Endüstriyel Kazanlarda Enerji Verimliliği ve Emisyon Azalımı Fırsatları

ÇANKA KILIÇ, FATMA

Endüstriyel Kazanlarda Enerji Verimliliği ve Emisyon Azalımı Fırsatları

Fatma ÇANKA KILIÇ (Kocaeli Üniversitesi)

Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji

38 7

Yıl: 2017 Cilt: 5 Sayı: 2 Sayfa Aralığı: 147 - 158 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 29-07-2022

Endüstriyel Kazanlarda Enerji Verimliliği ve Emisyon Azalımı Fırsatları

Öz:

Bu çalışmada bir sanayi kuruluşuna ait 7 bar basınç ve 185 °C' de 4200 kg/h nominal buhar üretim kapasitesine sahip bir doğalgaz yakıtlı kazanda, enerji verimliliğine yönelik yapılan çalışmalar sunulmuştur. Bu doğrultuda, kazan işletme koşullarında kütle ve enerji dengesine yönelik ölçümler gerçekleştirilmiştir. Ölçüm verileri sıcaklık, basınç, hız ve gaz analizleri kullanılarak kütle ve enerji dengesi kurulmuştur. Kütle ve enerji dengelerinden yola çıkılarak, kazan verimi, potansiyel tasarruf alanları, tasarrufun boyutu, yatırım miktarı ve geri ödeme süreleri hesaplanmıştır. Ölçüm verileri kullanılarak kazan verimi %90,20 olarak hesaplanmıştır. Belirlenen temel verim kayıpları: kazanın yüksek hava fazlalık katsayılarında çalıştırılması, yüzey ısı kayıpları ve yüksek baca gazı sıcaklığı kaybı olarak sıralanabilir. Kazanın optimum hava fazlalık katsayılarında çalıştırılması ile yıllık 222.471.949 kcal'lik enerji ve 6.742 USD mali tasarruf; yüzey ısı kayıpları giderilmesi ile 171.525.170,8 kcal enerji, 5198 USD mali tasarruf ve baca gazı sıcaklığının geri kazanımı ile 764.717.800 kcal enerji ve 18.538,62 USD mali tasarruf elde etmek mümkün olacaktır

Anahtar Kelime:

Energy efficiency and Emission Reduction Opportunities in the Industrial Boilers

Öz:

In this study, energy efficiency studies have been realized in a natural gas fueled boiler, which has been operating at the pressure value of 7 bar and temperature of 185 °C with a nominal capacity of 4200 kg/h vapor in an industrial establishment. In this context, there have been some measurements were realized to form energy and mass balances in the boiler. The energy and mass balances have been established by using the measurement data such as pressure, temperature, velocity, and gas analysis. By using the energy and mass balances, boiler efficiency, potential energy saving areas, savings amounts, investment costs and payback periods are calculated, accordingly. By using the measured data, the boiler efficiency was also calculated as %90,20. The main efficiency losses can be listed as; operating the boiler at the high air excessiveness coefficient, surface thermal losses and high flue gas temperatures. By operating the boiler at optimum excess air coefficients, the energy and financial savings can be realized as the amount of 222.471.949 kcal and 6.742 USD per year, respectively; by eliminating surface heat losses, the energy and financial savings can be achieved as the amount of 171.525.170,8 kcal and 5.198 USD per year, respectively; by recovering the flue gas temperature the energy and financial savings can be obtained as the amount of 764.717.800 kcal and 18.538,62 USD per year, respectively

Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık

[1] “Sanayide Enerji Yönetimi Esasları”. Cilt No:3, EİEİ/UETM, Ankara, 1997.
[2] Onat K., Genceli O., Arısoy A. “Buhar Kazanları Isıl Hesapları”. Denklem Matbaası, İstanbul, 1988.
[3] Göç, H., YILMAZOĞLU, M. Z., DURMAZ, A. Bir kazan test merkezinin kurulması, devreye alınması, belgelendirme amaçlı ısıl ve çevresel performans testleri. 2010. TMMOB Makina Mühendisleri Odası Tesisat Mühendisliği Dergisi, 4 (19-24).
[4] Özkan, M., Buhar Kazanları Isıl Hesapları, 1. Cilt, Bizim Büro Basım Evi, Ankara, (1984).
[5] Türk Standartları Enstitüsü, Kazanlar – Anma ısı gücü ve verim deneyleri esasları, TS4041, TSE, Ankara, (1983).
[6] Türk Standartları Enstitüsü, Kazanlar – Isı tekniği ve ekonomisi açısından aranacak özellikler, TS4040, TSE, Ankara, (1983).
[7] “Sanayi Kazanları ve Ek Donatım İşletme El Kitabı”. TMMOB Makina Mühendisleri Odası, Yayın No: 110-7, Ankara, 1998.
[8] Kaya D., Eyidogan M. 2009. “Energy Conservation Opportunity in Boiler Systems”. Journal of Energy Resources Technology, 131 (3), 032401, 2009. DOI: 10.1115/1.3185440.
[9] Kaya D., Eyidogan M. 2010. “Energy Conservation Opportunities in an Industrial Boiler System.” Journal of Energy Engineering. 10.1061/(ASCE)0733-9402 (2010) 136: 1 (18), 18-25.
[10] Kaya D., Eyidogan M., Ozkaymak M., Turhan F., Kilinc E., Kayabasi E., Sahin Z., Sonverdi E., Selimli S. 2013. “Energy-Exergy Efficiencies and Environmental Effects of a Mixed Fuel (Solid + Gas) Industrial Facility Steam Boiler”. Journal of the Energy Institute, 2013; Number: 4, Volume: 8, 194- 2013.
[11] Kaya D., Eyidogan M., Çanka Kılıç, F., Çay Y., Çağman S., Çoban V. 2014. “Energy Saving and Emission Reduction Opportunities in Mixed-Fueled Industrial Boilers”. Environmental Progress & Sustainable Energy. Vol:33, No:4, pp. 1350-1356. December, 2014. DOI:10.1002/ep.11925, ISSN: 1944-7450.
[12] Saidur R., Ahamed J. U., Masjuki H. H. 2010. “Energy and Economic Analysis of Industrial Boilers”. Energy Policy, 38 (5), 2188–2197. DOI: 10.1016/j.enpol.2009.11.087.
[13] Saidur, R. 2011. “Energy Savings and Emission Reductions in Industrial Boilers”. Thermal Science, Vol: 15, No:3, pp. 705–719. UDC: 66.046:536.24, DOI: 10.2298/TSCI091014046S.
[14] “Improving steam boiler operating efficiency”, Enerkon 1987.
[15] Naturel Kimya. Su Mühendisi. Kartal, İstanbul Türkiye. Son erişim tarihi: 02.12.2016. http://www.naturelkimya.com.tr/kazan-temizleme-kimyasallari.html.
[16] Kaya D., Ozturk H.H., "Sanayide Enerji Yönetimi ve Enerji Verimliliği, Uygulamalı Örneklerle" (2014). Umuttepe Yayınları, ISBN: 9786055100179.

APA	ÇANKA KILIÇ F (2017). Endüstriyel Kazanlarda Enerji Verimliliği ve Emisyon Azalımı Fırsatları. , 147 - 158.
Chicago	ÇANKA KILIÇ FATMA Endüstriyel Kazanlarda Enerji Verimliliği ve Emisyon Azalımı Fırsatları. (2017): 147 - 158.
MLA	ÇANKA KILIÇ FATMA Endüstriyel Kazanlarda Enerji Verimliliği ve Emisyon Azalımı Fırsatları. , 2017, ss.147 - 158.
AMA	ÇANKA KILIÇ F Endüstriyel Kazanlarda Enerji Verimliliği ve Emisyon Azalımı Fırsatları. . 2017; 147 - 158.
Vancouver	ÇANKA KILIÇ F Endüstriyel Kazanlarda Enerji Verimliliği ve Emisyon Azalımı Fırsatları. . 2017; 147 - 158.
IEEE	ÇANKA KILIÇ F "Endüstriyel Kazanlarda Enerji Verimliliği ve Emisyon Azalımı Fırsatları." , ss.147 - 158, 2017.
ISNAD	ÇANKA KILIÇ, FATMA. "Endüstriyel Kazanlarda Enerji Verimliliği ve Emisyon Azalımı Fırsatları". (2017), 147-158.

APA	ÇANKA KILIÇ F (2017). Endüstriyel Kazanlarda Enerji Verimliliği ve Emisyon Azalımı Fırsatları. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji, 5(2), 147 - 158.
Chicago	ÇANKA KILIÇ FATMA Endüstriyel Kazanlarda Enerji Verimliliği ve Emisyon Azalımı Fırsatları. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji 5, no.2 (2017): 147 - 158.
MLA	ÇANKA KILIÇ FATMA Endüstriyel Kazanlarda Enerji Verimliliği ve Emisyon Azalımı Fırsatları. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji, vol.5, no.2, 2017, ss.147 - 158.
AMA	ÇANKA KILIÇ F Endüstriyel Kazanlarda Enerji Verimliliği ve Emisyon Azalımı Fırsatları. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji. 2017; 5(2): 147 - 158.
Vancouver	ÇANKA KILIÇ F Endüstriyel Kazanlarda Enerji Verimliliği ve Emisyon Azalımı Fırsatları. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji. 2017; 5(2): 147 - 158.
IEEE	ÇANKA KILIÇ F "Endüstriyel Kazanlarda Enerji Verimliliği ve Emisyon Azalımı Fırsatları." Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji, 5, ss.147 - 158, 2017.
ISNAD	ÇANKA KILIÇ, FATMA. "Endüstriyel Kazanlarda Enerji Verimliliği ve Emisyon Azalımı Fırsatları". Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji 5/2 (2017), 147-158.