Daha fazla transfer edilmesi
uçucu gazlardaki atık ısının geri
kazanılması için ek proseslerin
birleştirilmesiyle ısı geri kazanımı (örn. Ekonomizörlerin kullanılmasıyla buhar
üretimi)
hava ya da su ön ısıtıcısının krulması
(bkz. 3.1.1.1) ve ya ısının uçucu gazlarla
Değiştirilmesiyle yakıtın önceden
ısıtılması(bkz 3.1.1). yüksek alev
sıcaklığı gerektiğinde prosesin havanın
önceden ısıtılmasına gerek duyduğu
unutulmamalıdır. (cam, çimento vb)
yüksek düzeyde ısı transferi
Verimliliği sağlamak için küllerle ya da
Karbonlu partiküllerle kaplanan
Zeminlerin temizlenmesi. Periyodik
Olarak çalışan kurum üfleyiciler
Konveksiyon bölgelerini temiz tutabilir.
Yakma bölgesindeki ısı transfer
zeminlerinin temizlenmesi genellikle
denetim ve
Bakım için kapatma esnasında gerçekleşir,
fakat bazı durumlarda çevrim içi
Temizlik yapılabilir. (rafineri ısıtıcıları)
uçucu gazlardaki
düşük CO
konsantrasyonu
ısı Birikimi
soğutma kulesinin
tahliye edilmesi
soğutma sistemleri için
çeşitli teknikler (bkz.
ICS
BREF)
4.4.3
6.4.2
6.4.2
6.4.2
6.4.2
7.4.2
4.4.3
4.4.3
118
Enerji Verimliliği
Bölüm 3
Dikey BREF’lerin yakma işlemlerini kapsamadığı faaliyetler ve
Sektörler için teknikler
Yakıt türü ve bölümlere Kısımlara göre
Göre Haziran 2006 LCP BREF’i bu belgedeki teknikler
Kömür ve
linyit
biyokütle
ve turba
sıvı
yakıtlar
gaz
yakıtlar
Yakıt gazının atık gaz kullanılarak önceden
ısıtılması
7.4.2
Yakma havasının
Önceden ısıtılması
7.4.2
İyileştirici ve yenileyici
Kazanlar
Kazanların düzenlenmesi
Ve kontrolü
Yakıt seçimi
Oksijen yakma (oxyfuel)
Yalıtımla ısı kayıplarının
azaltılması
kazan kapakları ile
kayıpların önlenmesi
akışkan yatak yakma
3.1.1 uçucu gaz sıcaklığının düşürülmesi
ısının uçucu gazlar ile değiştirilmesi neticesinde yakıtın önceden ısıtılması
(bkz. Bölüm 3.1.1). yüksek alev
sıcaklığı gerektiğinde, prosesin havanın
önceden ısıtılmasına gerek duyduğu
unutulmamalıdır. (cam, çimento vb)
3.1. uçucu gaz sıcaklığının düşürülmesi
ısının uçucu gazlarla değiştirilmesi
neticesinde hava ön ısıtıcının kuruluması
(bkz. Bölüm 3.1.1.1).
yüksek alev sıcaklığı gerektiğinde,
prosesin havanın önceden
ısıtılmasına gerek duyduğu
unutulmamalıdır. (cam, çimento vb)
3.1.2
3.1.4
3.1.5
3.1.6
3.1.7
3.1.8
4.1.4.2
5.2.3
Tablo 3.2: LCP ve ENE BREF’lerinde enerji verimliliğine katkı sağlayan yakma tekniklerinin gözden geçirilmesi
[236, Fernández-Ramos, 2007]
Buhar kısmına ilişkin konular bölüm 3.2’de yer almaktadır. Bu bölümle ilgili burada daha fazla yorum yapılmamaktadır.
Genel enerji dengesi
Aşağıda yer alan bilgiler hem alev yakma (ocak kullanarak) hem de akışkan yatakta yakma işlemleriyle alakalıdır. Bu durum, yalnızca yakma kısmındaki enerji verimliliğiyle ilgilidir.(yakıttan ve hava girişinden başlayıp uçucu gazların yığında tüketilmesine kadar geçen süreç)
.
