Tesisat Mühendisliði Dergisi Sayý: 89, s. 50-57, 2005
1. GÝRÝÞ
Türkiye’de linyit, maliyetlerinin düþük olmasý nedeni ile konut ýsýtýlmasýnda özellikle düþük ve orta gelirli kesimlerde yaygýn olarak kulla- nýlmaktadýr. Düþük kaliteli linyitlerin genelde bu yakýtlar için uygun olmayan yakma sistem- lerinde yakýlarak binalarýn ýsýtýlmasýnda kulla- nýlmasý hava kirliliðinin baþlýca nedenlerinden birisidir. Hýzlý ve plansýz kentleþme nedeni ile Türkiye’de bölgesel ýsýtma yaygýnlaþamamakta ayrýca konut ýsýtýlmasýnda verimsiz ve kontrolü zor olan küçük kapasiteli bireysel ýsýtma sis- temleri (sýcak su kazanlarý, sobalar) kullanýl- maktadýr [1].
Türkiye’ye yüksek verimli kazanlar 1965 yýlýn- da girmiþtir [2]. Ayçýk [3] yarým silindirik ka- zanda yaptýðý çalýþmada, kazan ýsýl veriminin, yükleme zamaný aralýðý azaldýkça arttýðýný gözlemiþtir. Yarým saatlik yükleme zamaný ile yapýlan deneylerde %76.1 olan verim, yükle- me zamanýnýn bir saat, bir buçuk saat, iki ve iki buçuk saate çýkmasýyla, verimdeki düþüþler sýrasýyla; %3.5, %12.7, %16.9 ve %23 olmuþ- tur. Çalýþma sonunda kazan yükleme zaman aralýðýnýn iki saat olmasýnýn gerektiðini öner- miþtir. Yýldýrým [4] yarým silindirik kazanda Tunçbilek linyiti kullanmýþ, deneyde toplam
Katý Yakýtlý Kazan Tasarýmý ve Kazan Isýl Kapasite Verimlilik Deðerinin Deneysel Olarak
Belirlenmesi
Abdullah YILDIZ*
Hüseyin GÜNERHAN*
Özet
Bu çalýþmada, katý yakýtlý kazan tasarýmý yapýlmýþ, kazan ýsýl kapasite ve ýsýl verimlilik deðeri deneysel ola- rak belirlenmiþtir. Kazan yanma odasý ve güvenlik donanýmlarý düþünülerek, TS EN 303-5 standardýna uy- gun kazan tasarlanmýþtýr. Deneylerde, alt ýsýl deðeri 28402 kJ/kg olan ithal kömür kullanýlmýþtýr. Yapýlan deneyler sonucunda kazan ýsýl kapasitesi 46.51 kW ve kazan ýsýl verimi %77.11 olarak bulunmuþtur.
Anahtar Kelimeler: Kalorifer Kazaný, Kazan tasarýmý, Kazan ýsýl kapasitesi, Kazan verimi
* Ege Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Makina Mühendisliði Bölümü. abyildiz@aku.edu.tr, hgunerhan@bornava.ege.edu.tr
60 kg linyit yakýlmýþ ve deney sonunda kazan ýsýl verimini %71.46 olarak hesaplamýþtýr. Ata- lay [5], yarým silindirik alev duman borulu ka- zanda ithal kömür yakmýþtýr. Yaptýðý çalýþma- da, kazana 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 ve 21 kg kömür yüklemesi yapmýþ ve sýrasýyla kazan verimini %76.37, %79.75, %80.25, %79.87,
%81.50, %79.01, %71.77 ve %73.97 olarak saptamýþtýr. Burada yapýlan tam yüklemede kazan verimi %73.97 olarak bulunmuþtur.
