boiler

Meryem Terhan, Kemal omakl

Cilt: 56Say: 668Mhendis ve Makina 57

MAKALE

Cilt: 56 Say: 668 Mhendis ve Makina 56

FEASIBILITY OF BOILER COMBUSTION AIR PREHEATING WITH FLUE GAS WASTE HEAT

Meryem Terhan*Yrd. Do. Dr. Kafkas niversitesi, Makine Mhendislii Blm, Enerji Anabilim Dal, [email protected]

Kemal omakl Prof. Dr.,Atatrk niversitesi,Makine Mhendislii Blm,

Enerji Anabilim Dal, Erzurum

[email protected]

BACA GAZI ATIK ISISI LE KAZAN YAKMA HAVASININ N ISITILMASININ FZBLTES

ZBu almada, atk baca gazndan s geri kazanm iin bir sistem tasarlanmtr. Geri kazanlan bu

snn, kazan yakma havasnn n stlmas iin kullanm dnlmtr. Bu sebeple, 60 MW'lk

bir blgesel stma sisteminin gerek iletme verileri kullanlmtr. Sistemin tasarm hesaplar ve

ekonomik analizi yaplmtr. Hesaplamalar bu sistemin baca gazndan s geri kazanm potansiyelinin

%1,3e eriebileceini gstermektedir. Sistemin geri deme sresi 5 ay olarak hesaplanmtr.

Sistemin 20 yllk ekonomik mr boyunca salayaca yakt tasarrufu, Net imdiki Deer Metodu

ile 1.523.208,85 TL olarak bulunmutur.

Anahtar Kelimeler: Is geri kazanm, baca gazndan s geri kazanm, enerji analizi, ekonomik analiz

ABSTRACTIn this study, a system is designed for heat recovery from waste flue gas. The recovered heat is consi-dered to be used for preheating boiler combustion air. For this reason, actual operation data are taken

in a 60 MW district heating system. Design calculations and economic analysis of the system are

done. Calculations shows that this system can be reach to 1,3% potential heat recovery from flue gas.

Systems payback period is calculated as five months. During 20 years economic life fuel savings of

the system are found to be 1.523.208,85 TL with Net Present Value Method.

Keywords: Heat recovery, heat recovery from flue gas, energy analysis, economic analysis

* letiim Yazar

Geli tarihi : 22.04.2015

Kabul tarihi : 26.08.2015

Terhan, M., omakl, K. 2015. Baca Gaz Atk Iss ile Kazan Yakma Havasnn n Istlmasnn Fizibilitesi, Mhendis ve Makina, cilt 56, say 668, s. 56-63.

1. GR

Enerjinin daha etkili ve verimli bir ekilde kullanlma-sna bugn iin alternatif bir enerji kayna olarak yaklalmaktadr. zellikle enerji tketimi yksek olan tesislerde, enerjinin verimli kullanlmas enerji mali-yetini drebilecei gibi, kayp enerjiyi geri kazanmak iin yaplan sistemlerin maliyetlerini de en aza indirmi olacaktr. Ayrca fosil yakt yaklan sistemlerde enerji dnm sra-snda, evreye atlan zararl emisyonlarn minimum miktarda olmas evreyi de daha az kirletecektir [1].

Genel olarak kazanlar, yaktn kimyasal enerjisini yanma sonucu s enerjisine dntrp tayc akkana ileten ve yksek basn altnda alan kapal kaplar olarak tanmlanr [2]. Gnmzde s ihtiyacn karlamak iin kazanlar kul-lanlmaktadr. eitli zelliklere sahip bu kazanlar, kullanm yerlerine gre srekli gelimi ve hemen her yerde s ihtiya-c iin kullanlr duruma gelmitir [3].

