Kazanlarda Enerji Verimliliği-Ekonomizer Kullanımı:
1--Kazanlarda enerji verimliliği,
1.1--yanmanın mükemmelliğine ve
1.2--yanma sonucu açığa çıkan ısı enerjisinin kazan içindeki akışkana transfer oranına,
1.3-- baca gazı emisyonları ise yine yanmanın kalitesine,
1.4--ocak ve brülör tasarımına, ayrıca
1.5--kullanılan yakıt içerisindeki kirleticilere bağlı olmaktadır.
2--Bu nedenle, işletme döneminde,kazanlarda termik verimin sürekli olarak yüksek tutulabilmesi ve emisyonların kontrol edilebilmesi için
2.1—baca gazı analizörleri yardımıyla, baca gazı bileşenlerinin sürekli veya peryodik olarak izlenmesi ve
2.2--yanmaya etki eden parametrelere zamanında müdahale edilmesi, ayrıca
2.3--brülörlerin duruş zamanlarında kazanların neden olduğu iç soğuma kayıplarının minimize edilmesi önemli olmaktadır.
3--Bu çalışmada, kazanların verimli işletilebilmesini teminen, baca gazı analizlerinin irdelenerek brülörlerde alınması gereken önlemler, kazanlarda iç soğumaya neden olan faktörler ile yakıt ve yakıcılardan kaynaklanan emisyonlar konusunda, somut baca gazı analiz örneklerinden de yararlanılarak mekanik tesisat tasarımcılarına, uygulayıcılara ve işletmecilere bazı mesajlar verilmeye çalışılmaktadır.
4--katsayısının gereğinden fazla olması halinde ise karbon monoksit azalırken, yanmaya iştirak etmeyen hava ocakta ısıtılarak bacadan atılmakta, yanma bozulmakta, yanma verimi düşmektedir.
4.1--işletme sırasında yanmanın optimizasyonu için baca gazı analizörleri yardımıyla, baca gazı bileşenleri kolayca elde edilip değerlendirilebilmekte, brülör ve kazanlara anında müdahale edilebilmektedir.
5--Aşağıda baca gazı analizlerinin belli başlı parametreleri değerlendirilmektedir.
5.1--2. Baca Gazı Bileşenleri, Emisyonlar
1--Oksijen (O2):Yakıt cinsine ve hava fazlalık katsayısına bağlı ola-rak, karbonmonoksit oluşumuna neden olmayacak şekilde, baca gazları içerisinde oksijen oranının mümkün olduğunca düşük olması istenmektedir.
1.1--Doğalgazda %2-3, sıvı yakıtta %3-4, katı yakıtta %5-6 oksijen oranı baca gazı analizleri için ideal değerler olarak kabul edilmektedir.
2--Karbondioksit (CO2):Yakıt cinsine bağlı olarak karbondioksitin baca gazları içerisinde yüksek oranda bulunması tercih nedeni olmaktadır.
2.1--Doğalgazda %11, sıvı yakıtta %14, katı yakıtta %14 karbondioksit değerleri, baca gazı analizleri için uygun mertebeler olarak söylenebilmektedir.
2.2--Konumuzla direkt ilgili olmamakla birlikte,iyi bir yanmanın doğal sonucu olarak baca gazlarında yüksek oranda arzu edilen karbondioksit atmosferde neden olduğu sera etkisiyle son yıllarda emisyon kabul edilmektedir.
2.2.1--Burada çözüm, düşük karbon oranlı, yüksek hidrojen ihtiva eden yakıtların yaygınlaşması ve fosil yakıt kullanımının zaman içerisinde sınırlandırılmasıyla mümkün görülmektedir.
3--Karbonmonoksit (CO):Neden olduğu enerji kaybı ve islilik sonucu kirlenme nedeniyle karbonmonoksit, baca gazları içerisinde arzu edilmemekte ve emisyon kabul edilmektedir.
3.1--Yakıta verilen oksijen artırılarak, eksik yanma tamamlanmak suretiyle karbonmonoksit mutlaka karbondioksite dönüştürülmelidir.
3.2--Baca gazı analizlerin-de karbonmonoksit miktarı 100 ppm değerine kadarnormal kabul edilebilmektedir.