Türkiye’de, son yýllarda genelde, konutlarda ýsýtma amaçlý yarým silindirik alev duman bo- rulu kazanlar kullanýlmaktadýr. Bu kazanlarýn konstrüksiyonun iyi yapýlamamasý, ocak gaz- larýnýn tam yanma yapmamasýna ve sonuç olarak da baca gazý çýkýþ gazlarýndaki CO miktarýnýn artmasýna neden olmaktadýr. Ayrý- ca, duman borularýndaki is ve kurumun fazla birikmesinden dolayý yanma ve verimde ka- yýplar meydana gelmektedir. Böke ve diðerle- ri [6] otomatik yüklemeli ithal kazanda yaptý- ðý çalýþmada, deðiþik tipte kömür kullanmýþ ve kurutulmuþ kömürlerle yaptýðý deneylerde maksimum kazan verimini %76 olarak sapta- mýþtýr.
Yapýlardaki kalorifer kazanlarýndan, ýsýl sant- rallerdeki kazanlara kadar çeþitli kazan ve ocaklarda kömür kullanýlmaktadýr. Yakýtlarýn daha iyi yakýlabilmesi amacýyla deðiþik tipte yakma sistemleri geliþtirilmiþtir. Kawai ve di- ðerleri [7] Japonya’daki kanunlarýn yeni yüz- yýlda endüstri proseslerinde ve ýsýtma sistem- lerinde enerji saðlamak için düþük çevre emisyonu ve yüksek ýsýl verime sahip yeni ka- zan tasarýmlarýnýn geliþtirilmesinin istendiðini belirtmiþtir. Yoshikawa ve diðerleri [8], Iwa- hashi ve diðerleri [9], yüksek sýcaklýða sahip hava yanmalý yeni bir kazan geliþtirmiþler ve Tokyo Teknoloji Enstitüsünde test etmiþlerdir.
Test sonunda düþük ýsýl deðere sahip gazlarýn verimli ve çevre emisyonu kanunlara uygun olarak yakýldýðýný belirlemiþlerdir. Rusinowski ve diðerleri [10] stokerli bir kazanýn kontrol
siteminde geliþtirdiði yötemle kazan ýsýl veri- mini %7 artýrarak %85 deðerine ulaþmasýný saðlamýþlardýr.
Kazanda yapýlacak deðiþiklikler ve geliþtirme yöntemleriyle çevre emisyonlarýnýn incelen- mesi üzerine de bir çok araþtýrma yapýlmýþtýr.
Abdallah ve Ismail [11] buhar kazanlarýnýn optimum yalýtým kalýnlýðýný 3 cm olarak he- saplamýþlardýr. Çevreye atýlan emisyon gazla- rýný, tam yanma durumunda CO2 için 6 ton/yýl, eksik yanma durumunda CO2 için 35 ton/yýl ve CO için 15.2 ton/yýl olarak bulmuþ- lardýr. Kouprianov ve Tanetsakunvatana [12]
fazla hava miktarýna baðlý ýsýl kayýplar ve gaz emisyon deðerlerini bulmak için ýsýl kayýplar yöntemini ve maliyet-taban metodunu kulla- narak optimal fazla hava deðerini bulmuþlar- dýr. Fazla hava oraný, ýsýl kayýplar metodunda 1.11-1.12, maliyet-taban yönteminde ise 1.09-1.10 olarak saptamýþlardýr.
Linyitlerin mevcut kazan ve sobalarda yakýl- masý hava kirliðine büyük ölçüde etki etmesi- ne raðmen, ýsýtma alanýnda hala yaygýn ola- rak kullanýlmaktadýr. Türkiye’de ki hava kirlili- ðinin önlenebilmesi için mevcut kazan ve so- balarýn yerine bu kömürleri daha yüksek ve- rimle yakacak kazan ve sobalarýn tasarlana- rak ekonominin ve tüketicinin hizmetine su- nulmasý gerekmektedir [1].
