Tipik bir çimento fabrikası için enerji ve kullanılabilirlik analizi

Abstract

Sanayide enerjinin etkin kullanılabilmesi, ancak zamanında yatırım yaparak teknolojinin güncelleştirilmesi, işletme şartlarının optimizasyonu ve sıkı kontrolü sonucunda yapılabilecek tasarruflar ile mümkündür. Çimento üretimi enerji yoğun bir sektördür. Son teknolojik iyileştirmelere rağmen, çimento üretiminde yakıt ve elektrik enerjisi giderleri, toplam maliyetin yaklaşık % 45 -50 'sini oluşturmaktadır. Teknolojik iyileştirmelerin, büyük sermaye yatırımlarını gerektireceği ve yüksek oranlarda enerji tasarrufuna imkan vereceği açıktır. Çimento sektöründe son 15 yıl içerisinde gerçekleşen teknolojik gelişmeler, ürün kalitesini arttırmanın ötesinde, üretimdeki enerji maliyetlerinin düşürülmesi ve çevresel etkilerinin azaltılması konularında yoğunlaşmıştır. Bu amaçla, sektörde kullanılan enerjinin küçük bir bölümünün dahi geri kazanılması için izleme ve değerlendirme çalışmaları yürütülmektedir. Bu çalışmada, tipik bir çimento fabrikasının mevcut durumu incelenmiştir. Fabrikada yapılan ön-etüt çalışmalarından sonra, ayrıntılı ölçümler yapılmıştır. Ayrıca prosese ait çeşitli bölgelerde gerekli numuneler alınarak fabrikadaki veya TÜBİTAK-MAM'daki laboratuvarlarda analiz edilmiştir. Ölçüm çalışmalarında, döner fırın sisteminde debi, basınç ve sıcaklık ölçümleri ile gaz analizleri yapılmıştır. Elde edilen veriler parametrik analizler ile değerlendirilmiştir. Bu sayede kütle ve enerji denklikleri kurulmuş ve kullanılabilirlik analizi yapılmıştır. Sonuç olarak enerjinin aşın tüketildiği yerler belirlenerek tasarruf imkanları ortaya konulmuştur.

The industrial energy efficiency can be increased by the conservation activities likely on improvement of technology, optimization and string monitoring of operational conditions. Cement manufacturing is an energy intensive sector. Although there are technological developments, the fuel and electricity costs are 45 - 50 % of overall production costs. It is clear that those technological improvements need extensive amount of investments and make possible to achieve more energy conservation. In the last 15 years, the technological improvements not only focus on increasing the product quality, but also on reducing the energy costs and environmental pollution in cement sector. For that purpose many studies are carried on about monitoring and evaluating the fuel/raw material consumptions in process, to recover every little amount of energy In this study, the actual process conditions of a typical cement factory are examined. After the pre-audit study, a number of detailed measurements performed and required samples have been collected in the factory. The samples were analyzed in the laboratories of factory and TÜBİTAK - MAM. Flow, pressure and temperature measurements and gas analyses have been carried out during the measurements on site. The collected data have been evaluated by parametric analyses to generate and build mass & energy balances, then to perform availability analyses. The energy losses and availability destruction were defined to carry out applicable energy conservation opportunities during the process.