Endstriyel ilemler asndan bakldnda, verimlilii art-rc almalar yakttan tasarruf salar, kaynaklarn verimli kullanmna ve evre kirliliinin azaltlmasna nemli bir katkda bulunur. Enerji verimliliinin artrlmas, sl kayp yerlerinin ve miktarlarnn belirlenmesi ile mmkndr [4]. Sanayi tipi bir kazanda kazan verimi %75 civarnda, kayp enerji ise borulardan oluan kayplar, radyasyon ve konvek-siyon kayb, scak baca gaz kayplar olup, %25 oranndadr. Geleneksel bir buhar kazannda retilen enerjinin yaklak %1620 kadar baca gazlaryla sistemden ayrlr. Bu orann ok yksek olmas nedeniyle, s geri kazanm sistemlerinde-ki gelimeler iin baca kayplar zerinde durulmaldr [5].

Ekonomizerler ve hava n stclar, kayp sy geri kazan-ma ekipmanlar olup, ekonomizerler sadece kazanlarda kul-lanlrken hava n stclar ise kazan ve ocaklarn her iki-sinde de kullanlr. Kayp sy geri kazanma da byk bir potansiyele sahiptirler [6].

Hava n stclarnda, yaklan havann msaade edilebilir maksimum scakl, brlrn dizaynyla snrldr [7]. Ge-nellikle bu scaklk, doalgaz yaktl kazanlarda kullanlan brlrler iin 60Cdir.

Enerji fiyatlarndaki art, s geri kazanm ekipmanlarnn yatrmlarn karl ve ounlukla birka ayla birka yl ara-snda deien ksa srelerde kendini geri der hale getir-mitir. Bu imkndan yararlanmak iin uygun ve etkili bir s geri kazanm sisteminin gelitirilmesi nem tamaktadr [8]. Gemi dnemlerde yatrm politikas olarak yatrm maliye-ti az, iletme maliyeti yksek sistemler tercih edilmitir. Bu nedenle, sistemlerin pek ounda nemli lde s geri ka-zanm potansiyeli mevcuttur. Bu potansiyeli deerlendirmek zere kurulacak aktif s geri kazanma sistemlerinde ou za-man yatrm geri deme sreleri yukarda sz edilen makul sreler ierisinde kalabilmektedir [9].

Bu almada, doalgaz yaktl kazanda bacadan atlan kayp enerjinin geri kazanm teorik olarak aratrlm ve bu kayp enerjinin geri kazanm iin kazan yakma havasnn n stl-mas yntemi incelenmitir. Bunun iin doalgaz yaktl 60 MWlk blgesel stma sistemindeki gerek iletme verileri alnmtr. Bu sistem iin tasarlanan hava n stcs ile elde edilebilecek yakt tasarrufu hesaplanm, yntemin enerji ve ekonomik analizi yaplmtr.

2. ENERJ ANALZDoalgaz yaktl kazandan kan atk baca gaz enerjisinin deerini saptamak, bir hava n stcsyla bunun ne kada-rnn geri kazanlabileceini hesaplamak iin enerji analizi yaplmtr.

Doalgaz, %95 metan, az miktarda etan, propan, btan ve karbondioksitten oluan renksiz, kokusuz, zehirsiz ve hava-dan hafif bir gazdr. Metan moleklnn kimyasal yapsnn basit olmas nedeniyle yanma ilemi kolay olup, yanma, tam gerekleir. Bu nedenle duman, is, kurum ve kl oluturmaz. Yanmas en kolay ayarlanabilen ve yanma verimlilii en yk-sek olan yakttr [10].

Doalgazn kimyasal ierii ve hacimsel yzde deerleri ka-pal formlnn hesaplanmas iin gereklidir.

Yaktn kuru hava ile tam yanmas reaksiyonu sonucunda meydana gelen yanma rnleri ve mol miktarlar aada gsterilmitir.

2222

2222 )76,3(

ONOHCONO aNO

HC

ef

14d+12u+10t+8z+6y+4xf)+6d+5u+4t+3z+2y+(x

(1)

Reaksiyon sonucu yanma rnleri olarak CO2, H

2O, O

2 ve N

2

oluur. Tablo 1'de, doalgazn ierii ve kapal formlnn hesaplanmas gsterilmitir.

rnlerin mol miktarlar aadaki formllerle kmol cinsin-den hesaplanabilir.