Proses ısısının düşük olduğu yakma tesisinin genel enerji dengesi Resim 1.1’de yer almaktadır.
Enerji Verimliliği
119
Bölüm 3
Prosese transfer
Edilen ısı akışı, Hp
duvarlar
arasında ısı
akışı, Hw
yakıtta var olan
potansiyel ısı, Hf
önceden ısıtılmış
hava olarak ısı, Ha
yakma tesisleri
uçucu gazların
duyarlı ısı akışı, Hg
diğer ısı kayıpları, SHl
(dış proseslerden)
(ısı geri kazanımı)
Resim 3.1: Yakma tesisinin enerji dengesi
[91, CEFIC, 2005]
Farklı enerji akışlarına ilişkin açıklamalar
Yakıtta Hf bulunan potansiyel ısı kendi kütle akış oranına ve kalorifik değerine bağlıdır. (özel yakıt kütlesinin yakılmasıyla serbest bırakılan enerji miktarı) Kalorifik değer MJ/kg olarak gösterilir. Bir yakıtın yüksek ısıtma değeri (HHV, ya da HCV’nin yüksek kalorifik değeri) yakma sonucunda ortaya çıkan ürünlerin orijinal yakıt sıcaklığına geri döndürülmesinden sonra geliştirilen toplam ısıdır. En düşük ısıtma değeri ise (LHV), yoğunlaştırılmayan su buharı dahil olmak üzere yakma sonucunda soğutulmayan ürünlerdeki daha az enerji sonucundayakma bölümünde üretilen toplam ısıdır. Bir yakıtın LCV’si HCV’den %5-10 daha azdır. (daha detaylı bilgi ve bazı değerler için bkz bölüm 1.3.6.2)
Prosese transfer edilen ısı Hp yakma sisteminin yakma prosesinden çıkan enerjidir. Duyarlı havadan (sıcaklık artışı), buharlaştırmanın gizli ısısından (ısıtılan ısı kısmen ya da tam olarak buharlaştıysa) ve kimyasal ısıdan (endotermik kimyasal reaksiyon oluşursa) oluşur.
Uçucu gazların atık ısı akışı Hg ahavaya karışır ve kaybolur. Bu, uçucu gazların akış oranına, ısı kapasitesine, yakma ile oluşan suyun gizli ısısına, uçucu gazlardaki gizli ısıya ve sıcaklığına bağlıdır. Uçucu gazların akış oranı ikiye ayrılabilir:
yakma reaksiyonlarından, nitrojenden ve aşırı hava akışından kaynaklanan CO2 ve H2O’nin sikyometrik akışı Aşırı hava akışı tam bir yakma performansı için sitkyometrik akışlara aşırı olarak yüklenen miktardır. Aşırı hava ile uçucu gazların oksşjen konsantrasyonu arasında doğrudan bir ilişki vardır.
Duvarlar arasındaki ısı akışı HW kazan/ocak dış zemininden ortam havasında transfer edilen hava sonucunda çevredeki havada ortaya çıkan enerji kaybıdır. Diğer ısı kayıpları Hl olarak bir arada gösterilmiştir: Bu,
Karbon, CO gibi oksidize olmayan ya da kısmen oksidize edillmiş kalıntıları katı kalıntıların (küller) ısı içeriğini kapsar.
Enerji koruması aşağıdaki denklemde gösterilmiştir:
Hf + Ha = Hp + Hg + Hw +
Hl
Denklem 3.1
120
Enerji Verimliliği
Bölüm 3
Bu, Ha ve
Hl:ile aşama aşama adapte edilebilecek genel bir dengedir.
