{"id":517,"date":"2010-02-01T18:35:09","date_gmt":"2010-02-01T16:35:09","guid":{"rendered":"http:\/\/imsanyapi.com.tr\/blog\/?p=517"},"modified":"2023-04-27T22:28:04","modified_gmt":"2023-04-27T20:28:04","slug":"kazanlarda-enerji-verimliligi-ve-emisyonlar","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/imsanyapi.com.tr\/blog\/?p=517","title":{"rendered":"Kazanlarda Enerji Verimlili\u011fi ve Emisyonlar"},"content":{"rendered":"

\u00d6ZET<\/strong><\/p>\n

Kazanlarda enerji verimlili\u011fi, yanman\u0131n m\u00fckemmelli\u011fine ve yanma sonucu a\u00e7\u0131\u011fa \u00e7\u0131kan \u0131s\u0131 enerjisinin kazan i\u00e7indeki ak\u0131\u015fkana transfer oran\u0131na, baca gaz\u0131 emisyonlar\u0131 ise yine yanman\u0131n kalitesine, ocak ve br\u00fcl\u00f6r tasar\u0131m\u0131na, ayr\u0131ca kullan\u0131lan yak\u0131t i\u00e7erisindeki kirleticilere ba\u011fl\u0131 olmaktad\u0131r. Bu nedenle, i\u015fletme d\u00f6neminde, kazanlarda termik verimin s\u00fcrekli olarak y\u00fcksek tutulabilmesi ve emisyonlar\u0131n kontrol edilebilmesi i\u00e7in “baca gaz\u0131 analiz\u00f6rleri<\/strong>” yard\u0131m\u0131yla, baca gaz\u0131 bile\u015fenlerinin s\u00fcrekli veya periyodik olarak izlenmesi ve yanmaya etki eden parametrelere zaman\u0131nda m\u00fcdahele edilmesi, ayr\u0131ca br\u00fcl\u00f6rlerin duru\u015f duru\u015f zamanlar\u0131nda kazanlar\u0131n neden oldu\u011fu i\u00e7 so\u011fuma kay\u0131plar\u0131n\u0131n minimize edilmesi \u00f6nemli olmaktad\u0131r.<\/p>\n

Bu \u00e7al\u0131\u015fmada, kazanlar\u0131n verimli i\u015fletilebilmesini teminen, baca gaz\u0131 analizlerinin irdelenerek br\u00fcl\u00f6rlerde al\u0131nmas\u0131 gereken \u00f6nlemler, kazanlarda i\u00e7 so\u011fumaya neden olan fakt\u00f6rler ile yak\u0131t ve yak\u0131c\u0131lardan kaynaklanan emisyonlar konusunda, somut baca gaz\u0131 analiz \u00f6rneklerinden de yararlan\u0131larak mekanik tesisat tasar\u0131mc\u0131lar\u0131na, uygulay\u0131c\u0131lara ve i\u015fletmecilere baz\u0131 mesajlar verilmeye \u00e7al\u0131\u015f\u0131lmaktad\u0131r.<\/p>\n

1.G\u0130R\u0130\u015e<\/strong><\/p>\n

Kazanlarda baca gaz\u0131 analizlerinin de\u011ferlendirilmesine ba\u015flamadan \u00f6nce yanman\u0131n kimyasal denklemlerini hat\u0131rlamak yararl\u0131 olacakt\u0131r. Yak\u0131t tamamen yand\u0131\u011f\u0131nda, i\u00e7erisindeki karbon (C) karbondioksite (CO2<\/sub>), hidrojen(H2<\/sub>) su buhar\u0131na (H2<\/sub>O), k\u00fck\u00fcrt (S) k\u00fck\u00fcrt- dioksite (SO2<\/sub>) d\u00f6n\u00fc\u015fmektedir.<\/p>\n

\"kazanlarda_ideal_yanma\"<\/a><\/p>\n

\u015eekil1. \u0130deal hava gaz kar\u0131\u015f\u0131m\u0131, tam yanma, at\u0131kgaz temiz ve verim y\u00fcksektir.<\/p>\n

Tam Yanma<\/strong><\/span><\/p>\n

C + O2<\/sub> \u2192 CO2<\/sub> + 8113 kcal\/kg-C \u00a0 (1)<\/p>\n

2H2<\/sub> + O2<\/sub> \u2192 2H2<\/sub>O + 34650 kcal\/kg-H \u00a0 (2)<\/p>\n

S + O2<\/sub> \u2192 SO2<\/sub> + 2250 kcal\/kg-S \u00a0 (3)<\/p>\n


\n<\/a>\"kazanlarda_hava_katsayisi_dusuk_yanma\"<\/a><\/p>\n

\u015eekil 2. Hava yani oksijen yetersiz, isli at\u0131kgaz , d\u00fc\u015f\u00fck verim ve kazanda y\u0131pranma s\u00f6z konusudur.<\/p>\n

\u00a0<\/a><\/p>\n

Eksik Yanma<\/strong><\/span><\/p>\n

2C + O2<\/sub> \u2192 2CO + 2467 kcal\/kg-C\u00a0 (4)<\/p>\n

\"kazanlarda_hava_katsayisi_fazla_yanma\"<\/a>
\n<\/a><\/p>\n

\u015eekil3. Hava yani oksijen a\u015f\u0131r\u0131 fazla oldu\u011fundan havay\u0131 \u0131s\u0131tan bir sistem.<\/p>\n

