Bu bildiride Türk Ytong'un Pendik fabrikasında 1995 yılında başlayan enerji tasarrufu ve atık ısı enerjisinden geri kazanım projesi kapsamında yapılan proje çalışmaları, kurulan tesisler ve alınan olumlu sonuçlar rakamsal değerleriyle beraber anlatılmaktadır.

Ayrıca enerji tasarrufunda ve atık ısı geri kazanımında kullanılan teknikler ve sistemler hakkında da kısa bilgiler ve gerekli şemalar verilmektedir.

Anahtar Kelimeler : Atık buhar, Otoklav, kondens, eşanjör, ekonomizör, flush buhar

SUMMARY

In this paper, the energy saving and waste heat recovery project of Türk Ytong San.A.Ş. are given including the relevant investments and positive results together with the actual saving figures.

Besides, the technics and sytems regarding the energy saving and waste heat recovery are discussed with the flow sheets briefly.

Key words: Waste steam, Autoclave, Condensed steam, heat exchanger, preheater, flush steam.

1963 yılında 50.000 m³ kapasite ile üretime geçen Türk Ytong Pendik fabrikası ilerleyen zaman ve Pazar koşulları içerisinde kapasite arttırımı çalışmalarına gitmiş ve gerekli yatırımların tamamlanmasıyla 1996 yılında 400.000 m³ / yıl üretim kapasitesine ulaşmıştır.

Gazbeton üretiminin son safhası olan malzemenin sertleştirme işlemi yüksek basınç altında doymuş buhar ile otoklavlarda yapılmakta olup, büyük oranda enerji sarfı gerektirmektedir.

Geçmiş yıllarda yapılan çalışmalarda özellikle otoklavların içindeki buharın sertleştirme işlemi bittikten sonra tahliyesi aşamasında tekrar kullanılması imkanları araştırılmıştır. Bu amaçla otoklavdan otoklava buhar hatları ilave edilerek bir otoklavın tahliye aşaması başka bir otoklavın basınç yükseltme aşamasına denk getirilerek tahliye aşamasındaki otoklavın buharı diğer otoklava transfer edilmeye çalışılmıştır.

Gerek aktarma imkanlarının kısıtlı olması ve buharın özelliklerini kaybetmesi gerekse aktarma yapılsa bile otoklavların basınçlarının 3-4 Atü'de dengelenmesi sonucunda otoklav içindeki kalan buharın basit bir eşanjörden geçirilip atmosfere bırakılması enerji maliyetlerini büyük ölçüde arttırmakta idi.

1990'lı yıllardan itibaren, yukarıda bahsedilen atık buhardan faydalanmak ve geri kazanılan bu enerji sayesinde üretim prosesinde ısı enerjisi temini için kullanılan kireç, çimento ve su gibi hammaddelerin tüketiminden de ek tasarruf sağlamaya yönelik çeşitli projeler üretilmeye başlanmış, ve 3 aşamalı "Atık Isı Enerjisinden Faydalanma Projesi" hazırlanmıştır.

1995 yılında nihai hale getirilen ve üst yönetimin onayladığı proje ile 5 yıl içerisinde ;

1. Buhar Akülerinin kurulması
2. Buhar kazanlarının verimliliğinin arttırılması
3. Atık Buhar Geri Kazanım sisteminin devreye alınması

projelerin gerçekleştirilmesi sonucunda ısı enerjisinden (doğalgaz tüketiminden) ortalama %35, hammadde tüketiminden de %5 tasarruf sağlanması öngörülmüştür.

Ytong'da enerji tasarrufu çalışmaları 1996-2001 yılları arasında 3 aşamada gerçekleştirilmiştir

1. Buhar akülerinin kurulması
2. Buhar kazanlarının verimliliğinin arttırılması
3. Atık buhar geri kazanım sisteminin devreye alınması

Bu çalışmalar aşağıda sırasıyla incelenmektedir

1. ETAP : BUHAR AKÜLERİNİN KURULMASI

Ytong gazbeton üretiminin son aşaması olan sertleştirme işlemi, yüksek basınç altında otoklavlarda doymuş buhar yardımı ile yapılmaktadır.

1996 yılına kadar otoklavlama aşamasında sertleştirme işlemi bittikten sonra tahliye süresince otoklav içindeki buhar eğer denk gelirse başka bir otoklava aktarılmakta idi.

Ancak özellikle değişken üretim şartlarında otoklav giriş-çıkışları birbirlerine buhar aktarma imkanlarını azaltmıştır.

Bunun yanında otoklavdan otoklava gönderilen buhar, malzeme ile teması sonucunda kirlenmekte ve buharın içindeki hava konsantrasyonunun artması yüzünden aktarma işlemi maksimum iki defa yapılabilmekte daha sonrada buhar bir ısı değiştiricisinden geçirilerek dışarı verilmekte idi.