Şekle bağlı olarak diğer enerji akışları dengeye dahil edilebilir. Bu, diğer malzemeler kazana eklendiğinde ya da kazanda bu malzemeler kaybolduğunda ortaya çıkan durumdur. Örneğin:
Kömür yakma işlemindeki sıcak küller
Salınımların kontrol edilmesi amacıyla yakma haznesine enjekte edilen su
Yakma havasının enerji içeriği
Bu denge yakma işleminin tamamlandığını varsayar: karbonmonoksit ve karbon partikülleri gibi yanmayan bileşenlerin uçucu gazlarda miktarda bulunduğu durumlarda bu varsayım kabul edilebilir. (tesisin, salınım limitlerine20 uygun olarak performans gösterdiği durumlar)
Yakma tesisinin enerji verimliliği
Temel olarak bir yakma tesisinin enerji verimliliği yakma işlemi sonucunda ortaya çıkan enerjinin, yakıttaki enerji girdisine oranıdır.
3.1denklemiyle de kombine edilebilir:
Hp
Hf
Denklem 3.2
Hg Hw
Hf
Denklem 3.3
Her iki formül de kullanılabilir ancak kaybedilen enerjinin miktarını ve tasarruf edilebilecek durumları belirleyen 3.3 Denklemini kullanmak daha mantıklıdır. Enerji verimliliğine ilişkin stratejiler duvarlar arasında ya da uçucu gazlarda kaybolan ısı akışlarının azaltılmasını temel alır.
Bir yakma tesisinin enerji verimliliğinin geliştirilmesi CO2 salınımlarına ilişkin faydalar sağlar (yakıt tüketiminde azalma sağlıyorsa) . Bu durumda CO2 , tasarruf edilen yakıtın karbon içeriğiyle orantılı olur. Ancak enerji, yakıt akış oranını(3.2’deki denklemde aynı Hf için daha yüksek Hp ) aynı seviyede tutarak yakma prosesinden çıkan enerjinin artırılması amacıyla da geliştirilebilir. Bu durumi enerji verimliliği artarken üretim biriminin kapasitesini de artırır. Bu durumda CO2 ye yönelik özel salınımların azalır (üretim düzeyine atıfta bulunulmaktadır) ancak gerçek değerde ise özel CO2 salınımları azalmaz. (bkz. Bölüm 1.4.1).
Çeşitli yakma proseslerine ilişkin enerji verimliliği değerleri sektör BREF’lerinden ve diğer kaynaklardan elde edilebilir. Örneğin, su borusu buhar kazanlarının ve yedek tesislerin enerji verimliliğinin hesaplanmasına ilişkin EN 12952-15 ve silindirik kazanlara ilişkin EN 12953-11
20
Tozlaştırılmış kömür gücü tesisilerinde normal şartlar altında uçan küldeki yanmamış karbonlar %5’in altındadır.
Enerji Verimliliği
121
Bölüm 3
3.1.1
Uçucu gaz sıcaklığının azaltılması
Tanım
Bir yakma prosesinde olası ısı kayıplarını azaltmak için tercih edilecek seçeneklerden biri bacadan çıkan uçucu gazların sıcaklığını azaltmaktır. Bunun gerçekleştirilmesi için aşağıda yer alan maddeler uygulanabilir:
Maksimum performans için boyutlandırma ve ek yükler için hesaplanmış güvenlik faktörü
Isı transfer oranının (sıvıların ve değişen ısının türbülansını tetikleyecek diğer araçların ve türbülatörlerin kurulması) artırılması ya da ısı transfer alanlarının genişletilmesi sonucunda prosesteki ısı transferini artırmak
Uçucu gazlardaki artık ısının geri kazanılması için ısı geri kazanımının ek proseslerle birleştirilmesi (örneğin, ekonomizörlerin kullanılmasıyla buhar üretimi bkz. Bölüm 3.2.5)
hava ya da su ön ısıtıcısının kurulması (bkz. 3.1.1.1) ve ya ısının uçucu gazlarla değiştirilmesiyle yakıtın önceden ısıtılması(bkz 3.1.1). yüksek alev sıcaklığı gerektiğinde prosesin havanın önceden ısıtılmasına gerek duyduğu unutulmamalıdır. (cam, çimento vb) Önceden ısıtılmış su kazan besleyici olarak ya da sıcak su sistemlerinde kullanılabilir (bölge programları)
yüksek düzeyde ısı transferi
Verimliliği sağlamak için küllerle ya da karbonlu partiküllerle kaplanan zeminlerin temizlenmesi. Periyodik
olarak çalışan kurum üfleyiciler konveksiyon bölgelerini temiz tutabilir.Yakma bölgesindeki ısı transfer
zeminlerinin temizlenmesi genellikle denetim ve bakım için kapatma esnasında gerçekleşir, fakat bazı durumlarda çevrim içi temizlik yapılabilir. (rafineri ısıtıcıları)
yakma çıktılarının, ısı ihtiyaçlarıyla örtüşmesi(aşırı olmamalı) . Bu durum, yakıt akış oranının azaltılması, sıvı yakıtlar için daha az güce sahip püskürtücünün kurulması ya da gaz yakıtlar için besleme basıncının azaltılması sonucunda kazanın termal gücünün azaltılmasıyla kontrol edilebilir.
