Kazan ve Buhar Sistemlerinde Enerji Verimliliği: İşletme Örneği

Öz

Kazan, endüstrilerde ve enerji santrallerinde yaygın olarak kullanılan bir buhar üretim sistemidir. Dünyadaki enerji tüketiminin önemli bir kısmı kazanlarda tüketilmektedir. Kazan verimliliğinde yapılacak küçük bir iyileştirme, büyük miktarda fosil yakıt tasarrufu yapılmasına ve CO2 emisyonunun azaltılmasına yardımcı olacaktır. Bu çalışma, kazanlarda kullanılan enerji miktarını, enerji verimliliğini değerlendirmek için kullanılan yöntemleri, meydana gelen kayıpları ve nedenlerini, atık ısı geri kazanım yollarını ve teknolojileri kullanarak ısı kaybını en aza indirmeyi, bakım faaliyetlerinin rolünü göstermek amacı ile hazırlanmıştır. Deneysel çalışma ve ölçümler için örnek kazanlar bir Yağ Dönüşüm Firmasında Temin edilmiştir. Kazan sistemleri incelenmiş, verilere göre enerji tasarruf noktaları belirlenmiş buna göre gerekli tasarruf tedbirleri belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Kazanlarda verimlilik
• sanayi kazanları
• enerji tasarrufu

KAZAN VE BUHAR SİSTEMLERİNDE ENERJİ VERİMLİLİĞİ: İŞLETME ÖRNEĞİ

Öz

Kazan, endüstrilerde ve enerji santrallerinde yaygın olarak kullanılan bir buhar üretim sistemidir. Dünyadaki enerji tüketiminin önemli bir kısmı kazanlarda tüketilmektedir. Kazan verimliliğinde yapılacak küçük bir iyileştirme, büyük miktarda fosil yakıt tasarrufu yapılmasına ve CO2 emisyonunun azaltılmasına yardımcı olacaktır. Bu çalışma, kazanlarda kullanılan enerji miktarını, enerji verimliliğini değerlendirmek için kullanılan yöntemleri, meydana gelen kayıpları ve nedenlerini, atık ısı geri kazanım yollarını ve teknolojileri kullanarak ısı kaybını en aza indirmeyi, bakım faaliyetlerinin rolünü göstermek amacı ile hazırlanmıştır. Deneysel çalışma ve ölçümler için örnek kazanlar bir Yağ Dönüşüm Firmasında Temin edilmiştir. Kazan sistemleri incelenmiş, verilere göre enerji tasarruf noktaları belirlenmiş buna göre gerekli tasarruf tedbirleri belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Kazanlarda verimlilik
• sanayi kazanları
• enerji tasarrufu

Kaynakça

1. Arjunwadkar, A., Basu, P., & Acharya, B. (2016). A review of some operation and maintenance issues of CFBC boilers. Applied Thermal Engineering, 102, 672-694.
2. Barma, M. C., Saidur, R., Rahman, S. M. A., Allouhi, A., Akash, B. A., & Sait, S. M. (2017). A review on boilers energy use, energy savings, and emissions reductions. Renewable and sustainable energy reviews, 79, 970-983.
3. Beer, J. M. (2000). Combustion technology developments in power generation in response to environmental challenges. Progress in Energy and Combustion Science, 26(4-6), 301-327.
4. Behera, C., Patil, S. M., Mishra, S. K., Reddy, G. H. K., & Goswami, A. K. (2022). Control and analysis of crucial parameters for an automatic boiler unit in a chemical industry. International Journal of Engineering, Science and Technology, 14(3), 94-103.
5. Behzad, M., Kim, H., Behzad, M., & Behambari, H. A. (2019). Improving sustainability performance of heating facilities in a central boiler room by condition-based maintenance. Journal of Cleaner Production, 206, 713-723.
6. Bhatia, A. (2012). Improving energy efficiency of boiler systems. Continuing education and development engineering, 1-55.
7. Boopathi Raja, G. (2024). Industrial boiler safety monitoring system. Industrial Control Systems, 15-36.
8. Kılıç, F. Ç. (2017). Endüstriyel kazanlarda enerji verimliliği ve emisyon azalımı fırsatları. Gazi University Journal of Science Part C: Design and Technology, 5(2), 147-158.

