. Approximately 50 steam boilers were taken under review in about 30 industrial plants. The results showed that efficiency of the steam boilers varies between 59-84 % and average efficiency was determined 72 %. Additionally, it was seen that the auxiliary equipment for boilers which increase efficiency significantly, has not been utilized much. Key Words: Steam boiler; Scotch boiler; Performance monitoring; Smart boiler; Energy efficiency; Industrial plants 1. GİRİŞ Endüstriyel tesislerde, enerji dönüşümünde en çok kullanılan yardımcı ekipmanlardan birisi buhar kazanlarıdır. Bu tesislerde kapasite, maliyet, buhar basıncı ve sıcaklığı açısından en uygun olan skoç tipi buhar kazanlar daha çok tercih edilmektedir. Ancak ülkemizde skoç tipi buhar kazanları genellikle operatör kontrolünde ve performans dikkate alınmadan sadece kapasite odaklı çalıştırılmaktadır. Bu tip bir işletme yönteminde doğal olarak kazan verimi düşmektedir. Buhar kazanı performansının düşük

_ 94 olması yani veriminin beklenen seviyenin altında olması durumunda ise aynı buhar üretimi için daha fazla yakıt tüketilmektedir. Bu durum, küçük kapasiteli kazanlarda işletmeye fazladan önemli bir enerji yükü getirmese de kapasite ve buhar tüketimi arttıkça enerji ve maliyet kayıpları dikkate değer seviyelere ulaşmaktadır. Buhar kazanlarının verim kayıplarını tasarım kaynaklı ve işletme kaynaklı olmak üzere iki kısma ayırmak mümkündür. Daha çok tasarım kaynaklı verimsizlikler enerji geri kazanım uygulamaları ile sonradan işletme sırasında giderilmeye çalışılmaktadır. Bu tür verimsizlikleri azaltmak için çoğu yatırım gerektiren bilenen uygulamalar mevcuttur. Bunların en çok uygulananları, ekonomizer ile besi suyunun ısıtılması, reküperatör ile yakma havasının ısıtılması, baca gazı oksijen ölçümleri ile hava miktarının optimize edilmesi, otomatik blöf sistemleri ile atılan blöfün optimizasyonu ve flash tank kullanılması ile flash buharın geri kazanılmasıdır. Ancak işletme sırasında kirlenme başta olmak üzere yaşlanma, yıpranma vb. sebepler ile meydana gelen verim kayıplarının da belirlenmesi ve gerekli tedbirlerin alınması gereklidir. Bunun için kazan verimlerinin sürekli ya da belirli periyotlar ile takip edilmesi gerekmektedir. Ancak, hâlihazırda kazan performansını takip ederek verimin maksimum tutulmasını sağlayabilecek sistemler piyasada mevcut değildir. İşletmelerde performans yerine daha çok kapasite odaklı bir işletme tercih edildiğinden, buhar kazanları tamamen operatör kontrolünde ve istenen buharı temin etme amacıyla yüksek performans hedeflenmeden çalıştırılmaktadır. Buhar kazanları için birçok verim artırıcı yöntem mevcuttur. Kanoğlu çalışmasında, zamanında ve yeterince uygulanan otomatik blöf sistemleri ve iyi ayarlanmış hava-yakıt oranı ile önemli bir verim artışı sağlanabileceğini belirtmiştir [1]. Diğer bir çalışmada ise yanma havasının her 28 o C lik artışında yanma veriminin yaklaşık % 1 artacağı vurgulanmıştır [2]. Bilgin yaptığı çalışmada, kazanlar için yanma analizini baca gazı emisyonlarını detaylı bir şekilde inceleyerek