Bir Buhar Kazanındaki Kızdırıcı – Atemperatör Sisteminin Mathcad Yazılımı ile İteratif Isıl Tasarım Modellemesi ve Performans Analizi

Bu çalışmada, 7,5 bar(g) çalışma basıncına sahip bir buhar kazanına monte edilen bir kızdırıcı-atemperatör sisteminin iteratif ısıl tasarım modeli Mathcad yazılımı ile gerçekleştirilmiş ve elde edilen bulgular performans analizi ile yorumlanmıştır. Atemperatörün sistemdeki görevi kızdırıcı çıkışı buhar sıcaklığını istenilen sıcaklığa düşürmektir. Kızdırıcı-Atemperatör ikilisine sahip kazan sistemi; %100, %80, %60, %50 ve %40 yük koşulları altında incelenen bu sistem, atemperatörsüz bir kızdırıcıya sahip kazan sistemiyle de kazan ve kızdırıcı ısı kapasitesi açısından karşılaştırılmıştır. Bu çalışmalar sonucunda atemperatör eklentisinin, sistem ısı kapasitesine doğru yük şartları uygulandığında olumlu etki gösterdiği belirlenmiştir. Çalışma verilerine dayanarak, doğru yük şartları altındaki kızdırıcı-atemperatör eklentisinin yalnızca konstrüksiyon kısıtlamaları nedeniyle değil, aynı zamanda kazan verimini arttırmak amacıyla da kullanılabileceği yorumu yapılmıştır.

Iterative Thermal Design Modelling and Performance Analysis of Superheater-desuperheater System at a Steam Boiler Using Mathcad Software

In this paper, iterative thermal design model of a superheater-desuperheater system mounted a steam boiler working at pressure of 7.5 bar(g) was completed using Mathcad and findings were interpreted with performance analysis. Aim of the desuperheater (atemperator) in the system is to reduce steam temperature to desired values at superheater outlet. Boiler system having Superheater-desuperheater was also investigated at load cases of %100, %80, %60, %50 and %40, and then, this model was prepared with system scenario containing a superheater without desuperheater in terms of boiler and superheater heat values. As a result of the study, it was determined that desuperheater addition has a positive effect on system heat capacity under proper load cases. Based on the study results, it was commented that superheater-desuperheater addition not only can be used because of construction limitations but can be preferred in order to increase boiler efficiency as well. 