Yakýtlarýn daha yüksek ýsýl verimliliðe sahip kazanlarda yakýlmasý, yakýt tüketimindeki azalmaya ve dolayýsýyla yanma ürünlerinden meydana gelen çevre kirliliðinin de azalmasý- na neden olacaktýr. Bu nedenlerden dolayý bu çalýþmada, katý yakýtlý yeni bir kazan tasarýmý yapýlmýþ, kazan ýsýl kapasite ve kazan ýsýl ve- rim deðeri deneysel olarak belirlenmiþtir.
2. KAZAN TASARIMI VE ÝÞLETME ÞEKLÝ Kazanlarda aranan en önemli özellik, yanma odasýnda oluþan ýsýnýn mümkün olduðu kadar en verimli þekilde kazan içindeki suya aktarýl-
masýdýr [13]. Bu ýsý transferi taþýným ve ýþýným þeklinde olmaktadýr [14].
Yakýtlarýn daha verimli yakýlabilmesi ve yoðun hava kirliliðini azaltmak amacýyla Þekil 1 ile verilen kömürlü kalorifer kazaný tasarlanmýþ- týr. Kazan tasarýmýnda, TS EN 303-5 standart kriterleri göz önüne alýnmýþtýr.
Yarým silindirik kazan formundan faydalanýla- rak, çeþitli koþullarý iyileþtirmek ve geliþtirmek amacýyla bu kazan tasarlanmýþtýr. Kazan ýsýl verimini artýrmak amacýyla, sandýk kýsmýnda sýcak su dolaþtýrarak kazan ýsýtma yüzeyi art-
týrýlmýþ ve böylece kazan boyutlarý azaltýlýp maliyet faktörü azaltýlmýþtýr. Ara perdenin ek- lenmesi ile ýsýnýn uzun süre kazan içinde do- laþýmý saðlanmýþ, yanma sonucu oluþan du- man gazlarýnýn bacayý erken terk etmesini ön- lenmiþ ve yarým silindirik duman borulu ka- zanlarda sýkça rastlanýlan, duman borularýnýn is ve kurum tutma özelliði, bu kazanda nispe- ten azaltýlmýþtýr.
Þekil 1, Þekil 2 ve Þekil 3’de sýrasýyla katý ya- kýtlý kalorifer kazanýnýn önden, yandan ve ar- kadan görünüþü verilmiþtir. Kazanda yanma, zorlanmýþ olarak bir fan tarafýndan saðlan- makta ve güvenlik donanýmý olarak bir ter- mostat ve ýsý deðiþtiricisi bulunmaktadýr. Tab-
Þekil 1. Katý yakýtlý kalorifer kazanýnýn önden görünüþü
Þekil 2. Katý yakýtlý kalorifer kazanýnýn yandan görünüþü Þekil 3. Katý yakýtlý kalorifer kazanýnýn arkadan görünüþü Tablo 1. Katý yakýtlý kazan parçalarýn adý, adeti ve malzemesi [15]