yapmıştır [3-4]. Bazı çalışmalar ise buhar kazanları için verim hesap yöntemini detaylandırarak kayıpların analizini yapmıştır [5-6]. Bu çalışmada, endüstriyel tesislerdeki kazan daireleri üzerinde yapılan inceleme ve değerlendirmelerin sonuçları verilecektir. İncelemeler iki ana bölümde yapılmıştır. Birincisi, kazan dairesinin genel olarak incelenerek buhar kazanları üzerindeki ekipmanların ve özelliklerinin belirlenmesini amaçlamaktadır. İkincisi ise, buhar kazanı için gerekli ölçümlerin yapılması ile kazan performansının belirlenmesi amacı ile kazan veriminin hesaplanmasıdır. Yapılan incelemeler ve değerlendirmeler ışığında endüstride kullanılan skoç tipi buhar kazanlarının performans durumu için genel bir sonuç ortaya konulması amaçlanmıştır. 2. VERİLER VE YÖNTEM Bu bölümde, endüstriyle tesisler ile ilgili yapılan çalışmalarda kullanılan yöntem ve veriler bulunmaktadır. Elde edilen sonuçların önemli bir kısmı, yıllık enerji tüketimi 5000 TEP ve üzeri olan sanayi tesisleri için geçerli olan zorunlu enerji etüdü çalışmalarından elde edilmiştir. Öncelikle, performans değerlendirmesi yapılarak olması beklenen performans ile mukayesesi yapılmıştır. Daha sonra, performansı düşüren parametre ve ekipmanlar değerlendirilmiştir. Sonuç olarak, kazan daireleri detaylı bir şekilde incelenerek gerekli ölçümlerle beraber performans değerlendirme raporu oluşturulmuştur. Çalışma kapsamında incelenen buhar kazanları, endüstriyel tesislerde en çok kullanılan skoç tipi kazanlardır. Bu çalışmada değerlendirilen kazanlar, 10 farklı kazan üreticisine ait farklı kapasite ve basınçlarda doymuş buhar kazanlarıdır. Tüm kazanlarda yakıt olarak doğalgaz kullanılmaktadır. Kazanların bulunduğu endüstriyel tesisler sektör olarak incelendiğinde birçok farklı sektör karşımıza çıkmaktadır: Gıda Demir-çelik Tekstil Plastik

_ 95 Kağıt Ambalaj İnşaat Kimya İncelenen tesislerin konumuna bakıldığında ise, çoğunluğu Marmara Bölgesi nde yer almakla beraber İç Anadolu ve Akdeniz Bölge lerinde yer alan tesisler de incelenmiştir. Yaklaşık 30 a yakın tesis ve 50 ye yakın buhar kazanı incelemeye dâhil edilmiştir. İncelenen tesislerin hiçbirisinde aktif olarak kullanılan kazan dairesi performans takip sistemi bulunmamaktadır. Birkaç tesiste kurulu olan yurtdışı menşeli buhar kazanı performans takip sistemi işletme tarafından doğru çalışmadığı gerekçesi ile kullanılmamaktadır. Birkaç tesiste ise kazan dairesi otomasyon sistemi adı altında kurulu olan sistemler ile bazı ölçüm değerlerinin anlık ve geçmişe dönük değerleri görülebilmektedir. Ancak, bu sistemler ile sadece ölçüm verisi okunduğu yani performansa dönük herhangi bir hesap yer almadığı için operatöre performansı iyileştirici müdahaleleri yapabileceği anlamlı bir bilgi sunmamaktadır. Sonuç olarak, tesislerin çok az bir kısmında kazan dairesi izlenmeye çalışılmıştır, ancak bu durum göstermelik olmanın ötesine gidememiştir. Buhar kazanlarında performans takibi için en önemli parametre kazan verimidir. Buhar kazanlarında verim 2 şekilde hesaplanır: 1. Direkt Verim Hesaplama Yöntemi: Yakıtla kazana giren enerji ile üretilen buharının enerjisinin oranıdır. Bu yöntem ile kazan veriminin hesaplanabilmesi için doğalgaz debisinin ve üretilen doymuş buhar debisinin ölçülmesi gereklidir. 