Endüstriyel tav fırınlarında hava perdesi kullanımının enerji verimliliğine etkisi

Abstract

Enerji kaynaklarının azalması, enerji ihtiyacının ve enerji maliyetlerinin artması, sanayideki rekabetçi koşullar ve çevresel duyarlılık enerji kaynaklarını verimli kullanmayı gerektirmektedir. Bu çalışmada sanayide enerjinin verimli kullanılması kapsamında bir sanayi kuruluşunun haddehane tav fırınında hava perdesinin kullanımına bağlı olarak enerji verimliliği çalışması yapılmıştır. Bu amaçla, haddehane tav fırınında basınç değişiminin kontrolü, reküperatör ömrünün uzaması, sıcak havanın dışarıya çıkması ve soğuk havanın içeriye girmesinin önlenmesi için fırın şarj ve deşarj kapaklarının yerine hava perdesi monte edilmiştir. Yapılan çalışmada tav fırınında ölçümler yapılmış, yapılan ölçüm sonuçları değerlendirilmiş, ölçüm sonuçları ve kuruluş verileri ile birlikte kütle ve enerji dengesine yönelik hesaplamalar kullanılarak hava perdesinden enerji tasarruf imkanları, boyutları ve geri ödeme süreleri ile birlikte belirlenmiştir. Bu tasarruf imkânlarının hangi sistem ve/veya işletme tedbiriyle sağlanabileceği konusunda önerilerde bulunulmuştur. Mevcut durumda, haddehane tav fırınının verimi % 61.83 olarak hesaplanmıştır. Yapılabilecek enerji tasarrufu yıllık 3900 $, geri ödeme süresi 7,5 ay ve haddehane tav fırınının veriminin % 61,9 olduğu belirlenmiştir. Sıcak havadan kaynaklanan ve zaman-zaman oluşan bakım-onarım durumlarında oluşabilecek kaza riski de azaltılarak İSG (işçi sağlığı ve güvenliği) açısından çalışanların daha güvenli çalışması sağlanmıştır.

Decrease in energy resources, increase in energy requirement and energy costs, competitive conditions in industry and environmental sensitivity have required energy resources to be used efficiently. In this study, within the scope of efficient use of energy in industry, a study on energy efficiency has been done in reheating furnace of rolling mill in an integrated industrial company. Within the study; measurements have been done in reheating furnace, the measurements have been evaluated for reheating furnace, calculations oriented to energy balance have been done by using measurement results and company data and energy saving opportunities have been specified with its amounts and payback periods. Suggestions on how these opportunities will be applied have been made. As a result of the study, operation of the furnaces with assembled air shutter has been stated as the energy saving opportunity with small investment. Efficiency of reheating furnace of rolling mill has been calculated as %61,83 for the current situation. It is determined that efficiency of reheating furnace of rolling mill will be %61,9 with the energy saving (3900 $/year and payback period 7,5 months) applications. Air Shutter has been mounted for easy pressure control of inlet furnace, extend of recuperator life and prevent heat transfer from inlet to outlet or from outlet to inlet. Thus, Fuel consumption has been decreased because of pressure control and prevent heat transfer. Reliable working conditions have been involved for employees and accident risk has been decreased due to high temperature. As well, during loosing time of door opening and closing, more bloom and billet have been aimed to reheat