Elde edilen çevresel faydalar
Enerji tasarrufu
Çapraz medya etkileri
Uçucu gaz sıcaklığının azaltılması hava kalitesiyle ilgili sorunların ortaya çıkmasına ya da aşığıda belirtilen durumlarla karşılaşılmasına neden olabilir:
Yakma havasının önceden ısıtılması daha yüksek alev sıcaklığına neden olur. Bunun sonucunda NOx oluşumu artar ve bu da salınım limit değerlerinden daha yüksek değerlere neden olur. Yer ihtiyacı, ekstra fanların monte edilmesi, NOx salınımlarının limit değerlerini geçmesi durumunda NOx giderme prosesinin eklenmesi sebebiyle havanın ısıtılması için mevcut yakma tesisinin yenilenmesi zor olabilir. Üre ya da amonyak enjeksiyonuna dayanan NOx giderme işlemi uçucu gazlardaki amonyak sızıntısı riskini artırır. Bu sızıntı ancak maliyeti yüksek amonyak sensörü ve kontrol çemberiyle kontrol altına alınabilir. Büyük yük değişkenlerinin bulunduğu durumlarda doğru sıcaklık bölgesindeki NOx
Azaltıcı aracın enjekte edilmesi için karmaşık bir enjeksion sistemi eklenir. (örn. farklı seviyelerde iki adet enjeksiyon rampası)
NOx ya da SOx giderme sistemleri gibi gaz temizleme sistemleri yalnızca belirlenen sıcaklık aralığında çalışır. Salınım limit değerlerine ulaşmak için sistem kurulduğunda, ısı geri kazanım sisteminin kurulması ve gaz temizleme ayarlamalarının yapılması karmaşık hale gelebilir ve ekonomik açıdan bakıldığında bu sistemin kurulması zordur.
Bazı durumlarda yerel yetkililer uçucu gazların doğru biçimde dağılmasını sağlamak ve duman bulutunun oluşumunu önlemek için bacadaki sıcaklığın minimum düzeyde olmasını şartk koşarlar. Bu uygulama halkın gözünde iyi bir imaja sahip olmak için sürdürülür.
Tesis bacasından çıkan duman bulutu tesisin kirlik yarattığına yönelik izlenimlerin oluşmasına neden olabilir. Duman bulutunun olmaması işlemin temiz bir şekilde gerçeklştiğini gösterir ve bazı hava koşulları altında birtakım tesisler (atık yakanlar) uçucu gazları bacaya gönderilmesinden önce doğal gazla yeniden ısıtır ancak bu bir enerji israfıdır.
122
Enerji Verimliliği
Bölüm 3
İşletimsel veri
Uçucu gaz sıcaklığı ne kadar düşük olursa, enerji verimliliği o kadar yüksek olur. Ancak uçucu gaz sıcaklığı belirli seviyelerin altına düştüğünde bazı sorunlar ortaya çıkabilir. Özellikle asit çiylenme noktasının altında çalışıldığında (sülfürik asidin ve suyun yoğunlaştığı sıcaklık drecesinin altında, yaklaşık 110 ile 170 ºC, yakıtın sülfür içeriğine bağlı) metalik alanların tahrip olma riski artar. Korozyona dayanıklı malzemeler ya da yağ, atık ve gazla ateşlenen birimler için uygun olan malzemeler kullanılabilir. Ancak asit kondensatı, toplama ve arıtma gerektirebilir.