4--Kükürtdioksit (SO2) :
4.1--Yakıt içerisindeki kükürtün yanmasıyla ortaya çıkankükürtdioksit, çevre için tehlikeli emisyonların başında kabul edilmektedir.
4.2--Brülör ve kazanda alınacakönlemlerle ilgisi olmayan bu gaz, ancak düşük kükürtlü yakıtlarla baca gazlarında azaltılabilmektedir.
4.3--Doğalgaz kullanımında, baca gazında "0" olan kü-kürtdioksit değeri,%0,5 kükürt ihtiva eden ithal kömür kullanıldığında, baca gazlarında 150-200 ppm değerlerinde olabilmektedir.
4.4-- Kükürtdioksitin, baca gazlarında, düşük sıcaklıklarda, su buharı ile birleşerek sülfirik asite dönüştüğü ve kazanlarda tahribatlara neden olduğu bilinmektedir.
5--Azotoksitler (NOX):
5.1--Yakıt cinsine bağlı olarak, ocağa verilen havanın fazlalık katsayısı ile ocak dizaynından kaynaklanan nedenlerle oluşan azot oksitler, çevre açısından emisyon kabul edilmektedir.
5.2--Yakıt hava ayarının elverdiği oran dışında azot oksitlere müdahale imkanı bulunmamakta, kazan alımı sırasında dikkate alınması gereken bir parametre olarak değerlendirilmektedir.
5.3--Günümüzde yeni yeni tartışılmakta olan, “Düşük Ocak Yükü ” , Baca Gazları Resirkülasyon Sistemi”ve “Düşük NOX Brülörleri” azotoksitlerle mücadele-de etkin yöntemler olarak kabul edilmektedir.
6--Baca Gazı Sıcaklığı (T):
6.1--Kazanı terk eden baca gazlarının, yakıt cinsine ve içerisindeki kükürt oranına bağlı olarak, mümkün mertebe düşük sıcaklıkta olması istenmektedir.
6.2--Gereğinden fazla yakıt debisi, yetersiz kazan ısıtma yüzeyi ile duman borularındaki kirlilik, yüksek baca gazı sıcaklığına neden olmaktadır.
6.3--Burada dikkat edilmesi gereken önemli husus, baca gazı analizlerinin kazan anma gücüne uygun yakıt debisinde yapılmasıdır.
6.3.1--Zira, düşük kazan kapasitelerinde baca gazı sıcaklığının da düşük çıkması beklenen bir durum olmaktadır. Yüksek baca gazı sıcaklığı verim kaybı demektir.
6.4--Baca gazı sıcaklıklarında düşülebilecek minimum değerler, baca gazlarının yoğuşma (çiğlenme) sıcaklığı, ayrıca yakıttaki kükürt (S) dolayısıyla baca gazındaki kükürt dioksit (SO2) ile ilgilidir.
6.4.1--Baca gazları içerisindeki kükürt dioksit (SO2), su bu-harı (H2O) ile düşük sıcaklıklarda reaksiyona girerek sülfirik asit (H2SO4) oluşturmakta, bunun sonucu olarak da kazanlarda korozyonla istenmeyen tahribatlar meydana gelmektedir.
6.4.2--Bu nedenle, içerisinde yoğuşmaya izin verilmeyen normal çelik kazanlarda,
1--doğalgaz kullanımında 130-
2--katı ve sıvı yakıt kullanımında 130-
6.5--Yüksek baca gazı sıcaklıklarında brülör ve kazana mutlaka müdahale edilmeli, kısmen kapasite düşürülerek veya kazan borularına türbülatörler ilave edilerek, baca gazı sıcaklığı düşürülmelidir.
6.6--Her
7--Su Buharı (H2O), Kondenzasyon:
7.1--Hidrojen kökenli yakıtlarda yanma sonucu oluşan baca gazı bileşenlerinden birinin de su buharı(H2O) olduğu ifade edilmişti.
7.2--Yanma Denklemini hatırlayacak olursak :
2H2+ O2Æ2H2O + 34650 Kcal/kg-H(5) Burada
4 gr hidrojen (H2), 32 gr oksijenle (O2) birleşerek 36 gr su(H2O) oluşturmaktadır.
7.2.1--Bir başka ifadeyle 1 gr hidrojen (H2), 9 gr su (H2O) oluşumuna neden olmakta, ortaya çıkan su ise baca gazları içerisinde su buharı olarak kazanı terk etmektedir.