9. Demirbas, A. (2005). Potential applications of renewable energy sources, biomass combustion problems in boiler power systems and combustion related environmental issues. Progress in energy and combustion science, 31(2), 171-192.
10. Demirbas, A. (2007). Combustion systems for biomass fuel. Energy Sources, Part A, 29(4), 303-312.
11. Eze, V. H. U., Tamball, J. S., Uzoma, O. F., Sarah, I., Robert, O., & Okafor, W. O. (2024). Advancements in energy efficiency technologies for thermal systems: A comprehensive review. INOSR Applied Sciences, 12(1), 1-20.
12. Gilman, G. J., & Gilman, J. (2010). Boiler control systems engineering. Isa.
13. İnce, M. E., Olası hata türü ve Etkileri analizi (FMEA), Konya Ticaret Odası, 2020
14. Jayamaha L. Energy-efficient building systems: green strategies for operation andmaintenance. McGraw Hill Professional; 2006.
15. Kocabaş, C., & Savaş, A. F. (2019). Endüstriyel Kazanlardaki Baca Kaybının Kalite Geliştirme Araçları Kullanılarak Azaltılması. Uluslararası Akademik Araştırmalar Kongresi.
16. Toygarlar, H. A. (2014). Endüstriyel tesiste enerji verimliliği uzerine bir calışma (Master's thesis, Dokuz Eylul Universitesi (Turkey).
17. Kristinsson, H., & Lang, S. (2011). Boiler control improving efficiency of boiler systems. CODEN: LUTEDX/TEIE.
18. Liu, Z., Li, Y., Fan, G., Wu, D., Guo, J., Jin, G., ... & Yang, X. (2022). Co-optimization of a novel distributed energy system integrated with hybrid energy storage in different nearly zero energy community scenarios. Energy, 247, 123553.
19. Meha, D., Pfeifer, A., Duić, N., & Lund, H. (2020). Increasing the integration of variable renewable energy in coal-based energy system using power to heat technologies: The case of Kosovo. Energy, 212, 118762.
20. Minoofar, A., Gholami, A., Eslami, S., Hajizadeh, A., Gholami, A., Zandi, M., ... & Kazem, H. A. (2023). Renewable energy system opportunities: A sustainable solution toward cleaner production and reducing carbon footprint of large-scale dairy farms. Energy Conversion and Management, 293, 117554.
21. Mostafaeipour, A., Bidokhti, A., Fakhrzad, M. B., Sadegheih, A., & Mehrjerdi, Y. Z. (2022). A new model for the use of renewable electricity to reduce carbon dioxide emissions. Energy, 238, 121602.
22. Reguis, A., Vand, B., & Currie, J. (2021). Challenges for the transition to low-temperature heat in the UK: A review. Energies, 14(21), 7181.
23. Rosen, M. A., & Dincer, I. (2004). A study of industrial steam process heating through exergy analysis. International journal of energy research, 28(10), 917-930.
24. Savaş, A. F., & Kocabaş, C. (2019). Endüstriyel kazanlarda yanma veriminin süreç geliştirme teknikleri kullanılarak iyileştirilmesi. Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 6(2), 357-368.
25. Savaş, A. F., & Kocabaş, C. (2022). Reducing surface heat loss in steam boilers. Open Chemistry, 20(1), 1458-1466.
26. Singh, A., Sharma, V., Mittal, S., Pandey, G., Mudgal, D., & Gupta, P. (2018). An overview of problems and solutions for components subjected to fireside of boilers. International Journal of Industrial Chemistry, 9, 1-15.
27. Som, S. K., & Datta, A. (2008). Thermodynamic irreversibilities and exergy balance in combustion processes. Progress in energy and combustion science, 34(3), 351-376.
28. Tsoumalis, G. I., Bampos, Z. N., Chatzis, G. V., & Biskas, P. N. (2022). Overview of natural gas boiler optimization technologies and potential applications on gas load balancing services. Energies, 15(22), 8461.