2( 2 3 4 5 6 )COn x y z t u d f = = + + + + + + (2)

2(2 3 4 5 6 7 )H On x y z t u d = = + + + + + (3)

(2 3,5 5 6,5 8 9,5 )a x y z t u d= + + + + + (4)

2( 1) (2 3,5 5 6,5 8 9,5 )On x y z t u d = = + + + + + (5)

2(7,52 13,16 18,8

24,44 30,08 35,72 )

Nn x y z

t u d e

= = + + ++ + + (6)

Baca Gaz Atk Iss ile Kazan Yakma Havasnn n Istlmasnn Fizibilitesi Meryem Terhan, Kemal omakl

Cilt: 56 Say: 668

Cilt: 56Say: 668Mhendis ve Makina Mhendis ve Makina58 59

Toplam baca gaz miktar ise

2 2 2 2bg O CO H O Nn n n n n= + + + (7)

eklinde kmol cinsinden hesaplanr.

Baca gazlarn oluturan bileenlerin her birinin mol kesri ise

2 2 2 2

2 2 2 2 CO H O N OCO H O N O

bg bg bg bg

n n n nx x x x

n n n n= = = = (8)

eklinde hesaplanr. Baca gazlarnn ortalama zgl ss ise aadaki formlden yararlanlabilir [11].

)()(

)()(

2222

2222

NNpOHOHp

OOpCOCOportp

xcxc

xcxc c

+

++=

(9)

Yaktn yanmasyla elde edilen yakt enerjisi aadaki for-mlden hesaplanabilir.

. .

Ya Ya uE V H= (10)

Ktlenin korunumu kanunundan yola karak baca gazlarnn birim zamandaki ktlesi, yaktn ve havann birim zamandaki ktleleri toplamna eittir.

. . .

Ya hava bgm m m+ = (11)

Kayp enerjinin yllk parasal deeri; aadaki formlle he-saplanabilir. Formldeki f, 1 m3 doalgazn birim fiyatdr.

60 60 24 30 124,18

bg duy bg gizkay

u

E EP f

H

+=

(16)

Baca gazlarnn soutulmasyla geri kazanlan enerji, i-lenme noktasnn zerindeki bir scakla (T

bg-c) soutulmas

durumunda sadece duyulur enerjinin bir ksm geri kazanla-bilir. ilenme noktas altna inildii zaman ise hem duyulur hem de gizli enerji geri kazanlabilir.

( )geri kaz bg p ort bg g bg cE n c T T = (17)

3. ISI TRANSFER ANALZEnerji analizinde bulunan baca gazndan geri kazanlabilecek enerji iin ne byklkte bir s deitiricisine ihtiyacmzn olduunu hesaplamak iin s transfer analizi yaplmtr. Is deitiricinin toplam boru says, s transfer yzey alan, boru taraf ve gvde tarafnn basn dmleri hesaplanmtr. Bu basn dmn yenmek iin gerekli fan gleri de bulun-mutur.

Kazanlardan kan scak atk baca gaz, sisteme eklenecek bir s deitiricisi sayesinde soutulurken, buradan elde edilecek syla kazan yakma havas stlabilir. Bunun iin borulu ap-raz akl bir s deitiricisi dnlmtr. Is deitiricisi boru demetlerinden meydana gelmektedir. Boru ilerinden yakma havas, gvdeden boru demetleri zerinden de baca gaz akmaktadr.

Is deitiricinin boru ii hava tarafnn s transfer katsayn hesaplamak iin gerekli formller aada verilmitir [12].

0,8 0,40,023 Re Pr Re 10000Nu = > (18)

i

havahava d

kNuh (19)

Baca gaz tarafndaki tanm katsaysn bulmak iin boru de-metlerinin sral m, artmal m dizildii ve boru arasndaki mesafeler nem tar. ekil 1de, boru demetlerinin sral ve artmal dizilii ile borular arasndaki enine adm (Sy) ve boyuna adm (Sz) mesafeleri gsterilmitir.

