Merkezi ısıtma kazanlarının baca gazı analizleri, kazan termal kontrolleri ve tüketim verilerinin incelenmesi ile satın alınan yakıtın (doğalgaz, fuel oil vb.) ne kadarının israf edildiği ortaya çıkarılmakta, verimliliğin artırılması için yapılması gerekenler tanımlanmaktadır.
Enerji Etüt Proje Uzmanı Makine Mühendislerimiz tarafından gerçekleştirilecek söz konusu incelemede temassız sıcaklık ölçüm cihazları, baca gazı analizörleri kullanılmaktadır.

Kazanlarda Verimlilik

Kazanlarda enerji verimliliği, yanmanın mükemmelliğine ve yanma sonucu açığa çıkan ısı enerjisinin kazan içindeki akışkana transfer oranına, baca gazı emisyonları ise yine yanmanın kalitesine, ocak ve brülör tasarımına, ayrıca kullanılan yakıt içerisindeki kirleticilere bağlı olmaktadır. Bu nedenle, işletme döneminde, kazanlarda termik verimin sürekli olarak yüksek tutulabilmesi ve emisyonların kontrol edilebilmesi için baca gazı analizörleri yardımıyla, baca gazı bileşenlerinin sürekli veya periyodik olarak izlenmesi ve yanmaya etki eden parametrelere zamanında müdahale edilmesi, ayrıca brülörlerin duruş zamanlarında kazanların neden olduğu iç soğuma kayıplarının minimize edilmesi önemlidir.

Kazan termografik incelemeleri baca gazı analizleri vb. testler ve test sonucu elde edilen verilerin enerji etütproje uzmanlarınca incelenmesi ve alınması gereken önlemler konusunda raporların hazırlanması ile kazanların verimli bir biçimde işletilmesi ve mevcut kazan sisteminin yapısına bağlı olarak olabildiğince tasarruf elde edilmesi mümkündür.

Alınan hizmet için ödenecek tutar, ''profesyonel ekipler tarafından düzenli olarak bakımları yapılmayan ısıtma sistemleri'' için her zaman elde edilecek tasarruf miktarının altında kalacaktır. Özellikle yüksek yakıt üketimlerinin olduğu merkezlerde elde edilecek tasarrufun maddi boyutu çok daha fazla olmaktadır.

Baca Gazı Analizi

Yetersiz oksijen sonucu karbonun karbondioksite dönüşemeden, karbonmonoksit halinde kalmasıyla kaybedilen enerji miktarı %70 mertebesinde olmaktadır. Bu kaygıyla, mükemmel yanmanın sağlanması için, genel bir kural olarak yakıta verilen hava belirli oranda artırılmaktadır. Buna hava fazlalık katsayısı denilmektedir. Yakıt cinsine bağlı olarak değişen bu katsayının gereğinden az olması halinde karbonmonoksit oluşmakta, üretilen enerji azalmakta,islilik başlamakta, yanma verimi düşmekte, söz konusu hava fazlalık katsayısının gereğinden fazla olması halinde ise karbonmonoksit azalırken, yanmaya iştirak etmeyen hava ocakta ısıtılarak bacadan atılmakta, yanma bozulmakta, yanma verimi düşmektedir. Bu nedenle, işletme sırasında yanmanın optimizasyonu için baca gazı analizörleri yardımıyla, baca gazı bileşenleri kolayca elde edilip değerlendirilebilmekte, brülör ve kazanlara anında müdahale edilebilmektedir. Aşağıda baca gazı analizlerinin belli balı parametreleri değerlendirilmektedir.

Baca gazı analizi ile tespit edilen ve değerlendirilen parametreler aşağıda verilmiştir. Bu bilgilerle baca gazı analiz rapoarlarınızı kendinizde değerlendirebilirsiniz.

Oksijen (O2):Yakıt cinsine ve hava fazlalık katsayısına balı olarak, karbonmonoksit oluşumuna neden olmayacak şekilde, baca gazları içerisinde oksijen oranının mümkün olduğunca düşük olması istenmektedir. Doğalgazda %2-3, sıvı yakıtta %3-4, katı yakıtta %5-6 oksijen oranı baca gazı analizleri için ideal değerler olarak kabul edilmektedir.  
Karbondioksit (CO2) :Yakıt cinsine balı olarak karbondioksitin baca gazları içerisinde yüksek oranda bulunması tercih nedeni olmaktadır. Doğalgazda %11, sıvı yakıtta %14, katı yakıtta %14 karbondioksit değerleri, baca gazı analizleri için uygun mertebeler olarak söylenebilmektedir. İyi bir yanmanın doğal sonucu olarak baca gazlarında yüksek oranda arzu edilen karbondioksit atmosferde neden olduğu sera etkisiyle son yıllarda emisyon kabul edilmektedir. Burada çözüm, düşük karbon oranlı, yüksek hidrojen ihtiva eden yakıtların yaygınlaşması ve fosil yakıt kullanımının zaman içerisinde sınırlandırılmasıyla mümkün görülmektedir.
Karbonmonoksit (CO) :Neden olduğu enerji kaybı ve islilik sonucu kirlenme nedeniyle karbonmonoksit, baca gazları içerisinde arzu edilmemekte ve emisyon kabul edilmektedir. Yakıta verilen oksijen artırılarak, eksik yanma tamamlanmak suretiyle karbonmonoksit mutlaka karbondioksite dönüştürülmelidir. Baca gazı analizlerinde karbonmonoksit miktarı 100 ppm değerine kadar normal kabul edilebilmektedir.
Kükürtdioksit (SO2) :Yakıt içerisindeki kükürtün yanmasıyla ortaya çıkan kükürtdioksit, çevre için tehlikeli emisyonların başında kabul edilmektedir. Brülör ve kazanda alınacak önlemlerle ilgisi olmayan bu gaz, ancak düşük kükürtlü yakıtlarla baca gazlarında azaltılabilmektedir. Doğalgaz kullanımında, baca gazında "0" olan kükürtdioksit değeri, %0,5 kükürt ihtiva eden ithal kömür kullanıldığında, baca gazlarında 150-200 ppm değerlerinde olabilmektedir. Kükürtdioksitin, baca gazlarında, düşük sıcaklıklarda, su buharı ile birleşerek sülfirik asite dönüştüğü ve kazanlarda tahribatlara neden olduğu bilinmektedir.