2. Endirekt Verim Hesaplama Yöntemi: Eğer buhar tarafının debisi ölçülemiyorsa endirekt verim hesap yöntemi ile kazan verimi hesaplanabilir. Bu yöntem, giren enerji ile kayıplar arasındaki farka dayanmaktadır. Yakıtla kazana giren enerji % 100 kabul edilir ve kazandan çıkan/atılan enerjilerin oranları toplanır. Giren enerji oranı ile kazandan çıkan/atılan enerjilerin oranları toplamı arasındaki fark endirekt kazan verimi olarak tanımlanır. Bu yöntem kazan sistemi kurulurken buhar debisinin ölçülmediği durumlarda sonradan kazan verimi hesaplamak için daha uygundur. Kazandan atılan/çıkan enerjiler ise: a. Bacadan baca gazı ile atılan ısı enerjisi b. Eksik yanma kaybı c. Sıcak kazan yüzeyinden kaçan enerji kaybı Blöfle atılan ısı enerjisidir. Kazana giren ve çıkan enerji temsili olarak Şekil 1 de verilmiştir. Kazan verimi hesaplamasında direkt ve endirekt verim arasında bir fark olur. Bu fark, ölçüm hataları ve ölçüm belirsizliklerinden kaynaklanır ve draft kaybı olarak isimlendirilir. Şekil 1 Kazan enerji girdi/çıktı kalemleri

_ 96 Buhar kazanlarında yakıt ile giren enerji iş akışkanına yeterince aktarılamaz ise baca gazı ile atılır. Bu nedenle kazandaki en büyük kayıp kaynağı baca gazından atılan enerjidir. Kısmen sıcaklığı daha düşük olduğu için kalitesi düşük olan bu atılan enerji kalitesine uygun olarak yakma havasını ya da besleme suyunu ön ısıtmada kullanılarak kazanda verilmesi gereken enerji azaltılır ve dolayısı ile kazan verimi artar. Kazanlarda yakıt için uygun hava oranı farklı sebepler ile işletme esnasında değişebilir. Hava oranının değişmesi hem emisyonların artmasına hem de enerji kayıplarının artmasına neden olur. Çünkü kazana fazla hava girdiğinde yanmaya katılmayan bu hava çevre sıcaklığından baca sıcaklığına kadar kazansa ısıtılmakta ve bu ısıtma için gerekli enerjiyi sağlayacak yakıt fazladan yakılmaktadır. Buda kazan verimini düşürmektedir. Kazan suyunun kirlilik seviyesinin istenen değereler de tutulması özellikle kazan borularının iç yüze kirlenmesinin önlenmesi için gereklidir. Bu amaçla yapılan blöf işlemindeki blöf miktarının artması kazandaki sıcak akışkanın atılmasına neden olduğundan kazan verimini düşürür. Ayrıca blöfteki enerjinin geri kazanılması için flashlama yapılabilir. Bu amaçlar doğrultusunda buhar kazanlarında performans iyileştiren en önemli yardımcı ekipmanlar aşağıda sıralanmıştır: Ekonomizer Reküperatör Oksijen trim sistemi Otomatik blöf sistemi Flash buhar geri kazanım sistemi Bu ekipmanlar enerjinin atıldığı/çıktığı noktalara konularak enerjini geri kazanılmasını sağlamaktadır. Dolayısıyla, kazan dairesinde kullanıldığında kazan performansı önemli ölçüde iyileşmektedir. Bu çalışmada kazan verimi hesaplamasında endirekt verim hesaplama yöntemi kullanılmıştır. Yukarıda bahsedilen bu yöntemin hesaplamalarda kullandığı kazana ait sıcaklık, oksijen oranı, kazan boyutları vb. değerler ölçülmüştür. Ekonomik değerlendirme yapılırken, doğalgazın birim fiyatı 0.85 TL/Nm 3 kabul edilmiştir. 