Buradan da g\u00f6r\u00fclebilece\u011fi gibi, yetersiz oksijen sonucu karbonun karbondioksite d\u00f6n\u00fc\u015femeden karbonmonoksit halinde kalmas\u0131yla kaybedilen enerji miktar\u0131 %70 mertebesinde<\/span><\/strong><\/span> <\/span>olmaktad\u0131r. Bu kayg\u0131yla, m\u00fckemmel yanman\u0131n sa\u011flanmas\u0131 i\u00e7in, genel bir kural olarak yak\u0131ta verilen hava belirli oranda artt\u0131r\u0131lmaktad\u0131r.<\/span> Buna “hava fazlal\u0131k katsay\u0131s\u0131” <\/strong>denilmektedir. Yak\u0131t cinsine ba\u011fl\u0131 olarak de\u011fi\u015fen bu katsay\u0131n\u0131n gere\u011finden az olmas\u0131 halinde karbonmonoksit olu\u015fmakta, \u00fcretilen enerji azalmakta, islilik ba\u015flamakta, yanma verimi d\u00fc\u015fmekte, s\u00f6z konusu hava fazlal\u0131k katsay\u0131s\u0131n\u0131n gere\u011finden fazla olmas\u0131 halinde ise karbonmonoksit azal\u0131rken, yanmaya i\u015ftirak etmeyen hava ocakta \u0131s\u0131t\u0131larak bacadan at\u0131lmakta, yanma bozulmakta, yanma verimi d\u00fc\u015fmektedir. Bu nedenle, i\u015fletme s\u0131ras\u0131nda yanman\u0131n optimizasyonu i\u00e7in baca gaz\u0131 analiz\u00f6rleri yard\u0131m\u0131yla, baca gaz\u0131 bile\u015fenleri kolayca elde edilip de\u011ferlendirilebilmekte, br\u00fcl\u00f6r ve kazanlara an\u0131nda m\u00fcdahale edilebilmektedir. A\u015fa\u011f\u0131da baca gaz\u0131 analizlerinin belli ba\u015fl\u0131 parametreleri de\u011ferlendirilmektedir.<\/p>\n

2. BACA GAZI B\u0130LE\u015eENLER\u0130, EM\u0130SYONLAR <\/strong><\/p>\n

a) Oksijen (O2<\/sub>) <\/strong>
\nYak\u0131t cinsine ve hava fazlal\u0131k katsay\u0131s\u0131na ba\u011fl\u0131 olarak, karbonmonoksit olu\u015fumuna neden olmayacak \u015fekilde, baca gazlar\u0131 i\u00e7erisinde oksijen oran\u0131n\u0131n m\u00fcmk\u00fcn oldu\u011funca d\u00fc\u015f\u00fck olmas\u0131 istenmektedir. Do\u011falgazda %2-3, s\u0131v\u0131 yak\u0131tta %3-4, kat\u0131yak\u0131tta %5-6 oksijen oran\u0131 baca gaz\u0131 analizleri i\u00e7in ideal de\u011ferler olarak kabul edilmektedir.<\/p>\n

b) Karbondioksit (CO2<\/sub>) <\/strong>
\nYak\u0131t cinsine ba\u011fl\u0131 olarak karbondioksitin baca gazlar\u0131 i\u00e7erisinde y\u00fcksek oranda bulunmas\u0131 tercih nedeni olmaktad\u0131r. Do\u011falgazda %11, s\u0131v\u0131 yak\u0131tta %14, kat\u0131 yak\u0131tta %14 karbondioksit de\u011ferleri, baca gaz\u0131 analizleri i\u00e7in uygun mertebeler olarak s\u00f6ylenebilmektedir. Konumuzla direkt ilgili olmamakla birlikte, iyi bir yanman\u0131n do\u011fal sonucu olarak baca gazlar\u0131nda y\u00fcksek oranda arzu edilen karbondioksit atmosferde neden oldu\u011fu sera etkisiyle son y\u0131llarda emisyon kabul edilmektedir. Burada \u00e7\u00f6z\u00fcm, d\u00fc\u015f\u00fck karbon oranl\u0131, y\u00fcksek hidrojen ihtiva eden yak\u0131tlar\u0131n yayg\u0131nla\u015fmas\u0131 ve fosil yak\u0131t kullan\u0131m\u0131n\u0131n zaman i\u00e7erisinde s\u0131n\u0131rland\u0131r\u0131lmas\u0131yla m\u00fcmk\u00fcn g\u00f6r\u00fclmektedir.<\/p>\n

c) Karbonmonoksit (CO) <\/strong>
\nNeden oldu\u011fu enerji kayb\u0131 ve islilik sonucu kirlenme nedeniyle karbonmonoksit, baca gazlar\u0131 i\u00e7erisindearzu edilmemekte ve emisyon kabul edilmektedir. Yak\u0131ta verilen oksijen art\u0131r\u0131larak, eksik yanmatamamlanmak suretiyle karbonmonoksit mutlaka karbondioksite d\u00f6n\u00fc\u015ft\u00fcr\u00fclmelidir. Baca gaz\u0131analizlerinde karbonmonoksit miktar\u0131 100 ppm de\u011ferine kadar normal kabul edilebilmektedir.<\/p>\n

d) K\u00fck\u00fcrtdioksit (SO2<\/sub>) <\/strong>
\nYak\u0131t i\u00e7erisindeki k\u00fck\u00fcrt\u00fcn yanmas\u0131yla ortaya \u00e7\u0131kan k\u00fck\u00fcrtdioksit, \u00e7evre i\u00e7in tehlikeli emisyonlar\u0131n ba\u015f\u0131nda kabul edilmektedir. Br\u00fcl\u00f6r ve kazanda al\u0131nacak \u00f6nlemlerle ilgisi olmayan bu gaz, ancak d\u00fc\u015f\u00fck k\u00fck\u00fcrtl\u00fc yak\u0131tlarla baca gazlar\u0131nda azalt\u0131labilmektedir. Do\u011falgaz kullan\u0131m\u0131nda, baca gaz\u0131nda “0” olan k\u00fck\u00fcrtdioksit de\u011feri, %0,5 k\u00fck\u00fcrt ihtivaeden ithal k\u00f6m\u00fcr kullan\u0131ld\u0131\u011f\u0131nda, baca gazlar\u0131nda 150-200 ppm de\u011ferlerinde olabilmektedir. K\u00fck\u00fcrtdioksitin,baca gazlar\u0131nda, d\u00fc\u015f\u00fck s\u0131cakl\u0131klarda, su buhar\u0131 ile birle\u015ferek s\u00fclfirik asite d\u00f6n\u00fc\u015ft\u00fc\u011f\u00fc ve kazanlarda tahribatlara neden oldu\u011fu bilinmektedir.<\/p>\n

