Baca Gazı Isısı ile Kazan Dönüş Suyu Isıtması Tasarruf

Kazan
Kapa
site
kcal/h

Kazan 
Suyu
Isı
İhtiya

cı
kj/h

(1)

Kazan Suyu
Isıtma
Doğalgaz
Olarak
Para
Değeri
TL/yıl

Kazan
Baca
Gazı
Debisi
kg/h

Baca 
Gazı
Isı 
Geri
Kaza
nım
Miktar
kj/h

Yıllık
Çalış
ma
Saati

Doğal
gaz
Olarak
Isı
Geri 
Kazan

ımı
m3/yıl

Doğal
gaz
Birim
Fiyatı
TL/m3
2015

(2)
Baca
Gazı
Para
Tasar
rufu
TL/
yıl

(2)/

(1)
Baca 
Gazı
Tasar/

Kazan
Isıtma

Bedeli
%

Ekono
mizer
Mon

taj
Bedeli
TL

Ekono
mizer
Geri
Öde

me
Süresi
Ay

100000

418000

50388

329

45995

3500

5490

1,01

5545

11

4600

10

200000

836000

100776

447

62604

3500

7472

1,01

7547

7

6200

10

300000

1254000

151164

584

81769

3500

9759

1,01

9857

7

7800

9

400000

1672000

201552

739

103489

3500

12352

1,01

12475

6

9400

9

500000

2090000

251940

913

127764

3500

15249

1,01

15401

6

11000

9

600000

2508000

302328

1104

154594

3500

18451

1,01

18636

6

12600

8

750000

3135000

377910

1426

199631

3500

23826

1,01

24065

6

15000

7

1000000

4180000

503881

2053

287469

3500

34310

1,01

34653

7

19000

7

1250000

5225000

629851

2795

391277

3500

46700

1,01

47167

7

23000

6

Kullanılan Formüller:

1-İşlem:Kazan baca arasına konulacak ekonomizer ile dönüş suyunun ısıtılarak kazan girmesi ile sağlanan tasarruf

2--Değerler:Baca gazı ile atmosfere atılan ısı enerjisi %16-20 arasındadır. 
Baca max sıcaklığı=200 C,Baca Min Sıcaklığı=50 C(çiğlenme sıcaklığı 55 C ve doğalgazda sülfrik asit oluşumu için kükürt oranı yok),Kazan gidiş-dönüş suyu sıcaklık farkı=20 C Hava Yoğunluğu=1,2 kg/m3,hava özgül ısısı=1kj/kg.C,su özgül ısısı=4,18kj/kg.C,Baca yüks=30 m
Doğalgaz ısıl değer=34500 kj/m3,kazan verimi=0,85,kazan gid-dön sıc su farkı=20 C
kazan sirk pomp debisi(kg/h)=Qk(kcal/h)/20   

3--Baca Hava Debisi(kg/h)=13000*0,78*D²=13000*0,78*0,15*0,15=222 kg/h

3.1--Baca çapı-doğalgaz)0,00003*Qkazan(kcal/h)+15

3.2--Isı Geri Kazanımı(kj/h)=Hava debisi(kg/h)*1 kj/kg.C*Sıcaklık(200-60) C)

3.3--Ekonomizer montaj bedeli=0,016*Qkazan(kcal/h)+3000       --2016 fiyatı

4--Doğalgaz olarak Enerji Tasarrufu(m3/yıl)=Isı Geri Kazanımı x Çalışma Saati(3500)/34500*0,85

5--Para Tasarrufu=Tasarruf edilen enerj(m3/yıl)*Br enerj fiyatı(1,01 TL/m3)

3--Baca Gazı Atık Isı Miktarı:

1--Bugün birçok ülkede endüstriyel enerji tüketiminin yaklaşık %26’sı sıcak gazlar ve sıvılar şeklinde atılarak kaybolmaktadır. Bu kayıp enerji atık ısı geri kazanımıyla önemli ölçüde azaltılabilir.

2--Geleneksel bir buhar kazanında üretilen enerjinin yaklaşık %16–20 kadarı baca gazlarıyla sistemden ayrılır.

