| Popis: |
Tam Metin / Tez A large quantity of heat, which is carried by flue gases, steams, oils and water…etc., at high temperatures, is produced by power plants and different parts of the heavy industries, and much of this heat will be wasted. In the present condition, half of the produced heat is dumped into the environment without any practical use and is lost. It is possible to get efficient energy and fuel-saving by trapping the heat lost and thereby using it to produce steam, preheat air, or other. There are various techniques such as economizer, waste heat boiler, and waste heat recovery generator in use for the recovery of waste heat from various systems under different situations. The main advantages offered by the waste heat recovery in power plants and other heavy industries can be less fuel consumption, clean power generation, minimum production of greenhouse gases (CO2), minimizing of air polluting gases (NOx, SOx..), and reduction of a global warming effect. This master thesis attempts to evaluate the recovery of waste heat in heavy industries on their economic and environmental impacts. We use the most common and widely used heat recovery of shell and tube heat exchanger to evaluate it. This evaluation addresses the problem of waste energy which is wasted out from combustion chambers, industrial furnaces, and other waste heat sources of power plants and heavy industries in the form of flue gases, steams, oils and water. The main objectives are to recover the wasted heat from those systems, transfer it to the source back into the useful work within its own or neighboring systems, and also to make the energy conversion process as efficient as possible. The achievability of waste heat recovery and characterizing the waste heat sources and the streams to which the heat will be transferred are also evaluated. The results of the study showed that, depending on the combustion air temperature, it is possible to reduce greenhouse gas (CO2) emission up to 13.47 % by saving coal consumption of 1.87 % and it is also possible to reduce emissions of pollutant gases and particulates by applying a shell and tube heat exchanger to heat up combustion air in a power plant which use coal. Termik santraller ve ağır sanayinin farklı kısımlarında üretilen atık gaz, buhar, yağ ve su gibi akışkanlarca yüksek sıcaklığa sahip büyük miktarda ısı taşınır ve bu ısının büyük çoğunluğu atılır. Mevcut durumda, bu ısının yarısı herhangi bir pratik kullanım olmaksızın çevreye salıverilir ve kaybolur. Kaybolan ısının buhar üretme, ön ısıtmada ve başka şekillerde kullanılmasıyla yakıt tasarrufu ve enerji verimliliği sağlamak mümkündür. Farklı durumlarda çeşitli sistemlerden atılan ısının geri kazanılması için ısı değiştirici, atık ısı kazanı ve atık ısı geri kazanımı gibi çeşitli teknikler vardır. Termik santraller ve ağır sanayilerde atık ısı geri kazanılması daha az yakıt kullanımı, temiz enerji üretimi, daha az sera gazı üretimi (CO2), hava kirletici gazların (NOx, SOx,..) emisyonunu azaltma ve küresel ısınma etkisini azaltma gibi avantajlar sunar. Bu yüksek lisans tezi ağır sanayilerde atık ısı geri kazanımının ekonomik ve çevresel etkilerini değerlendirmeyi amaçlamaktadır. Bu değerlendirmeyi yaygın olarak kullanılan borulu ısı değiştiriciyi kullanarak yaptık. Bu değerlendirme yakma odaları, endüstriyel fırınlar, termik santraller ve ağır endüstrilerden atık gaz, buhar, yağ ve su gibi akışkanlarla atılan ısı problemini konu almaktadır. Çalışmanın ana hedefleri bu sistemlerden atılan ısıyı geri kazanarak sistemin kendi içinde veya komşu sistemlerde kullanışlı hale dönüştürmek ve enerji dönüşüm sistemini mümkün olduğunca verimli hale getirmektir. Atık ısının geri kazanılabilirliği, kaynaklarının ve transfer edileceği akımların karakterizasyonu da değerlendirilmiştir. Yapılan çalışmada kömür kullanan bir termik santralde yakma havası borulu ısı değiştiricilerle ısıtılarak %1.87’ye kadar kömür tasarrufu sağlanabileceği ve buna bağlı olarak sera gazı (CO2) emisyonunun %13.47 azaltılabileceği ve diğer hava kirletici gaz ve tozların emisyonunun da azaltılabileceği görülmüştür. |
