Avrupa Birlii Katlm ncesi Yardm Arac IPA Enerji
Avrupa Birliği / Katılım Öncesi Yardım Aracı (IPA) Enerji Sektörü Teknik Yardım Projesi ESKI Bu proje Avrupa Birliği ve Türkiye Cumhuriyeti tarafından ortaklaşa finanse edilmektedir. ENERJİ HİZMET ŞİRKETLERİ (ESCO) EĞİTİMİ Kısım xx: Proses Teknolojileri Kağıt hamuru ve kağıt endüstrisinde S 5. 9 EV imkanları <Yer, tarih> - -
Sunum İçeriği Bu proje Avrupa Birliği ve Türkiye Cumhuriyeti tarafından ortaklaşa finanse edilmektedir. 1. Genel arka plan 2. Kağıt hamuru ve kağıt üretim süreci 2. 1 Ham maddenin hazırlanması 2. 2 Kağıt hamuru üretimi 2. 3 Geri dönüştürülmüş kağıt 2. 4 Ağartma ve inceltme 2. 5 Kimyasal geri kazanım 2. 6 Kağıt yapımı 3. Enerji Verimliliği İmkanları 4. Sonuçlar Bu sunumda kağıt hamuru ve kağıt üretim prosesi ayrıntılı olarak analiz edilmiş ve bu endüstride uygulanabilecek potansiyel enerji verimliliği imkanlarının altı çizilmiştir. -2 - Sxx
Sunum İçeriği Bu proje Avrupa Birliği ve Türkiye Cumhuriyeti tarafından ortaklaşa finanse edilmektedir. 1. Genel arka plan 2. Kağıt hamuru ve kağıt üretim süreci 2. 1 Ham maddenin hazırlanması 2. 2 Kağıt hamuru üretimi 2. 3 Geri dönüştürülmüş kağıt 2. 4 Ağartma ve inceltme 2. 5 Kimyasal geri kazanım 2. 6 Kağıt yapımı 3. Enerji Verimliliği İmkanları 4. Sonuçlar -3 - Sxx
1. Genel arka plan - 1 Bu proje Avrupa Birliği ve Türkiye Cumhuriyeti tarafından ortaklaşa finanse edilmektedir. • Kağıt hamuru ve kağıt endüstrisi, enerji ve ham madde tüketimi yüksek, yüksek yatırım maliyeti ve uzun yatırım döngüleri olan bir sektördür • Enerji, üretim maliyetlerinin ortalama %21’ini oluşturur ve böyle olmasından dolayı üretim sürecinin enerji verimliliğini artırmak hem rekabet açısından hem de çevresel anlamda yararlıdır (IPPC, 2010) • Kağıt hamuru ve kağıt endüstrisi yenilenebilir enerjinin büyük bir oyuncusudur ve 2015’te %71. 5 geri dönüşüm oranı elde etmiştir • Enerji kullanımının %56’sı biyoenerjidir • 2014’te dünya kağıt hamuru üretimi 178. 5 milyon ton olarak gerçekleşmiştir. Öte yandan kağıt ve karton üretimi 406. 5 milyon ton olarak gerçekleşmiştir (CEPI 2016) -4 - Sxx
1. Genel arka plan - 2 Bu proje Avrupa Birliği ve Türkiye Cumhuriyeti tarafından ortaklaşa finanse edilmektedir. • 2016’da Avrupa’da kağıt üretimi 98. 3 milyon ton olarak gerçekleşmiştir (UN-ECE/FAO) • 2. 5 milyon ton üretim ile Türkiye kağıt endüstrisi 25. sıradadır • 2014’te yakıt tüketimi: - Gaz %35. 0 - Kömür %3. 5 - Fuel oil %1. 8 - Biyokütle %57. 6 - Diğer fosil yakıtlar %1. 0 - Diğerleri %1. 1 • Spesifik birincil enerji tüketimi, 3. 54 GWs/kt’dir • Spesifik Elektrik Tüketimi, 0. 98 MWs/kt (CEPI, 2016) -5 - Sxx
1. Genel arka plan - 3 Bu proje Avrupa Birliği ve Türkiye Cumhuriyeti tarafından ortaklaşa finanse edilmektedir. 2014’te bölge bazında global kağıt üretimi Toplam üretim: 406. 5 milyon ton 1% 5% 1% 21% 45% 27% Asya Avrupa Kuzey Amerika Latin Amerika Okyanusya Afrika Kaynak: CEPI -6 - Sxx
Sunum İçeriği Bu proje Avrupa Birliği ve Türkiye Cumhuriyeti tarafından ortaklaşa finanse edilmektedir. 1. Genel arka plan 2. Kağıt hamuru ve kağıt üretim süreci 2. 1 Ham maddenin hazırlanması 2. 2 Kağıt hamuru üretimi 2. 3 Geri dönüştürülmüş kağıt 2. 4 Ağartma ve inceltme 2. 5 Kimyasal geri kazanım 2. 6 Kağıt yapımı 3. Enerji Verimliliği İmkanları 4. Sonuçlar -7 - Sxx