Uygulanabilirlik
Yukarıdaki stratejiler için–periyodik temizleme hariç- ek yatırım gerekmektedir ve bu stratejiler tesisin tasarımında ve inşa edilmesinde en iyi biçimde uygulanabilen stratejilerdir. Ancak tesisin yenilenmesi de mümkündür. (yer müsaitse)
Bazı uygulamalar; proses giriş sıcaklığı ile uçucu gaz eksoz sıcaklığı arasındaki fark yüzünden sınırlandırılabilir. Farklılığın nicel değeri ise enerji geri kazanımı ile ekipman masrafların arasındaki uyumun sonucudur.
Isı geri kazanımı her zaman uygun kullanıma bağlıdır. (bkz. Bölüm 3.3).
Kirlilik oluşumu ihtimali için bkz. Çapraz medya etkileri
Finansman
Geri ödeme süresi, tesisin boyutu ve uçucu gazların sıcaklığı gibi birçok parametreye bağlı olarak 5 yıldan az da olabilir 50 yılda olabilir.
Uygulama için itici güç
Doğrudan ısıtma uygulandığında proses verimliliğinin artması (cam, çimento gib)
Örnekler
Yaygın olarak kullanılanlar
Kaynak bilgi
[17, Åsbland, 2005, 26, Neisecke, 2003, 122, Wikipedia_Combustion, 2007, 125, EIPPCB]
3.1.1.1
Hava ya da su ön ısıtıcısının kurulması
Tanım
Ekonomizörün yanı sıra (Bölüm 3.2.5), hava ön ısıtıcı (hava-hava ısısı değiştirici) kurulabilir. Hava ön ısıtıcı ya da APH kazana akan havayı ısıtır. Bui uçucu gazların soğutulabildiği ve havanın genellikle ortam sıcaklığı olduğu anlamına gelir. Daha yüksek hava sıcaklığı yakmayı artırır ve kazanın genel verimliliği artar. Genelde uçucu gaz sıcaklığındaki her 20 °C’lik artış için %1 oranında verimlilik sağlanır. Hava ön ısıtıcının bulunduğu yakma sistemi şeması Resim 3.2’de gösterilmiştir.
Enerji Verimliliği
123
Bölüm 3
Kazan dairesi çatısından çıkan hava
Uçucu gaz
Kazan
Hava ön ısıtıcı
Enerji taşıyıcı
Resim 3.2.: hava ön ısıtıcının bulunduğı yakma sistemi şeması
[28, Berger, 2005]
Ön ısıtmaya ilişkin daha az verimli ancak daha basit bir yol kazan dairesinin tavanındaki kazana hava girişi kurmaktır. Burada hava dışarıdaki sıcaklıkla karşılaştırıldığında genel olarak 10 -20 °C daha yüksektir. Bu da enerji kayıplarını kısmen azaltır.
Diğer bir çözüm ise çift duvarlı eksoz borusu aracılığıyla kazan için hava çekmektir. Uçucu gazlar iç boru aracılığıyla kazandan çıkar ve kazan için alınacak hava ikinci katman yoluyla çekilir. B da, uçucu gazlardaki kayıplar aracılığıyla havayı önceden ısıtır.
Buna alternatif olarak hava-su ısısı değiştirici kurulabilir.
Elde edilen çevresel faydalar
Uygulamada ,APH verimliliği 3-5 oranında artırır.
APH’nin diğer faydaları:
Yakıtı kurutmak için sıcak hava kullanılabilir.bu özellikle kömür ve organik yakıt için uygundur.
Tasarım aşamasında APH’nin dikkate alınmasıyla küçük bir kazan kullanılabilir.