( )0,250,63 0,36max5

max

0,27 Re Pr Pr Pr

1000 Re 2 10

D sNu =

< <

(20)

Baca gaz tarafnn s tanm katsays da aada verilen formlle hesaplanr [13].

D bgbg

o

Nu kh

d

=

(21)

Toplam s transfer katsays aadaki formlden buluna-bilir. Formldeki k

boru, s deitirici boru malzemesinin sl

iletkenliidir [14-15].

0

11 1o o o

i hava boru i bg

Ur r rInr h k r h

= + +

(22)

( ) ( )bg g hava bg hava glm

bg g hava

bg hava g

T T T TT

T TIn

T T

=

(23)

( )lm

ghavahavahavaphavao TUF

TTcmA

=

0

(24)

Boru taraf ve gvde taraf basn dmn hesaplamak iin aada verilen formllerden yararlanlabilir.

2

2top hava

boru hava

i

L VP fd

=

(25)

Formlde verilen f srtnme faktr olup, Re saysna ve trblans aka gre eitli korelasyonlar bulunur. Filonen-konun dz dairesel borular iin bulduu korelasyon ise aa-daki gibidir [14].

0,2 4 60,046 Re 3 10 Re 10f = < < (26)

Boru tarafndaki basn dmn yenmek iin gerekli fan gc ise

hava topfan hava

fan

Q PW

=

(27)

Formlde verilen Qhava

, havann hacimsel debisidir. fan

ise pompann verimi olup %80 olarak alnmtr [16].

Baca gaz tarafnda boru demetleri zerinden akan baca gaz-nn giri ve k arasndaki basn dm aada verilen formlle hesaplanabilir. Formlde gsterilen deeri, basn dm katsaysdr ve boru demetlerinin dizililerine gre farkllk gsterir.

2

2bg bg ort

gvde

VP

= (28) Sral dizili iin;

0,5

0,52 1 ReY ZS Nd

= (29)

Basn dmn yenmek iin gerekli olan fan gc ise aa-da verilen formlle hesaplanr. Formldeki T

bg-g, baca gaz

giri scakln; Pd, basn dm ile atmosfer basncnn

toplamdr. Pi ise atmosfer basnc olup, k, zgl s orandr.

fan

ise kompresr verimi olup, bu almada %80 olarak aln-mtr [17].

1

1

kk

dbg p bg bg g

i

fan bg

fan

Pm c T

PW

=

(30)

4. EKONOMK ANALZIs transfer analiziyle tasarlanan s deitiricinin salayaca yakt tasarrufu ve geri deme sresini irdelemek iin ekono-mik analiz yaplmtr.

Ekonomik analizde karlatrlmas gereken parametreler ge-nellikle unlardr.

lk yatrm maliyeti

Ekonomik mr

Yllk bakm ve iletme giderleri

Yllk tasarruf geliri

Hurda deer

Faiz oran

Geri kazanlan enerjinin yllk parasal deeri, yani tasarruf miktar da aadaki formlle hesaplanabilir. Formllerdeki f, 1 m3 doalgazn birim fiyatdr.

60 60 24 30 124,18

geri kazgeri kaz

u

EF f

H

=

(31)

Ekonomik analizde kullanlan edeer kymet metotlarndan net bugnk deer metodundan yararlanlmtr.

Kimyasal Forml

Mol Kesri

Kapal Forml

Metan CH4 x

C x+2y+3z+4t+5u+6d+fEtan C2H6 y

Propan C3H8 z

H4x+6y+8z+10t+12u+14d

Btan C4H10 t

Pentan C5H12 u

O2f

Hekzan C6H14 d

Azot N2 e

N2e

Karbondioksit CO2 f

Tablo 1. Doalgazn Kapal Formlnn Hesaplanmas

)( obgortpbgduybg TTcnE

fgOHOHbggizbg hMxnE 22 )(

100%ya

duybgduykay E

Ee

100%ya

gizbggizkay E

Ee

(12)

(13)

(14)