___

  • [1] Topal O., "Bir Demir Çelik Fabrikasının Kojenerasyonu Matlab ile Modellenmesi", Bitirme Tezi, Yıldız Teknik Üniversitesi Elektrik-Elektronik Fakültesi Elektrik Mühendisliği Bölümü, İstanbul, (2007)[2] Kim J-S., Lee K-W., Kim J-E., Choi J-Y., Lee J-Y., "Numerical Analysis of Atomizing Desuperheater Control Valve for Power Plants", 6th International Symposium on the Fusion of Science and Technologies (ISFT2017), Jeju, 1-4, (2017)[3] Karuppiah T., Periasamy A., Rajkumar P., Muruganand S., "Desuperheater Temperature Control System Using Distributed Control System (DCS) ", International Journal on Recent and Innovation Trends in Computing and Communication, 01: 587-591, (2013)[4] Borzsony P., Sherikar S.V., "Advances in Desuperheating Technology for Reliable Performance of Combined Cycle Power Plants (CCPP)", Proceedings of PWR2005 ASME Power, Chicago, 1-9, (2005)[5] Bovat Jr P.M., "Computational Analysis of Water Atomization in Spray Desuperheaters of Steam Boilers", Yüksek Lisans, Rensselaer Polytechnic Institute, (2013) [6] Sunny J., Kumar G.S., "Design Optimization of Thermal Sleeves for Desuperheating Applications", International Journal For Ignited Minds, 04: 52-60, (2017) [7] Kouhikamali R., Hesami H., Ghavamian A., " Convective heat transfer in a mixture of cooling water and superheated steam ", International Journal of Thermal Sciences, 60: 205-2011, (2012)[8] Rahimi E., Torfeh S., Kouhikamali R., "Numerical study of counter-current desuperheaters in thermal desalination units", Desalination, 397: 140-150, (2016)[9] Ebrahimian V., Gorji-Bandpy M., "Two-dimensional modeling of water spray cooling in superheated steam", Thermal Science, 12: 79-88, (2008)[10] Cho B., Choi G., Uruno Y., Kim H., Chung J., Kim H., Lee K., "One-dimensional simulation for attemperator based on commissioning data of coal-fired steam power plant", Applied Thermal Engineering,113: 508-508, (2017)[11] Uruno Y., Choi G., Sung M., Chung J., Kim H., Lee K., "Transient analysis of attemperator enthalpy balance based on the commissioning data of a coal-fired steam power plant", Applied Thermal Engineering, 150: 1141-1158, (2019)[12] Zima W., "Simulation of dynamics of a boiler steam superheater with an attemperator", Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers Part A Journal of Power and Energy, 220: 793-801, (2006)[13] Çengel Y.A., Boles M.A., "Thermodynamics : an engineering approach”, 8th Edition, McGraw-Hill Education, ISBN 978-0-07-339817-4, New York, (2015)[14] Münzinger F., "Dampfkraft", 3rd Edition, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, ISBN 978-3-642-53056-2 (eBook), Berlin, (1949)[15] Holman J.P., "Heat Transfer”, 10th Edition, McGraw-Hill Book Co, ISBN 978–0–07–352936–3, New York, (2010)
Politeknik Dergisi-Cover
  • ISSN: 1302-0900
  • Yayın Aralığı: Yılda 4 Sayı
  • Başlangıç: 1998
  • Yayıncı: GAZİ ÜNİVERSİTESİ
Sayıdaki Diğer Makaleler

Scalar Speed Control of Induction Motors with Difference Frequency

Özcan OTKUN

Hava akışkanlı güneş kollektöründe ısı transferi iyileştirmesine etki eden parametrelerin taguchi metodu ile optimizasyonu

İsmail ATA, Adem ACIR

B4C/SiC/Al2O3 Parçacık Takviyelendirilmiş Alüminyum Sandviç Köpük ile Ramor 500 Zırh Çeliğinin bir araya getirilmesi ve Balistik Performansının Araştırılması

Halil KARAKOÇ, AYTEKİN ULUTAŞ, Hanifi ÇİNİCİ

Tek ve Çift Kutuplu İç Statorlu Olan 10 MW HTS Tahrikli Çift Statorlu Doğrudan Tahrikli Rüzgâr Jeneratörlerinin Uyarma Çalışma Noktalarının Seçimi

Ming CHENG, Xinfu NİNG, Xinkai ZHU, Yubin WANG

Karbon Fiber Takviyeli Silikon Matrisli Kompozit Malzemelerin Statik Katlama Sonrası Mekanik Davranışlarının Analiz Edilmesi

Atilla EVCİN, İsmail Sinan ATLI

Endüstriyel Kontrol Sistemlerine (SCADA) Yönelik Siber Terör Saldırı Analizi

Esra SÖĞÜT, O. Ayhan ERDEM

Seasonal Variations of Impedance in the Ionospheric Plasma

İBRAHİM ÜNAL, Seçil KARATAY, Ali YEŞİL, Aybaba HANCERLİOGULLARI

Farklı Martenzit Hacim Oranlarında Kırılma Tokluğu Değerlerinin İncelenmesi

Mehmet Fatih AYCAN

On the Compression Properties and Erosion-Corrosion Behaviour of Al 6061/15%Sicp Composite

Osama M. IRFAN, Abdulaziz S. ALABOODI

Analysing mechanical behaviors of carbon fiber reinforced silicone matrix composite materials after static folding Malzemelerin Statik Katlama Sonrası Mekanik Davranışlarının Analiz Edilmesi

İ.sinan ATLI, ATİLLA EVCİN