2. Kağıt hamuru ve kağıt üretim süreci - 1 Bu proje Avrupa Birliği ve Türkiye Cumhuriyeti tarafından ortaklaşa finanse edilmektedir. Kağıt hamuru ve kağıt endüstrisinde kullanılan ana ham maddeler, odun yongası veya geri dönüştürülmüş kağıttır Tipik bir kağıt yapma süreci, yedi ayrı aşamadan oluşur: • • ham maddenin hazırlanması kağıt hamuru üretimi geri dönüştürülmüş kağıt ağartma ve inceltme kimyasal geri kazanım kağıt hamuru kurutma kağıt yapımı -8 - Sxx
2. Kağıt hamuru ve kağıt üretim süreci - 2 Bu proje Avrupa Birliği ve Türkiye Cumhuriyeti tarafından ortaklaşa finanse edilmektedir. Kağıt hamuru ve kağıt üretim sürecinin akış diyagramı Kimyasal Mekanik Kağıt hamurunun sulu kazana aktarılması Karıştırma Arıtma Elekten Geçirme Mürekkepten arındırma Temizleme Doğrama Kağıt hamurunun sulu kazana aktarılması Testere ile kesme öğütme Kağıt yapımı Geri kazanılmış kağıt Kabuk soyma Dönüştürme ve bsskı Kaynak: CEPI -9 - Sxx
2. 1 Ham maddenin hazırlanması Bu proje Avrupa Birliği ve Türkiye Cumhuriyeti tarafından ortaklaşa finanse edilmektedir. • Ebat küçültme, kabuk soyma, • doğrama ve elekten geçirme aşamalarını içerir • Özel makineler (kabuk soyucular) doğrama işlemi öncesinde, kütüklerden kabukları çıkarır • Doğrama makineleri, birbiriyle uyumlu ebat ve şekilde odun yongası üretmek için kullanılır • Yongalar ebatlarına göre ayrılır ve sonrasında ya daha ileri işlemler için gönderilir ya da enerji geri kazanımı için kullanılır • Odun deposundaki enerji kullanımı genellikle 1 m 3 işlenmiş odun başına 10 k. Ws civarındadır (kağıt hamuru ve kağıt endüstrisinde BAT) - 10 - Sxx
2. 2 Kağıt hamuru üretimi Bu proje Avrupa Birliği ve Türkiye Cumhuriyeti tarafından ortaklaşa finanse edilmektedir. Kağıt hamuru üretimi, odundan lifli materyalin (selülöz) çıkarılması sürecidir. Bu sayede kağıt yapımı için uygun sulu harç ortaya çıkar Kabuk soyma ve Doğrama Mekanik Kağıt hamuru üretimi Ağartma Odun hamuru üretiminde üç ana proses vardır: • • • Kağıt hamuru Karıştırma Katkı maddeleri: Ahar Dolgu malzemeleri Yapışkanlar Boyalar Tutunum (retansiyon) artırıcı madde Kimyasal pişirme Mekanik pişirme Yarı-kimyasal pişirme Odun hamuru üretim süreci tipi şunlara bağlıdır: • odun kaynağı (sert ağaç veya yumuşak ağaç) • arzu edilen odun hamuru özellikleri (lif uzunluğu, dayanıklılığı ve saflığı) • üretilecek kağıt (gazete, ambalaj, yazı kağıdı) Kağıt - 11 - Silindirli ütüleme (Kalenderle me) Kaplama Şekil verme 7 Susuzlaştır ma Sxx
2. 2 Kağıt Hamuru Üretimi - kimyasal pişirme -1 Bu proje Avrupa Birliği ve Türkiye Cumhuriyeti tarafından ortaklaşa finanse edilmektedir. • Kraft (sülfat) pişirme, kimyasal pişirme işleminin en sık uygulanan yöntemidir Kimyasal kağıt hamuru pişirme • Kimyasal pişirme üniteleri, yüksek miktarda enerji tüketen ancak aynı zamanda yenilenebilir yakıtlar kullanarak saha içinde buhar ve elektrik enerjisi üreten donanımlardır Pişirme. Yıkama ve. Oksijen delignifikasyon elekten geçirme Kağıt hamuru kurutma Ağartma Balyalama Ağaç işleme • Isı enerjisinin büyük bir kısmı; farklı sıvıları ısıtmak, suyu buharlaştırmak, kimyasal reaksiyonları hızlandırmak veya kontrol etmek için kullanılır Beyaz likör hazırlığı Buharlaştırma Hava kirliliği kontrolü Yeniden kostikleme Kireç fırını Geri Kazanım kazanı Buhar türbini Güç kazanı - 12 - Sxx Ağartıcı kimyasal ve oksijen ikmali
