Demir Çelik Sektöründe Enerji Verimliliği

Enerji Verimliliği Nedir?

Enerji verimliliği, aynı işi gerçekleştirmek veya aynı sonucu üretmek için daha az enerji kullanılmasıdır. Amaç; evleri ve binaları ısıtmak, soğutmak, elektronik cihazları çalıştırmak için daha az enerji kullanmayı amaçlar. Yani enerji verimliliği üretim tesislerinde ürün üretmek için daha az enerji kullanılmasıdır özetlemesini yapabiliriz. Demir Çelik Sektöründe Enerji Verimliliği üretim maliyetlerini düşürmek için dikkat edilmesi gereken bir konudur.

İklim değişikliğiyle mücadelenin, tüketiciler için enerji maliyetlerini azaltmanın ve işletmelerin rekabet gücünü artırmanın en kolay ve en uygun maliyetli yollarından biridir enerji verimliliği . Enerji verimliliği aynı zamanda karbonsuzlaştırma yoluyla net sıfır karbondioksit emisyonuna ulaşmada da hayati bir bileşendir.

Enerji Verimliliğinin Faydaları

Önemli ölçüde para tasarrufu sağlar enerji verimliliği . Aynı zamanda elektrik şebekesinin dayanıklılığını ve güvenilirliğini artırır, çevre, toplum ve sağlık açısından faydalar sağlar. Tüm bunlara ek olarak enerji verimliliğinin faydaları aşağıdaki şekilde listelenebilir. 

Tasarruf

Evde, enerji kullanımını azaltan ve konforu artıran ürünler mevcuttur. LED aydınlatma kullanmak ve ısı pompası kurmak gibi enerji verimliliği ve hava şartlarına dayanıklılık iyileştirmeleri yaparak enerji faturalarından tasarruf edebilirsiniz. Binaların ısıtılması, soğutulması ve işletilmesi durumları daha az maliyetli iken, sanayi ve üretim tesisleri ürünleri daha düşük maliyetle üretebilir. 

Toplumsal Faydalar

Enerji verimliliği programları, farklı toplumlardan olan topluluklar da dahil olmak üzere yeterince hizmet alamayan topluluklara verimli, uygun maliyetli teknolojiler ve altyapı sunarak toplumun dayanıklılığını artırır ve enerji eşitliğini ele alır.

Çevresel Faydalar

İklim değişikliğiyle mücadelede enerji kullanımının azaltılması büyük önem taşıyor. Çünkü geleneksel enerji santralleri sera gazı salan ve hava kirliliğine katkıda bulunan fosil yakıtları yakıyor. Enerji tasarruflu evler ve binalar, aynı zamanda zararlı emisyonlar üretmeyen yenilenebilir enerjiye geçiş konusunda daha iyi donanıma sahiptir.

Dayanıklılık ve Güvenilirlik

Enerji verimliliği iyileştirmeleri, şebekedeki yük olarak bilinen elektrik miktarını tek seferde azaltarak, elektrik şebekesindeki sıkışıklığı ve stresi en aza indirir. Daha az yük ve elektrik kesintilerini önler.

Yüksek Fırınlarda Enerji Verimliliği Çalışmaları

Yüksek fırın prosesi, demir içeren malzemelerdeki demir oksidin indirgenmesi sonucu sıcak mineral oluşumu prosesidir. Çok büyük tesisler olup entegre demir çelik tesislerinin ana ünitesidir. Hammaddeler yüksek fırına yüklenmeden önce cevher hazırlama alanında stoklanır ve istenilen özelliklerde harmanlanır. 

Demirli malzemeler, metalurjik kok ve cüruf oluşturan malzemeler yüksek fırına yukarıdan yüklenir. Fırının alt kısmından sıcak hava üflenir. Yüklenen malzemeler proses sırasında fırına inerek fırın odasında sıcak cevher ve cüruf olarak ayrıştırılır. Cüruf yoğunluğundan dolayı yukarıya doğru hareket eder; Sıcak mineral dipte birikir. 

Fırına üflenen sıcak hava, yüksek fırının göbeğindeki metalurjik kok ve toz haline getirilmiş kömürle reaksiyona girerek karbon monoksit ve nitrojen karışımından oluşan bir gaz oluşturur. Bu gaz fırında yükseldikçe fırının üst kısmından çöken ham maddelerle reaksiyona girer. 

Fırında yükselen bu gaz, işlem sonucunda fırının üst kısmından dışarı atılır ve diğer işlemlerde yakıt olarak kullanılmak üzere geri dönüştürülür. Bu işlem sırasında demirli malzemelerin kalınlığının fırının üst kısmından yüklenen kok kalınlığına oranı ve radyal dağılımları kontrol edilerek sıcak havanın fırın içerisinden uygun radyal dağılımla geçmesi sağlanır. 

Yüksek fırınlarda çalışmalarında sağlanabilecek enerji tasarrufları 3 kısımda incelenebilir: Soba baca gazı ısısının geri kazanılmasıyla sağlanabilecek tasarruf miktarı, yüksek fırın iyileştirme projeleri ile sağlanabilecek tasarruf miktarı ve yüksek fırında proses bazında elde edilebilecek tasarruf miktarı.