e) Azotoksitler (NOx<\/sub>) <\/strong>
\nYak\u0131t cinsine ba\u011fl\u0131 olarak, oca\u011fa verilen havan\u0131n fazlal\u0131k katsay\u0131s\u0131 ile ocak dizayn\u0131ndan kaynaklanan nedenlerle olu\u015fan azotoksitler, \u00e7evre a\u00e7\u0131s\u0131ndan emisyon kabul edilmektedir. Yak\u0131t hava ayar\u0131n\u0131n elverdi\u011fi oran d\u0131\u015f\u0131nda azotoksitlere m\u00fcdahale imkan\u0131 bulunmamakta, kazan al\u0131m\u0131 s\u0131ras\u0131nda dikkate al\u0131nmas\u0131 gereken bir parametre olarak de\u011ferlendirilmektedir. G\u00fcn\u00fcm\u00fczde yeni yeni tart\u0131\u015f\u0131lmakta olan, \u201cD\u00fc\u015f\u00fck Ocak Y\u00fck\u00fc (Maksimum 1.3 MW\/m\u00b3)\u201d , Baca Gazlar\u0131 Resirk\u00fclasyon Sistemi\u201d ve \u201cD\u00fc\u015f\u00fck NOx<\/sub> Br\u00fcl\u00f6rleri\u201d azotoksitlerle m\u00fccadelede etkin y\u00f6ntemler olarak kabul edilmektedir.<\/p>\n

f) Baca Gaz\u0131 S\u0131cakl\u0131\u011f\u0131 (T) <\/strong>
\nKazan\u0131 terk eden baca gazlar\u0131n\u0131n, yak\u0131t cinsine ve i\u00e7erisindeki k\u00fck\u00fcrt oran\u0131na ba\u011fl\u0131 olarak, m\u00fcmk\u00fcn mertebe d\u00fc\u015f\u00fck s\u0131cakl\u0131kta olmas\u0131 istenmektedir. Gere\u011finden fazla yak\u0131t debisi, yetersiz kazan \u0131s\u0131tma y\u00fczeyi ile duman borular\u0131ndaki kirlilik, y\u00fcksek baca gaz\u0131 s\u0131cakl\u0131\u011f\u0131na neden olmaktad\u0131r. Burada dikkat edilmesi gereken \u00f6nemli husus, baca gaz\u0131 analizlerinin kazan anma g\u00fcc\u00fcne uygun yak\u0131t debisinde yap\u0131lmas\u0131d\u0131r. Zira, d\u00fc\u015f\u00fck kazan kapasitelerinde baca gaz\u0131 s\u0131cakl\u0131\u011f\u0131n\u0131n da d\u00fc\u015f\u00fck \u00e7\u0131kmas\u0131 beklenen bir durum olmaktad\u0131r. Y\u00fcksek baca gaz\u0131 s\u0131cakl\u0131\u011f\u0131 verim kayb\u0131 demektir. Baca gaz\u0131 s\u0131cakl\u0131klar\u0131nda d\u00fc\u015f\u00fclebilecek minimum de\u011ferler, baca gazlar\u0131n\u0131n yo\u011fu\u015fma (\u00e7i\u011flenme) s\u0131cakl\u0131\u011f\u0131, ayr\u0131ca yak\u0131ttaki k\u00fck\u00fcrt (S) dolay\u0131s\u0131yla baca gaz\u0131ndaki k\u00fck\u00fcrt dioksit (SO2<\/sub>) ile ilgilidir. Baca gazlar\u0131 i\u00e7erisindeki k\u00fck\u00fcrt dioksit (SO2<\/sub>),subuhar\u0131 (H2<\/sub>O) ile d\u00fc\u015f\u00fck s\u0131cakl\u0131klarda reaksiyona girerek s\u00fclfirik asit (H2<\/sub>SO4<\/sub>) olu\u015fturmakta, bunun sonucu olarak da kazanlarda korozyonla istenmeyen tahribatlar meydana gelmektedir. Bu nedenle, i\u00e7erisinde yo\u011fu\u015fmaya izin verilmeyen normal \u00e7elik kazanlarda, do\u011falgaz kullan\u0131m\u0131nda 130-150 \u00b0C, kat\u0131 ve s\u0131v\u0131 yak\u0131t kullan\u0131m\u0131nda 130-175 \u00b0C baca gaz\u0131 s\u0131cakl\u0131klar\u0131 uygun de\u011ferler olarak kabul edilebilmektedir. Y\u00fcksek baca gaz\u0131 s\u0131cakl\u0131klar\u0131nda br\u00fcl\u00f6r ve kazana mutlaka m\u00fcdahale edilmeli, k\u0131smen kapasite d\u00fc\u015f\u00fcr\u00fclerek veya kazan borular\u0131na t\u00fcrb\u00fclat\u00f6rler ilave edilerek, baca gaz\u0131 s\u0131cakl\u0131\u011f\u0131 d\u00fc\u015f\u00fcr\u00fclmelidir. Her 20 \u00b0C baca gaz\u0131 s\u0131cakl\u0131k d\u00fc\u015f\u00fcm\u00fc, verimde %1 art\u0131\u015fa neden olmaktad\u0131r.<\/p>\n

g) Su Buhar\u0131 (H2<\/sub>O), Kondenzasyon <\/strong>
\nHidrojen k\u00f6kenli yak\u0131tlarda yanma sonucu olu\u015fan baca gaz\u0131 bile\u015fenlerinden birinin de su buhar\u0131 (H2<\/sub>O) oldu\u011fu ifade edilmi\u015fti.<\/p>\n

Yanma Denklemini hat\u0131rlayacak olursak:<\/p>\n

2H2<\/sub>+O2<\/sub>\u21922H2<\/sub>O+34650Kcal\/kg-H (5)<\/p>\n

Burada 4 gr hidrojen (H2<\/sub>), 32 gr oksijenle (O2<\/sub>) birle\u015ferek 36 gr su ( H2<\/sub>O ) olu\u015fturmaktad\u0131r. Bir ba\u015fka ifadeyle 1 gr hidrojen ( H2<\/sub> ), 9 gr su ( H2<\/sub>O) olu\u015fumuna neden olmakta, ortaya \u00e7\u0131kan su ise baca gazlar\u0131 i\u00e7erisinde su buhar\u0131 olarak kazan\u0131 terk etmektedir. S\u00f6z konusu suyun buharla\u015fabilmesi i\u00e7in \u00fcretilen \u0131s\u0131dan bir b\u00f6l\u00fcm\u00fc kullan\u0131lmakta ve kullan\u0131lan \u0131s\u0131 miktar\u0131 ise yak\u0131t\u0131n alt ve \u00fcst \u0131s\u0131l de\u011feri aras\u0131ndaki fark\u0131 meydana getirmektedir.<\/p>\n