3. SONUÇLAR VE DEĞERLENDİRME Bu bölümde, önceki bölümde belirtilen veriler ve yöntemler ışığında elde edilen değerlendirmelerin sonuçları verilmiştir. Analizler aşağıdaki temel parametrelere bağlı olarak yapılmıştır: Buhar kapasitesi Buhar basıncı Doğalgaz tüketimi Kazan çalışma süresi Yardımcı ekipmanların durumu Endirekt kazan verimi Buhar kapasitesi, buhar basıncı, doğalgaz tüketimi ve kazan çalışma süresi için yapılan analizlerin sonucu Tablo 1 de verilmiştir. İncelenen kazanların buhar kapasiteleri (1250-18000 kg/h) ve buhar basınçları (3-16 barg) geniş bir aralıktadır. Bununla birlikte, doğalgaz tüketimi çok düşük ve çok yüksek olan ve yıllık çalışma süresi çok az ve çok fazla olan kazanlar incelenmiştir. Tablo 1. Buhar kapasitesi, buhar basıncı, doğalgaz tüketimi ve kazan çalışma süresi için sonuçlar Parametre Birim Minimum Maksimum Ortalama Buhar kapasitesi kg/h 1250 18000 4871 Buhar basıncı barg 3 16 8.5 Doğalgaz tüketimi Nm 3 /h 21 3650 684 Kazan çalışma süresi h/yıl 350 8400 5339

_ 97 Tablo 1 de elde edilen sonuçlar incelendiğinde; endüstriyel tesislerde, ortalama 4871 kg/h buhar kapasiteli, 8.5 barg buhar basıncına sahip, 684 Nm 3 /h yakıt tüketen ve 5339 h/yıl çalışan buhar kazanları kullanılmaktadır. Belirlenen ortalama doğalgaz tüketimi ve kazan çalışma süresi için bir adet buhar kazanının yıllık yakıt masrafı 3 milyon TL den daha fazladır. Bu değer, buhar kazanlarının tesisler için ne kadar büyük bir masraf kalemi olduğunu göstermektedir. Ayrıca, yapılacak ufak iyileştirmelerin ne kadar büyük ekonomik kazanç sağlayabileceğinin göstergesidir. Yardımcı ekipmanların durumu açısından bakıldığında incelenen buhar kazanlarının durumu Tablo 2 de verilmiştir. Kazanların % 90 ında doğalgaz sayacı bulunurken, sadece % 55 inde buhar sayacı bulunmaktadır. Elde edilen bu sonuç gösteriyor ki tesislerin önemli bir kısmında kazan tarafından üretilen buhar miktarı ölçülmemektedir. Dolayısıyla, bu tesislerde direkt kazan verimi hesaplanmamaktadır. Bu tesislerde, talep edilen buharın üretiliyor olması yeterli bir gösterge kabul edilmektedir ve kazan performansı dikkate alınmamaktadır. Tablo 2. Yardımcı ekipman kullanım durumu için sonuçlar Yardımcı ekipman Değer [%} Ekonomizer kullanan kazan 39 Reküperatör kullanan kazan 3 Oksijen trim kullanan kazan 19 Otomatik blöf sistemi kullanan kazan 52 Flash buhar sistemi kullanan kazan 16 Doğalgaz sayacı kullanan kazan 90 Buhar sayacı kullanan kazan 55 Diğer ekipmanlar açısından Tablo 2 deki sonuçlar incelendiğinde, otomatik blöf sistemi haricindeki yardımcı ekipmanların kullanım oranının % 50 nin altında olduğu görülebilir. Ekonomizer ve reküperatör baca gazı ile dışarı atılan enerjinin geri kazanımı için çok önemli ekipmanlardır. Nadiren de olsa iki sistem beraber kullanılabiliyor olmakla birlikte genellikle birisi kullanılmaktadır. Sonuçlar incelendiğinde reküperatör kullanımının çok fazla olmadığı, ekonomizer kullanımının ise kısıtlı oranda olduğu