7.3--Söz konusu suyun buharlaşabilmesi için üretilen ısıdan bir bölümü kullanılmakta ve kullanılan ısı miktarı ise yakıtın alt ve üst ısıl değeri arasındaki farkı meydana getirmektedir.
7.3.1--Bu ifade formüle edilirse, çok yaklaşık olarak;Hu = Ho – 600 W[8]Ho = Yakıt Üst Isıl Değeri (Kcal/kg)W = Yanma Sonucu Oluşan Su Miktarı (kg)
7.3.2--Örnekteki hidrojen (H2) için alt ısıl değer;Hu = 34650–600 x 9 = 29250 Kcal/kg–H olmaktadır.Aynı örneği %95’i metan (CH4) olan doğalgaz içinyaparsak, Yanma Denklemi;CH4+2O2ÆCO2+2H2O+13250Kcal/kg-CH4(6)
7.3.3--Burada 16 gr metan (CH4), 64 gr oksijenle (O2) birleşerek 36 gr su (H2O), yani 1gr metan (CH4),2.25 gr su (H2O) oluşturmaktadır.
7.4--Metan (CH4)’ın alt ısıl değerini hesaplayacak olursak;
Hu = 13250 – 600 x 2.25 = 11900 Kcal/kg- CH4 olmaktadır.
Metan (CH4)’ın yoğunluğu g= 0.715 Kg/Nm3kabul edilirse (16 gr/22.4 lt), Nm3bazında söz konusu
alt ve üst ısıl değerler ile yanma sonucu oluşan su
(H2O) miktarı;
Ho = 13250 x 0.715 = 9470 Kcal/Nm3
Hu = 11900 x 0.715 = 8510 Kcal/Nm3W = 2.25 x 0.715 = 1.60 kg-H2O/Nm3-CH4olmaktadır.
7.5--Bu değerler dikkate alındığında, doğalgaz gibi hidrojen (H2) kökenli yakıtların kullanılmasında yukarıda sözü edilen iki husus önem kazanmaktadır.
7.5.1--Bunlardan birincisi, baca gazları içinde atılan su buharının bacada yoğuşması sonucu yaptığı çöküntü ve tahribatların neden olduğu kazalar ( örnek olarak 20 000Kcal/h kapasiteli bir kombi tam kapasitede 4.0 kg/hsu buharı üretmektedir ),
7.5.2--ikincisi ise alt ve üst ısıl değerler arasındaki kullanılmayan farkın normal çelik kazanlarda yarattığı enerji kaybı olmaktadır.
7.5.3--Alt ısıldeğer baz alındığında, yakıt olarak, metan (CH4) kökenli doğalgazda bu fark %11, hidrojende %18.5mertebelerinde olmaktadır.
7.6--Yeni teknoloji ürünü kondenzasyonlu (yoğuşmalı)doğalgaz kazanlarında ise kazan içinde veya kazana entegre yoğuşturucuda, baca gazlarında bulunan su buharının yoğuşmasına izin verilmekte ve bu maksatla sistem dönüş suyu yoğuşturucudan geçirilerek, doğalgaz için baca gazı çiğlenme sıcaklığı olan 55ºC’ye kadar baca gazı sıcaklıkları düşürülmekte , soğuyan baca gazının ısısına ek olarak, yoğuşan suyun gizli ısısı da kazan içindeki akışkana transfer edilmekte, yoğuşan su miktarına bağlı olarak normal kazanlara oranla %10-15 verim artışı sağlanabilmektedir.
7.7-- Alt ısıl değer esas alındığında yoğuşmalı kazan verimleri günümüzde %100’denbüyük ifadelerle anılmaktadır. Ancak üst ısıl değer göre söz konusu verim her zaman %100’den küçüktür.
8-- Yanma Verimi, Kazan Verimi:
1--Baca gazı analizörü tarafından, baca gazlarında ölçülen, oksijen, karbondioksit, karbonmonoksit, bacagazı sıcaklığı ve ortam sıcaklığı gibi parametreler değerlendirilerek, yanma verimi (hy) otomatik olarak hesaplanabilmektedir.