Bu ifade form\u00fcle edilirse, \u00e7ok yakla\u015f\u0131k olarak;<\/p>\n

Hu<\/sub>=Ho<\/sub>\u2013600W [7]
\nHo<\/sub> = Yak\u0131t \u00dcst Is\u0131l De\u011feri ( Kcal\/kg )
\nW = Yanma Sonucu Olu\u015fan Su Miktar\u0131 ( kg )<\/p>\n

\u00d6rnekteki hidrojen ( H2<\/sub> ) i\u00e7in alt \u0131s\u0131l de\u011fer;
\nHu<\/sub> = 34650 \u2013 600 x 9 = 29250 Kcal\/kg\u2013H olmaktad\u0131r.
\nAyn\u0131 \u00f6rne\u011fi %95\u2019i metan (CH4<\/sub>) olan do\u011falgaz i\u00e7in yaparsak,<\/p>\n

Yanma Denklemi;<\/strong><\/p>\n

CH4<\/sub>+202<\/sub>\u2192CO2<\/sub>+2H2<\/sub>O+13250Kcal\/kg-CH4<\/sub> (6)<\/p>\n

Burada 16 gr metan (CH4<\/sub>), 64 gr oksijenle (O2<\/sub>) birle\u015ferek 36 gr su (H2<\/sub>O), yani 1gr metan (CH4<\/sub>), 2.25 gr su (H2<\/sub>O) olu\u015fturmaktad\u0131r. Metan (CH2<\/sub>)\u2019 \u0131n alt \u0131s\u0131l de\u011ferini hesaplayacak olursak ;<\/p>\n

Hu<\/sub> = 13250 \u2013 600 x 2.25 = 11900 Kcal\/kg- CH4<\/sub> olmaktad\u0131r.<\/p>\n

Metan (CH4<\/sub>)\u2019 \u0131n yo\u011funlu\u011fu\u00a0\u03b3 = 0.715 Kg\/Nm\u00b3 kabul edilirse (16 gr\/22.4 lt), Nm\u00b3 baz\u0131nda s\u00f6z konusu alt ve \u00fcst \u0131s\u0131l de\u011ferler ile yanma sonucu olu\u015fan su (H2<\/sub>O) miktar\u0131 ;<\/p>\n

Ho<\/sub> = 13250 x 0.715 = 9470 Kcal\/Nm\u00b3
\nHu<\/sub> = 11900 x 0.715 = 8510 Kcal\/Nm\u00b3
\nW = 2.25 x 0.715 = 1.60 kg-H2<\/sub>O\/Nm\u00b3-CH4<\/sub> olmaktad\u0131r.<\/p>\n

Bu de\u011ferler dikkate al\u0131nd\u0131\u011f\u0131nda, do\u011falgaz gibi hidrojen (H2<\/sub>) k\u00f6kenli yak\u0131tlar\u0131n kullan\u0131lmas\u0131nda yukar\u0131da s\u00f6z\u00fc edilen iki husus \u00f6nem kazanmaktad\u0131r. Bunlardan birincisi, baca gazlar\u0131 i\u00e7inde at\u0131lan su buhar\u0131n\u0131n bacada yo\u011fu\u015fmas\u0131 sonucu yapt\u0131\u011f\u0131 \u00e7\u00f6k\u00fcnt\u00fc ve tahribatlar\u0131n neden oldu\u011fu kazalar ( \u00f6rnek olarak 20 000 Kcal\/h kapasiteli bir kombi tam kapasitede 4.0 kg\/h su buhar\u0131 \u00fcretmektedir ), ikincisi ise alt ve \u00fcst \u0131s\u0131l de\u011ferler aras\u0131ndaki kullan\u0131lmayan fark\u0131n normal \u00e7elik kazanlarda yaratt\u0131\u011f\u0131 enerji kayb\u0131 olmaktad\u0131r. Alt \u0131s\u0131l de\u011fer baz al\u0131nd\u0131\u011f\u0131nda, yak\u0131t olarak, metan (CH4<\/sub>) k\u00f6kenli do\u011falgazda bu fark %11, hidrojende %18.5 mertebelerinde olmaktad\u0131r.
\nYeni teknoloji \u00fcr\u00fcn\u00fc kondenzasyonlu (yo\u011fu\u015fmal\u0131) do\u011falgaz kazanlar\u0131nda ise kazan i\u00e7inde veya kazana entegre yo\u011fu\u015fturucuda, baca gazlar\u0131nda bulunan su buhar\u0131n\u0131n yo\u011fu\u015fmas\u0131na izin verilmekte ve bu maksatla sistem d\u00f6n\u00fc\u015f suyu yo\u011fu\u015fturucudan ge\u00e7irilerek, do\u011falgaz i\u00e7in baca gaz\u0131 \u00e7i\u011flenme s\u0131cakl\u0131\u011f\u0131 olan 55 \u00baC \u2018ye kadar baca gaz\u0131 s\u0131cakl\u0131klar\u0131 d\u00fc\u015f\u00fcr\u00fclmekte, so\u011fuyan baca gaz\u0131n\u0131n \u0131s\u0131s\u0131na ek olarak, yo\u011fu\u015fan suyun gizli \u0131s\u0131s\u0131 da kazan i\u00e7indeki ak\u0131\u015fkana transfer edilmekte, yo\u011fu\u015fan su miktar\u0131na ba\u011fl\u0131 olarak normal kazanlara oranla %10-15 verim art\u0131\u015f\u0131 sa\u011flanabilmektedir. Alt \u0131s\u0131l de\u011fer esas al\u0131nd\u0131\u011f\u0131nda yo\u011fu\u015fmal\u0131 kazan verimleri g\u00fcn\u00fcm\u00fczde %100\u2019den b\u00fcy\u00fck ifadelerle an\u0131lmaktad\u0131r. Ancak \u00fcst
\n\u0131s\u0131l de\u011fere g\u00f6re s\u00f6z konusu verim her zaman %100\u2019den k\u00fc\u00e7\u00fckt\u00fcr.<\/p>\n

