Yüksek fırın tepe basıncı türbini (tbt) kullanılarak enerji geri kazanımı
Energy saving by using blast furnace top pressure recovery turbine system
Yazar: SELÇUK KUŞOĞLU
Danışman: YRD. DOÇ. DR. CUMA KARAKUŞ
İskenderun Teknik Üniversitesi / Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Dünyadaki birçok sanayi ve demir çelik sektörü içinde bulunduğu sektörde tutunmak ve rekabet yarışında yeter seviyede kalmak çabası ile üretim kapasitesi, standartlara ulaşma çabası ve yüksek kalite düşük maliyet stratejilerinin yanı sıra enerji fiyatlarının sürekli değişken ve enerji maliyetinin yüksek olması sebebiyle enerji tasarrufuna yönelmiştir. Enerji tasarrufu, öngörülebilir kazançların artırılması, maliyet ve enerji kaynaklarına bağımlılığın azaltılması açısından önemli bir yoldur. Ekonomik olarak, enerji verimliliğinin artırılması,  ilave yeni enerji kaynaklarının devreye sokulması için yapılacak yatırımlardan daha caziptir. Enerji tasarrufu araçlarından olan Yüksek Fırın Tepe Basıncı Türbini (TBT) ile enerji geri kazanım sistemi, Yüksek Fırın Sisteminin yan ürünü olan Yüksek Fırın Gazının (YFG) basınç farkından yararlanılarak bir türbin sisteminde geçirilerek elde edilen mekanik enerjinin elektrik enerjisine çevrildiği bir sistemdir. Bu sistem, yıllardır dünya üzerinde Brezilya, Çin, Japonya, Almanya, İtalya, Güney Kore gibi ülkelerde ve en son olarak da ülkemizdeki demir-çelik sektöründe uygulanmaktadır.
Bu çalışmada, TBT sistemi Sisteminin dünya üzerindeki yeri, kurulumunun sahip olduğu işletmelere getirileri, Yüksek Fırın tepe basıncı türbin sistemine sahip olan ülkelerin sayısal istatistikleri ve teknolojik avantajları ile ilgili veriler incelenmiştir. Örnek bir işletmeye ait Yüksek Fırın tepe basıncı türbin sistemin yapımı aşamasındaki fizibilite çalışmaları ile ilgili teknik ve finansal analizler yapılmış, yatırımın yaklaşık kurulum ve işletme maliyetleri, toplam maliyet ve geri ödeme süresi hesaplanmıştır. Sonuç olarak; toplam yatırım maliyetinin 15.500.000 TL olan sistemin yıllık ortalama tepe basıncı 1,55 bar olup bu basınca bağlı jeneratör çıkış gücü 5.071 kWh olarak hesaplanmıştır. Yıllık çalışma süresi 8000 saat olarak alındığında yıllık üretim miktarı 40.568 MWh ve toplam tasarruf miktarı 3.490 TEP/yıl olup bu üretim miktarına bağlı Karbon salınımı azalımı miktarı 35.118 ton/yıl olarak hesaplanmıştır. Sistem ile ilgili maliyet ve enerji hesaplamalarına bakıldığında projenin geri ödeme süresinin 1,6 yıl olduğu görülmüştür.

Abstract:
In many industry and Iron-Steel sector keep to hold on sector in which and the effort for keeping the position at enough level with production capacity at competition race, efforts for achieving standard and besides high quality low cost strategies because of variable energy prices and high energy cost entailed energy saving. Energy saving is an important way to increase predictable winnings and decrease dependence on costs and energy supply. Economically, increase of energy productivity is more attractive than investing for putting into use extra new energy sources. Top Pressure Recovery Turbine System which is taking advantage of pressure difference of Blast Furnace Gas by converting mechanical energy to electrical energy which is tool of energy saving and using at iron and steel industry in Brasil, China, Germany, Italy and South Korea.
In this study, it will be analyzed importance of TRT system of the world, returns to sector using, statistics of the countries which have TRT system and the advantages of which are technology. It will be calculated installation and operation costs, total costs and payoff period about TRT system of a sample factory. It will be carried out feasibility study during the installation time. As a result; the system which total investment cost is 15.500.000 TL, the annual average top pressure is 1,55 bar and the output power of the generator is calculated as 5.071 kWh. When the annual working time is taken as 8.000 hours, the annual production amount is 40.568 MWh and the total saving amount is 3.490 TEP / year and the amount of C emission reduction due to this production is calculated as 35.118 tons / year. Depend on the cost and energy calculations related to the system, it is seen that the repayment period of the project is 1,6 years.