2. 2 Kağıt Hamuru Üretimi - kimyasal pişirme - 2 Bu proje Avrupa Birliği ve Türkiye Cumhuriyeti tarafından ortaklaşa finanse edilmektedir. • Elektrik çoğunlukla malzemelerin taşınmasında (pomplama) ve kağıt makinesinin çalışmasında kullanılmaktadır • Kraft kağıt hamuru üretme prosesi, ısı enerjisinden yaklaşık 10 -14 GJ, ADt’nin her bir tonu için de 600 - 800 k. Wh tüketir (J. Suutela, Poyry Finland Oy) • Modern entegre olmayan Kraft kağıt hamuru fabrikaları enerji anlamında kendilerine yetebilmektedir. Çünkü etkili enerji kazanımı bulundurmaktadır; geri kazanım kazanına giren odunların %50’sini yakar (sert siyah likör) ve ağaç kabuklarını yakıt olarak kullanır • En iyi örnek olarak gösterilebilecek bir Kraft kağıt hamuru fabrikasında toplam enerji tüketimi, hava kuruluğunda kağıt hamurunun tonu başına 11. 1 GJ’dir (Ernst Worrell ve diğerleri, 2007) - 13 - Sxx
2. 2 Kağıt Hamuru Üretimi - mekanik pişirme - 1 Bu proje Avrupa Birliği ve Türkiye Cumhuriyeti tarafından ortaklaşa finanse edilmektedir. Dört ana çeşit mekanik pişirme yöntemi bulunmaktadır: Mekanik pişirmenin ana adımları Havaya salınır • Taş odun hamuru (SGW) • İnceltici mekanik pişirme (RMP) Arıtma Doğrama • Termo-mekanik pişirme (TMP) girdi • Kimyasal-termo-mekanik pişirme (CTMP) Mekanik pişirmedeki enerji tüketimi, kullanılan ağacın türü, lif kalitesi ve su içeriği tarafından belirlenir Kabuk soyma Kağıt makinesinden gelen ilave su Ağartma Mekanik kağıt hamuru fabrikaları, çoğunlukla motorların çalıştırılması için çok yüksek miktarda enerji kullanır Hamur haline getirilm lif Kütükler Süzme Kıvamlaştırma Piyasa kağıt hamuru veya Fazlalık kağıda uygun kağıt hamuru. Filtrat WWTP makine İhtiyaç duyulan enerji miktarı tahminen 1 ton kağıt hamuru başına 10, 000 MJ’dir = Opsiyonel birim Temizleme Son ıskartal ar Diğer bırakılanlar (uluslararası en iyi örnek ortalaması) - 14 - Öğütme Sxx Elekten Geçirme Iskarta işlemi
2. 2 Kağıt Hamuru Üretimi - mekanik pişirme - 2 Bu proje Avrupa Birliği ve Türkiye Cumhuriyeti tarafından ortaklaşa finanse edilmektedir. Taş odun hamuru (SGW) - küçük kütükler, silikon karbür taşlar kullanılarak öğütülür İnceltici mekanik pişirme (RMP) - ağaç ham madde daha yüksek güçle daha uzun lifler üreten iki yivli diskin arasında öğütülür Termo-mekanik pişirme (TMP) - odun yongaları, öğütmeden önce yumuşaması için buharlandırılır. Bu, buhar kullanımı nedeniyle enerji yoğunluğu çok yüksek olan bir işlemdir. TMP günümüzde kullanılan en yaygın mekanik işlemdir Kimyasal-termo-mekanik pişirme (CTMP) - inceltici makinede kimyasal ön işleme tabi tutulmuş yongaları ısıtmak ve öğütürken CTMP, daha esnek lifler ve daha parlak kağıt hamuru üretir. CTMP ile kimyasal pişirme arasındaki en büyük farklar şunlardır: Yarı kimyasal parçalama daha düşük sıcaklıklar, daha fazla seyreltilmiş pişirme likörleri ve daha kısa pişirme süresi kullanır (ABD ERA, 2002) - 15 - Sxx