3. YANMA VER\u0130M\u0130, KAZAN VER\u0130M\u0130 <\/strong><\/p>\n

Baca gaz\u0131 analiz\u00f6r\u00fc taraf\u0131ndan, baca gazlar\u0131nda \u00f6l\u00e7\u00fclen, oksijen, karbondioksit, karbon monoksit, baca gaz\u0131 s\u0131cakl\u0131\u011f\u0131 ve ortam s\u0131cakl\u0131\u011f\u0131 gibi parametreler de\u011ferlendirilerek, yanma verimi (\u03b7y) otomatik olarak hesaplanabilmektedir. \u0130\u015fletmeci taraf\u0131ndan yanma verimi \u00fczerinde yorum yap\u0131l\u0131rken, sonuca etki eden fakt\u00f6rler kolayca g\u00f6r\u00fclebilmektedir. Yanma veriminden yola \u00e7\u0131karak, kazan veriminden (\u03b7k) s\u00f6z ederken, kazan radyasyon kay\u0131plar\u0131, k\u00fclde yanmam\u0131\u015f karbon kay\u0131plar\u0131 gibi \u00f6l\u00e7\u00fclmeyen de\u011ferler i\u00e7in yak\u0131t cinsine ve kazan kapasitesine ba\u011fl\u0131 olarak, yanma veriminden belirli bir oranda azaltma yapmak gerekmektedir. TS.4041 \u2019de kazan radyasyon kay\u0131plar\u0131, kapasite ve yak\u0131t cinsine ba\u011fl\u0131 olarak %0.7-3.0 aras\u0131nda verilmektedir. Baca gaz\u0131nda is ve kurum ile k\u00fcldeki yanmam\u0131\u015f karbon (C) dikkate al\u0131nd\u0131\u011f\u0131nda, yakla\u015f\u0131k kazan verimini belirlerken yanma veriminden radyasyon ve k\u00fcl kay\u0131plar\u0131 olarak d\u00fc\u015f\u00fclmesi gereken miktar, yakla\u015f\u0131k olarak, do\u011falgazda %1, fuel-oilde %2-3, k\u00f6m\u00fcrde ise %4-5 olarak kabul edilmektedir. Ancak, belirtilen y\u00f6ntemle, baca gaz\u0131 analiz\u00f6r\u00fc kullan\u0131larak kazan verimlerinin tespiti, i\u015fletmede yanman\u0131n optimizasyonu ile verimin y\u00fcksek tutularak enerji ekonomisi sa\u011flanmas\u0131na y\u00f6nelik olmal\u0131, s\u00f6z konusu y\u00f6ntem kazan verim ve kapasite de\u011ferlerinin tescilinde kullan\u0131lmamal\u0131d\u0131r.<\/p>\n

4. KAZAN KAPAS\u0130TES\u0130 <\/strong><\/p>\n

\u0130\u015fletmede baca gaz\u0131 analiz\u00f6r\u00fc yard\u0131m\u0131yla kazan veriminin (\u03b7k) yakla\u015f\u0131k olarak tespitini takiben yine yakla\u015f\u0131k olarak kazan kapasitesinin belirlenmesi de m\u00fcmk\u00fcn olabilmektedir. Bunun i\u00e7in rejim haline getirilmi\u015f kazanda, birim zamanda kullan\u0131lan yak\u0131t miktar\u0131n\u0131n do\u011fru olarak tespiti gerekmektedir.
\nKazan kapasite form\u00fcl\u00fcn\u00fc hat\u0131rlarsak;<\/p>\n

Qk<\/sub>=BxHu<\/sub>x\u03b7k [3]<\/p>\n

Qk<\/sub> = Kazan Kapasitesi ( Kcal\/h )
\nB = Yak\u0131t Debisi ( Kg\/h, Nm\u00b3\/h )
\nHu<\/sub> = Yak\u0131t Alt Is\u0131l De\u011feri ( Kcal\/kg, Kcal\/Nm\u00b3)
\n\u03b7k = Kazan Verimi ( % )<\/p>\n

Rejim haline getirilmi\u015f kazanda do\u011falgaz yak\u0131t debisinin tespiti kolay olup, do\u011falgaz sayac\u0131ndan okunan de\u011feri, saya\u00e7tan ge\u00e7en gaz\u0131n bas\u0131nc\u0131na g\u00f6re Nm\u00b3\/h olarak d\u00fczeltmek gerekir. S\u0131v\u0131 yak\u0131tta ise yak\u0131t debisinin tayini saya\u00e7 kullan\u0131lm\u0131yorsa g\u00fc\u00e7t\u00fcr. Ancak istenildi\u011fi takdirde, hacimsel debi takip edilerek k\u00fctlesel debi hesaplanabilir. Kat\u0131 yak\u0131tl\u0131
\nsistemlerde ise rejim haline getirilmi\u015f kazana kat\u0131 yak\u0131t\u0131n tart\u0131larak beslenmesi gerekir. M\u00fcmk\u00fcn mertebe sa\u011fl\u0131kl\u0131 bir kapasite ve verim tespiti yap\u0131lmak isteniyorsa, \u00e7\u0131kan k\u00fcl ve baca filtresinde (mevcutsa) biriken kurum miktar\u0131n\u0131n tart\u0131larak belirlenmesi, ayr\u0131ca kat\u0131 yak\u0131t ve k\u00fcl+kurum kar\u0131\u015f\u0131m\u0131n\u0131n alt \u0131s\u0131l de\u011ferlerinin uzman bir laboratuvarda tespiti gereklidir. Yo\u011fu\u015fmal\u0131 kazanlarda ise duyulur \u0131s\u0131dan kaynaklanan verim ve kapasitenin analiz\u00f6r yard\u0131m\u0131yla tespitinden sonra, test s\u0131ras\u0131nda birim zamanda yo\u011fu\u015fturucuda biriken su miktar\u0131 tart\u0131l\u0131p kazana transfer edilen gizli \u0131s\u0131 miktar\u0131 bulunarak (gizli \u0131s\u0131, 550 Kcal\/kg-su \u00fczerinden hesaplanabilir) duyulur \u0131s\u0131 miktar\u0131na eklenmek suretiyle toplam \u0131s\u0131 kapasitesi bulunabilir. Toplam \u0131s\u0131 kapasitesinin yak\u0131lan yak\u0131t miktar\u0131 ve alt \u0131s\u0131l de\u011ferinin \u00e7arp\u0131m\u0131na b\u00f6l\u00fcnmesiyle yo\u011fu\u015fmal\u0131 kazan\u0131n toplam verimi belirlenebilir. Alt \u0131s\u0131l de\u011fere g\u00f6re hesaplanan bu verim de\u011feri %100 \u2018den b\u00fcy\u00fck olabilir.<\/p>\n

