Demir Çelik Fabrikalarında Enerji Tasarrufu- Japonyada:
1—Japon demir çelik endüstrisi
Toplam enerjinin………….……%11 ini tüketirken
Endüstriyel CO2 emisyonun…..%15 ini oluşturmaktadır.
2—Enerji tasarrufu hedefi:
1973…………..100 birim olarak alınırsa
1995…………..79 birime ulaştı.
2.1—Japonya-Ülke karşılaştırmaları-1973-1995:
Japonya…..100 birim
US………...118
UK………...112
Almanya…..103
Fransa……..111
3—Demir çelik endüstrisinde enerji kullanımı
1990-1999……..%11.5 (%10 üretim prosesleri+%1.5 atık plastiklerden) tasarruf sağlanması hedeflenmiştir.
3.1—CO2 Emisyonlarınd hedefler:
1990-95………%5.2
1990-2010……%10.1
4—Demir çelik endüstrisinde atık plastik kullanım oranı %3 civarında olup, atık plastikler kırılıp peletlendikten sonra yüksek fırınlara şarj edilmekte.Bu suretle kok fırınlarına şarj edilerek kok içersinde
%20 oranında…………ayrışmış plastik,
%40 oranında……… sıvılaşmış plastik ve
%40 oranında……… zengin hidrojenli kok gazı elde edilmektedir.
4.1--Sıvılaştırılmış plastik redüklemek için hammadde,
4.2--hidrojence zenginleştirilmiş kok gazı ise kuvvet santralinde temiz enerji kaynağı olarak kullanılmaktadır.
5--Japonya tarafından dünyaya ihraç edilen enerji tasarrufu yöntemleri
1--Yüksek fırın sobaları atık ısı kazanımı
2--Kömür nem kontrol ekipmanları
3--YF tepe basıncı türbini
4--Sinter soğutucusundan atık ısı kazanımı
5--Slab fırınları atık ısı kazanımı
6--Kok kuru söndürme
7--BOF atık gaz geri kazanımı
8--Sobalar atık ısı kazanımı
5.1—Ayrıca Slab fırınlarında yakıt olarak %45 i metan olan(metan küresel ısınmaya CO2 den 20 kat daha fazla etki etmekte) çöplük gazının kullanılması alternatif yakıt kaynaklarına mükemmel bir örnektir.
Kaynak:2010 Yılı İçin Japon Enerji Tasarrufu Hedefleri Ve Çevreye Duyarlı Enerji Tasarrufu
M. Emre Ertem-Ereğli Demir ve Çelik Fabrikaları T.A.Ş.
2--Demir-Çelik Tesislerinde Yakıt Tercihi Analizi:
1--DİE araştırmalarına göre imalat sanayinde toplam enerji maliyetinin toplam maliyet içindeki payı %12,48 olarak gerçekleşmiştir.
1.1--En çok enerji tüketen sanayi grubu %34,1 lik oranla ana metal sanayi, en çok elektrik enerjisi tüketen sanayi grubu %37,5 oranıyla yine ana metal sanayi olmuştur.
1.2--Ana metal sanayi içinde %40 oranıyla demir çelik sanayi en büyük paya sahiptir.
2--Demir Çelik sektörü tüm endüstriyel dalların ana girdilerini vermektedir. Demir Çelik sektörünün inşaat, otomotiv, demiryolu, beyaz eşya vb. üretimine katkısı çok büyüktür. Ülkelerin kalkınmışlık göstergelerinden biriside kişi başına tüketilen çelik miktarıdır.
2.1--Enerjiyi yoğun kullanan demir çelik sektörünün Türkiye’nin toplam enerji tüketimi içerisindeki payı ortalama %19, toplam sanayinin enerji tüketimi içerisindeki payı ise %30-32 civarındadır.
3—Demir-Çelik tesislerinde yakıt olarak Sıcak Maden üretimi esnasında
1--Yüksek Fırınlarda üretilen Yüksek Fırın Gazı,
2--Sıvı Çelik üretimi esnasında Konverterlerde üretilen Çelikhane Gazı,
3--Kömürün koklaştırılması sırasında Kok Bataryalarında açığa Kok Gazı, Katran çıkmaktadır.
3.1--Yüksek Fırınlarda sıvı maden üretimi esnasında açığa çıkan ortalama 745 kcal/Nm3 ısıl değeri olan Yüksek Fırın Gazı tesiste Yüksek Fırınlar Sobalarının ısıtılmasında,Kok Bataryaları ve Buhar Kazanlarında,
3.2--Çelikhane Konverterlerde sıvı çelik üretiminde oluşan ve ortalama 1560 kcal/Nm3 ısıl değere sahip olan Çelikhane Gazı kazanılarak Buhar Kazanlarında,
3.3--Kömürün koklaştırılması prosesinde açığa çıkan ortalama 4230 kcal/Nm3 ısıl değere sahip Kok Gazı tesiste başta Kok Bataryaları, Buhar Kazanları ve Tavlama Fırınları olmak üzere birçok proseste yakıt olarak kullanılmaktadır
3.4--Kömürün koklaştırılması prosesinde açığa çıkan ortalama 4230 kcal/Nm3 ısıl değere sahip Katran tesiste öncelikle Buhar kazanları ve Tavlama Fırınlarında yakıt olarak kullanılmaktadır.