Tav Fırınlarında Enerji Verimliliği Çalışmaları

Malzemelerin içerisine konulduğu veya sürekli yüklendiği, ekonomik olarak ısıtarak proses sıcaklığına yükselten ve gerekli süre boyunca bu sıcaklıkta tutan teknik ünitelere fırın adı verilir. Tav fırınları; Haddeleme bandı üzerine yerleştirilen ve haddeleme çeliklerini 1050 – 1300°C arasındaki sıcaklıklara kadar ısıtmak için kullanılan, sürekli çalışan fırınlardır. 

Tav fırınlarında verimlilik çalışmalarında yapılabilecek enerji tasarrufları şu şekilde sıralanabilir: Fazla havanın azaltılması, reküperatörlerde kaçak hava kayıplarının önlenmesi, ekonomizer takılması, kireç kaybının azaltılması, FD ve ID fan motorlarında frekans konvertör uygulanması ve termiklerin ortadan kaldırılmasıdır. 

Kazanlarda Enerji Verimliliği Çalışmaları

Demir çelik sektörüne ait kazanlarda enerji verimliliği çalışmaları yapılmalı ve potansiyel tasarruf alanları hesaplanmalıdır. Bu çalışmalarda buhar kazanlarında yanma gazı analizlerinin yapılması gerekir. Kazan yüzeylerindeki ısı kayıplarını tespit etmek amacıyla termal kamera ölçümleri yapılmalıdır. 

Kazan yanma havası ve yanma gazı için debi, sıcaklık ve nem gibi gerekli parametreler ölçümlenir. Son olarak ölçüm sonuçlarından yararlanılarak kazan verimliliği ve potansiyel tasarruf fırsatları hesaplanarak kazanlarda ne tür iyileştirmelerin yapılması gerektiğine ilişkin uygulama projeleri geliştirilir. 

ABD standartlarında yapılan çalışmalar sonucunda toplam 1.350.000 USD/yıl tasarruf potansiyeli bulunmuştur. Bu tasarrufun yaklaşık 1.000.000 USD/yıl’ı herhangi bir yatırım gerektirmeden, yaklaşık 300.000 USD/yıl’ı ise kısmi yatırımla gerçekleştirilebilir.

Pompalarda Enerji Verimliliği Çalışmaları

Amerika Birleşik Devletlerinde demir çelik sektörü pompa istasyonlarında mevcut pompa verimleri üzerine bir çalışma yapılmıştır. Bu amaçla su pompalarında akışkan basıncı, debi, sıcaklık gibi pompa parametreleri ile akım, voltaj, güç ve güç faktörü gibi motor parametreleri ölçülmüştür. Ölçüm sonuçları kullanılarak enerji ve finansal tasarruf potansiyelleri hesaplanmıştır. Çalışma sonucunda kısmi yatırımla yaklaşık 200.000 USD/yıl tasarruf potansiyeli belirlenmiştir.

Basınçlı Hava Sistemlerinde Enerji Verimliliği Çalışmaları

Demir çelik sektörüne ait Kompresörler ve basınçlı hava hatlarının verimlilik çalışmaları yapılmıştır. Bu kapsamda Amerikan Birleşik Devletlerinde yer alan fabrikalar genelinde faaliyette olan motor güçleri 100 kW ve üzeri 20 adet kompresörün kompresör ve motor verimlerinin belirlenmesi, hava hatlarındaki kaçak ve sızıntıların tespitine yönelik bir çalışma yapılmıştır. Çalışma sonucunda toplamda yaklaşık 100.000 ABD Doları/yıl tutarında mali tasarruf hesaplanmıştır.

Enerji Verimliliği Kanunu

Enerji verimliliği kanunu 2 Mayıs 2007 tarihinde Resmi Gazete’de yayımlandı. Bu kanunun amacı, enerji kaynaklarının ve enerjinin kullanımında verimlilik artırmak, israfı önlemek ve enerjinin verimli kullanılması için maliyetlerinin yükünü hafifletmektir.

Endüstriyel İşletmelerde Enerji Yönetim Sistemi Enerji yönetim sistemi, enerji politikasını ve hedeflerini belirlemek ve bu hedeflere ulaşmak için birbiriyle ilişkili veya etkileşimde bulunan unsurlar bütünüdür. Enerji politikası ve hedeflerini oluşturmak için birbiriyle bağlantılı veya etkileşim halinde olan unsurlar ve bu hedeflere ulaşmak için uygulanan süreç ve prosedürlerdir. 

Enerji verimlilik kanununun temel amacı, üretilen hizmetlerin en düşük enerji maliyeti ve en az çevresel etki ile sunulmasıdır Enerji yönetiminin hedefleri ise üretimi ve kaliteyi düşürmeden enerji maliyetlerini/atıkları ve çevresel etkileri en aza indirmek yönündedir.