5. YAKMA Y\u00d6NET\u0130M S\u0130STEMLER\u0130 <\/strong><\/p>\n

Yak\u0131t t\u00fcketimin b\u00fcy\u00fck de\u011ferlere ula\u015ft\u0131\u011f\u0131 b\u00fcy\u00fck kapasiteli kazanlarda, verimin kontrol\u00fc daha b\u00fcy\u00fck \u00f6nem arz etmekte ve bu i\u015f i\u00e7in tam otomatik mikro mod\u00fclasyonlu yakma y\u00f6netim ve oksijen trim kontrol sistemleri geli\u015ftirilmi\u015f bulunmaktad\u0131r. S\u00f6z konusu sistem ile baca analizleri s\u00fcrekli ve otomatik olarak yap\u0131lmakta, (O2<\/sub>), (CO2<\/sub>), (CO) ve baca gaz\u0131 s\u0131cakl\u0131\u011f\u0131 gibi baca gaz\u0131 parametreleri ile yanma verimi s\u00fcrekli izlenmekte, yak\u0131t karakterinde ve atmosferik \u015fartlarda olabilecek de\u011fi\u015fikliklerin \u00f6nceden ayarlanm\u0131\u015f parametrelere etkisi sistemin yak\u0131t\/hava ayar\u0131na otomatik m\u00fcdahalesi ile \u00f6nlenebilmekte, gerekti\u011finde frekans konvert\u00f6rl\u00fc br\u00fcl\u00f6r fanlar\u0131 ile e\u015fg\u00fcd\u00fcml\u00fc \u00e7al\u0131\u015farak fan enerji t\u00fcketiminden tasarruf sa\u011flanmakta, hassas ve oransal kontrol ile tam yanma sonucu sistem verimi y\u00fckseltilmekte ve yak\u0131t tasarrufu sa\u011flanmakta, ayr\u0131ca, sistem otomatik kalibrasyon ve hata tespitine imkan vermekte ve bina otomasyon sistemlerine de entegre edilebilmektedir.<\/p>\n

6. \u0130\u00c7 SO\u011eUMA KAYIPLARI <\/strong><\/p>\n

G\u00fcn\u00fcm\u00fczde kazan verimleri y\u0131ll\u0131k verim ifadesiyle an\u0131lmaktad\u0131r. Bu de\u011fer, kazanlar\u0131n bir i\u015fletme sezonu i\u00e7erisinde, \u00e7al\u0131\u015fma ve bekleme zamanlar\u0131n\u0131n toplam\u0131nda, ortalama olarak ger\u00e7ekle\u015ftirdi\u011fi bir verim ifadesi olmaktad\u0131r. Br\u00fcl\u00f6rlerin \u00e7al\u0131\u015fma s\u00fcrecinde ortaya koydu\u011fu verim, bekleme zamanlar\u0131nda kazan i\u00e7 so\u011fuma kay\u0131plar\u0131n\u0131n etkisiyle, y\u0131ll\u0131k ortalamada daha k\u00fc\u00e7\u00fck bir de\u011fer olarak kar\u015f\u0131m\u0131za \u00e7\u0131kmaktad\u0131r. Y\u0131ll\u0131k verimi, br\u00fcl\u00f6rlerin i\u015fletmede kalma s\u00fcresinin b\u00fcy\u00fckl\u00fc\u011f\u00fc olumlu, kazan ve br\u00fcl\u00f6r niteli\u011finden kaynaklanan hava ka\u00e7aklar\u0131 ise olumsuz etkilemektedir.<\/p>\n

Duru\u015fa ge\u00e7en s\u0131cak bir kazanda, baca \u00e7eki\u015fi etkisiyle, yanma odas\u0131na ve duman borular\u0131na giren kontrols\u00fcz hava kazan\u0131 so\u011futmakta ve \u0131s\u0131nm\u0131\u015f olarak bacadan d\u0131\u015far\u0131 at\u0131lmaktad\u0131r. \u0130\u00e7 so\u011fuma kay\u0131plar\u0131n\u0131n azalt\u0131lmas\u0131nda br\u00fcl\u00f6r ve kazan dizayn\u0131nda al\u0131nmas\u0131 gereken tedbirler \u00f6nem kazanmaktad\u0131r.
\nTek kademeli br\u00fcl\u00f6rlerde, genellikle emi\u015f hava damperi bulunmamakta ve duru\u015f zamanlar\u0131nda direkt olarak a\u00e7\u0131k kalmaktad\u0131r. \u0130ki kademeli ve oransal kontroll\u00fc br\u00fcl\u00f6rlerde mevcut olan hava damperi duru\u015f zamanlar\u0131nda kapanmaktad\u0131r. Ancak, bir k\u0131s\u0131m \u00e7ift kademeli ve oransal br\u00fcl\u00f6rde ana \u015falterden direkt kapatma halinde damper a\u00e7\u0131k kalabilmektedir. Bu nedenle br\u00fcl\u00f6r kapat\u0131lacaksa termostat\u0131n sistemi durdurmas\u0131n\u0131 beklemekte yarar g\u00f6r\u00fclmektedir. Ayr\u0131ca, br\u00fcl\u00f6r hava damperlerinin tam olarak kapan\u0131p kapanmad\u0131\u011f\u0131n\u0131 zaman zaman kontrol etmek gerekmektedir.
\nKazanlarda hava ka\u00e7aklar\u0131n\u0131n \u00f6nlenebilmesi i\u00e7in \u00f6n duman kapaklar\u0131 contal\u0131 ve tam s\u0131zd\u0131rmaz olmal\u0131, kapand\u0131\u011f\u0131nda t\u00fcm kapak profili kazana d\u00fczg\u00fcn bir \u015fekilde basmal\u0131d\u0131r. Br\u00fcl\u00f6r ba\u011flant\u0131 flan\u015f\u0131 contal\u0131 ve muntazam olmal\u0131, g\u00f6zetleme deli\u011fi kullan\u0131m d\u0131\u015f\u0131nda mutlaka kapanabilir olmal\u0131d\u0131r. Patlama kapaklar\u0131 kas\u0131nt\u0131l\u0131 olmamal\u0131, contal\u0131 ve tam olarak kapanabilmelidir.
\nS\u0131cak kazanlarda baca \u00e7eki\u015f etkisinin yaratt\u0131\u011f\u0131 hava sirk\u00fclasyonunun neden oldu\u011fu \u0131s\u0131 kay\u0131plar\u0131 a\u015fa\u011f\u0131da teorik olarak incelenmektedir.<\/p>\n