3--Baca gazı ısı kayıplarını azaltmak için yapılması gereken şunlardır:

1--İdeal hava fazlalık katsayısının(1,15) üzerinde olan hava fazlalığını önlemek,

2--Isı transfer yüzeylerini(baca ve kazan temizliği) temiz tutmak,

3--Ekonomizör veya reküperatör kullanarak baca gazı ısısını besleme suyu(dönüş suyu ekonomizere girip kazana öyel girmelidir) veya yanma havası ısıtmada kullanmak,

4--Hava filtresini belirli dönemlerde kontrol etmek(hava filttesi temizliği)

4--Enerji üretim sistemlerindeki baca atık ısılarının en yüksek verimde geri kazanılıp kullanımını sağlayarak %25-35 yakıt tasarrufu gaz yakıtlı sistemlerde gerçekleştirilebilir

5--Kazanı terk eden duman gazlarının sıcaklığının kazandaki suyun doyma sıcaklığından daha yüksek olması ısı geçişi için şarttır. 

5.1--Isı geçişinin pratik ve ekonomik olabilmesi için su ile duman gazı sıcaklıkları arasındaki fark eski yaklaşımda 100 ile 150ºC iken, günümüzde bu fark 50 ile 75ºC’lere kadar indirilebilmektedir. 

5.2--Kısaca baca gazı sıcaklığı 50 C ye kadar indirilebilmektedir.

5.2—Baca gazları atık ısısından yararlanılmazsa buhar kazanlarında baca gazı 200 ile 350ºC arasında atık ısı olarak atmosfere-dışarı atılmaktadır.

5.3--Aradaki bu farktan yararlanmak için su ısıtıcıları yani ekonomizerler özellikle gazlı sistemlerde yoğuşmalı ekonomizerler kullanılır.

5.4-Baca gazı atık ısısından yararlanmada kullanılan diğer yöntem olan Hava ısıtıcılarının kullanılma alanları şunlardır:

1--Kazan yakma havasının ön ısıtılmasında,

2--Kazan dairesine yakın bir mahallin ısıtılmasında,

3--Tesiste ısıtma, pişirme ve kurutma vb. gibi amaçlar için kullanılacak sıcak havanın ön ısıtılmasında veya ısıtılmasında

5.3--Yaklaşık olarak havanın her 50ºC e fazladan ısıtılması, yakıtta %2,5 değerinde bir ekonomi sağlar

5.4—Baca gazı soğutma sıcaklığı için:Örneğin ; Deniz seviyesinden yüksekliği 1859 m olan Erzurum’un atmosfer basıncı 80,90 kPa dır. λ=1,05-1,16 arasında su buharının kısmi basıncı ise 14,43-13,17 kPa arasında değişmektedir. 

5.4.1--Bu basınca karşılık gelen Erzurum için çiğlenme noktası sıcaklığı ise 51-53°C arasında değişmektedir

5.5--Isıtma sistemindeki baca kayıp ısısını geri kazanmak için kullanılacak yöntemlerden birisi de sıcak su eldesidir. Bu yöntemde kazandan çıkan 180°C’deki baca gazları ekonomizere girebileceği, burada baca gazlarının 50°C’ye kadar soğutulurken 10°C’deki şebeke suyu sıcaklığının da 60°C’ye kadar ısıtılabileceğı düşünülmüştür.

6—Yapılan kaynak çalışmada:

1--Sistemdeki kazan bacalarında ısı kaybı λ=1,15 için,%8,87’dir.

2--Kazandan 180°C’de çıkan baca gazlarının 50°C’ye kadar soğutulması kazan verimini %90,63’ten ortalama %93,90’a yükseltir.

3—Yapılan çalışmanın sağlayacağı tasarruf yıllık yakıt harcamasının %3.2 kadarıdır.

Kaynak: Sıcak Su Üretimi için Baca Gazı Atık Enerjinin Kullanımı-Yrd. Doç.Dr. Kemal ÇOMAKLI-Meryem TERHAN