(15)

ekil 1. Gvde Tarafndaki Boru Demetlerinin Dizilii

)( obgortpbgduybg TTcnE

fgOHOHbggizbg hMxnE 22 )(

100%ya

duybgduykay E

Ee

100%ya

gizbggizkay E

Ee


Cilt: 56 Say: 668


Bugnk Deer veya Net Bugnk Deer Metodu: Gelecekteki alacak ve/veya borlarn imdiki deerini belir-lemek iin kullanlr. Bir alternatife ilikin imdiki ve gele-cekteki gelirler ile giderler biliniyorsa, uygun bir faiz oran kullanlarak alternatifin imdiki deeri hesaplanabilir. Byle-ce alternatife ilikin karar verme ilemi de kolaylam olur. Aada verilen formlle hesaplanabilir. Formlde F, gelirle-ri; C ise giderleri; bunlarn alt indisleri olan YM, ilk yatrm maliyetini; M, iletme giderlerini; TM, byk tamir ve ba-km giderlerini; HD; hurda deerini, YK ise yllk kar gelirini belirtmektedir. Ayrca i, faiz orann; t, byk tamir ve bakm giderlerinin gerekletii sre ve n ise ekonomik mr gster-mektedir [18]. Tablo 2de, baz birleik faiz formllerine ve bunlarn sembollerine yer verilmitir.

n)%i;(P/A;Fn)%i;(P/F;F

t)%i;(P/F;C-n)%i;(P/A;

YKHD

TMMYM CCNBD (32)

5. SONUBlgesel stma sistemindeki s merkezinde adet 12.000.000 kcal/h kapasiteli 180/110C kzgn sulu alev du-man borulu kazan bulunmaktadr. Is merkezindeki otomas-yon sisteminden alnan veriler Tablo 3te gsterilmitir.

Doalgaz yaktl bir kazanda yaktn yaklmasyla oluan ktle ve enerji denkliklerini hesaplamak iin enerji analizi program yaplmtr. Programn hazrlanmasnda Java paket program ve Netbeans IDE 7.4 metin editr kullanlmtr. Doalgaz ierisindeki bileenlerden yola klarak ilk nce doalgazn kapal forml hesaplanmtr (ekil 2). Doalgazn kimyasal ierii Doalgaz Datm irketinden alnmtr.

Doalgaz kapal forml, C1,0576H4,0526N0,046O0,0088, mol ktlesi 17,53 kg/kmol ve younluu ise 0,74 kg/m3 olarak hesaplan-mtr. Hava fazlalk katsaysnn 1,15 alnmasyla oluturu-lan yanma denklemi aada verilmitir.

2222

22046,00088,0

323,0007,9026,2058,1)76,3(389,2

ONOHCONO NOH C 4,05261,0576

+++

++ (33)

Is merkezinden alnan verilere gre, yaplan enerji anali-zinde toplam baca gaz kayb %16 civarndadr. Bu miktar, ok yksek bir orandr. Her yl bu miktarda enerji bacadan dar atlmaktadr. Bunun parasal deeri 3 kazan iin toplam 1.659.294 TLdir. Tablo 4te, yaplan enerji analizinin bir k-sm sonular gsterilmitir.

Bu yntemde, hava n stcs vastasyla kazandan kan baca gazlarn soutup kazana giren yakma havasnn s-tlmas dnlmektedir. 158C scaklndaki baca gaz

132Cye sourken, 20C olan yakma havas da 50Cye kadar stlm olur (ekil 3). Sis-temin uygulanmasyla geri kazanlabilecek enerji %1,3tr. Baca gaz k scakl yak-lak 51C olan ilenme noktas scaklnn zerinde olduundan, baca gaz ierisindeki su buharnn ilenmesi gibi bir durum sz konusu olmayacaktr.