görülebilir. Dolayısıyla, buhar kazanlardaki enerjinin önemli bir kısmı bacadan dışarı atılmaktadır. Oksijen trim sistemi yanma için gerekli optimum yakma havasının brülöre verilmesini sağlayan önemli bir ekipmandır. Kullanılmadığı takdirde, optimum hava miktarının operatör tarafından sürekli kontrollerle ayarlanması gerekmektedir. İncelenen tesislere bakıldığında, genellikle sadece yaz kış ayarı yapılarak hava miktarının ayarlanmaya çalışıldığını görülmüştür. Yapılan baca gazı ölçümleri göstermiştir ki, baca gazındaki oksijen oranı % 3 mertebesinde olması gerekirken % 12 lere kadar çıkabilmektedir. Bu durum yakma havasının fazlalığından kaynaklanmaktadır. Fazla hava ile yakma işlemi yapılması durumunda, enerjinin önemli bir kısmı fazladan alınan havanın ısıtılarak atılmasına harcanmaktadır. Dolayısıyla, buhar kazanının verimi düşmektedir. İncelenen tesislerin sadece % 19 unda oksijen trim sisteminin olması büyük bir verimsizliği ortaya koymaktadır. İncelenen buhar kazanları için baca gazı ölçümlerinin sonuçları ekonomizerin ve oksijen trim sisteminin olmadığı kazanlar için Tablo 3 te verilmiştir. Baca gazı sıcaklıkları 153 o C ile 350 o C aralığında değişirken baca gazı oksijen içerikleri % 4.6 ile % 12.6 aralığında değişmektedir. Elde edilen ölçüm sonuçları göstermektedir ki ekonomizerin olmadığı kazanlar için ekonomizer uygulaması ile önemli oranda verim artışı sağlanabilir. Benzer şekilde, oksijen trim sisteminin olmadığı kazanlarda oksijen trim sisteminin uygulanması ile ciddi verim artışı sağlanabilir.

_ 98 Tablo 3. Baca gazı ölçüm sonuçları Baca gazı sıcaklığı (Ekonomizerin olmadığı kazanlar için) Ortalama 229 Maksimum o C 350 Minimum 153 Baca gazı oksijen içeriği (Oksijen trimin olmadığı kazanlar için) Ortalama 7.4 Maksimum % 12.6 Minimum 4.6 Kazan içinde oluşan kirleticileri maddelerin kirlenmeye sebep olmadan atılması blöf sistemi ile olur. Ancak, iyi ayarlanmadığı takdirde kazan içerisindeki yüksek enerjili akışkanın fazladan dışarı atılmasına neden olur ve büyük bir enerji kaybına yol açar. Tesislerin yaklaşık yarısında otomatik blöf sistemi bulunurken yarısında manuel kontrollü blöf sistemleri bulunmaktadır. Otomatik blöf sistemi limitleri iyi ayarlandığında önemli bir enerji tasarrufu sağlamaktadır. Buhar kullanılan tesislerde flash buhar oluşması kaçınılmazdır. Ancak, oluşan flash buhar genellikle önemsenmemektedir. Dolayısıyla, önemli miktarda enerji flash buhar olarak dışarı atılmaktadır. İncelenen tesislerin sadece % 16 sında flash buhar ısı geri kazanım sistemi kullanılıyor olması büyük bir verimsizliğin işareti olarak karşımıza çıkmaktadır. Son olarak, incelenen buhar kazanları için endirekt verim hesabı yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar Tablo 4 te verilmiştir. Kazan endirekt verimi en düşük % 59, en yüksek % 84 olarak hesaplanmıştır. Ortalama kazan verimi ise % 72 olarak belirlenmiştir. Doğalgaz yakıtlı buhar kazanlarında verim % 95 lere kadar çıkabilmektedir. İncelemeler sonucunda elde edilen % 72 lik ortalama verim değeri endüstriyel tesislerde kullanılan buhar