2--İşletmeci tarafından yanma verimi üzerinde yorum yapılırken, sonuca etki eden faktörler kolayca görülebilmektedir. Yanma veriminden yola çıkarak, kazan veriminden(hk) söz ederken, kazan radyasyon kayıpları, külde yanmamış karbon kayıpları gibi ölçülmeyen değerler için yakıt cinsine ve kazan kapasitesine bağlı olarak, yanma veriminden belirli bir oranda azaltma yapmak gerekmektedir.
3--TS.4041’de kazan radyasyon kayıpları, kapasite ve yakıt cinsine bağlı olarak %0.7-3.0 arasın-da verilmektedir. Baca gazında is ve kurum ile küldeki yanmamış karbon(C) dikkate alındığında, yaklaşık kazan verimini belirlerken yanma veriminden radyasyon ve kül kayıpları olarak düşülmesi gereken miktar, yaklaşık olarak,
Doğalgazda…….. %1,
fuel-oil-de……… %2-3,
kömürde ise……. %4-5 olarak kabul edilmektedir.
4--Ancak, belirtilen yöntemle, baca gazı analizörü kullanılarak kazan verimlerinin tespiti, işletmede yanmanın optimizasyonu ile verimin yüksek tutularak enerji ekonomisi sağlanmasına yönelik olmalı, söz-konusu yöntem kazan verim ve kapasite değerlerinin tescilinde kullanılmamalıdır.
9--Kazan Kapasitesi:
1--İşletmede baca gazı analizörü yardımıyla kazan veriminin (hk) yaklaşık olarak tespitini takiben yine yaklaşık olarak kazan kapasitesinin belirlenmesi de mümkün olabilmektedir.
2--Bunun için rejim haline getirilmiş kazanda, birim zamanda kullanılan yakıt miktarının doğru olarak tespiti gerekmektedir. Kazan kapasite formülünü hatırlarsak;
Qk = B x Hu x hk[3]
Qk = Kazan Kapasitesi(Kcal/h)B = Yakıt Debisi(Kg/h, Nm3/h)Hu = Yakıt Alt Isıl Değeri(Kcal/kg, Kcal/Nm3)hk = Kazan Verimi(%)
3--Rejim haline getirilmiş kazanda doğalgaz yakıt debisinin tespiti kolay olup, doğalgaz sayacından okunan değeri, sayaçtan geçen gazın basıncına göre Nm3/holarak düzeltmek gerekir.
4--Sıvı yakıtta ise yakıt debisinin tayini sayaç kullanılmıyorsa güçtür. Ancak istenildiği taktirde, hacimsel debi takip edilerek kütlesel debi hesaplanabilir.
5--Katı yakıtlı sistemlerde ise rejim haline getirilmiş kazana katı yakıtın tartılarak beslenmesi gerekir. Mümkün mertebe sağlıklı bir kapasite ve verim tespiti yapılmak isteniyorsa, çıkan kül ve baca filtresinde (mevcutsa) biriken kurum miktarının tartılarak belirlenmesi, ayrıca katı yakıt ve kül+kurum karışımının alt ısıl değerlerinin uzman bir laboratuvarda tespiti gereklidir.
6--Yoğuşmalı kazanlarda ise duyulur ısıdan kaynaklanan verim ve kapasitenin analizör yardımıyla tespitinden sonra,test sırasında birim zamanda yoğuşturucuda birikensu miktarı tartılıp kazana transfer edilen gizli ısı miktarı bulunarak
(gizli ısı, 550 Kcal/kg-su üzerinden hesaplanabilir) duyulur ısı miktarına eklenmek suretiyle toplam ısı kapasitesi bulunabilir.
6.1--Toplam ısı kapasitesinin yakılan yakıt miktarı ve alt ısıl değerinin çarpımına bölünmesiyle yoğuşmalı kazanın toplam verimi belirlenebilir. Alt ısıl değere göre hesaplanan bu verim değeri %100’den büyük olabilir.
10--Yakma Yönetim Sistemleri:
1--Yakıt tüketimin büyük değerlere ulaştığı büyük kapasiteli kazanlarda, verimin kontrolu daha büyük önem arzetmekte ve bu iş için tam otomatik mikro modülasyonlu yakma yönetim ve oksijen trim kontrolsistemleri geliştirilmiş bulunmaktadır.