Is merkezindeki kazanlarda kullanlan brlr-lerin teknik zellikleri incelendiinde, brlre girecek maksimum hava scaklnn 60C ol-duu grlmtr. Bundan dolay, hava scakl 50Cye kadar stlacak ekilde hava n stcs tasarlanmtr. Hava n stcs, 25 mm d a-pnda 1,2 mm et kalnlnda boru demetlerinden olumaktadr. ilenme sz konusu olmadn-dan boru malzemesi karbon elii olarak d-nlm olup, boru demeti, sac levha ile evrele-nip 10 cm kalnlnda, bir taraf ta yn, dier taraf levhayla izole edilmitir. y ynnde (en) 28 adet, z ynnde (ykseklik) 9 adet, toplamda 252 adet borudan oluacaktr (ekil 4). Yzey alan 19,79 m2 olup, boru boylar LX, 1 mdir. Borular aras mesafe, S

Y ve SZ eit olup, 0,035 ve borular

sral dizilmitir.

Hesaplamalarda s deitirici malzemesi olarak karbon elii kullanlm olup, sl iletkenlii k=60,5 W/m.Kdir. Hava n stcsnn yksek-lii 3 m ve 0,32 metrelik ksmnda borular yer-letirilmitir. Kazandan kan duman borusunun ap 1100 mm olduu iin, s deitiricinin alt ve st ksmnda baca gaznn geecei boluklar oluturulmutur ve uzunluu 1,2 m ve genilii de 1,25 mdir.

Her bir kazan iin bir tane olmak zere, toplam-da adet hava n stcs olacaktr (ekil 5). Ayrca Tablo 5te, hava n stcsnn tasarm hesap sonular yer almaktadr.

Bu sistemde hava n stcsndan kan/stlan havann, brlre gnderildii hava kanal 5 cm kalnlnda cam yn levha ile yaltlmas ve s deitiricisindeki boru demetlerinin de 1 mm et kalnlnda galvaniz sacla kaplanmas ve 10 cm ta yn levha ile izole edilmesi planlanmtr. Sistemin ekonomik mr 20 yl olarak alnmtr. Hesaplamalarda faiz oran %5 olarak alnmtr. Sisteme ait ekonomik analiz sonularn bir ksm Tablo 6da verilmitir.

Yukarda verilen Tablodan da grld gibi,

Aranan Verilen Forml Sembol

F P (1+i)n (F/P, %i, n)

P F 1/(1+i)n (P/F, %i, n)

F A ((1+i)n -1)/i (F/A, %i, n)

A F i/((1+i)n -1) (A/F, %i, n)

P A (1+i)n -1)/(1+i)n.i (P/A, %i, n)

A P (1+i)n.i/(1+i)n -1) (A/P, %i, n)

Tablo 2. nemli Kesikli Birleik Faiz Formlleri ve Sembollerle Gsterimi [19]

