sarkuysan anot döküm fırınlarının yanma sistemlerinin çevre dostu

SARKUYSAN ANOT DÖKÜM FIRINLARININ
YANMA SİSTEMLERİNİN
ÇEVRE DOSTU VE DAHA VERİMLİ ÖZEL
YANMA SİSTEMLERİ İLE DEĞİŞTİRİLMESİ
Levent Ş. Kulaç, Murat Ayman, Mehmet Ali Akoy
Zeynep Sirel*
* Yeni Projeler Şefi
[email protected]
Sarkuysan Firma Bilgileri
Sarkuysan, 1972 yılında Kapalıçarşı’da altın
ticareti ile uğraşan bir grup esnafın
teşebbüsü ile kurulan ve ismini kurucuların
meslekleri olan;
Sarraf
Kuyumcu
Sanatkar kelimelerinin ilk hecelerinden
almıştır.
Sarkuysan, ELEKTROLİTİK BAKIR
ürünleri üreten entegre bir kuruluştur.
ve
İstanbul’a 40 km uzaklıkta GebzeOsmangazi bölgesinde bulunmaktadır.
Ürünleri; elektroteknik, elektronik, motor
ve haberleşme, elektrik üretim ve dağıtımı,
güneş enerjisi, ev cihazları,ölçü aletleri,
savunma,
kimya,
inşaat,
ısıtmahavalandırma, sıhhi tesisat sanayilerinin
standart hammaddelerindendir.
Yıllık Üretim Kapasitesi : 200.000 ton
Ürünlerinin yaklaşık %40’ı 60’tan fazla
ülkeye ihraç edilmektedir.
Ürünler:
•Çubuk ve filmaşin
•Çıplak, kalay kaplı, nikel kaplı yuvarlak tel
•Yassı tel
•Çok telli
•Bükümlü tel
•Bakır boru (düz veya içi-dışı yivli)
•Bakır lama
Personel Sayısı
• Mavi Yaka
• Beyaz Yaka
481
184
Toplam
665
• Mühendis
51
Sarkuysan’ın İştirakleri
• Albany-New York’ta Kuzey ve Güney
Amerika pazarlarına hitap etmek üzere
çeşitli norm ve çaplarda bakır üretmektedir.
Italia
• Sarkuysan ürünlerinin İtalya ve komşu
Avrupa ülkelerine pazarlanması işini
yürütmektedir.
• Pik ve sfero döküm üretimi ile beyaz eşya
ve otomotiv sektörlerine hizmet etmektedir.
•
Özellikle metal ve kablo sektörüne proje ve
imalat bazında hizmet vermektedir. Ayrıca,
Avrupa'daki bazı önemli kuruluşların
temsilciliğini yaparak çevre sorunlarına
çözümler getirmektedir.
•
Avrupa’nın önemli emaye bobin teli
üreticilerinden
biridir.
Bemka
A.Ş.,
Türkiye’deki Emaye bobin teli ihtiyacının
yaklaşık % 50’sini karşılamakta ve pek çok
ülkeye ihracat yapmaktadır.
•
Sarkuysan
ürünlerinin
pazarlama
faaliyetlerinin bir bölümünü yürütmektedir.
SARKUYSAN ANOT DÖKÜM
FIRINLARININ YANMA
SİSTEMLERİNİN
ÇEVRE DOSTU VE DAHA VERİMLİ
ÖZEL YANMA SİSTEMLERİ İLE
DEĞİŞTİRİLMESİ
Uygulamanın Amacı
• Üretim prosesinin ilk kademesi rafinasyondur.
• Rafinasyon bölümü dökümhane sahasında, 2
adet Thomas tipi döner fırın bulunmaktadır.
Eski sistemde
Kullanılan yakıt
Fuel Oil
Yeni sistemde
Oksijen - (Hava) – Doğalgaz
ile çalışan
yanma sistemi
Bu çalışmayla hem daha ekonomik hem de
çevre dostu bir üretim sağlanması
amaçlanmıştır.