Hammaddelerin ön ısıtmasında kullanılabilir.
Çapraz medya etkileri
APH’nin bazı dezavantajları da bulunmaktadır. Bu durum tesisteki bazı işlemleri etkileyebilir. Örneğin:
APH, gaz-gaz değiştiricisidir bu sebeple çok fazla yer kaplar. Ayrıva ısı değiştirici, gaz-su değiştirici kadar verimli değildir.
Uçucu gazların basınçlarının düşmesi, kazan havalandırmasının daha fazla basınç uygulaması anlamına gelir
Kazan, sistemin önceden ısıtılmış hava ile beslenmesini sağlamalıdır. Isıtılan hava daha fazla hacim kullanır.
Bu da alev dengesi için büyük riskler oluşturur, daha yüksek alev sıcaklığı sebebiyle daha yüksek
NOx salınımları ortaya çıkar.
İşletimsel veri
Kazanın ısıtılmış hava ile beslenmesi, ocaktaki uçucu gaz miktarlarını etkiler.
124
Enerji Verimliliği
Bölüm 3
Uçucu gaz kayıp yüzdesini belirlemek için Siegert formülü uygulanır:
WL =
WL=
c=
Tgas=
Tair=
% CO2 =
Uçucu gaz kayıpları, yakma değerinin yüzdesi (%)
Siegert katsayısı
Ölçülen uçucu gaz sıcaklığı (°C)
Ek hava sıcaklığı (°C)
Uçucu gazlarda yüzdelik olarak gösterilen ölçülmemiş CO2 konsantrasyonu
Hg
Hf
=c·
Tgas
Tair
%CO 2
Denklem 3.4
Siegert katsayısı uçucu gaz sıcaklığına, CO2 konsantrasyonuna ve yakıt cinsine bağlıdır. Aşağıdaki tabloda çeşitli değerlere yer verilmiştir:
Yakıt cinsi
Taş kömürü
Ağır yakıt
Petrol
Doğal gaz (LCV)
Doğal gaz (HCV)
Siegert coefficient
0.6459 + 0.0000220 x tgas + 0.00473 x CO2
0.5374 + 0.0000181 x tgas + 0.00717 x CO2
0.5076 + 0.0000171 x tgas + 0.00774 x CO2
0.385+ 0.00870 x CO2
0.390+ 0.00860 x CO2
Tablo 3.3: Farklı yakıt cinsleri için Siegert katsayısının hesaplanması [29, Maes, 2005]
Örnek : yüksek kaliteli doğal gazla yakılmış bir kazanın uçucu gaz verileri:: tgas =
240 °C ve CO2 = 9.8 %. Ek hava değiştirilmiştir ve kazan dairesine yakın daha sıcak hava içeri alınmştır. Daha önce hava, dış sıcaklık derecesiyle içeri alınmaktaydı.
Dış sıcaklık ortalama 10 °C ike kazan dairesinin yakınında yıllık ortalama sıcaklık 30 °C’dir.
Bu durumda Siegert katsayısı: 0.390 + 0.00860 x 9.8 = 0.4743.
Müdahale öncesi, uçucu gaz kaybı aşağıdaki gibiydi:
WR 0.4743
240 10
= 11.1 %
9 .8
Müdahale sonrası böyle olmuştur:
WR 0.4743
240 30
= 10.2 %
9 .8
Hava girişinin yeniden konumlandırılmasıyla bu, %0.9 oranında verimlilik anlamına gelmektedir.
Uygulanabilirlik
Hava ön ısıtıcının kurulması yeni bir kazan için hesaplıdır. Hava tedairğindeki değişiklikler ya da APH’nin kurulması alev güvenliği ya da teknik sebeplerden ötürü sınırlandırılmaktadır. Mevcut kazana SPH kurulması işlemi daha karmaşıktır ve verimliliği daha azdır.