Gerek aktarma imkanlarının kısıtlı olması ve buharın özelliklerini kaybetmesi gerekse aktarma yapılsa bile otoklav basınçlarının 3-4 Atü'de dengelenmesi sonucunda otoklav içinde kalan buharın basit bir eşanjörden geçirilip atmosfere bırakılması yüzünden, üretim miktarına bağlı olarak günde yaklaşık 40-60 ton arası bir buhardan dolayısıyla enerjiden faydalanamama söz konusu idi.

Bu dönemde 1m₃ Ytong üretimi için ortalama 130 kwh enerji harcamaktaydı.

1995 yılında hazırlanan buhar aküleri projesinde mevcut otoklavlama prosesine entegre edilen buhar aküleri sistemi ile, otoklavlardan tahliye edilen buharı yıkayıp havasından arındırarak ihtiyaç duyulan başka bir otoklava gönderilmesi böylece daha önceden atılan buharın tekrar sisteme geri verilmesi düşünülmüştür. Projenin ilk etabının planlama başlangıcı 1995 yılıdır.

Şirketimiz ortağı Alman Ytong International'dan alınan ek bilgilerin Türk Ytong Mühendislerince mevcut çalışma koşullarına uyarlanması ile proje bir yıl içinde hazırlanmış ve yatırım Haziran 1995 tarihinde başlayıp, Mart 1996 tarihinde tamamlanarak devreye alınmıştır. Projenin bu etabının Toplam yatırım tutarı $.222.000.-'dır.

Akülerin devreye alınmasından sonra enerji harcamaları aylık olarak takip edilmiş ve 130 kwh olan enerji sarfının aynı şartlar altında (üretim miktarı, hava sıcaklığı) 106 kwh'a düştüğü tespit edilmiştir.

Söz konusu projede kullanılan akülerin kısaca özellikleri ve çalışma prensipleri aşağıda verilmiştir.

- Aküler 4/3 su ile dolu basınçlı kaplardır.

- 2-6 Atü basınç aralığında çalışırlar

- 12 Atü çalışma basıncına göre dizayn edilmiştir.

- Aynı anda hem buhar şarjı hemde deşarjı yapabilirler.

- Akülerin su fazında bulunan difizörleri vasıtasıyla otoklavdan gönderilen buharın enerjisini suya transfer ederek basınç altında yüksek sıcaklıkta kızgın suya çevirirler.

- Bu aşamada buhar ile birlikte sürüklenmiş askıdaki katı maddeler akünün altına çökerler ve blöf ile ortamdan uzaklaştırılırlar.

- Buhar ile beraber sürüklenmiş hava ise akülerin üzerinde bulunan hava kırıcı kondenstoplar vasıtasıyla atılır.

- Otoklavlama prosesinde buhara ihtiyaç duyulduğunda akü vanaları açılarak akünün buhar fazından çekim başlar.

- Akü içindeki basınç düşmeye başladığında kızgın su tekrar buhar fazına geçer ve otoklavlara temizlenmiş, havasından arındırılmış buhar gönderilir.

Projenin bu etabının gerçekleşmesiyle 1996-2001 yılları arasında buhar enerjisinden elde edilen tasarruf miktarı aşağıdaki tabloda verilmiştir.

PROJENİN BİRİNCİ ETABI AKÜLERİN TESİSİYLE 1996-2001 YILLARI ARASINDA ELDE EDİLEN DOĞALGAZ TASARRUF SONUÇLARI TABLOSU (1)


Yukarıdaki tablodan da görüldüğü üzere 6 yıl içinde toplam tasarruf $.746.000.- olmuştur. Bu zaman zarfında ortalama tasarruf oranı ise %21,4 olarak tespit edilmiştir. $.222.000.-'lık yatırım ise yaklaşık 18 ayda kendini geri ödemiştir.

II. ETAP : BUHAR KAZANLARININ VERİMLİLİĞİNİN ARTTIRILMASI

Otoklavlarda kullanılan buharı üreten iki adet üç geçişli 15 Atülük kazanlarımızdan eski teknoloji ile imal edilmiş ve yanma verimi düşük olan 2 nolu kazan ekonomizör ilaveli olarak yenilenmiştir. Projenin ikinci etabının planlanması Haziran 1999 tarihinde başlanmış proje yatırım Kasım 1999'da başlayıp Mayıs 2000'de bitirilmiştir.

Bu yatırım ile yanma verimi yükselmiş ve ekonomizör çıkışı kazan girişi besi suyu sıcaklığı 135 oC'ye yükseltilerek kazan verimi %85'den %91 civarına ulaşmıştır. Bu sayede 1m³ Ytong üretimi için harcanan doğalgaz enerji miktarı 106 kwh'dan 100 kwh'a düşmüştür.

Proje şirket Yönetim Kurulumuz ve Alman ortaklarımızca da kuvvetle desteklenmiştir.
Tüm projeler Pendik Fabrikası teknik ekibince gerçekleştirilmiş,Türk yerli imalat sanayiine, imalat ve montajları yaptırılmıştır