Doğal Gaz Yakıtlı Buhar Kazanlarında Ekonomizer Kullanımı ve Örnek Bir Uygulama

Ecos — Tue, 12 Nov 2024 09:16:45 +0000

DOĞAL GAZ YAKITLI BUHAR KAZANLARINDA EKONOMİZER KULLANIMI VE ÖRNEK BİR UYGULAMA

Kazan baca gazı çıkışları genel olarak kazan işletme basıncındaki doymuş buhar sıcaklığının en az 50-60 C üzerinde olur, genel ısı transfer hesaplamaları gereği bu farkı daha aşağı düşürülmez.
Örneğin; 10 bar işletme basıncında doymuş buhar sıcaklığı 184,15 oC iken, baca gazı sıcaklığı ortalama 235-240 oC civarında olur. Baca gazından atmosfere kaçan atık ısı nedeniyle kazan verimi %85-88 lere kadar düşebilir.
Bu durumda verimi artırmak için en ekonomik yol BACA GAZI EKONOMİZERİ kullanmaktır. Bu sayede bacadan kaybedilen atık ısı kazan besi suyunu ısıtarak geri kazanılabilir. Baca gazı ekonomizerleri esasen çapraz akışlı eşanjörlerdir. Kazan besi suyu boru demeti içinden geçerken, sıcak baca gazları boru dışından akmaktadır. Gaz tarafı Isı transfer yüzeyini artırmak için için boru dış yüzeyleri kanatçıklı yapıdadır. Baca gazı içinde oluşabilecek korozif maddelere karşı dirençli olması için paslanmaz malzemeler veya farklı malzeme seçenekleri kullanılabilir.
Yoğuşmasız ekonomizerlerde baca gazı sıcaklığı 120-130 oC lere kadar soğutulabilir, bu sayede kazan verimini %5-6 civarında artırmak mümkündür, pratikte baca gazındaki yaklaşık 20oC lik düşüş için kazan verimi yaklaşık %1 artar. Endüstriyel kazanlarda bu atık ısıyı kullanmanın en iyi yolu kazan besi suyunu ısıtmaktır. Ekonomizer sayesinde kazana verilen besi suyu sıcaklığı 102 oC lerden 130 oC lere kadar yükseltilebilir. Yoğuşmalı ekonomizerlerde ise baca gazı sıcaklığı çiy noktasına kadar düşürülebilir. Bu sayede baca gazındaki su buharı yoğuşturularak su buharının gizli ısısından da faydalanılır. Yoğuşmalu ekonomizerlerle verim %100 lerin üzerine çıkabilir.

ÖRNEK EKONOMİZER UYGULAMAMIZ

İzmir de bulunan bir tütün işleme fabrikasında mevcut kazanlar i.in tasarlanan ekonomizer uygulaması.

Ekonomizer uygulaması yapılan 2 adet Desa Üretimi buhar kazanları

Her bir kazan için ekonomizersiz çalışmada verilen parametreler
Buhar kapasitesi (nominal yük)	10.000	kg/h
Müsaade edilen maks. işletim yüksek	10	barg
Kazan Termal kapasitesi	6.520	kW
Yakıt Tüketim Miktarı	612	kg/h
	738	m³/h
Baca Gazı Çıkış sıcaklığı	240	^oC
Besleme suyu sıcaklığı	102	^oC
Ekonomizer Tasarımı için öngörülen kazan parametreleri
Baca Gazı Miktarı	10.250	kg_FG/h
Eco Sonrası Baca Gazı Çıkış sıcaklığı	135	^oC
Eco sonrası Besleme suyu sıcaklığı	125	^oC
Ekonomizer kapasitesi	380	kW

Kazan dairesinde yapılan renovasyon ve ekonomizer tesisat şeması

Ekonomizer Kurulumu Sonrası Çalışma Sırasında Okunan Anlık Kazan Parametreleri:

Kurulum Sonrası Eko görünüşü

Eko Gaz Giriş Sıcaklığı : 215 ^oC

Eko Su Giriş Sıcaklığı : 100 ^oC

Eko Gaz Çıkış Sıcaklığı : 130 ^oC

Eko Su Çıkış Sıcaklığı : 135 ^oC

Kazan 1 eko kurulum öncesi durumu

Kazan 1 eko kurulum sonrası durumu

Kazan 2 eko kurulum öncesi durumu

Kazan 2 eko kurulum sonrası durumu

HER BİR KAZAN İÇİN %80 YÜKTE ÇALIŞMA DURUMUNA GÖRE GERİ KAZANIM HESABI

Baca Gazı Giriş Sıcaklığı	240	°C
Baca Gazı Çıkış Sıcaklığı	120	°C
Specific Heat	1,0886	kJ/(kg°C)
Baca Gazı Kütlesel Debisi	10.250	kg_FG/h
Tam Yükte Geri Kazanım Miktarı	380	kWh
Seçilen Kazan Çalışma Yükü	%80
Günlük çalışma süresi	8	saat/gün
Haftalık çalışma gün sayısı	6	gün/hafta
Yıllık çalışma süresi	2.592	saat/yıl
Yıllık Enerji Kazancı	787.968	kW
Doğalgaz Net Kalorifik Değer	10,65	kWh/kg_F
Kazanılan Doğalgaz Miktarı	73.988	kg_F/Yıl
	59.831	m³_F/Yıl
Doğalgaz Birim fiyatı	12,5	TL/m³_F
Yıllık TL Kazancı	747.893	TL/yıl

Ekonomizer uygulaması ile kazan besi suyu sıcaklığının artırılması, kazan verimliliğini artırmakta ve atık ısıyı geri kazandırmaktadır. Uygulama örneğimizde yıllık 2592 saat çalışacağı öngörülen buhar kazanı için, 60.000 m³/yıl doğal gaz tasarrufu sağlanmış ve bunun parasal karşılığı yaklaşık 750.000 TL/yıl olarak hesaplanmıştır. Bu durum, işletme maliyetlerini azaltarak enerji verimliliğini artırmaktadır.