2. 3 Geri dönüştürülmüş kağıt Bu proje Avrupa Birliği ve Türkiye Cumhuriyeti tarafından ortaklaşa finanse edilmektedir. • Avrupa’da ortalama kullanım oranı %48. 4’tür (BREF, 2010) GAZETE KAĞIDI • Geri dönüştürülmüş kağıttan kağıt hamuru üretimi daha az enerji gerektirir • Kağıt geri dönüştürüldüğünde; EIA, kullanılan enerjinin %40 azaldığını ileri sürerken Uluslararası Geri Dönüşüm Bürosu %64 azaldığını iddia etmektedir KAĞIT ÜRETİM MAKİNESİ • Yapılan çalışmalar bir ton gazetenin geri dönüşümünün yaklaşık 4, 000 k. Ws (14 GJ) elektrik tasarrufu sağladığını göstermiştir. Bu miktar, 3 odalı tipik bir Avrupa evinin bir yıllık elektrik ihtiyacını karşılamaya yeterlidir - 16 - KALDIRIM KENARINDA TOPLAMA SONRASI Kağıttan kağıda. . . MÜREKKEPTEN ARINDIRMA TERMOMEKANİK VE GERİ DÖNÜŞTÜRÜMÜŞ KARIŞIM TEMİZLEME VE İNCE ELEME SU Sxx
2. 4 Ağartma ve İnceltme Bu proje Avrupa Birliği ve Türkiye Cumhuriyeti tarafından ortaklaşa finanse edilmektedir. • Ağartma, parlaklığını artırmak için kağıt hamurunu kimyasal olarak değiştiren bir işlemdir Kağıt hamurunun rengi • Genel ağartma kimyasalları; klor, hidrojen peroksit, oksijen ve sodyum hipoklorittir • Ağartma kulelerindeki işlemlerde kimyasallar kağıt hamuruna eklenir Bğartılmış kağıt hamuru Oksijenle delignifike edilmiş kağıt hamuru • Ardından öğütülmüş kağıt hamuru incelticilerin içine konur (iki dişli levhalar) • İncelticiler, üretilecek olan kağıdın cinsine göre, lifleri en doğru ebada ve kıvama göre eritir (örneğin emici kağıt, ambalaj kağıdı, ince kağıt, vb) - 17 - Pişirme sonrası kağıt hamuru Sxx
2. 5 Kimyasal geri kazanım Bu proje Avrupa Birliği ve Türkiye Cumhuriyeti tarafından ortaklaşa finanse edilmektedir. • Ekonomik ve çevresel nedenlerden dolayı; kimyasal geri kazanım işlemleri, pişirme işlemlerindeki kullanılmış pişirme kimyasallarını yeniden kazanmak için kimyasal ve yarı-kimyasal kağıt hamuru fabrikalarında kullanılmaktadır • Üretilecek her bir ton kağıt hamuru için pişirme süreci, 10 kat daha fazla zayıf siyah likör veya kuru madde üretir. Bu maddeler, kimyasal geri kazanım işleminde daha ileri işlemlerden geçer. Ağaç işleme Ağaç ağaç kalıntıla r yardımcı kazanı Eleme ağartma, kurutma Pişirme ve yıkama Kağ ıt Lif hattı ham uru siyah likör geri kazanım Beyaz likör buharlaştırma kazanı hazırlığı • Fabrikalar için buhar ve güç üretim kapasitesini maksimize etmek, buhar türbini • tekrar dolaşımda olan kimyasal ölü yükleri azaltmak ve kimyasal kayıpları azaltmak önemlidir. - 18 - Sxx Geri kazanım hattı ısı ve güç
2. 6 Kağıt yapımı Bu proje Avrupa Birliği ve Türkiye Cumhuriyeti tarafından ortaklaşa finanse edilmektedir. Kağıt üretimi dört kısımdan oluşur: Yaş kısım, baskı kısmı, kurutma partisi ve Kalender kısmı Kağıt makinesindeki enerji kullanımı, üretilecek kağıdın özel derecesi ve kağıt hamurundaki lif kalitesiyle (su nemi) belirlenir Isıtılmış Hamur Ha Kaydırma Keçe Kurutucu Kasası mur Silindiri e Kas ası Cet vel Ağz ı Isı (buhar) ve elektrik formundaki enerji için toplam talebin aşağıdaki miktarlarda tüketildiği rapor edilmiştir: • proses ısısı: 8 GJ/t (2, 22 k. Wh/t) • Elektrik gücü: 674 k. Ws/t Üst Keçe Kurutucu Tel kafes Emici kutular Yardımcı Merdane Yaş Uç - 19 - Sifon Valsi Kaldırma Merdanesi Yaş Presleme Bölümü Alt Keçe Kurutucu Kurutma Bölümü Sxx Kalender Bölümü