Enerji Verimliliği
125
Bölüm 3
Hava ön ısıtıcıları gaz-gaz değiştiricilerdir ve bunları tasarımları sıcaklık aralığına bağlıdır. Hava ön ısıtıcılar doğal çekişli kazanlar için kullanılamaz.
Önceden ısıtılmış su sıcak su sistemlerinde kazan besleme malzemesi olarak kullanılabilir. (bölge planları gibi)
Finansman
Uygulamada yakma havasının önceden ısıtılması ile elde edilecek tasarruflar üretilen buhar hacminin birkaç yüzdesine denk gelmektedir. (Tablo3.4’te gösterildiği gibi) Bu sebeple küçük kazanlarda bile enerji tasarrufları
Yılda birkaç GWh olmaktadır. Örneğin 15 MW’lık kazanla yılda yaklaşık ,
2 GWh tasarruf yapılabilir bu da yıllık EUR 30 000 ve 400 t CO2 tasarrufu anlamıda gelir.
Enerji tasarrufları
CO2 azaltma
EURO bazında tasarruf
Yıılık çalışma saatleri
Birim
MWh/yıl
ton/yıl
EURO/yıl
saat/yıl
değer
birkaç bin
birkaç bin
onbinler
8700
Tablo 3.4: yakma havasının yeniden ısıtılması sonucu elde edilebilecek tasarruflar
[28, Berger, 2005]
Uygulama için itici güç
Proseslerin enerji verimliliğinin artırılması
Örnekler
Yaygın olarak kullanılanlar
Kaynak bilgi
[29, Maes, 2005], [16, CIPEC, 2002]
3.1.2
İyileştirici ve yenileyici kazanlar
Sanayide kazan ısıtma proseslerinin en büyük sorunu enerji kayıplarıdır. Uçucu gazların 1300 °C sıcaklıkta olmasına rağmen konvansiyonel teknoloji ile ısı girdisinin yaklaşık %70’i kayba uğramaktadır. Bu sebeple enerji tasarruf önlemleri yüksek sıcaklıktaki( 400 -1600 °C) prosesler için hayati öneme sahiptir.
Tanım
Bu yüzden iyileştirici ve iyileştirici kazanlar yakma havasının önceden ısıtılmasıyla doğrudan atık ısı geri kazanımı sağlamak amacıyla geliştirilmiştir. İyileştirici, gelen yakma havasını önceden ısıtmak için ocaktaki atık gazda bulunan ısıyı çıkaran ısı değiştiricidir. Soğuk hava yakma sistemleriyle kıyaslandığında iyileştiriciler yaklaşık %30 oranında enerji tasarrufu sağlar. Ancak bunlar havayı maksimum 550 600 °C’ye kadar önceden ısıtır. İyileştirici kazanlar yüksek sıcaklıktaki proseslerde de kullanılabilir. (700- 1100 °C).
Yenileyici kazanlar çiftler halinde çalışır ve seramik ısı yenileyiciler kullanan kısa süreli ısı ilkelerine bağlı olarak işlerler. (bkz. Bölüm 3.3. ) kazan atık gazlarından %85- 90 oranında ısının geri dönüştürülmesini sağlarlar. Bu yüzden gelen yakma havası, kazanın çalışma sıcaklığından 100 150 °C daha az sıcaklıkta çalışabilir (yüksek sıcaklık) uygulama sıcaklıkları 800- 1500 °C arasında değişir. Yakıt tüketimi ise %60 a kadar azaltılabilir.
126
Enerji Verimliliği
Bölüm 3
Resim 3.3.yenileyici kazanların çalışma prensipleri [17, Åsbland, 2005]
İyileştirici ve yenileyici kazanlar (HiTAC teknolojisi) homojen alev sıcaklığı ile yeni geliştirilmiş yakma modellerinde uygulanabilir. (alevsiz yakma bkz. Bölüm 5.1) (genişletilen yakma alanında konvansiyonel alevin doruk sıcaklığı olmadan)
Hava sıcaklığı (°C)
1000
Yüksek sıcaklıktaki
Alev bölgesi
(yüksek sıcaklıkta yakma)
Dostları ilə paylaş: |