1.1—Sözkonusu sistem ile baca analizleri sürekli ve otomatik olarak yapılmakta, (O2), (CO2), (CO) ve baca gazı sıcaklığı gibi baca gazı parametreleri ile yanma verimi sürekli izlenmekte, yakıt karakterinde ve atmosferik şartlarda olabilecek değişikliklerin önceden ayarlanmış parametrelere etkisi sistemin yakıt/hava ayarına otomatik müdahalesi ile önlenebilmekte, gerektiğinde frekans konvertörlü brülör fanları ile eşgüdümlü çalışarak fan enerji tüketiminden tasarruf sağlanmakta.
1.1.2--hassas ve oransal kontrol ile tam yanma sonucu sistem verimi yükseltilmekte ve yakıt tasarrufu sağlanmakta, ayrıca, sistem otomatik kalibrasyon ve hata tespitine imkan vermekte ve bina otomasyon sistemlerine de entegre edilebilmektedir.
11-- İç Soğuma Kayıpları:
1--Günümüzde kazan verimleri yıllık verim ifadesiyle anılmaktadır. Bu değer, kazanların bir işletme sezonu içerisinde, çalışma ve bekleme zamanlarının toplamında, ortalama olarak gerçekleştirdiği bir verim ifadesi olmaktadır.
2--Brülörlerin çalışma sürecinde ortaya koyduğu verim, bekleme zamanlarında kazan iç soğuma kayıplarının etkisiyle, yıllık ortalamada daha küçük bir değer olarak karşımıza çıkmaktadır.
3--Yıllık verimi, brülörlerin işletmede kalma süresinin büyüklüğü olumlu, kazan ve brülör niteliğinden kaynaklanan hava kaçakları ise olumsuz etkilemektedir.
4--Duruşa geçen sıcak bir kazanda, baca çekişi etkisiyle, yanma odasına ve duman borularına giren kontrolsuz hava kazanı soğutmakta ve ısınmış olarak bacadan dışarı atılmaktadır.
5--İç soğuma kayıplarının azaltılmasında brülör ve kazan dizaynında alınması gereken tedbirler önem kazanmaktadır.
12--Baca Kesiti (F):
1--Tek kademeli brülörlerde, genellikle emiş hava damperi bulunmamakta ve duruş zamanlarında direkt olarak açık kalmaktadır. İki kademeli ve oransal kontrollu brülörlerde mevcut olan hava damperi duruş zamanlarında kapanmaktadır.
1.1--Ancak, bir kısım çift kademeli ve oransal brülörde ana şalterden direkt kapatma halinde damper açık kalabilmektedir. Bu nedenle brülör kapatılacaksa termostatın sistemi durdurmasını beklemekte yarar görülmektedir.
2--Ayrıca, brülör hava damperlerinin tam olarak kapanıp kapanmadığını zaman zaman kontrol etmek gerekmektedir.
3--Kazanlarda hava kaçaklarının önlenebilmesi için ön duman kapakları contalı ve tam sızdırmaz olmalı, kapandığında tüm kapak profili kazana düzgün bir şekilde basmalıdır.
4--Brülör bağlantı flanşı contalı ve muntazam olmalı, gözetleme deliği kullanım dışında mutlaka kapanabilir olmalıdır. Patlama kapakları kasıntılı olmamalı, contalı ve tam olarak kapanabilmelidir.
5--Sıcak kazanlarda baca çekiş etkisinin yarattığı hava sirkülasyonunun neden olduğu ısı kayıpları aşağıda teorik olarak incelenmektedir.
a) Baca Çekiş Etkisi (P):
P = H x (g2- g1)(mmSS, kg/m2)
H = Baca yüksekliği(m)g1=Kazan sıcaklığındaki havanın yoğunluğu(kg/m3) g2=Dış sıcaklıktaki havanın yoğunluğu(kg/m3)
6--Baca çekiş etkisi, baca yüksekliği ve kazan sıcaklı-ğı ile dış hava sıcaklığı arasındaki farkla orantılı olarak artmaktadır.
7-- Bacadaki Sıcak Havanın Hızı (W):
W = 2.g.³P / g1(m/sn)
Bacadaki sıcak havanın hızı, baca çekişi ile doğru orantılı olarak artmaktadır.