2. Enerji Kullanımının Kırılımı Bu proje Avrupa Birliği ve Türkiye Cumhuriyeti tarafından ortaklaşa finanse edilmektedir. Kullanılan Enerji %’si Proses Buhar Elektrik Topla m Ham maddenin hazırlanması 0 8 2 Mekanik pişirme 15 18 14 Kimyasal pişirme 0 15 3 Geri dönüştürülmüş kağıttan kağıt hamuru üretimi 1 1 1 Kimyasal geri kazanım 8 4 7 Ağartma 19 2 19 Kağıt hamuru kurutma 2 1 2 Kağıt yapımı 55 36 47 Diğer prosesler 6 4 Proses olmayan (HVAC, aydınlatma) 10 2 100 Toplam 100 - 20 - Kaynak: IEA, 2002 Sxx
Sunum İçeriği Bu proje Avrupa Birliği ve Türkiye Cumhuriyeti tarafından ortaklaşa finanse edilmektedir. 1. Genel arka plan 2. Kağıt hamuru ve kağıt üretim süreci 2. 1 Ham maddenin hazırlanması 2. 2 Kağıt hamuru üretimi 2. 3 Geri dönüştürülmüş kağıt 2. 4 Ağartma ve inceltme 2. 5 Kimyasal geri kazanım 2. 6 Kağıt yapımı 3. Enerji Verimliliği İmkanları 4. Sonuçlar - 21 - Sxx
3. Enerji Verimliliği İmkanları Bu proje Avrupa Birliği ve Türkiye Cumhuriyeti tarafından ortaklaşa finanse edilmektedir. Beşik Kabuk Soyucu Kullanımı Kabuk soyucular, doğramadan önce kütüklerdeki kabukları çıkarmak için kullanılır çünkü kabuk kağıt hamuru üretim süreci için kirletici bir maddedir Beşik Kabuk Soyucu faydaları: • • daha iyi kalitede kabuk soyma işlemi daha fazla odun geri kazanım oranı daha az nakliye masrafı işlem kontrolünün iyileşmesi sağlar Genel itibariyle beşik kabuk soyucu diğer kabuk soyma yöntemleriyle karşılaştırıldığında %33 daha az enerji harcar (Kramer ve diğerleri, 2009) 1 ton hava kuruluğunda kağıt hamuru başına 0. 52 GJ civarında enerji tasarrufu elde edilebilir (Martin ve diğerleri, 2000) - 22 - Sxx
3. Enerji Verimliliği İmkanları Bu proje Avrupa Birliği ve Türkiye Cumhuriyeti tarafından ortaklaşa finanse edilmektedir. Kuru kabuk soymada proses suyu yalnızca kütüklerin yıkanmasında kullanılır ve atık su ile su kirleticilerin minimum oranda üretilmesiyle efektif bir şekilde yeniden dolaşıma çıkarılır Yaş kabuk soymada, bir ton kağıt hamuru başına 3 ile 10 m 3 arasında su tahliyesi yapılır. Öte yandan kuru kabuk soymada atık su hacmi genellikle 0. 5 - 2. 5 m 3 aralığındadır. Yararları: • kabuğun daha düşük su muhtevası nedeniyle kağıt hamuru fabrikası için daha iyi enerji dengesi • kabuk soyma işlemi için daha az suya ihtiyaç duyulur • çözünmüş organik maddelerin miktarı daha azdır Yeni bir kuru kabuk soyma sisteminin tipik yatırım maliyeti; günde 1300 ton kağıt hamuru kapasitesi için 15 milyon Avro civarındadır (AF Mühendislik dosya verisi, 2009) Yaş kabuk soyma sisteminin kuru kabuk soyma sistemiyle değiştirilmesinin maliyeti 4 -6 milyon Avro civarıdır - 23 - Sxx
3. Enerji Verimliliği İmkanları Bu proje Avrupa Birliği ve Türkiye Cumhuriyeti tarafından ortaklaşa finanse edilmektedir. Verimi artırmak için pişirme yardımcıları kullanımı İleri kimyasal pişirme yardımcıları, likör penetrasyonunu artırmak ve daha fazla pişirme sağlamak için pişirme sürecine eklenebilir Pişirme yardımcıları aşağıdakilere yardımcı olur: • kağıt hamuru verimliliğini artırmaya • Kağıt hamuru tonu başına düşen elektrik tüketimini azaltmaya • ham madde girdilerini azaltmaya • verimliliği artırmaya Pişirme yardımcısı olarak fosfonat kullanılarak; %8 - %10 arası enerji tasarrufu elde edilmiş ve verimlilik %4 -6 artış göstermiştir (ABD Eğitim Dairesi 2008) Verim artışı çalışma koşullarına, odun türüne, yongaların ve pişirme kazanının yaşına bağlıdır - 24 - Sxx
