Doğalgaz yakıtlı bir kazanda baca gazından enerji geri kazanımı ve yoğuşma olayının enerji, ekserji ve ekonomik yönden incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada doğalgaz yakıtlı bir kazanda baca gazındaki duyulur ve gizli enerji kayıplarının geri kazanımı araştırılmış ve gizli enerjinin geri kazanımı için baca gazındaki su buharının yoğuşması olayı incelenmiştir. Bu nedenle Atatürk Üniversitesi bölgesel ısıtma sistemindeki gerçek işletme verileri alınmıştır. Bu sisteme ait enerji geri kazanımı için uygulanabilir çeşitli senaryolar düşünülmüştür. Bu senaryolarda kullanılan ekonomizer, yoğuşmalı ekonomizer ve hava ön ısıtıcısı gibi ısı değiştiricilerin seçimi, tasarımı ve tüm senaryoların enerji, ekserji ve ekonomik analizi yapılmıştır. Yoğuşmalı ekonomizer tasarım hesaplarında sonlu farklar metodu kullanılmıştır. Yapılan hesaplamalar sonucunda her biri 80 m2 yüzey alanına sahip 316 kalite yatay paslanmaz çelik borulardan yapılmış 3 adet yoğuşmalı ekonomizer yardımıyla 184 adet lojman dairesinin sıcak su ihtiyacı karşılanabilmektedir. Bu senaryonun yaklaşık maliyeti 205 176,06 TL olup sistemin geri ödeme süresi 3 aydır. Sistemin 20 yıllık ekonomik ömrü boyunca sağlayacağı toplam tasarruf miktarı şimdiki değer metodu kullanılarak 12 443 041,31 TL olarak hesaplanmıştır.

In this study, recovery of sensible and latent energy losses from flue gas in a natural gas fired boiler was researched and investigated water vapour condensing in flue gas for recovery of latent energy. For this reason, actual operation data were taken in Ataturk University district heating system. Various feasible scenarios were thinked for energy recovery relating to this system. Selection and design of heat exchangers which were used in these scenarios and energy, exergy and economical analysis of all of the scenarios were done. Finite difference method was used in the condensing economizer design calculations. As a result of calculations, hot water needs of 184 flats could be supplied adding out of boilers in the heating system three condensing economizer having 80 m2 heat transfer area made of AISI 316 stainless steel horizontal pipes. Capital cost of is 205 176,06 TL and payback period is three months of this scenario. During 20 years economic life total savings of the system was calculated 12 443 041,31 TL with present value metod.