DOĞALGAZ YAKITLI KAZANDAN ÇIKAN ATIK BACA GAZININ EKSERJİ ANALİZİ

Yıl 2015, Cilt: 56 Sayı: 670, 58 - 64, 13.09.2015

Kemal Çomaklı Meryem Terhan

Öz

Bu çalışmada, bölgesel ısıtma sistemindeki doğalgaz yakıtlı kazanlardan çıkan atık baca gazının ekserji analizi yapılmıştır. Bu maksatla, bir bölgesel ısıtma sisteminin gerçek işletme verileri kullanılmıştır. Atık baca gazındaki kayıp ısıdan yararlanmak için ilave bir ısı geri kazanım sistemi planlanmıştır. Bu sistemle ısı merkezine yakın bir binanın ısıtılması amaçlanmıştır. Hesaplamalar sonucunda, kazanlardaki adyabatik yanma sıcaklığı, toplam tersinmezlik oranı ve ekserji verimi sırasıyla, 1846 °C, %61, %32,77’dir. Ayrıca ısıtma sisteminin baca gazı ekserji kaybı 868,29 kW ve ekserji kayıp oranı %6,14’tür. Tasarlanan ilave ısı geri kazanım sistemindeki ekonomizerin ekserji verimi %89 ve ekserji yok oluşu 13,4 kW’tır. Bu sistemdeki dağıtım borularındaki ekserji kaybı 3,35 kW olarak hesaplanmıştır. Bu ek sistem uygulanırsa, baca gazı ekserji kaybının %3,38’i geri kazanılabilir.

Anahtar Kelimeler

Atık ısı geri kazanımı, ekserji analizi

Teşekkür

Bu çalışma, Tübitak-BİDEB 2211-C Yurt İçi Lisans Üstü Doktora Teşvik Bursu kapsamında desteklenmiştir. Katkılarından dolayı Tübitak- BİDEB’e teşekkür ederiz.

EXERGY ANALYSIS OF WASTE FLUE GAS COMING OUT A NATURAL GAS-FIRED BOILER

Öz

In this study, exergy analysis was done waste flue gas coming out natural gas fired boilers. For this purpose, actual operation data were used a district heating system. An additional heat recovery system was planned to take advantage of heat loss in waste flue gas. Heating a building near the Heat Plant was aimed with this system. As a result of calculations, adiabatic combustion temperature, total irreversibility ratio and exergy efficiency in boilers are respectively 1846 °C, 61%, 32,77%. Besides, flue gas exergy loss of heating system is 868,29 kW and exergy loss ratio is 6,14%. Exergy efficiency and destruction of the designed economizer in additional heat recovery system are 89% and 13,4 kW. Exergy loss of distribution pipes is calculated as 3,35 kW in this system. 3,38% part of flue gas exergy loss can be recovered if this additional system will be applicated.

Anahtar Kelimeler

Waste heat recovery, exergy analysis

Kaynakça

• 1. Varol, Y. 1991. “Rejeneratif Isı Değiştirgeçleri Yardımıyla Enerji Geri Kazanımı,” Yüksek Lisans Tezi, Fırat Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Elazığ.
• 2. Willems, D. 2006. “Advanced System Controls and Energy Savings for Industrial Boilers,” Transactions of the Citrus Engineering Conference, Florida, vol. 52, p. 11- 22.
• 3. Sinanoğlu, U., Esen, D. Ö., Karakaş, E. 1996. “Enerji Ekonomisi Açısından Geri Kazanım Sistemleri,” TMMOB 1. Enerji Sempozyumu, 12-14/11/1996, Ankara.
• 4. Bilgen, S. 2000. “Bazı Yakıtların Kimyasal Ekserji Değerlerinin Hesaplanması,” Yüksek Lisans Tezi, Karadeniz Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon.
• 5. Tekel, E. 2006. “Termik Santrallerin Enerji ve Ekserji Analizi,” Yüksek Lisans Tezi, Pamukkale Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Denizli.
• 6. Mançuhan, E. 2011. “Yaş Tuğla Kurutulan Bir Tünel Kurutucuda Enerji ve Ekserji Analizi,” Tesisat Mühendisliği Dergisi, sayı 120, s. 35-42.
• 7. Dazlak, S. 2006. “Bir Doğalgaz Santralinde Atık Isı Kazanım Tesisinin Enerji ve Ekserji Analizi,” Yüksek Lisans Tezi, Zonguldak Karaelmas Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Zonguldak.
• 8. Çomaklı, K. 2003. “Atatürk Üniversitesi Isıtma Merkezinin Enerji ve Ekserji Analizi,” Doktora Tezi, Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Erzurum.
• 9. Tetik, T. 2011. “Doğalgaz Yakıtlı Bireysel Isıtma Sisteminin Enerji ve Ekserji Analizi,” Yüksek Lisans Tezi, Hitit Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Çorum.
• 10. Topaç, B. 2008. “Kimyasal Ekserji Hesaplama Yöntemlerinin Petrol Türevi Hafif Yakıtlara Uygulanması,” Yüksek Lisans Tezi, Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
• 11. Kaushik, S. C., Singh, O. K. 2014. “Estimation of Chemical Exergy of Solid, Liquid and Gaseous Fuels Used in Thermal Power Plants,” J Therm Anal Calorim, vol. 115, p. 903- 908.
• 12. Özen, D. N. 2006. “Yoğuşmalı Kombilerde Hidrojen Takviyeli Doğalgaz Kullanımı ve Exserji Analizi,” Yüksek Lisans Tezi, Selçuk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Konya.
• 13. Coşkun, A., Geredelioğlu, Ç., Bolattürk, A., Gökaslan, M. Y. 2013. “Çayırhan Termik Santralinin Enerji ve Ekserji Analizi,” 11. Ulusal Tesisat Mühendisliği Kongresi, 17-20/04/2013, İzmir.
• 14. Szargut, J. 2005. Exergy Method, Technical and Ecological Applications, WIT Press, Southampton, UK.
• 15. Filiz, Ç., Uysal, C., Kılıç, E., Kurt, H. 2014. “Bir Buhar Kazanının Enerji ve Ekserji Analizi Yoluyla Performansının Değerlendirilmesi,” 2nd International Symposium on Innovative Techonologies in Engineering and Science, 26-27/06/2014, Karabük.
• 16. Saidur, R., Ahamed, J. U., Masjuki H. H. 2010. “Energy, Exergy and Economic Analysis of Industrial Boilers,” Energy Policy, vol. 38, p. 2188-2197.