3. Enerji Verimliliği İmkanları Bu proje Avrupa Birliği ve Türkiye Cumhuriyeti tarafından ortaklaşa finanse edilmektedir. Yonga Kutusu Bilgisayarlı kontrol sistemleri pişirme kazanının çalışmasını optimize eder, üretim kayıplarını azaltır, işletme maliyetlerini azaltır, çevreyi daha az etkiler, kağıt kalitesini ve miktarını artırır Numune Hattı Çıkarma Beyaz Likör Deposu Çürük Buhar Tankına Yıkama Sirkülasyon Numune Hattı Sürekli kontrol sistemi kurulumu, kağıt hamuru üretim sürecinde %1 - %2 enerji tasarrufu sağlar (EPA, 2010) Üst/Alt Sirkülasyon Hamurdan Yıkama Makinesine Numune Hattı Kaynak: Conmarr, 2012 - 25 - Sxx Numune Dönüşü Sürekli pişirme kazanı kontrol sistemi yalnızca enerji tasarruf etmez aynı zamanda üretim kapasitesinin genişlemesine de katkı sağlar Sürekli Pişirme Kazanı Analizörü Tepe Sirkülasyon Dönüşü Tepe Sirkülasyon Sürekli Pişirme Kazanı Analizörü
3. Enerji Verimliliği İmkanları Bu proje Avrupa Birliği ve Türkiye Cumhuriyeti tarafından ortaklaşa finanse edilmektedir. Pişirme Kazanına Hava Verilmesi/Isı Geri Kazanımı Kimyasal pişirme sürecinde sıcak kağıt hamuru ve pişirme likörü, pişirme döngüsünün sonunda atmosferik basınca indirgendiğinde buhar üretilmektedir Sürekli pişirme kazanlarında, çıkartılmış siyah likör, içerisinde yakıldığı tanka akarken; buhar, pişirme kazanı dizilerinde bir akümülatör tankı içinde depolanır Bu işlemlerden geri kazanılan ısı, yongaların ön-buharlanmasında, işletme suyu ısıtmasında veya siyah likör buharlaştırılmasında kullanılabilir 650. 000 tondan fazla kağıt üreten bir kağıt hamuru fabrikasında, iyileştirilmiş ısı geri kazanımının yıllık 991, 700 GJ yakıt ve 743, 775 GJ buhar tasarrufu sağladığı bulunmuştur (ABD Eğitim Dairesi, 2003) - 26 - Sxx
3. Enerji Verimliliği İmkanları Bu proje Avrupa Birliği ve Türkiye Cumhuriyeti tarafından ortaklaşa finanse edilmektedir. Esmer hamur yıkama preslerini iyileştirilme Esmer hamur yıkama işlemi için konvansiyonel yıkama tamburunu vakum basıncı veya yıkama presi ile değiştirmek, ağartıcı kimyasalların kullanımını azaltmasının yanı sıra elektrik ve buhar tüketimini azaltabilir Özellikle yıkama presleri %70 ile %85 civarında daha iyi bir yıkama performansı sergilemişlerdir Elektrik tasarrufu üretimin tonu başına 12 k. Ws’e ulaşabiliyorken buhar tasarrufu üretimin tonu başına 3 k. Ws olarak gerçekleşebilir (Kramer ve diğerleri, 2009) Kaynak: GL&V Kağıt öğütücü vidası Kağıt hamuru dağıtım vidası ve kağıt hamuru çıkışı Kağıt hamuru Girişi Kapak Kağıt hamuru Tambur Yıkama likörü Havuzu Kaynak: TAPPSA Arşivi - 27 - Sxx Tambur
3. Enerji Verimliliği İmkanları Bu proje Avrupa Birliği ve Türkiye Cumhuriyeti tarafından ortaklaşa finanse edilmektedir. Siyah Likör Gazlaştırması (BLG) - 1 BLG, bir gaz türbinindeki yanma işlemi için sentez gazı üretmektir Sentez gazı, kazanlarda veya kombine çevrim süreçlerinde, saha içi elektrik üretmek ve/veya buharı işlemden geçirmek için kullanılabilir Çalışmalar, siyah likör bazlı ve kombine çevrim teknolojisi (IGCC) içeren entegre gazlaştırmanın; konvansiyonel geri kazanım kazanının %12 -13’lük enerji verimliliğiyle karşılaştırıldığında yaklaşık %30 güç verimliliğine ulaşabildiğini göstermektedir IGCC kullanıldığında güç üretimi 900 k. Wh/ADt artmaktadır. Aynı zamanda ısı üretimi 4 GJ/ADt seviyesinde azalmaktadır (BREF, 2010) Tam bir gazlaştırma ve kombine çevrim için yakıt tasarrufu, 1. 6 GJ/t kağıt hamuru olarak tahmin edilmektedir (Martin ve diğerleri, 2000) BLG sistemlerinin toplam yatırım maliyeti (gün başına 2, 720 ton siyah sıvı sistemi için) yaklaşık 200 milyon Dolardır (ABD EPA, 2010) - 28 - Sxx