kazanlarının ne kadar verimsiz olduğunu göstermektedir. Tablo 4. Kazan verimi ile ilgili sonuçlar Parametre Birim Minimum Maksimum Ortalama Endirekt Verim % 59 84 72 Endüstriyel tesislerde kullanılan buhar kazanları ile ilgili yapılan incelemelerin sonuçları değerlendirildiğinde, buhar kazanlarının genellikle istenen buharı üretebilmesi üzerine kurulu bir işletme yönteminin ağır bastığını göstermektedir. Operatörlerin yeterli bilgiye sahip olmadıkları için ve sadece birkaç ölçüm parametresine bağlı olarak yorum yapamamalarından dolayı buhar kazanları verimsiz olarak işletilmektedir. Ayrıca, kazan daireleri için verimlilik artıran önemli yardımcı ekipmanların yeterince yaygın olarak kullanılmıyor olması da buhar kazanlarındaki önemli bir verimsizlik kaynağıdır. Türkiye de hâlihazırda kaç adet buhar kazanı olduğu bilinmemektedir. Ancak, buhar kazanı sektörü ihracatta önemli bir yere sahiptir. 2014 yılında 28 milyon dolarlık buhar kazanı ihracatı gerçekleşmiştir [7]. Sektörde faaliyet gösteren yaklaşık 50 adet firmanın standartlara uygun buhar kazanları ürettiği bilinmektedir [7]. Buhar kazanlarının birçok farklı sektörde kullanılıyor olması göstermektedir ki binlerce buhar kazanının hâlihazırda endüstriyel tesislerde kullanılmaktadır. Dolayısıyla, buhar kazanları ile ilgili ülke genelinde yapılacak çalışmaların önemli tasarruf potansiyeli söz konusudur. Buhar kazanları için, yardımcı ekipmanlarla verimlilik artırıcı projeler geliştirilmelidir. Sadece operatör kontrolünde çalışan buhar kazanları yerine Akıllı Kazan Sistemlerinin geliştirilmesi ve kazan performansının anlık olarak takip edilmesi sağlanmalıdır. Böylece, buhar kazanlarının sürekli yüksek verimle çalışması sağlanacaktır. Dolayısıyla, yüksek verimli kazanlar ile daha az yakıt tüketimi hedefleri sağlanarak, doğalgaz ithalatının azalması adına önemli bir katkı sağlanmış olur.

_ 99 SONUÇ Bu çalışmada, endüstriyel tesisler için önemli bir yardımcı ekipman olan buhar kazanları incelenmiştir. Yapılan incelemelerde buhar kazanlarının verimlerinin düşük olduğu belirlenmiştir. Ayrıca, verim artırıcı enerji geri kazanım sağlayan yardımcı ekipmanların (ekonomizer, reküperatör, oksijen trim sistemi vb.) kazan dairelerinde uygulanmadığı görülmüştür. Ortalama kazan verimi % 72 olarak hesaplanmıştır ki bu değer olması gerekenin çok altındadır. Hâlihazırda, binlerce kazanın işletildiği düşünüldüğünde bu verimsizliğin önemli bir sonucu olarak yüksek yakıt tüketim maliyetleri tesisleri etkilemekte iken ayrıca doğalgaz ithalatını da önemli miktarda etkilemektedir. KAYNAKLAR [1] Kanoğlu, M., Enerji verimliliği örnek projeleri. [2] EİEİ/UETM, Sanayide enerji yönetimi, Cilt I, III, Ankara, 1997. [3] Bilgin, A., Kazanlarda enerji verimliliği, Tesisat Mühendisliği Dergisi, Sayı: 95:13-18, 2006. [4] Bilgin, A., Kazanlarda Enerji Verimliliği ve Emisyonlar, Doğalgaz Semineri, 2007. [5] Bilgiç, M., Endüstri kazan dairelerinde enerjinin etkin kullanılması için; yakıttan baca gazına kadar dikkate alınması gereken hususlar, Tesisat Mühendisliği Dergisi, Sayı: 31;Ek 8:1-11, 2004. [6] Arısoy, A., Buhar kazanlarında ve tesisatında enerji tasarrufu, Tesisat Mühendisliği Dergisi, Sayı: 38;Ek 1:1-22, 2005. [7] Makine Magazin, Endüstriyel buhar sektörü, dünya pazarında söz sahibi olmayı hedefliyor, 2015. ÖZGEÇMİŞ Şaban PUSAT 1984 yılında İstanbul da doğmuştur. 