Sýra Adlandýrma Adet Malzeme Standart
1 Duman borusu 11 S185 Avrupa
2 Ön ayna 1 S235JRG2 DIN EN 10025
3 Arka ayna 1 S235JRG2 DIN EN 10025
4 Dýþ silindirik zarf 1 S235JRG2 DIN EN 10025
5 Ocak silindirik tabaný 1 S235JRG2 DIN EN 10025
6 Ocak iç ve yan yüzeyi 1 S235JRG2 DIN EN 10025
7 Kazan dýþ taban levhasý S235JRG2 DIN EN 10025
8 Dýþ düzlemsel yan yüzey S235JRG2 DIN EN 10025
9 Kýsa antrtuazlar ( ) 6 S235JRG2 DIN EN 10025
10 Uzun antrtuazlar ( ) 27 S235JRG2 DIN EN 10025
11 Ön duman sandýðý 1 S235JRG2 DIN EN 10025
12 Isý deðiþtirici giriþi 1 S235JRG2 DIN EN 10025
13 Isý deðiþtirici çýkýþý 1 S235JRG2 DIN EN 10025
14 Su dönüþ borusu 1 S235JRG2 DIN EN 10025
15 Sýcak su çýkýþ borusu 1 S235JRG2 DIN EN 10025
16 Emniyet çýkýþ borusu 1 S235JRG2 DIN EN 10025
17 Termostat baðlantýsý 1 S235JRG2 DIN EN 10025
18 Termometre baðlantýsý 1 S235JRG2 DIN EN 10025
19 Hidrometre baðlantýsý 1 S235JRG2 DIN EN 10025
20 Tecrit muhafaza saçý 1 mm galvanizli saç
21 Arka duman sandýðý 1 S35JRG2 DIN EN 10025-94
22 Cam pamuðu tecrit (65 kg/m3) Rabirtz tell.
23 Ateþ kutusu arka dýþ yüzeyi 1 S235JRG2 DIN EN 10025
24 Ateþ kutusu ön dýþ yüzeyi 1 S235JRG2 DIN EN 10025
25 Izgara mesnedi S235JRG2 DIN EN 10025
26 Izgara çubuðu GG 12 DIN 1691
27 Temizleme kapaðý 1 S235JRG2 DIN EN 10025
28 Ateþ kapaðý 1 S235JRG2 DIN EN 10025
29 Kül alma kapaðý 1 S235JRG2 DIN EN 10025
30 Isý deðiþtirici S235JRG2 DIN EN 10025
31 Yüksek sýcaklýða maruz esnek boru S235JRG2 DIN EN 10025
32 Fan
33 Kazan kontrol panosu 34 Ara perde
lo 1’de Þekil 1., 2 ve 3’de numaralandýrýlmýþ parçalarýn adý, adeti ve malzemesi verilmiþtir.
Kazanýn en üst kýsmýnda, fan açma-kapama
butonu, termostat ayar düðmesi ve kazan su sýcaklýðýný gösteren termometrenin bulundu- ðu kontrol paneli bulunmaktadýr (Þekil 4).
Þekil 4 ile verilen kontrol panosunda;
1) Termometre: Kazan su sýcaklýðýný (°C) gös- teren göstergedir.
2) Termostat: Yanma havasýný veren fanýn ça- lýþma sýcaklýðý aralýðýný belirleyen göster- gedir. Dýþ hava sýcaklýðýna göre kazan su- yu sýcaklýðý istenilen deðere kurulur. Yan- ma havasýný üfleyen fan, kazan su sýcaklýðý set edilen deðere gelince otomatik olarak yanmasýný durdurur.
3) Aç/kapa butonu: Elektrikle çalýþan yanma havasý faný ve dolaþým pompasýnýn çalýþma ve durmasýný saðlar.
4) Termometre: Kazan suyu soðukken sirkü- lasyon pompasýnýn çalýþmamasýný ve böy- lece elektrik sarfiyatýný ve borulardaki ko- rozyonu önlemek için kullanýlýr.
Termostat ayar düðmesi ile kazan su sýcaklýðý istenilen sýcaklýða ayarlanýr. Þimdiye kadar genelde sývý ve gaz yakýtlý kazanlarda kullaný- lan bu sistemin katý yakýtlý kazanlarda kulla- nýlmasýyla mahalde bulunulmayan zamanlar- da kazan su sýcaklýðý düþük sýcaklýklarda tutu- labilmekte ve dolayýsýyla yakýt ve enerjiden büyük tasarruf saðlanmaktadýr. Kazan su sý- caklýðý istenilen sýcaklýklar dýþýna çýktýðýnda güvenlik donanýmý olarak termostat devreye girmekte ve o anda fanýn çalýþmasýný durdur- mak suretiyle alevli yanma kor haline dönüþ- mektedir. Sýcak sulu ýsýtma sistemleri genelde, kazan giriþ suyu sýcaklýðý 90°C, kazan çýkýþ su- yu sýcaklýðý 70°C çalýþan sistemlerdir. Bu ne- denle katý yakýtlý kazanlarda çok sýk rastlaný-
lan ve patlamalara yol açan faktörlerden biri- si kazan su sýcaklýðýnýn çok yüksek deðerlere çýkmasýdýr. Fanýn arýzalanmasý durumunda sý- caklýk, ayarlanan sýcaklýk seviyesinin üstüne çýkacaðýndan dolayý bu sistemde önlem ola- rak kazan suyu sýcaklýðý 95°C deðerine çýktýðý anda otomatik olarak termostatik vana açýl- makta ve ýsý deðiþtiricisine su deposundaki 10 ile 20°C arasýndaki þebeke suyu dolmaktadýr (Þekil 5). Böylece ýsý deðiþtiricisi tarafýndan, 95°C sýcaklýðýndaki yüksek ýsý soðurulur ve
kazan su sýcaklýðý oluþan ýsý transferi sonucu düþer.