Qk F = n x –––––––H Qk= Kazan Kapasitesi(Kcal/h)
F= Baca Kesiti(cm2)H= Baca Yüksekliği(m)
N=0,012(Doğalgaz) N= 0,020(Sıvı Yakıt
N= 0,030(Katı Yakıt )
Baca kesiti, kazan kapasitesi ve yakıta bağlı baca katsayısı ile doğru orantılı olarak artarken baca yük-sekliğinin karekökü ile ters orantılı olarak azalmakta-dır.
8-- Bacada Sıcak Hava debisi (V):V= F x W x 3600(m3/h)
F= Baca Kesiti(m2)W= Hava Hızı(m/sn)
Bacadaki sıcak hava debisi, baca kesiti ve hava hızıyla doğru orantılı olarak artmaktadır.
9-- Bacada Sıcak Hava İle Taşınan Enerji (Q):
Q = V x g1x (T1-T2) x Cp(Kcal/h)
T1= Kazan sıcaklığı(°C)T2= Dış hava sıcaklığı(°C)
Cp = Havanın ısınma ısısı(Kcal/kg°K)
10--Bacada sıcak hava ile taşınan ısı miktarı, hava debisi, kazan ve dış hava sıcaklığı arasındaki fark ile doğru orantılı olarak artmaktadır.
11--Kazanlarda iç soğuma kayıplarının yıllık verime etkisinin tespitinde, brülörlerin devrede kalma süresi,yıllık toplam işletme süresi, kazan sıcaklığı,
dış hava sıcaklığının değişimi ve kazan sızdırmazlığı gibi parametrelerde bir takım kabuller yapmak gerekmektedir.
11.1--Bu nedenle, kazan ve yakıt cinsine bağlı olarak iç soğuma kayıpları konusunda, bu aşamada birtakım değerler vermek yerine, yukarıda belirtilen teorik ifadelerden yola çıkılarak, değişmeyen genel sonuçlar aşağıda ifade edilmektedir.
11.2--Buna göre;
1--Kazan, brülör kapasiteleri, baca kesitleri gereğinden büyük olmamalıdır.
2--Çift kademeli veya modülasyonlu brülörler kullanılmak suretiyle, brülörlerin yıllık sezonda devrede kalma süresi artırılmalıdır.
3--Karıştırıcı vanalarla yapılan otomatik kontrolda,80-
patlama kapağı, gözetleme camı contalı ve tam sızdırmaz olmalıdır.
5 - Hava giriş damperi olmayan, tek kademeli brülörler ile sızdırmazlığı sağlanamayan kazanlarda,otomatik baca kapatma klapesi tesisi düşünülmelidir.
6 - Belirli kazan kapasitesinde, baca yüksekliğine bağlı olarak baca kesiti daraldığından, bacadaki sıcak hava debisi sabit kalmakta, dolayısıyla baca yüksekliğinin iç soğuma kayıplarına etkisi olmamaktadır.
12—Sonuç:
1--Kazanlarda verimin yüksek tutulabilmesi için
1--büyük tesislerde sürekli, küçük tesislerde periyodik olarak baca gazı analizörü kullanma alışkanlığı kazanılmalı, yıllık ortalama verimde kayba uğramamak için,duruş zamanlarının neden olduğu iç soğuma kayıplarının önlenmesi maksadıyla, kazan ve brülör kapasitesinin,
2--baca kesitinin tayininde dikkatli olunmalı,mümkün olduğunca
3--iki kademeli veya modülasyonlu brülörler tercih edilmeli,
4--kazan suyu sıcaklığı gereğinden yüksek tutulmamalı,
5--mutlaka tam sızdırmaz kazanlar kullanılmalı, sızdırmazlığın garanti edilmediği kazanlarda otomatik baca kapama düzeneği kullanımı düşünülmeli,
6--1.500.000 – 2.000.000 Kcal/h ve daha büyük kapasiteli kazanlarda yanmanın sürekli kontrol edilip, brülör ayarlarına sürekli müdahalenin yapılarak verimin sürekli maksimumda tutulabildiği tam otomatik mikro modülasyonlu, yakıt/hava oran kontrollu yakma yönetim ve oksijen trim kontrol sistemleri tesis edilmeli,
7--mümkün mertebe, doğalgaz gibi hidrojen kökenli yakıtlarda, yanma sonucu baca gazlarında oluşan su buharının sistem dönüş suyu yardımıyla soğutularak yoğuşturulmasıyla, duyulur ısıya ilaveten gizli ısının da kazan içindeki akışkana transfer edilebildiği, daha yüksek verimli, üst ısıl değer kondenzasyon kazanları veya paslanmaz çelik yoğuşturuculu normal çelik kazanlar tercih edilmelidir.
