Doğal Gaz Yanmasında Ocak Yükünün Karbonmonoksit Emisyonu Üzerine Etkisi

Yıl 2010, Cilt: 23 Sayı: 1, 1 - 14, 30.06.2010

Y. Erhan Böke , Özer Aydın

Öz

Alev
geri dönüşlü bir sıcak su kazanında ocak yükünün karbonmonoksit emisyonu
üzerindeki etkisi deneysel olarak incelenmiştir. Deneyler, 116 kW yakıt ısıl
gücünde TS EN 676 standardına göre tasarlanmış bir deney kazanında cebri
üflemeli bir brülör ile doğal gaz yakılarak gerçekleştirilmiştir. Ocak yükünün
değiştirilmesi, yakıt debisi ile sıcak su kazanının silindirik yanmaodası
(ocak) hacminin değiştirilmesi ile sağlanmıştır. Yanma odasının hacmi, ocak
boyu değiştirilerek ayarlanmıştır. Yanma odası çapı tüm deneylerde sabittir.
Deneylerde ocak boyu, hava fazlalık katsayısı ve yakıt sarfiyatı parametre
olarak seçilmiştir. Gaz analizörü ile bacada karbonmonoksit emisyonu ölçümü
yapılmıştır. Deneysel sonuçlar, sabit hava fazlalık katsayısı değeri için
azalan ocak hacmi ile birlikte karbonmonoksit emisyonunun arttığını
göstermiştir. Kazan ısıl gücü ve ocak hacminin birlikte azaldığı deneylerde,
ocak yükü azaldıkça karbonmonoksit emisyonun arttığı görülmüştür. Ocak hacminin
değişken, ısıl gücün sabit olduğu deneylerde ise ocak yükü arttıkça
karbonmonoksit emisyonunun arttığı tespit edilmiştir. Karbon monoksit
emisyonu,ocak hacminin en küçük ve ocak yükünün en büyük olduğu 550 mm ocak
boyunda en büyük değeri (1200 ppm) almıştır.

Anahtar Kelimeler

Doğal gaz yanması, Sıcak su kazanı, Karbonmonoksit emisyonu

Effect Of Furnace Heat Load On Carbon Monoxide Emission At Natural Gas Combustion

Öz

The
effects of combustion chamber volume on carbon monoxide emission have been investigated
experimentally. Experiments have been carried out on a fire tube water heater
described in the EN 676 and equipped with natural gas burner with the maximum
heat capacity of 116 kW. For both categories of the experiments, heat input and
furnace length were the parameters.The experiments were performed for the three
heat inputs. The maximum heat input was 116 kW and obtained from the diagram
given in EN 676 for the maximum combustion chamber length of 790 mm. The other
heat inputs were 87 kW and 58 kW, which were 25% and 50% less than the
previousone. The length of the combustion chamber for these two heat inputs was
determined as 680 and 550 mm, respectively, from the diagram given in the
standard. The carbon monoxide concentration of the sucked gas was measured. It
was defined that carbon monoxide emission increased with the decrease in the
furnace volume at the constant excess air ratio. In the experiments, the heat
input and furnace volume decreased, carbon monoxide emission increased with
decreasing the furnace heat load. For the constant heat input, the emission
also increased as the furnace volume decreased.Carbon monoxide emission took
the maximum value (1200 ppm) for the smallest furnace volume and biggest heat
input as the furnace length was 550 mm.

Anahtar Kelimeler

Natural gas combustion, Fire tube water heater, Carbon monoxide emission

Kaynakça

• [1] K. Bıçakcı, “Doğal Gazlı Isıtma Sistemlerinde Kazan ve Brülör Uyumunun Yanma Üzerindeki Etkisi”, Doğal Gaz Dergisi, Sayı : 32, 1995.
• [2] E. L. Keating, “Applied Combustion”, Marcel Dekker Inc., USA, 1993.
• [3] S. R. Turns, “An Introduction to Combustion”, McGraw-Hill, Inc., New York, 2000.
• [4] Y. A. Çengel, M. A. Boles, “Mühendislik Yaklaşımıyla Termodinamik”, (Çev. T.Derbentli), McGraw –Hill, 1996.
• [5] Y. E. Boke, O. Aydin, Effect of the radiation surface on temperature and NOx emission in a gas fired furnace, Fuel 88 (2009) 1878–1884.
• [6] O. Aydin, Y. E. Boke, Experimental and numerical modeling of the effect of solid surface on NOx emission in the combustion chamber of a water heater, doi:10.1016/j.compfluid.2009.11.003.
• [7] TS EN 676, “Brülörler-Otomatik üflemeli-Gaz yakıtlar için, TSE”, 2006.
• [8] Ö. Aydın, Y.E. Böke, S. Alanyalı, “Emission Control of a Natural Gas Combustion System”, Second International On Applied Thermodynamics, Yıldız Techical University, İstanbul, 2005.
• [9] K. Onat, O. F. Genceli, A. Arısoy, Buhar Kazanlarının Isıl Hesapları, Teknik Yayıncılık Tanıtım A.Ş, 1998.