3. DENEYDE KULLANILAN YAKIT
Deneylerde, MTA Genel Müdürlüðünde analizi yapýlmýþ olan ithal kömür kullanýlmýþtýr. Tablo 2, kömürün, analiz sonuçlarý ve ýsýl deðerlerini göstermektedir.
Tablo 2. Deneyde Kullanýlan Yakýtýn Analiz So- nuçlarý ve Isýl Deðeri
Analiz Orijinal Havada Kuru Tipleri Numunede Kuru Numunede
Numunede
Kýsa Su (%) 2.49 0.54 -
Analiz Kül (%) 10.20 10.40 10.46
Isýl Hu (kJ/kg) 28402 29017 29189 Deðeri Ho (kJ/kg) 29420 30010 30172
4. DENEYSEL ÇALIÞMA
Deneyler, Ankara’da bulunan "TSE Isýl Labo- ratuarlarý"nda, TS EN 303-5 Standart kriterle- ri doðrultusunda Þekil 4’de gösterilen ýsý de- ðiþtiricili deney düzeneðinde yapýlmýþtýr.
Þekil 4. Kazan Kontrol Panosu
Þekil 5. Kazan Tesisat Baðlantý Þemasý
Kontrol Paneli Isýtma
Mahalli
Su Deposu
Tahliye
Vana Termostatik vana VanaSirkülasyon Pompasý
Deneyler boyunca ortam sýcaklýðý 15 ile 30°C sýcaklýklar arasýnda tutulmuþtur. Kazana baþ- langýçta 5 kg yakýt yüklenerek yanma yastýðý meydana getirilmiþ ve kazan su sýcaklýðýnýn 80°C deðerine gelmesi için bir süre beklen- miþtir. Daha sonra kazana tam kapasite yük- leme yapýlmýþ ve 31.2 kg ithal kömür yüklen- miþtir. Bu yakýt 4 saat süreyle kesintisiz yan- mýþtýr ve yakýtýn yanmasýyla beraber ikinci 31.2 kg kömür yüklemesi yapýlmýþtýr. Deney- de, kazan giriþ suyu sýcaklýðý 60°C, çýkýþ suyu sýcaklýðý 80°C arasýnda tutulmuþtur ve toplam 8 saat deney yapýlmýþtýr. Deney boyunca her 5 dakikada bir alýnan ýsý miktarý bulunmuþtur.
Deney bitiminde bulunan ýsý miktarlarýnýn toplanmasýyla, kazandan alýnan toplam ýsý miktarý bulunmuþtur. Deney sýrasýnda kazan, iþletme talimatlarýna uygun olarak çalýþtýrýl- mýþ, kazan ýsýl kapasite tayininde termostatýn otomatik kesmesi önlenmiþtir.
5. KAZAN ISIL KAPASÝTE VE ISIL VERÝMÝNÝN TAYÝNÝ
Kazan ýsýl kapasitesi, kazanýn birim zamanda verdiði ýsý miktarýdýr ve birimi kW (kcal/h)’dýr.
Kazan ýsýl verimi, kazan ýsýtma yüzeylerinden iþ akýþkanýna verilen toplam ýsýnýn, yakýtýn ya- kýlmasý süreci ile elde edilen toplam ýsýtma ýsý- sýna oranýdýr.
