Bir buhar kazanının enerji ve ekserji analizi

Abstract

Bu çalışmada, Kardemir A.Ş.'de bulunan, yakıt olarak demir çelik üretimi sırasında açığa çıkan atık gazlardan kok gazı, konverter gazı ve yüksek fırın gazının yakıldığı gaz yakıtlı bir buhar kazanında enerji ve ekserji analizi yapılarak kazanın performansı değerlendirilmiştir. Ayrıca buhar kazanı, ekserji maliyet hesabı ve eksergoekonomik açıdan ekonomik olarak analiz edilmiştir. Kazan açık sistem olarak tek bir ünite halinde ele alınmış ve buna göre enerji ve ekserji analizleri yapılmıştır. Kazanın enerji ve ekserji analizi sonucunda, enerji veriminin % 91, ekserji veriminin ise % 46 olduğu bulunmuştur. Enerji kaybının 6445.5 kW, ekserji yıkımının ise 21185.81 kW olduğu belirlenmiştir. Kazanın 11440.33 kW'lık iyileştirme potansiyeline sahip olduğu, kazandaki ekserji yıkımının kazanda kullanılan yakıta oranının ise 0.54 olduğu tespit edilmiştir. Kazanda üretilen buharın ekserji maliyeti 7.33 $/h, eksergoekonomik faktörü ise 0.992 olarak bulunmuştur.

In this study, the performance of a gas-fired boiler existing in Kardemir A.Ş. using coke gas, converter gas and furnace gas from the waste gases released during the production of iron and steel as fuel was evaluated by performing energy and exergy analysis. Also, the boiler was economically analyzed from the point of exergy cost calculation and exergoeconomics. The boiler was approached as the open system and single unit and the energy and exergy analysis were performed considering this state. As a result of energy and exergy analysis of boiler, energy and exergy efficiencies were found to be %91 and %46, respectively. It was determined that the energy loss and exergy loss (destruction) are 6445.5 kW and 21185.81 kW, respectively. It was also determined that the boiler has improvement potential of 11440.33 kW and the rate of exergy destruction of boiler to fuel using in the boiler is 0.54. The exergy cost of steam produced in the boiler and exergoeconomic factor are found to be 7.33 $/h and 0.992, respectively.