Ekonomizer ile Yakıt Tasarrufu: Bacadan Kaçan Isıyı Geri Kazanmak

Bir buhar kazanında yakıtın ürettiği ısının tamamı buhara dönüşmez. Kayıpların en büyüğü, bacadan çıkan sıcak yanma gazlarıyla atmosfere giden ısıdır. Baca gazı ne kadar sıcaksa, boşa giden enerji de o kadar fazladır. Ekonomizer, bu ısının bir bölümünü geri kazanarak kazana geri kazandıran ısı değiştiricisidir.

Ekonomizer Nedir, Nasıl Çalışır?

Ekonomizer, kazanın baca gazı çıkışına yerleştirilen borulu bir ısı değiştiricisidir. Kazana gönderilen besi suyu ekonomizerin borularından geçerken, dışarıdan akan sıcak baca gazları suyu ısıtır. Böylece:

• Baca gazı daha düşük sıcaklıkta atmosfere çıkar,
• Kazana daha sıcak besi suyu girer,
• Aynı miktar buhar için daha az yakıt harcanır.

Ne Kadar Tasarruf Sağlar?

Uygulamada yaygın olarak kullanılan bir yaklaşıma göre, baca gazı sıcaklığındaki yaklaşık 20 °C’lik düşüş, kazan veriminde yaklaşık %1 artış sağlar. Ekonomizersiz çalışan kazanlarda baca gazı sıcaklığı oldukça yüksek olabilir; ekonomizer bu sıcaklığı onlarca derece düşürerek verime birkaç puanlık katkı yapabilir. Kesin değer; yakıta, kazanın mevcut baca sıcaklığına ve ekonomizerin tasarımına bağlıdır.

Örnek hesap

Günde 45 ton buhar kullanan ve Soma kömürü yakan bir tesis düşünelim (yaklaşık 5.000 kcal/kg, mevcut kazan verimi %75, yılda 300 gün). Bu tesis yılda yaklaşık 2.160 ton kömür tüketir. Ekonomizer, baca gazı sıcaklığını yaklaşık 80 °C düşürerek yakıt tüketimini %4 azaltırsa:

• Yıllık kömür tasarrufu: 2.160 × 0,04 ≈ 86 ton
• 11.000 TL/ton ortalama fiyatla: yaklaşık 950.000 TL/yıl

Bu tasarruf her yıl tekrarlanır. Yatırımın geri dönüş süresi, ekonomizer maliyetinin bu yıllık tasarrufa bölünmesiyle kabaca hesaplanabilir.

Hangi Kazanlar İçin Uygundur?

• Sürekli çalışan kazanlar: Tasarruf, çalışma saatiyle doğru orantılıdır; uzun saatler çalışan kazanlarda geri dönüş hızlanır.
• Baca gazı sıcaklığı yüksek kazanlar: Geri kazanılabilecek ısı, baca sıcaklığıyla artar.
• Katı yakıtlı ve doğalgazlı kazanlar: Her ikisinde de kullanılabilir; tasarım yakıta göre yapılır.

Dikkat Edilmesi Gerekenler

Asit çiğ noktası

Kükürt içeren yakıtlarda (kömür gibi), baca gazı belirli bir sıcaklığın altına soğutulursa içindeki kükürt bileşikleri yoğuşarak asit oluşturur ve ekonomizer ile baca yüzeylerini aşındırır. Bu nedenle baca gazı çıkış sıcaklığı için yakıtın kükürt içeriğine bağlı bir alt sınır gözetilir; kömürlü sistemlerde bu sınır genellikle 130–150 °C civarında tutulur.

Besi suyu sıcaklığı

Ekonomizere giren suyun çok soğuk olması, boru yüzeylerinde yerel yoğuşmaya yol açabilir. Degazörden gelen sıcak besi suyu bu riski azaltır. Degazörün rolünü bu yazımızda anlattık.

Kurum ve kül birikmesi

Özellikle katı yakıtlı sistemlerde ekonomizer boruları zamanla kurum ve külle kaplanır; bu da ısı transferini düşürür. Düzenli temizlik ve baca gazı sıcaklığının izlenmesi verimi korur. Baca sıcaklığının zamanla yükselmesi, temizlik zamanının geldiğinin işaretidir.

Su tarafının korunması

Ekonomizer boruları da kazan suyu kadar su kalitesine duyarlıdır. Çözünmüş oksijen ekonomizerde korozyona neden olabilir; iyi bir su şartlandırma burada da gereklidir.

Ekonomizer Seçerken Nelere Bakılır?

• Isıtma yüzeyi ve boru tipi: Düz borulu ya da kanatlı (finli) borulu tasarımlar vardır. Kanatlı borular daha kompakt bir yüzey sağlar; ancak külü bol katı yakıtlarda kirlenmeye daha yatkın olabilir. Seçim yakıta göre yapılmalıdır.
• Baca tarafındaki basınç kaybı: Ekonomizer baca gazına bir direnç ekler. Mevcut fanın bu ek direnci karşılayıp karşılayamayacağı kontrol edilmelidir.
• Su tarafı basıncı: Ekonomizer, besi pompasından sonra kazan basıncında çalışır; tasarım basıncı buna uygun olmalıdır.
• Temizlik erişimi: Muayene kapakları ve temizlik imkânı, özellikle katı yakıtlı sistemlerde verimin korunması için önemlidir.
• Ölçüm noktaları: Ekonomizer giriş ve çıkışında baca gazı ile su sıcaklıklarının ölçülebilmesi, performansın ve kirlenmenin takibini kolaylaştırır.

Sahadan Bir Örnek

Orkide’nin Kemalpaşa fabrikası için ürettiğimiz 6 ton/saat, 12 bar döner ızgaralı hederli buhar kazanı, ekonomizer ve sulu filtre sistemiyle birlikte devreye alındı. Kazan, ekonomizer ve filtrenin birlikte tasarlanması hem verimi hem de baca çıkışını iyileştirir.

Kazan Dairenizi Birlikte Değerlendirelim

Çiftel Kazan olarak 1986’dan bu yana İzmir Kemalpaşa’daki tesisimizde buhar, kızgın yağ ve sıcak su kazanları üretiyoruz. Kazan dairenizdeki mevcut durumu birlikte değerlendirmek, verim ve maliyet tarafında neler yapılabileceğini konuşmak için bizimle iletişime geçin ya da +90 232 479 11 21 / +90 544 479 11 21 numaralarından bize ulaşın.