Kazan ýsýl kapasite ve ýsýl veriminin tayininde, dolaylý ve dolaysýz olmak üzere 2 yöntem kul- lanýlýr. Dolaysýz yöntemde, iþ akýþkanýnýn özel- likleri incelenerek kazan verimi hesaplanýr- ken, dolaylý yöntemde yanma, ýsý transfer me- kanizmalarý ve bu mekanizmalarýn iþleyiþi sý- rasýnda ortaya çýkan kayýplardan kazan ýsýl verimi ifadesine geçilir. Dolaysýz yöntem, ölç- me kolaylýklarý nedeniyle dolaylý yönteme gö- re daha güvenilir olmakla beraber yanmanýn ve kazan davranýþlarýnýn incelenmesi açýsýn- dan dolaylý yöntem daha açýklayýcýdýr [16,17].
Deneylerde, dolaysýz yöntem kullanýlmýþtýr.
Baca gazý sýcaklýðý deney boyunca 183°C sa- bit sýcaklýkta kalmýþtýr. Ayarlama vanasý yardý- mýyla (Þekil 6), giriþ suyu sýcaklýðý ortalama 60°C, çýkýþ suyu sýcaklýðý ortalama 80°C’de tutulmuþtur. 8 saatlik deney sýrasýnda, geçen suyun lt/sn cinsinden akýþ hýzý dijital debimet- re vasýtasýyla okunmuþtur. Tablo 3’de, saatte üretilen toplam ýsý miktarý ve toplam ýsý mikta- Þekil 6. Isý deðiþtiricili deney düzeneði [15]
Açýk veya kapalý genleþme deposu (su dolaþýmý yoktur)
Isý deðiþtirici (eþanjör)
Sabit basýnçta su giriþi AV 1
AV 2 ts
tv
tWA
td
S
Dolaþým pompasý
tabii dolaþým yeterli olmadýðýnda Sýcak su kazaný
Tartý kabý Baskül Üç yollu
vana
Çýkýþ
rý verilmiþtir.
Tablo 3. Saatte üretilen ýsý miktarý ve toplam ýsý miktarý
H (saat) m (m3) C (kJ/kg°C) DT (°C) Q (kJ) 1 2.003 4.113 20.0322 165005.59 2 2.019 4.110 20.1056 166864.59 3 2.007 4.114 20.3429 167933.57 4 2.012 4.114 20.5027 169708.52 5 2.002 4.112 20.2142 166396.35 6 1.998 4.112 20.2071 165962.76 7 1.998 4.112 20.2418 166247.66 8 2.011 4.112 20.8762 172591.87
QT (kJ) 1340710.91
Q = m.C.³T ifadesiyle saatte üretilen ýsý mik- tarlarý kcal cinsinden bulunmuþtur. Buradan, toplam üretilen ýsý 1340710.91 kJ olarak bu- lunur.
Kazan ýsýl kapasitesi, Eþitlik (1) ifadesi ile bu- lunur.
QT
Q = ——h (1)
Kazan ýsýl verimi, Eþitlik (2 )ile ifade edilir.
QT
ηk = —— . 100QB (2)
QB = B.Hu (3)
Þekil 7.’de, kazanýn zamana baðlý olarak he- saplanan verim deðeri ve kazan ýsýl verimi
gösterilmiþtir.
TSE tarafýndan yapýlan deneylerde kazan ve- rimi, aþaðýda verilen eþitlikler kullanýlarak he- saplanacak deðerleri saðlamalýdýr. Aþaðýda verilen hesaplamalar sonucunda bulunan de-
ðerlere göre kazanlarýn sýnýflandýrýlmasý yapý- lýr.
3. sýnýf kazanlar için ηk= 67 + log QT 2. sýnýf kazanlar için ηk= 57 + log QT 1. sýnýf kazanlar için ηk= 47 + log QT Yukarýda 3.sýnýf kazanlar için verilen eþitlik- ten, kazan veriminin en yüksek olduðu deðer hesaplanýr [15].
