Endüstriyel bir buhar kazanında enerji verimliliği ve çevresel etkileri

Abstract

Bu çalışmada, bir sanayi kuruluşunun 70 bar basınç, 778,15 K sıcaklık ve 100.000 kg/h nominal buhar üretim kapasiteli karışık yakıtlı (yüksek fırın gazı+kok gazı+kömür) kazanda enerji verimliliği çalışması yapılmıştır. Bu kapsamda kazan işletme koşullarında çalışırken sıcaklık, basınç, hız ve yanma gazı ölçümleri yapılmış ve ölçüm verileri kullanılarak kütle ve enerji dengesi kurulmuştur. Başlıca verim kayıpları, kazanın yüksek hava fazlalık katsayısıyla (% 39,78) çalıştırılması, döner hava ısıtıcısındaki sızıntı hava ve yüzey ısı kayıpları olarak belirlenmiştir. Ölçüm verileri kullanılarak yapılan hesaplamalarda; kazan verimi % 85,3 olarak bulunmuştur. Kazanda suya verilen ısı gücü 6743,37 kW iken, hava fazlalık katsayısının azaltılması ile elde edilebilecek enerji tasarrufu miktarı 550,10 kW ve sızıntı havanın önlenmesi ile 1251,60 kW olmak üzere toplam tasarruf miktarı 1801,70 kW kadardır. Bu tasarrufun bir yıllık mali değeri yaklaşık 309.465 $ olduğu hesaplanmıştır.

In this paper, an experimental study has been performed for mixed (solid+gas) fuelled boiler operating at 70,0 bar pressure and 778.15 K temperature with a nominal capacity of 100.000 kg/s in order to find improvement in the boiler efficiency and to reduce its environmental emissions. In this scope, while the boiler was working under operating conditions, temperature, pressure, velocity, and combustion gas measurements were performed and the measured datas were used to establish mass and energy balance. Main efficiency loses were identified asoperation of the boiler with high excess air factor (39.78%), leakage air in the rotary air hater and surface thermal losses. Calculations, were performed with the use of measured datas, estimated that the boiler and exergetic efficiency were calculated as %85.3. When the injected heat value on water is 6743.37 kW in the boiler, by the reduction of excess air factor is 550,10 kW and by the prevention of leakage air is 1251.6 kW,including totally saving amount is 1801.7 kW. Financial value of this saving was calculated about 309.465$.