• Oksijen ile yanmanın hava ile yanmaya göre
çok önemli avantajları bulunmaktadır.
• Azot, yanma reaksiyonunda yer almaz ve
yanma sürecinde yükseltgenip, kirletici olan
azot oksitleri oluşturur.
Uygulamanın Yenilikçi Yönleri
Endüstriyel yanmanın verimliliği iki yöntem ile
artırılabilir:
• Yakıtın ve yakma havasının ön ısıtılması
• Yakma havasına oksijen ilavesi
Hava ile yanmada, hava içindeki yüksek azot
miktarından dolayı (% 79 N2) sadece düşük alev
sıcaklıklarına ulaşılabilir. Bu düşük yanma
verimliliğinden dolayı, egzoz gazlarında yüksek
ısı kayıpları olur.
Yakma havası sıcaklığı ve oksijen konsantrasyonunun fuel oil yanma
verimi üzerine etkisi
Oksijen, yanma odasına
kullanılarak verilebilir:
farklı
teknikler
• Oksijen yakıt brülörleri
• Hava yakıt alevinin içine doğrudan oksijen
enjeksiyonu
• Hava yakıt alevinin alttan desteklenmesi
• Yanma havasının zenginleştirilmesi
En temel oksijen kullanım sebepleri:
• Daha yüksek esneklik ve daha kısa şarj
süreleri sayesinde üretimde daha fazla
esneklik
• Spesifik enerji tüketiminde azalma
• Daha düşük miktarda egzoz gazı oluşumu
• Daha düşük emisyon oluşumu
• Daha küçük filtreleme ünitelerinden dolayı
daha düşük yatırım
• Hava ön ısıtmasına gerek duyulmaması
• Entegre ikincil yakmanın mümkün olması
Doğal gazın stokiyometrik yanması sonucu teorik alev sıcaklıklarına
karşılık yakma havası oksijen konsantrasyonu
Oksijen brülörlerinin en önemli özelliklerinden
biri, ergitme hızlarında artışa neden olması ve
birim
zamanda
daha
fazla
ürün
elde
edilebilmesidir.
Alevsiz tip yanmanın da bu sistemde kullanılıyor
olması,
reaksiyon
sonucu
oluşan
NOx
emisyonlarını azalmasının yanı sıra, fırın içinde
daha homojen sıcaklık dağılımı elde edilmesini
sağlar.
Exam
pleforA
irirCC
om
bustion
Exam
pleforA
om
bustion
Oxygen
Fuel
Oxygen
(NOx emisyonlarının düşük olma sebebi)
SSeyreltik
ource:
Milan
iyanma
et
al.2002
Source:
Milan
i et
al.2002
Oxipyr®-Air Brulörü
• Messer
Group,
“GWI”
ve
“Leoben”
Üniversitesinin deneyimlerinin de yardımı ile
birlikte oksijen-(hava)-doğal gaz karışım brülörü
olan Oxipyr®-Air’i geliştirmiştir.
• Bu brülör, seyreltik yanma sırasında, zararlı
emisyonları minimize eden oksijenli ideal
yanma ile hava kullanımındaki yanmayı
kombine etmektedir.
• Brülörün detaylı tasarımı Messer tarafından
gerçekleştirilmiştir.
Oxipyr®-Air Brulörü
• Oxipyr®-Air brülörü, değişik oranlarda oksijen
ile havayı karıştırabilir.
• Yakıt merkezi bir boşluktan, oksijen de dairesel
bir boşluktan (Oksijen modunda çalışırken)
sağlanır.
• Havanın yüksek hacminden dolayı kesit alanın
değişimine ihtiyaç vardır. Böylelikle stabil alev
elde edilebilmesi için daha yüksek hızlara
ulaşılabilir.
a. Oksijen modu (x= 0mm)
b. Hava modu (x= 25mm)
O2-hava karışım dengesine göre brulörün hareketi
Sarkuysan’da Rafinasyon Bölümünde
Dönüşümün Esasları
Oxipyr®-Air yanma sistemi tasarımı için;
•
•
•
•
Baca gazı ölçümleri
Fırın içi sıcaklık ölçümleri
Üretimle ilgili verilerin toplanması
Proses analizi yapılmıştır
Elde edilen verilere göre sistem gereklilikleri
Messer firması ile birlikte belirlenmiştir.