1. Kazan 2. Kazan 3. Kazan

Hava fazlalk katsays 1,16 1,17 1,13

Baca gaz k scakl C 161 157 158

Yakt sarfiyat m3/yl 4008087 4008087 4008087

Yanma havas scakl C 20 20 20

Tablo 3. Is Merkezindeki Otomasyon Sisteminden Alnan Veriler

ekil 2. Enerji Analizi Programnda Doal Gazn Kapal Formlnn Hesaplanmas

1. Kazan 2. Kazan 3. Kazan

Baca gaz duyulur s kayb (%) 6,82 6,65 6,48

Baca gaz molar kesri H20 0,1619 0,1611 0,1668

Baca gaz gizli s kayb (%) 10,16 10,16 10,16

Baca gaz toplam s kayb (%) 16,98 16,81 16,64

Baca gaz kaybnn bedeli (TL/yl) 558.631 553.115 547.548

ilenme scakl (C) 51,16 51,05 51,78

Yakt debisi (kg/s) 0,1 0,1 0,1

Yakt enerjisi (kj/s) 4448 4448 4448

Hava debisi (kg/s) 1,81 1,82 1,75

Baca gaz debisi kg/s 1,90 1,92 1,85

Tablo 4. Alnan Verilere Gre Enerji Analiz Sonular

ekil 3. Ynteme ait ktle ve Enerji Denliklerinin yer Ald Akm emas

ekil 4. Yntem in Tasarlanan Hava n Istcsnn Grnleri

st Grn - y/z

10 cm Ta Yn zoleli Tbg-Giri- 158 C

Tbg-k = 132 Cn Grn-x/y

Th-k = 50 C

Th-Giri = 20 C

Kazan

Hava Kanal

Hava n Istcs

ekil 5. Yntem in Tasarlanan Hava n Istcsnn Yerleimi

Brlr Taze Hava Vantilatr

Baca Gaz Aspiratr

Kesit-y/z


Cilt: 56 Say: 668


bu yntemin geri deme sresi sadece 5 aydr. Bu sre, ok makul olup, atk s geri kazanm iin dnlen bu tr sis-temlerin ne kadar ekonomik olduunu ortaya koymaktadr. Ayrca bu tr atk s geri kazanm sistemleri yakt tasarrufu salamasyla birlikte evre kirliliini de azaltmaktadr.

TEEKKRBu alma, Tbitak-BDEB 2211-C Yurt i Lisans st Doktora Tevik Bursu kapsamnda desteklenmitir. Katkla-rndan dolay Tbitak- BDEBe teekkr ederiz.

Ayrca Bilgisayar Mhendisi Yusuf DKANa almaya kat-ksndan dolay teekkr ederiz.

SEMBOLLER Dinamik viskozite (kg/m.s)

a Teorik hava miktar (kmol)

A Eit taksit miktar

Ao Is transfer alan (m2)

Cp Sabit basnta s kapasitesi (kj/kg.K)

d ap (m)

E Enerji (kj)

f Srtnme faktr

F Parann gelecekteki deeri

h Tanm s transfer katsays (W/m2.k)

HD Hurda deer (TL)

hfg Suyun buharlama ss (kj/kg)

HU Yaktn alt sl deeri (kj/m3)

i Faiz oran (%)

M letme giderleri

k Isl iletkenlik (W/m.K)

L Uzunluk

m Ktle (kg)

MA Mol ktlesi (kg/kmol)

n Ekonomik mr (yl)

n Mol says (kmol)

Nu Nusselt says

P Basn (kPa)

P Parann imdiki deeri

Pr Prandtl says

Q Hacimsel debi (m3/s)

r Yarap (m)

Re Reynolds says

T Scaklk (C)

Ti

ilenme noktas scakl (C)

TM Byk tamir ve bakm giderleri (TL)

Ts Yzey scakl (C)

Uo Toplam s transfer katsays (W/m2.K)

V Hz (m/s)

W G (kW)

x Mol oran

YK Yllk kar (TL)

YM lk yatrm maliyeti (TL)

Basn dm katsays

Verim

Hava fazlalk katsays

Kinematik viskozite (m2/s)

Younluk (kg/m3)

NDSLER

-(st izgi) Mol bana miktar

.(st mokta) Birim zamanda miktar

atm Atmosferik

b Bulk

bg Baca gaz

k

i ilenme

duy Duyulur

g Giri

geri-kaz Geri kazanlan

giz Gizli

i

lm Logaritmik

max Maksimum

o D

ort Ortalama

top Toplam

ya Yakt

KAYNAKA 1. omakl, K., Yksel, B., ahin, B., Karagz, . 2006. Ka-

zan Bacalarnda Meydana Gelen Enerji ve Ekserji Kayplar. Tesisat Mhendislii Dergisi, say 92, s. 12- 16.

2. anl, A., Sayn, C., Klaslan, . 2006. Buhar Kazanlarnda Deiken Hzl Src (DHS) Uygulanmasnn Verime Etki-si, 9. Uluslararas Yanma Sempozyumu, 16-17 Kasm 2006, Krkkale.

3. Aras, H. 1991. Doal Gaz Yakan Sistemlerde Baca Gazndan Is Geri Kazanm. Yksek Lisans Tezi, Anadolu niversitesi

Fen Bilimleri Enstits, Eskiehir.

