Tesisat Dergisi 199. Sayı (Temmuz 2012)

MAKALE 54 Tesisat Dergisi Sayı 199 - Temmuz 2012 + Ekonomizerler ve Düşük Sıcaklık Korozyonu - 2. Bölüm Enerji geri kazanımı, gerek maliyetlerin azaltılarak rekabet gücünün devamı, gerekse de emisyon salınımlarının azaltılarak çevre bilincinin sürdürülebilmesi açısından günümüzde çok kritik bir pozisyondadır. Ekonomizerler özellikle fosil enerjinin en fazla tüketildiği alan olan kazan uygulamalarında enerji geri kazanımı açısından önemli yere sahiptir. Burada önemli olan, atık enerjinin, yatırımmaliyeti ve geri kazanım optimizasyonu açısından irdelenerek doğru yöntemin belirlenmesidir. Ekonomizerlerde geri kazanımı sınırlayıcı en önemli parametre duman gazı tarafındaki düşük sıcaklık korozyonudur. Bu çalışmada ekonomizerler hakkında genel bilgi verildikten sonra düşük sıcaklık korozyonu temel hatlarıyla incelenecek ve geri kazanımı arttırabilecek çeşitli yöntemler hakkında temel bilgiler aktarılacaktır. Makalenin ilk bölümünü Tesisat Dergisi’nin 196. sayısında yayımlamıştık. 2. bölümünü ise bu sayıda siz değerli okuyucularımız için yayımlıyoruz. Anahtar Kelimeler: Enerji geri kazanımı, ekonomizerler, düşük sıcaklık korozyonu Makina Yüksek Mühendisi Barış Teknolojik Tesisat Sistemleri Ltd. Şti. Çağdaş YEŞİL Korozyon Korozyon genel itibariyle malzemenin dış ortam akışkanı (H 2 O, SO 3 , NOx, HCl, O 2 veya CO 2 ’in oluşturduğu asidik akışkanlar) ile reak- siyona girerek aşınması olarak tanımlanabilir. Ekonomizer ve benzeri ekipmanlarda en çok yaşanan problemlerdendir. Genel olarak boru içi ve boru dışı korozyon olarak gruplandırı- labilir. Boru içi korozyon ısıtılan akışkan içe- risindeki mevcut O 2 ve CO 2 gibi korozif gazlar nedeniyle gerçekleşir. Bu amaçla besi suyu genelde 105ºC mertebesinde degaze edilerek kazana beslenir. Fakat su sıcaklığının daha düşük olduğu durumlarda mevcut korozif gaz- lar ekonomizer borularında delinmeye neden olabilmektedirler. Bu çalışmada asıl olarak gaz tarafındaki korozyon incelenecektir. Gaz tarafındaki korozyon yüksek sıcaklık ve düşük sıcaklık korozyonu şeklinde ayrılabilir. Yüksek Sıcaklık Korozyonu Özellikle FO gibi ağır yakıtların yakılması so- nucu korozif sodyum ve vanadyum tuzları oluşmakta ve bu tuzlar yüksek sıcaklıklarda eriyerek boru yüzeylerine yapışmaktadırlar. Bu durum potansiyel bir korozyon tehlikesi yarat- maktadır. Ayrıca duman gazı tarafında oluşa- cak 1 mm kalınlıkta bir tabaka kazan verimini %2’ye kadar düşürebilmektedir. Bunun önüne geçebilmek için ısıtma yüzeyleri birikmeyi en aza indirecek şekilde dizayn edilmeli ve yakıt külü içerisindeki vanadyum miktarının 100 ppm seviyesini aşmamasına dikkat edilmeli- dir. [10] Ekonomizerler çok yüksek gaz sıcak- lıklarına maruz kalmadıkları için bu problem düşük sıcaklık korozyonu kadar karşılaşılan bir problem değildir. Düşük Sıcaklık Korozyonu Yanma sonucu oluşan duman gazı çeşitli mo- leküllerin birleşiminden oluşan bir karışımdır. Bu karışımın sıcaklığı azaldıkça içindeki gaz bileşenleri yoğuşmaya başlar. Çok düşük sıcak- lıklarda yoğuşmaya başlayan bileşenler olduğu gibi (NOx) çok yüksek sıcaklıklarda yoğuşmaya başlayanlar da vardır. Aşağıdaki tablolarda da görülebileceği üzere yoğuşma sıcaklığı en yük- sek olan bileşen kükürt tri oksittir (SO 3 ). Bu ne- denle doğalgaz ve FO yakan kazanlarda sülfürik asit korozyonu en sık karşılaşılan durumdur. SO 3 ’in neden olduğu sülfürik asit korozyonu, metal sıcaklığının duman gazındaki SO3’in yo- ğuşma sıcaklığının altına düşmesi durumunda gerçekleşir. Genellikle ekonomizer, hava ısıtıcı, duman kanalları ve baca gibi düşük sıcaklık bölgelerinde görülür. Düşük sıcaklık korozyonu analizi yapabilmek için öncelikle duman gazı analizine ve mevcut bileşenlerin yoğuşma sıcaklıklarına bakmak gerekir. Aşağıdaki tab- lolarda suyun ve diğer yaygın korozif gazların kısmi basınçlarına bağlı olarak yoğuşma sı- caklıkları görülmektedir. Şekil 6. Su buharının kısmi basıncına göre yoğuşma sıcaklıkları [3] HVAC DOSYASI