Kaynak:Abdullah BİLGİN-Kazanlarda Enerji Verimliği
2--Kazanlarda Enerji Verimliliği-Ekonomizer Kullanımı:
1-- Atık baca gazının taşıdığı sıcaklıktan-ısı enerjisinden, atmosfere atılan gazlardan sıcak su ve sıcak hava elde etmek üzere kazan ile baca arasına takılan ekomomizerler ile değerlendirilebilirler.
2--Yüksek verimli kazanlarda, anlık ölçümlerde kazan verimi % 85 ile % 92 arasında değişmektedir. Özellikle buhar, su ve kızgın yağ kazanlarında oluşan atık baca gazı ile tekstil sektöründe üretilen atık sıcak su enerjilerinden faydalanılması halinde üretim maliyetlerine ve ülke ekonomisine katkısı oldukça büyük olacaktır.
3--Sanayi kazanlarında ekonomizer, planlama aşamasında % 3 – 8 arası tasarruf getireceği hesaplanan, uygulamada daha da az faydası olacağı düşünülen bir yatırım aracıdır. Öte yandan Proses değerleri dikkate alınarak yapılan sistemler kısa sürede kendilerini amorti ederler.
4--Baca gazlarında yoğuşma olması durumunda asit ortaya çıkar ve yoğuşma olan tüm yüzeylerin aside dayanıklı malzemelerden yapılması gerekmektedir. En az basınç kaybı hedeflenmesi durumunda yoğuşma tercih edilmez ve bu anlamda ekonomizerler karbon-çelik malzemelerden dizayn edilebilir.
5—Aynı zamanda Ekonomizer, baca gazı sıcaklığını düşürdüğü için, baca gazında gereksiz yere bulunan fazla hava da soğutularak dışarı atılır. Bu şekilde hava fazlalık katsayısının artışından kaynaklanan verim kaybı önemli miktarda düşürülmektedir.
6--%6 Verim Hesabı ile Ekonomizer Kullanımı ile Oluşan Kazanç:
1—Teknik Değerler:
Doğalgaz Alt Isıl Değeri : 8.250 kcal/Nm3
Kazan Isıl Kapasite : 2.787.000 kcal/h
Kazan Buhar Kapasitesi : 5.000 kg/h
Kazan Verimi : %90
1.1--Yakıt Miktarı : 375,93 Nm3/h
Duman Gazı Miktarı : 4452,1 Nm3/h
1.2--Duman Gazı Giriş Sıcaklığı : 240 ºC
Duman Gazı Çıkış Sıcaklığı : 130 ºC
1.3--Duman Gazı Sıcaklık Farkımız : 110 ºC
1.4--Ekonomizer Su Giriş Sıcaklığı : 102 ºC
Ekonomizer Su Çıkış Sıcaklığı : 135 ºC
Ekonomizer Sıcaklık Artışı : 33 ºC
2--114 m2 ısıtma yüzeyli ekonomizer ile 5 ton/h, 6 bar işletme basıncında buhar kazanı sistemi bulunan bir firmanın baca gazından elde edeceği tasarruf miktarı Formül değerleri 2787000 kacl/h kazan için % 6 verimle enerji kazancı 2787000*0,06=Q : 165.000 kcal/h--ηk : %90
2.1--B=Q/(Huxηk) = 165.000/(8250×0.90)= 22,22 Nm3/h doğalgaz tasarruf söz konusudur.
2.2--Ekonomizerli sistemde yıllık yakıt tasarrufu
22,22 Nm3/hx16 h/günx300 gün = 106.656 Nm3/yıl
3--Ekonomizerdeki yıllık yakıt tasarrufu TL-Yakıt birim fiyatı = 0,7141 TL/Nm3
106.656 Nm3/yılx0,7141 Tl/Nm3 = 76.163,00 TL /yıl
Kaynak: Ekonomizerler-Beta Kazan