3. Enerji Verimliliği İmkanları Bu proje Avrupa Birliği ve Türkiye Cumhuriyeti tarafından ortaklaşa finanse edilmektedir. Siyah Likör Gazlaştırması (BLG) - 2 (kaynak: IEA biyoenerji 2007) Gazlaştırma Teknolojisi Prensipleri GAZ SOĞUTUCU C. W BFW Siyah Likör Püskürtm e aracı Oksije n GAZLAŞ TIRICI GAZ VE ERGİYİK AYRIŞTIRMA SÖNDÜR ME Yeşil Likör tr ERGİYİK DUVARDAKİ PARTİKÜL ÇIKARIMI ve KONDENS GERİ KAZANIMI Rae Sentez Gazı H X TEMİZ SERİNLET İLMİŞ SENTEZ LP-Buhar GAZI MPBuhar Kondens Zayıf Yıkama - 29 - Sxx
3. Enerji Verimliliği İmkanları Bu proje Avrupa Birliği ve Türkiye Cumhuriyeti tarafından ortaklaşa finanse edilmektedir. Kimyasal geri kazanımda CHP Tüm yıl boyunca yüksek elektrik talebi ve yüksek ısı talebi, kağıt hamuru ve kağıt endüstrisini CHP üretimi için özellikle uygun bir hale getirmektedir (BREF 2010) Bir CHP ünitesi kurarak, karşı basınçlı ara buharlı türbin ve/veya ara buharlı kondensasyon türbini kullanarak siyah likörün ısı miktarı hem elektriğe hem de ısıya dönüştürülebilir. Geri kazanım kazanlarının üretim kapasiteleri, küçük kağıt hamuru fabrikaları için <1 MWs ile büyük fabrikalarda >500 MWs arasında değişmektedir Genellikle CHP sisteminin kurulması %10 -20 yakıt tasarrufuyla sonuçlanır - 30 - Baca gazı Bacaya giden Orta basınç kullanıcıları Isı geri kazanımı buhar jeneratörü kazanı Yakıt Jeneratör Yardım Karşı basınç cı buhar türbini ateşlem e Gaz türbini Hava girişi Alçak basınç kullanıcıları Jeneratör Kaynak: BREF 2010 Sxx
3. Enerji Verimliliği İmkanları Bu proje Avrupa Birliği ve Türkiye Cumhuriyeti tarafından ortaklaşa finanse edilmektedir. Termo-mekanik pişirmede (TMP) Isı Geri Kazanımı • Çok büyük miktarlarda buhar, TMP işleminin yan ürünü olarak üretilmektedir • Bir ton kağıt hamuru başına yaklaşık 0. 9 ton veya incelticiye giden gücün yaklaşık 2/3’ü oranında buhar üretilir (NEDO, 2008) • TMP ısı geri kazanımı, basınçlı inceltici kullanan ve mevcut durumda ısı geri kazanımı kullanmayan herhangi bir kağıt hamuru fabrikasına uygulanabilir • Yapılan bir çalışma, ısı geri kazanım sistemlerinin, kurutma basıncında bir ton kağıt hamuru başına 1. 1 - 1. 9 ton temiz buhar üretebileceğini ön görmektedir(Kramer ve diğerleri, 2009) • Japonya’da günde 150 ton kağıt hamuru üreten bir fabrikada 695 GJ buhar enerjisi ve 1175 GJ sıcak su enerjisi geri kazanımı elde edilmiştir (NEDO, 2008) • Ortalama kurulum maliyeti, işletme ve bakım maliyetlerinde önemli artışlarla birlikte, bir ton kağıt hamuru başına 21 Dolarak tahmin edilmektedir • Geri ödeme süresi, geniş ölçekte yatırım maliyetlerine dayanmaktadır ancak birkaç ay kadar kısa bir süre ile 1 yıl arasında değişiklik göstermektedir (BREF, 2010) - 31 - Sxx