6. SONUÇLAR VE ÖNERÝLER
Türkiye’nin konut ýsýtýlmasýnda, özellikle dü- þük ve orta gelirli kesimlerde enerji ihtiyacýnýn düþük kaliteli linyitlerle ve alýþýlmýþ yakma sis- temleri ile karþýlanmasý, hem çevre kirliliði hem de ekonomik maliyet açýsýndan büyük zararlar vermektedir.
Türkiye’de en büyük eksiklerden birisi kazan test merkezlerinin yaygýn olarak bulunmama- sý ve üretilen çeþitli kazan tasarýmlarýnýn ve-
rimlerinin saptanamamasýdýr. Þekil 8’de ya- rým silindirik kazanlarla yapýlan çeþitli deney sonuçlarý ve katý yakýtlý kazan tasarýmýn verim deðerleri görülmektedir.
Bu çalýþmada, doðal kaynaklarýn deðerlendi- rilmesi ve çevre ekonomisi yönünden katý ya- kýtlý kazan tasarýmý yapýlmýþ ve kazan tasarý- mýnýn ýsýl kapasite ve ýsýl verimlilik deðerleri saptanmýþtýr. Ayrýca þimdiye kadar kullanýlan yarým silindirik kazanlarla verimi mukayesesi yapýlmýþ ve tasarýmýn verime olan etkisi ince- Þekil 7. Zamana baðlý kazan ýsýl verim deðeri
Þekil 8. Yapýlan Çalýþmalarda Bulunan Kazan Verim Deðerleri
Zaman (h)
Kazan Isýl Verimi
Ayçýk
Yýldýrý Atalay Böke Mevcut Çalýþ-
lenmiþtir. Deneyde, ithal kömür kullanýlmýþtýr.
Kazan tasarýmýnýn ýsýl kapasitesi 46.51 kW, ýsýl verim deðeri %77.11 olarak belirlenmiþ ve TS EN standardýna göre en yüksek verim deðeri saðlanmýþtýr.
Kazan ýsýl veriminin, alýþýlmýþ yakma sistemle- rinin ýsýl veriminden yüksek çýktýðý görülmüþ- tür. Kazan tasarýmýnýn ýsýl veriminin yüksek ol- masý, yanmanýn daha iyi olmasýna ve dolayý- sýyla çevre emisyonu ve ekonomik maliyet kri- terlerinin düþmesine neden olacaktýr.
Kullanýlan Semboller ve Ýndisler Hu: Kömürün alt ýsýl deðeri (kJ/h) Ho: Kömürün üst ýsýl deðeri( kJ/h) h : Toplam deney saati (saat)
m : Su sayacýndan geçen toplam su miktarý (m3)
c : Ortalama su yoðunluðu (kJ/kg°C)
³T : Ortalama sýcaklýk farký (°C) Q : Üretilen Isý (kJ)
QT : Üretilen Toplam Isý Miktarý (kJ) Q : Kazan ýsýl kapasitesi(kW) ηk: Kazan ýsýl verimini (%)
QB: Kazana verilen toplan ýsý miktarýný (kJ/h) B: Kazana verilen toplam yakýt miktarý (kg) KAYNAKLAR
[1] Yýldýz A., "Katý Yakýtlý Kazan Tasarýmý ve Isýl Verimlilik Deðerinin Ýrdelenmesi", Yüksek Li- sans Tezi, Dumlupýnar Üniversitesi, Fen Bi- limleri Enstitüsü, Kütahya, 2003.
[2] Aðar, T., "Yüksek verimli çelik kazanlar-Geliþ- me yönleri", Mühendis ve Makina, 13 (146):
4-8, 1969.
[3] Ayçýk, H., ‘‘Elle Yüklemeli Kömürlü Kazanlar- da Isýl Verimin Yükleme Zaman Aralýðý ile Deðiþimi’’, MTA Genel Müdürlüðü Maden Analizleri ve Teknolojisi Daire Baþkanlýðý, 859-867, 1986.
