Çimento endüstrisinde enerji ekonomizasyonu /
Yazar: T.HİKMET KARAKOÇ
Danışman: PROF. DR. TOLGA YARMAN
Anadolu Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 1987
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
IV ÖZET Enerji yoğun bir proses olan çimento endüstrisinde, enerjiye ödenen meblağ toplam giderler içinde en büyük paya sahiptir. Eskişehir Çimento Fabrikası 'nda enerjiye ödenen meblağın toplam giderler içindeki payının yuvarlak % 50 ol duğu hesaplanmıştır. Yapılan bu çalışmada, Eskişehir Çimento Fabrikası öze linde olarak enerji tüketiminde tasarruf sağlanması amaç lanmıştır. Isı enerjisi tüketiminde tasarruf sağlanmasına yönelik olarak yapılabilecek birçok çalışma içinden önemli görülen iki tanesi, öncelikle gözden geçirilmiştir. Bunlar, önkal- sinasyon uygulanması ve soğutucu çıkışındaki gazın kömür kurutma ünitesinde kullanılmasıdır. Fabrika özelinde çeşitli alanlara dönük olarak yaptı ğımız enerji tasarrufu yoklama ve incelemelerimiz, bizi esas itibariyle elektrik enerjisi tüketiminde bir optimi- zasyon sorununu çok değişik bir platform üzerinde sonuçlan dırmamız noktasına getirmektedir. Elektrik enerjisi tüketiminde tasarruf sağlanması yö nündeki araştırmamız iki tema üzerine kurulmuş bir çalışma yı kapsamaktadır. Birinci tema çerçevesinde, sistem ünitelerinin geçmiş teki tavırları incelenerek, günlük enerji bedeli açısından, en iyi işletme kapasitelerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. İkinci tema çerçevesinde ise, elektrik enerjisi birim fiya tının, günün üç farklı domenine göre, ayrı ayrı fiyatlandı- rıldığı gözönüne alınarak, Eskişehir Çimento Fabrikası 'ndaki tüm ünitelerin (bugünkünden daha optimal olarak) uygun dü menlerde çalıştırılmasının sağlanacağı bir bilgisayar prog ramı hazırlanmıştır. Isı enerjisi tasarrufuna yönelik olarak yaptığımız ça-. lışmada, sonuç itibariyle kaydadeğer miktarda bir enerji e-ekonomisi sağlanmış olmakla beraber... Asıl elektrik ener jisi tasarrufuna yönelik olarak yaptığımız çalışma sonucu, sorun önerdiğimiz "özgün" yaklaşım bazında ele alınarak, önemli miktarda bir tasarruf boyutu ortaya çıkmıştır. Söz- konusu yaklaşım, tezimizin ağırlık merkezini oluşturmakta dır. Enerji bedelini veren ifadeyi; enerji tüketiminin ya- nısıra, ünitelerin kullanım domenleri de etkilemektedir. Bu ifade kapasiteye bağımlı bir fonksiyon haline getirile rek en uygun çalışma kapasitesinin tesbiti amaçlanmıştır. Kapasiteye bağlı günlük enerji bedeli fonksiyonunun minimizasyonu için dinamik programlama tekniği kullanılmış tır. Ünitelerin uygun çalışma kapasiteleri belirlendikten sonra, Fabrika' yi optimum şartlarda işletecek, günlük ça lışma programı hazırlanmıştır. Aynı türden üretim yapmasına rağmen, farklı özgül e- nerji tüketimine sahip ünitelerin optimum çalışma program ları için ayrı bir algoritma hazırlanmıştır. İncelenen altı ay bazında, Eskişehir Çimento Fabrikası' nın fiiliyattaki enerji faturası ile bilgisayar sonuçları nım karşılaştırılmasından, enerji bedelindeki aylık tasar rufun mertebe olarak on Milyon Tl olduğu görülmüştür. Elektrik enerjisi faturasını etkileyen diğer faktör sözleşme gücünün, mevcut uygulama uzantısında hangi düzey de belirlenmesi gerektiği sorunu da tasarruf çerçevesi bü tünselliğinin sağlanması amacıyla ele alınmıştır.

Abstract:
vi SUMMARY The cost of energy is the biggest portion of the total expenditure' in the cement industry. The cost has been calculated to be approximately 50 % of the total expenditure of the cement in the Eskişehir cement plant. In this study it has been proposed to economize the energy consumption, particularly for the Eskişehir Cement Plant. Two of them which seem to be important among the many studies which enable towards the heat energy consumption savings have been reviewed. These are the application of precalcination and the usage of gas at the outlet of cooler in coal drying unit. Our research and investigations for saving energy done towards the several fields specifically in the plant bring us mainly to the point where we can end the problem of the optimization in the electrical energy consumption from a different platform. Our research efforts for saving electrical energy in the cement plant focuses on two ' sub jects. Regarding to the first subjects. It has been wished to be determined the best working capacity in terms of daily energy cost by examining the past performance of the system units. In the second subject by taking into account that the unit cost of the electrical energy seperately priced, according to three different domains of the day, a computer program has been prepared to let all the units in the Eskişehir Cement Plant run in the reasonable domains (more optimal than the present). Even though a reasonable amount of energy economy gained through the study we have made towards saving the heat energy» mainly due to the results of the study we have made towards saving the electrical energy the significantVX1 amount of saving has came out by taking up the problem on the main approach we have proposed. The approach mentioned is the main point of "the thesis. The consumption of energy as veil as the usage domains of units affect the equation which gi¥es the cost of energy. It has been aimed to find the most suitable working capacity for each unit, as the equation is made into a function which depends on the capacity. The dynamic programming technique has been used to sinimize the function of the daily energy cost that depends on the capacity. After the available working capacity of the units is determined j daily working programme has been prepared which would run the Factory under the optimum conditions. ân algorithm has been prepared for optimum work programs of the units which have a different specific energy consumption although have- the same type of production, It has been seen that monthly saving in the cost of energy is in the order of ten million H by the comparison made between the actual energy bill of the Eskişehir Cement Plant and the computer results. The problem of determining the contract power which affects the electrical energy bill has been taken up for completing the framework of the electrical energy saving.