Devreye
Alma
Hazırlık Süreci
Eylül 2011
Aralık 2010
Haziran 2010
Fuel-Oil
Kullanımı
Deneme Süreciİhtiyaçların
Belirlenmesi
Yeni Sistem
Sistemin Kurulum Adımları Nelerdir?
•
•
•
•
Brulör ceketi dizaynının değiştirilmesi
Brulör montajı
Regülasyon hattı montajı
Oksijen tankı montajı ve regülasyon sistemi
arası borulama
Çalışma Şartları Nelerdir?
Gereksinimler
Değişim Öncesi
Değişim Sonrası
Yanma sistemi, yakmayı
gerçekleştiren oksijenin
depolandığı kriyojenik
Yanma sistemi, fuel oili
tank, sıvı oksijeni
regüle eden reglaj
buharlaştırmaya yarayan
sistemi, yakma havası
Yanma Sistemi
buharlaştırıcılar, doğal gaz
fanı, brülör, PLC kontrol
ve oksijeni regüle eden
ünitesi ve operatör kontrol
reglaj sistemi, yakma
ünitesinden oluşmaktadır.
havasını regüle eden
reglaj sistemi ve brülörden
oluşmaktadır.
Yakıt
Fuel Oil No.6
Doğalgaz
Brulör
Konumu
Baca gazı çıkış kanalının
aksi tarafında fırın kapısı
üzerinde
Baca gazı çıkış kanalının
aksi tarafında fırın kapısı
üzerinde
Değişim Öncesi ile Sonrası Arasındaki Farklar
Nelerdir?
Gereksinimler
Değişim Öncesi
Değişim Sonrası
Yanma Sistemi
Hava-Fuel Oil
Oksijen-(hava)Doğalgaz
Reküperatör Sistemi
Var
Yok
Gaz Yıkama Sistemi
Var
Yok
Kostik ve Su Yıkama
Tankları
Var
Yok
Kostik ve su Temizleme
İçin Filtre Pres
Var
Yok
İkincil Yanma Sistemi
Var
Yok
Baca Gazı Filtre Yüzey
Alanı
Var
Değişim öncesine
göre azaldı.
Uygulamanın Getirdiği Ekonomik ve Çevresel
Fayda
• Değişim
öncesinde
kullanılan
birçok
ekipmana,
değişim
sonrasında
ihtiyaç
duyulmamaktadır.
• Değişim sonrasında baca gazı filtrasyonu için
gereken filtrelerin yüzey alanları azalmıştır.
• Değişim sonrasında filtre sisteminin ilk yatırım
maliyeti de reküperatör, gaz yıkama sistemi,
roxiterm’e ihtiyaç duyulmaması nedeniyle
oldukça düşüktür.
Uygulamanın Getirdiği Ekonomik ve Çevresel
Fayda
• Oksijen-(hava)-doğalgaz ile çalışan yanma
sistemi kullanılarak eski sisteme göre ortalama
yıllık %30-35 oranında ekonomik kazanç
sağlanmıştır.
• Yakıt olarak doğalgaz kullanımı ile, karbon
salınım miktarı fuel oile göre yaklaşık olarak
%60 oranında azaltılmıştır.
Kullanıma başlanan Oxipyr®-Air sistemi ile hem
ekonomik hem de çevre dostu üretim yapılması
sağlanmıştır.
Bu uygulama Sarkuysan tesislerinde,
Sarkuysan’ın ihtiyaçlarının belirlenmesinin
ardından Messer Group işbirliği ile
gerçekleştirilmiştir.
Teşekkürler
www.sarkuysan.com
[email protected]