4. Ertem, G., elik, B., Yeilyurt, S. 2008. Endstriyel Tav Frnlarnda Is Denklii Hesaplamalar ve Enerji Verimlilii-nin Belirlenmesi, IV. Ege Enerji Sempozyumu, 21-23 Mays

2008, zmir.

5. Willems, D. 2006. Advanced System Controls and Energy Savings for Industrial Boilers. Transactions of the Citrus En-gineering Conference, vol. 52, p. 11- 22.

6. Sinanolu, U., Esen, D. ., Karaka, E. 1996. Enerji Eko-nomisi Asndan Geri Kazanm Sistemleri, TMMOB 1.

Enerji Sempozyumu, 12-14 Kasm 1996, Ankara.

7. Toklu, E., Klaslan ., Yiit K. S., Korkmaz, Y. 1995. Te-sisatlarda Ekonomizer Ve Hava n Istclarnn Seimi, II.

Ulusal Tesisat Mhendislii Kongresi, 10-14 Ekim 1995, Ko-caeli.

8. Selba, R. 1992. Atk Is Enerjisinden Yararlanma Yntemle-ri ve Uygulamalar, Yksek Lisans Tezi, Akdeniz niversite-si Fen Bilimleri Enstits, Antalya.

9. Arsoy, A. 2001. Duman Gazlarndan Is Geri Kazanm, Te-sisat Mhendislii, say 64, s. 58-61.

10. Brekiolu, S. S. 2009. Doalgaz ve Altyap, TBMOB z-mir Kent Sempozyumu, 8-10 Ocak 2009, zmir.

11. engel, Y. A., Boles, M. A. 2006. Thermodynamics An Engi-neering Approach, McGraw- Hill, USA.

12. Cortina, M. 2006. Flue Gas Condenser for Biomass Boi-lers, Master of Thesis, Lulea University of Technology, De-partment of Applied Physics and Mechanical Engineering,

Sweden.

13. engel, Y. A. 2011. Is ve Ktle Transferi, Gven Bilimsel Ya-ynlar, zmir.

14. Kaka, S., Liu, H. 1998. Heat Exchangers: Selection, Rating and Thermal Design. CRC Press, New York.

15. Chen, Q., Finney, K., Li, H., Zhang, X., Zhou, J., Sharifi, V., Swithenbank, J. 2012. Condensing Boiler Applications in the Process Industry, Applied Energy, vol. 89, p. 30- 36.

16. Goel, N. 2012. Design and Performance Analyses of Conden-sing Heat Exchangers for Recovering Water and Waste Heat

From Flue Gas, Master of Science, Lehigh University, De-partment of Mechanical Engineering, Ann Arbor.

17. Hazell, D. D. 2011. Modeling and Optimization of Conden-sing Heat Exchangers for Cooling Boiler Flue Gas, Master of

Science, Lehigh University, Department of Mechanical Engi-neering, Ann Arbor.

18. Okka, O. 2006. Mhendislik Ekonomisine Giri Problemler ve zmleri, Nobel Yayn Datm, Ankara.

Boru Taraf-Hava Gvde Taraf-Baca Gaz

Giri k Giri k

Tgiri-k C 20 50 158,67 132

m kg/s 1,79 1,89

U m/s7,35

2,27

Umax m/s 7,94

Re 10568,8 7460,9

Nu 33,54 64,76

h W/m2.K 36,99 91,42

do m 0,025 1x0,98x0,32

Ltop m 252

k W/m.K 60,5

A m2 19,79

P kPa 5,82 0,0088

G kW 0,045 0,034

Tablo 5. Yntem in Kullanlacak Hava n Istcs Tasarm Hesap Sonular

lk yatrm maliyeti 42.938,40 TL

Yllk tasarruf miktar 125.671,71 TL

Ekonomik mr 20 yl

Hurda deeri 0 TL

Faiz oran 0,05

Basit geri deme sresi 5 ay

ndirgenmi geri deme sresi 5 ay

Bugnk deer analizi ile sistemin toplam yakt tasarrufu

1.523.208,85 TL

Tablo 6. Yntemin Ekonomik Analiz Sonular

boiler

Documents