2007 yılında Marmara Üniversite si Makine Mühendisliği Bölümünden mezun olmuştur. Yüksek Lisans eğitimine Danimarka Teknik Üniversitesi nde başlamış, Marmara Üniversitesi nde devam etmiş ve Yıldız Teknik Üniversite sinde 2010 yılında tamamlamıştır. Doktora eğitimini ise 2015 yılında Yıldız Teknik Üniversitesi nde tamamlamıştır. Halen Yıldız Teknik Üniversitesi nde Araştırma Görevlisi olarak çalışmaktadır. Termik santraller, rüzgar ve güneş enerjisi santralleri, kurutma, ısı ve kütle transferi konularında çalışmaktadır. Hasan Hüseyin ERDEM 1972 yılında Denizli de doğmuştur. Yıldız Teknik Üniversitesi Makine Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümünde başladığı lisans eğitimini 1993 yılında tamamlamıştır. Yıldız Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Enerji Makinaları programından 1996 yılında yüksek lisans ve 2003 yılında doktora ünvanlarını almıştır. 1993-1995 yılları arasında Diyarbakır Tarım İl Müdürlüğünde Makine Mühendisi olarak çalışmıştır. 1995 yılında Makine Fakültesi Makine Mühendisliği Hidromekanik ve Hidrolik Makinalar Anabilim Dalında Araştırma Görevlisi olarak göreve başlamıştır. 2004 yılında Yardımcı Doçent ve 2011 yılında Doçent ünvanı aldı. Doç.Dr. Hasan Hüseyin ERDEM 2004 yılından beri Makine Mühendisliği bölümünde lisans ve yüksek lisans dersleri yürütmektedir. Bu sürede enerji üretimi ve enerji verimliği başta olmak üzere ulusal ve uluslararası dergilerde makaleleri yayınlanmıştır. İki adet TÜBİTAK destekli 1007 projesinde proje yürütücülüğü yapmıştır. Konvansiyonel güç sistemleri, enerji maliyeti ve enerji verimliliği konularında çalışmaktadır.

100 İsmail EKMEKÇİ 1957 Bursa doğumludur. 1980 yılında YTÜ (İDMMA) Makine Mühendisliği Bölümünü bitirmiştir. Aynı üniversiteden 1983 yılında Yüksek Makine Mühendisli; 1984 yılında da İTÜ Endüstri Yüksek Mühendisi; 1995 yılında YTÜ Makine Müh. Isı Tekniği Ana Bilim Dalında doktor ünvanı almıştır. 1997 yılında Makine Müh. Isı Tekniği Bilim dalında Doçent ünvanını aldı. 1981-1996 yılları arasında YTÜ Makine Müh. Bölümünde Araştırma Görevlisi; 1997-1998 SAÜ Yard.Doç.Dr. olarak; 1998-2003 SAÜ de doçent olarak; 2003-2006 SAÜ de Profesör olarak; 2006-2011 yılları arasında MÜ Prof. olarak görev yapmış; 2011 yılından bu yana da İstanbul Ticaret Üniversitesinde Prof. olarak çalışmaktadır. 2009-2010 yılları arasında KÜ Teknik Eğitim Fakültesinde Dekanlık görevi; 2010 2011 tarihleri arasında MÜ Teknik Bilimler Meslek Yüksek Okulu Müdürlüğü; 2013-2014 yılları arasında İstanbul Ticaret Üniversitesi Uygulamalı Bilimler Fakültesi Dekanlık görevlerinde bulunmuş; 2014 yılından bu yana aynı fakültede Basım Yayın Üretim Teknolojileri Bölüm Başkanlığı görevinde bulunmaktadır. Isı Tekniği; Enerji; Optimizasyon ve Sayısal Metotlar konularında çalışmaktadır