a) Baca \u00c7eki\u015f Etkisi (\u0394P) : [2] [5] <\/strong><\/p>\n

\u0394P = H x (\u03b32<\/sub> -\u03b31<\/sub>) (mmSS, kg\/m\u00b2) (7)<\/p>\n

H = Baca y\u00fcksekli\u011fi (m)<\/p>\n

\u03b31<\/sub> = Kazan s\u0131cakl\u0131\u011f\u0131ndaki havan\u0131n yo\u011funlu\u011fu (kg\/m\u00b3)<\/p>\n

\u03b32<\/sub> = D\u0131\u015f s\u0131cakl\u0131ktaki havan\u0131n yo\u011funlu\u011fu (kg\/m\u00b3)<\/p>\n

Baca \u00e7eki\u015f etkisi, baca y\u00fcksekli\u011fi ve kazan s\u0131cakl\u0131\u011f\u0131 ile d\u0131\u015f hava s\u0131cakl\u0131\u011f\u0131 aras\u0131ndaki farkla orant\u0131l\u0131 olarak artmaktad\u0131r.
\n
\nb) Bacadaki S\u0131cak Havan\u0131n H\u0131z\u0131 (W) : [5]<\/strong><\/p>\n

W = (2xgx\u0394p\/\u03b31<\/sub>)\u00bd (m\/sn) (8)<\/p>\n

Bacadaki s\u0131cak havan\u0131n h\u0131z\u0131, baca \u00e7eki\u015fi ile do\u011fru orant\u0131l\u0131 olarak artmaktad\u0131r.<\/p>\n

c) Baca Kesiti (F) : [3] [4]<\/strong><\/p>\n

F = n xQk<\/sub>\/(H)\u00bd (9)<\/p>\n

Qk<\/sub> = Kazan Kapasitesi ( Kcal\/h )
\nF = Baca Kesiti ( cm\u00b2 )
\nH = Baca Y\u00fcksekli\u011fi ( m )
\nn = 0,012 ( Do\u011falgaz )
\nn = 0,020 ( S\u0131v\u0131 Yak\u0131t )
\nn = 0,030 ( Kat\u0131 Yak\u0131t )<\/p>\n

Baca kesiti, kazan kapasitesi ve yak\u0131ta ba\u011fl\u0131 baca katsay\u0131s\u0131 ile do\u011fru orant\u0131l\u0131 olarak artarken bacay\u00fcksekli\u011finin karek\u00f6k\u00fc ile ters orant\u0131l\u0131 olarak azalmaktad\u0131r.<\/p>\n

d) Bacada S\u0131cak Hava debisi (V) : [5]<\/strong><\/p>\n

V=FxWx3600 (m3\/h) (10)
\nF = Baca Kesiti (m\u00b2)
\nW = Hava H\u0131z\u0131 ( m\/sn )<\/p>\n

Bacadaki s\u0131cak hava debisi, baca kesiti ve hava h\u0131z\u0131yla do\u011fru orant\u0131l\u0131 olarak artmaktad\u0131r.<\/p>\n

e) Bacada S\u0131cak Hava \u0130le Ta\u015f\u0131nan Enerji (Q) : [6]<\/strong><\/p>\n

Q = V x \u03b31<\/sub> x (T1<\/sub>-T2<\/sub>) x Cp<\/sub> (Kcal\/h) (11)<\/p>\n

T1<\/sub> = Kazan s\u0131cakl\u0131\u011f\u0131 (\u00b0C)
\nT2<\/sub> = D\u0131\u015f hava s\u0131cakl\u0131\u011f\u0131 (\u00b0C)
\nCp<\/sub> = Havan\u0131n \u0131s\u0131nma \u0131s\u0131s\u0131 (Kcal\/kg\u00b0K)<\/p>\n

Bacada s\u0131cak hava ile ta\u015f\u0131nan \u0131s\u0131 miktar\u0131, hava debisi, kazan ve d\u0131\u015f hava s\u0131cakl\u0131\u011f\u0131 aras\u0131ndaki fark ile do\u011fru orant\u0131l\u0131 olarak artmaktad\u0131r.<\/p>\n

Kazanlarda i\u00e7 so\u011fuma kay\u0131plar\u0131n\u0131n y\u0131ll\u0131k verime etkisinin tespitinde, br\u00fcl\u00f6rlerin devrede kalma s\u00fcresi, y\u0131ll\u0131k toplam i\u015fletme s\u00fcresi, kazan s\u0131cakl\u0131\u011f\u0131, d\u0131\u015f hava s\u0131cakl\u0131\u011f\u0131n\u0131n de\u011fi\u015fimi ve kazan s\u0131zd\u0131rmazl\u0131\u011f\u0131 gibi parametrelerde bir tak\u0131m kabuller yapmak gerekmektedir. Bu nedenle, kazan ve yak\u0131t cinsine ba\u011fl\u0131 olarak i\u00e7 so\u011fuma kay\u0131plar\u0131 konusunda, bu a\u015famada birtak\u0131m de\u011ferler vermek yerine, yukar\u0131dabelirtilen teorik ifadelerden yola \u00e7\u0131k\u0131larak, de\u011fi\u015fmeyen genel sonu\u00e7lar a\u015fa\u011f\u0131da ifade edilmektedir.<\/p>\n