Baca Gazı Sıcaklığı (T) : Kazanı terk eden baca gazlarının, yakıt cinsine ve içerisindeki kükürt oranına balı olarak mümkün mertebe düşük sıcaklıkta olması istenmektedir. Gereğinden fazla yakıt debisi, yetersiz kazan ısıtma yüzeyi ile duman borularındaki kirlilik, yüksek baca gazı sıcaklığına neden olmaktadır. Burada dikkat edilmesi gereken önemli husus, baca gazı analizlerinin kazan anma gücüne uygun yakıt debisinde yapılmasıdır. Zira, düşük kazan kapasitelerinde baca gazı sıcaklığının da düşük çıkması beklenen bir durum olmaktadır. Yüksek baca gazı sıcaklığı verim kaybı demektir.
Baca gazı sıcaklıklarında düşülebilecek minimum değerler, baca gazlarının yoğuşma (çilenme) sıcaklığı, ayrıca yakıttaki kükürt (S) dolayısıyla baca gazındaki kükürtdioksit (SO2) ile ilgilidir. Baca gazları içerisindeki kükürtdioksit (SO2), su buharı (H2O) ile düşük sıcaklıklarda reaksiyona girerek sülfirik asit (H2SO4) oluşturmakta, bunun sonucu olarak da kazanlarda korozyonla istenmeyen tahribatlar meydana gelmektedir. Bu nedenle, içerisinde yoğuşmaya izin verilmeyen normal çelik kazanlarda, doğalgaz kullanımında 130-150 °C, katı ve sıvı yakıt kullanımında 130-175 °C baca gazı sıcaklıkları uygun değerler olarak kabul edilebilmektedir. Yüksek baca gazı sıcaklıklarında brülör ve kazana mutlaka müdahale edilmeli, kısmen kapasite düşürülerek veya kazan borularına türbülatörler ilave edilerek, baca gazı sıcaklığı düşürülmelidir. Her 20 °C baca gazı sıcaklık düşümü, verimde %1 artışa neden olmaktadır.

Soğuma kayıpları
Günümüzde kazan verimleri yıllık verim ifadesiyle anılmaktadır. Bu değer, kazanların bir iletme sezonu içerisinde, çalışma ve bekleme zamanlarının toplamında, ortalama olarak gerçekleştirdiği bir verim ifadesi olmaktadır. Brülörlerin çalışma sürecinde ortaya koyduğu verim, bekleme zamanlarında kazan iç soğuma kayıplarının etkisiyle, yıllık ortalamada daha küçük bir değer olarak karşımıza çıkmaktadır. Yıllık verimi, brülörlerin iletmede kalma süresinin büyüklüğü olumlu, kazan ve brülör niteliğinden kaynaklanan hava kaçakları ise olumsuz etkilemektedir.
Soğuma kayıpları baca çekişi etkisi, kazan yalıtımındaki kusurlar/aşınmalar, tesisat yalıtımındaki kusurlar/aşınmalar, vanamotor vb elemanlar üzerinden yaşanan ısı transferleri vb. sebepler nedeniyle oluşmaktadır. Kayıp noktalarının tespiti ve minimize edilmesi, yakıtın verimli kullanılması açısından önem arz etmektedir.
Tek kademeli brülörlerde, genellikle emi hava damperi bulunmamakta ve duru zamanlarında direkt olarak açık kalmaktadır. ki kademeli ve oransal kontrollu brülörlerde mevcut olan hava damperi duruş zamanlarında kapanmaktadır. Ancak, bir kısım çift kademeli ve oransal brülörde ana şalterden direkt kapatma halinde damper açık kalabilmektedir. Bu nedenle brülör kapatılacaksa termostatın sistemi durdurmasını beklemekte yarar görülmektedir. Ayrıca, brülör hava damperlerinin tam olarak kapanıp kapanmadığını kontrol etmek gerekmektedir. Kazanlarda hava kaçaklarının önlenebilmesi için ön duman kapakları contalı ve tam sızdırmaz olmalı, kapandığında tüm kapak profili kazana düzgün bir şekilde basmalıdır. Brülör bağlantı flanşı contalı ve muntazam olmalı, gözetleme deliği kullanım dışında mutlaka kapanabilir olmalıdır. Patlama kapakları kasıntılı olmamalı, contalı ve tam olarak kapanabilmelidir.
Termal kamera, noktasal sıcaklık ölçüm cihazları, temassız uzaktan ölçüm cihazları ile kazan ve tesisat ısı kayıpları tespit edilmekte. Mühendislik hesaplamaları ile kayıpların engellenmesi ile yapılacak tasarruf miktarları ortaya çıkarılmakta ve rapor halinde müşteriye teslim edilmektedir.




Sonuç olarak mevcut ısıtma sistemleri için baca gazı analiz ve kazan, tesisat ve su sıcaklık ölçümleri ile elde edilen veriler ışığında kazanın mevcut hali ile ne kadar verimli çalıştığı, kayıp miktarı, yapılması gereken düzenleme ve revizyonlar, ne kadar tasarruf edilebileceği gibi önemli verileri elde etmeniz mümkün olacaktır.