4—Yıllık Yakıt Maliyeti:Kaynak çalışma için yapılan analizde:
Yakıt Maliyeti-(TL/Yıl)
Linyit/Toz…………..317.850.124
Doğalgaz……………501.412.722
Kömür………………620.236.761
Fuel-Oil……………..1.388.193.206
LPG………………….2.125.235.604
Çizelgeye gör, tesisin yıllık yakıt maliyeti, linyit kullanılması durumunda en ekonomik olmaktadır. Ancak;
4.1--Linyit kullanımının çevresel etkileri ve bu etkileri en aza indirmek için kurulması gereken filtreleme tesisleri yatırım maliyetleri,
4.2--Linyitin verimli bir şekilde kullanılması için çok karmaşık ve zahmetli ön hazırlama işlemlerine (taşıma, harmanlama, kırma, eleme, iletme, kurutma, öğütme vb.) ihtiyaç duyması,
4.3--Linyitin yapısının toz şeklinde olması, taşıma zorluğu ve maliyetleri etkilemektedir.[10]
Bütün bunlara rağmen, tesis linyit yataklarına yakın olması durumunda linyit maliyet açısından iyi bir tercih oluğu görülmektedir.
4.4--Düşük baca gazı emisyonları sayesinde çevre koşullarını sağlayan, boru hatları ile taşınması nedeniyle temini kolay ve sürekli olan doğal gaz entegre tesisler için en iyi yakıt tercihidir. Diğer enerji kaynaklarına göre temini kolay ve çevreye zararlı etkisi etkisi daha az olan doğal gazın ülkemizde birincil enerji kaynağı olarak kullanımı giderek artmaktadır.
4.5--Yüksek verim ve kısa zamanda işletmeye alma gibi avantajlarından dolayı doğalgaz yakıtlı kombine çevrim santralleri ülkemizde elektrik enerjisi üretiminde son yıllarda giderek artan bir oranda kullanılmaktadır. Doğal gaz yakıtlı kombine çevrim termik santralleri diğer fosil kaynaklı yakıt kullanan termik, nükleer ve hidroelektrik santrallerine göre daha düşük kurulum maliyeti ile daha kısa sürede işletmeye alınabilmektedirler.
4.5.1--Kombine çevrim santrallerinde gaz türbinleri ve buhar türbinleri birlikte kullanılmaktadır. Yakıt olarak doğal gaz kullanılan gaz türbinlerinden elde edilen elektrik enerjisinin yanı sıra türbin egzozundan yüksek sıcaklığa sahip egzoz gazlarının atık ısısının kazana verilmesiyle elde edilen buhar ile buhar türbinlerinden de ek elektrik üretimi sağlanmaktadır. Ancak ithal edildiğinden dolayı dışa bağımlılığı unutulmaması gereken önemli bir konudur.
4.5.2--Doğalgaz bulunmayan bölgelerde maliyeti doğalgazın üzerinde bulunan kömür tercih edilebilmektedir. Doğalgaz bulunan bölgelerde ise hem maliyeti hem de çevresel faktörlerden dolayı kömür tercihi enerji maliyetlerinde ekstra artış getirmektedir.
4.6--Entegre tesisler için; dışa bağımlılık ve buna bağlı olarak birim fiyat değişikliği dezavantajına rağmen doğal gaz en uygun yakıt tercihidir.
4.7--Fuel- Oil ve LPG tesislerde alternatif yakıt olarak bulundurulması düşünülmelidir.
4.8--Linyit ise tesisin linyit yataklarına yakın olması durumunda tercih edilmeli ve yakıtın ön hazırlık tesisleri ile filtreleme tesislerinin kurulum maliyetleri de dikkate alınmalıdır.Japon teknoloji filtreleme sistemleri ile oldukça temiz baca gazı emisyonları elde edilebilmekte-ayrıca baca gazı atık ısısı ile enerji tasarrufu yapılabilmekte.
4.9--Maliyeti yüksek olmasına rağmen üretim sürekliliği, istenilen veya güvenli duruş süresi gerektiren işletmelerde LPG ve Fuel-Oil alternatif yakıt olarak kullanılabilir. Bu uygulama için işletmenin minimum stok miktarının belirlenmesi gerekmektedir. Ayrıca minimum stok miktarına uygun stoklama tanklarının tesis edilmesi zorunluluğu yer ve maliyet anlamına gelmektedir.
Kaynak:Entegre Demir Çelik Tesislerinde Kullanılan Alternatif Yakıtların Maliyetleri-Çağdaş Andıa, Ve Selçuk Mıstıkoğlu-Mustafa Kemal Üniversitesi, Hatay
3--Demir-Çelik Fabrika Curufunun Değerlendirilmesi:
Egedemir Gerikazanım Ltd demir-çelik üretim tesislerinden çıkan cürufu işleyerek ekonomik fiyatlarla karayolları için dolgu malzemesi,parke taşı,kumlama kumu,beton kumu üretti.