Buna g\u00f6re;<\/p>\n

1- Kazan, br\u00fcl\u00f6r kapasiteleri, baca kesitleri gere\u011finden b\u00fcy\u00fck olmamal\u0131d\u0131r.<\/p>\n

2- \u00c7ift kademeli veya mod\u00fclasyonlu br\u00fcl\u00f6rler kullan\u0131lmak suretiyle, br\u00fcl\u00f6rlerin y\u0131ll\u0131k sezonda devrede kalma s\u00fcresi art\u0131r\u0131lmal\u0131d\u0131r.<\/p>\n

3- Kar\u0131\u015ft\u0131r\u0131c\u0131 vanalarla yap\u0131lan otomatik kontrolde, 80-90\u00b0C gibi sabit bir kazan suyu s\u0131cakl\u0131\u011f\u0131 yerine, kar\u0131\u015f\u0131m suyundan +5\u00b0C gibi bir de\u011fer fazlas\u0131yla, de\u011fi\u015fken kazan suyu s\u0131cakl\u0131\u011f\u0131 tercih edilmelidir.<\/p>\n

4- Br\u00fcl\u00f6r giri\u015f hava damperi, br\u00fcl\u00f6r ba\u011flant\u0131 flan\u015f\u0131, \u00f6n duman kapaklar\u0131, patlama kapa\u011f\u0131, g\u00f6zetleme cam\u0131 contal\u0131 ve tam s\u0131zd\u0131rmaz olmal\u0131d\u0131r.<\/p>\n

5- Hava giri\u015f damperi olmayan, tek kademeli br\u00fcl\u00f6rler ile s\u0131zd\u0131rmazl\u0131\u011f\u0131 sa\u011flanamayan kazanlarda,otomatik baca kapatma klapesi tesisi d\u00fc\u015f\u00fcn\u00fclmelidir.<\/p>\n

6- Belirli kazan kapasitesinde, baca y\u00fcksekli\u011fine ba\u011fl\u0131 olarak baca kesiti darald\u0131\u011f\u0131ndan, bacadaki s\u0131cak hava debisi sabit kalmakta, dolay\u0131s\u0131yla baca y\u00fcksekli\u011finin i\u00e7 so\u011fuma kay\u0131plar\u0131na etkisiolmamaktad\u0131r.<\/p>\n

7. SONU\u00c7<\/strong>
\nKazanlarda verimin y\u00fcksek tutulabilmesi i\u00e7in b\u00fcy\u00fck tesislerde s\u00fcrekli, k\u00fc\u00e7\u00fck tesislerde periyodik olarak baca gaz\u0131 analiz\u00f6r\u00fc kullanma al\u0131\u015fkanl\u0131\u011f\u0131 kazan\u0131lmal\u0131, y\u0131ll\u0131k ortalama verimde kayba u\u011framamak i\u00e7in, duru\u015f zamanlar\u0131n\u0131n neden oldu\u011fu i\u00e7 so\u011fuma kay\u0131plar\u0131n\u0131n \u00f6nlenmesi maksad\u0131yla, kazan ve br\u00fcl\u00f6r kapasitesinin, baca kesitinin tayininde dikkatli olunmal\u0131, m\u00fcmk\u00fcn oldu\u011funca iki kademeli veya mod\u00fclasyonlu br\u00fcl\u00f6rler tercih edilmeli, kazan suyu s\u0131cakl\u0131\u011f\u0131 gere\u011finden y\u00fcksek tutulmamal\u0131, mutlaka tam s\u0131zd\u0131rmaz kazanlar kullan\u0131lmal\u0131, s\u0131zd\u0131rmazl\u0131\u011f\u0131n garanti edilmedi\u011fi kazanlarda otomatik baca kapama d\u00fczene\u011fi kullan\u0131m\u0131 d\u00fc\u015f\u00fcn\u00fclmeli, 1.500.000 \u2013 2.000.000 Kcal\/h ve daha b\u00fcy\u00fck kapasiteli kazanlarda yanman\u0131n s\u00fcrekli kontrol edilip, br\u00fcl\u00f6r ayarlar\u0131na s\u00fcrekli m\u00fcdahalenin yap\u0131larak verimin
\ns\u00fcrekli maksimumda tutulabildi\u011fi tam otomatik mikro mod\u00fclasyonlu, yak\u0131t\/hava oran kontrollu yakma y\u00f6netim ve oksijen trim kontrol sistemleri tesis edilmeli, m\u00fcmk\u00fcn mertebe, do\u011falgaz gibi hidrojen k\u00f6kenli yak\u0131tlarda, yanma sonucu baca gazlar\u0131nda olu\u015fan su buhar\u0131n\u0131n sistem d\u00f6n\u00fc\u015f suyu yard\u0131m\u0131yla so\u011futularak yo\u011fu\u015fturulmas\u0131yla, duyulur \u0131s\u0131ya ilaveten gizli \u0131s\u0131n\u0131n da kazan i\u00e7indeki ak\u0131\u015fkana transfer edilebildi\u011fi, daha y\u00fcksek verimli, \u00fcst \u0131s\u0131l de\u011fer kondenzasyon kazanlar\u0131 veya paslanmaz \u00e7elik yo\u011fu\u015fturuculu normal \u00e7elik kazanlar tercih edilmelidir.<\/p>\n

Kaynak: Termo Klima Dergisi ocak 2010 say\u0131s\u0131<\/p>\n

T\u00fcrk Tesisat M\u00fch. Dern Y\u00f6n. Kurulu Ba\u015fkan\u0131 Abdullah B\u0130LG\u0130N<\/p>\n

\n

<\/a><\/a><\/a><\/a>\n