[4] Yýldýrým K., ‘‘Kömürlü Kalorifer Kazanlarýnda Yanma, Isýl Verim, Kapasite ve Emisyon Test- lerinin Yapýlabileceði Bir Kazan Test Merkezi Tasarýmý ve Kurulmasý’’, Yüksek Lisans tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, An- kara, 1989.
[5] Atalay, Y., ‘‘Tasarým Standardlarýnýn Oluþtu- rulmasýna Yönelik Olarak Katý Yakýt Yakan Kazanlarýn Ýncelenmesi’’, Yüksek Lisans tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, An- kara, 1995.
[6] Böke E., Erdöl N., Öztürk A., Arýsoy A., Ekin- ci E., Okutan H., ‘‘Kömür Nem Ýçeriðinin Emisyonlarýna ve Verime Etkisinin Ýncelen- mesi’’, 12. Ulusal Isý Bilimi ve Tekniði Kong- resi, Sakarya, 602-607, 2000.
[7] Kawai, K., Yoshikawa, K., Kobayashi, H., Tsai, J., Matsuo, M., Katsushima, H., ‘‘High tempe- rature air combustion boiler for low BTU gas’’, Energy Conversion and Management, 43:1363-1375, 2002.
[8] Yoshikawa K., Ootsuka T., Katsushima H., Hasegowo T., Tanaka R., Kiga T.,et al, ‘‘High Temperatureair coal combustron utulizing multi-staged enthalpy extraction techno- logy’’, In: Proceedings of International Po- wer Generation Conference, Denver, 279- 285, 1997.
[9] Iwahashi T., Kosaka H., Yoshida N., Tsuji K., Yoshikawa K., Mochida S., et al, ‘‘High effi- ciency power generation from coal and was- tes utilizing high temperature air combusti- on technology’’ (Part 2: Thermal performan- ce of compact high temperature air prehe- ater and meet boiler) In: Proceedings of In- ternational Joint Power Generation Confe- rence, Baltimore, 489-494, 1998.
[10] Rusinowski H., Szega Marcin, Szlek A., Ryszard W., ‘‘Methods of choosing the op- timal parameters for solid fuel combustion in stoker-fired boilers’’, Energy Conversion and Management, 43: 1363-1375, 2002.
[11] Abdallah A. and Ismail A.L., ‘‘Saving ener- gy lost from steam boiler vessels’’, Rene- wable Energy, 23: 537-550, 2001.
[12] Kouprianov V.I., Tanetsakunvatana V., ‘‘Op- timization of excess air for the improve- ment of environmental performance of a 150 MW boiler fired with Thai lignite’’, Applied Energy, 74: 445-453, 2003.
[13] Dehnel, P., D., ‘‘Fundamentals of Boiler Ho- use Technique’’, Hutchinson & CO (Publis- hed) LTD, London, 1967.
[14] Kakaç, S., ‘‘Isý Transferine Giriþ I’’, Tek- nik&Týp Yayýncýlýk, Ankara, 1998.
[15] TS EN 303-5 Standardý, ‘‘Kazanlar-Katý Ya- kýtlý Kazanlar, Elle ve Otomatik Yüklemeli Anma
Isý Gücü 300 kW’a kadar terim ve tarifler, Özellikler, Deneyler ve Ýþaretleme’’, Türk Standartlarý Enstitüsü, Ankara, 1-42, 2001.
[16] TS 4040 Standardý, ‘‘Kazanlar-Isý Tekniði ve Ekonomisi Açýsýndan Aranacak Özellikler’’, Türk Standartlarý Enstitüsü, Ankara, 1983.
[17] TS 4041 Standardý, ‘‘Kazanlar-Anma Isý Gücü ve Verim Deney Esaslarý’’, Türk Stan- dartlarý Enstitüsü, Ankara, 1983.