3. Enerji Verimliliği İmkanları Bu proje Avrupa Birliği ve Türkiye Cumhuriyeti tarafından ortaklaşa finanse edilmektedir. Pabuçlu (Geniş Tabanlı) Pres Pabuçlu pres, yaş presleme kısmında kağıt yaprağının suyunun alınmasını iyileştiren ve bu sayede buharla kurutma ihtiyacını azaltan bir kağıt üretim teknolojisidir En önemli avantajı, konvansiyonel preslemeye göre %5 -10 daha yüksek oranda kuruluk sağlamasıdır Pabuçlu Presin faydaları: • kurulama kısmında buhara duyulan ihtiyacı azaltması • üretim kapasitesinin %10 -20 artması • iyileştirilmiş kağıt özellikleri (hacim, sertlik) Ulaşılabilir enerji tasarrufu, ürünün ve tesisin özelliklerine bağlı olarak %2 -5 arasındadır Pabuçlu pres, bir ton kağıt başına 0. 5 GJ ile 2. 0 GJ seviyelerinde tasarruf sağlayabilir (Kramer ve diğerleri, 2009) - 32 - Sxx
3. Enerji Verimliliği İmkanları Bu proje Avrupa Birliği ve Türkiye Cumhuriyeti tarafından ortaklaşa finanse edilmektedir. Kağıt Kurutmasından Atık Isı Geri Kazanımı Kurutma enerji tüketimi yoğun olan bir işlemdir ve kağıt fabrikasının buhar tüketimi bir ton ürün başına 4 GJ’e ulaşabilir. Kağıt kurutucusunun egzoz gazlarından çıkan atık ısı, yeni gelen havanın ön ısıtmasında kullanılabilir Buhar kullanımında %50’ye varan azalma raporlanmıştır (Karbon Vakfı - Enerji Tasarruflu Kağıt Kurutma, 2004) Bir fabrikada kurutucuları sabit sifonlarla değiştirmek, daha yüksek kurutma verimliliği nedeniyle bir ton kağıt başına 0. 89 GJ/t tasarruf sağlamıştır. Mekanik buhar rekompresyon sisteminden gelen buhar tasarrufu, bir ton kağıt başına 5 GJ/t (~%50) ancak elektrik tüketimini bir ton kağıt başına 5 GJ/t artırmıştır(Kramer ve diğerleri, 2009) - 33 - Sxx
3. Enerji Verimliliği İmkanları Bu proje Avrupa Birliği ve Türkiye Cumhuriyeti tarafından ortaklaşa finanse edilmektedir. Condebelt Kurutma Kağıt, kesintisiz sıcak çelik bantla temas halinde bir kurutma odasında kurutulur. Burada çelik bant, buharla veya sıcak gazla ısıtılmıştır Condebelt Kurutmanın faydaları • buhar tüketimini %10 ila %20 oranında azaltır • 1 ton kağıt başına 1. 6 GJ buhar ve 20 k. Ws elektrik tasarrufu sağlar • kurutma oranlarını 5 ile 15 kat arasında artırır • makine verimliliğini artırır • kağıt özelliklerini iyileştirir (örneğin kağıdın mukavemetini %20 - %60 artırır) • işletme ve bakım (O&M) maliyetlerini önemli ölçüde değiştirmez ( Martin ve diğerleri, 2000) Condebelt. TM Kurutma İşlemi Olası alt-bölge bölümleri Çelik bant Hava çıkış ünitesi Yaş kağıt çıkışı Buhar Su Raspa Çelik bant Kayabilen sızdırmazlık contası Emme Kaba elek İnce elek - 34 - Kuru kağıt çık Buhar Sxx
3. Enerji Verimliliği İmkanları Bu proje Avrupa Birliği ve Türkiye Cumhuriyeti tarafından ortaklaşa finanse edilmektedir. Termo-Kompresörlerin Kullanımı Termo-kompresörlerin kullanımı, kurutma işleminin enerji verimliliğini artırır çünkü kondensere daha az buhar gönderilmesi gerekmektedir. Bu sayede buhar tasarrufu sağlanabilir Termo-kompresörler, orta basınçlı buhar mevcut olduğu sürece, tüm kağıt sınıfları ve kaplama makineleri için, hem yeni hem de mevcutta var olan fabrikalara uygulanabilir Örnek bir fabrikada, bir ton ürün başına 25 k. Ws tasarruf sağlanmıştır ve geri ödeme süresi 0. 8 yıldır (Blum ve diğerleri, 2007) Buhar besleme Yüksek basınç Kurutma bölümü Basınç valfi Hava kanalı Kondenser - 35 - Sxx
3. Enerji Verimliliği İmkanları Bu proje Avrupa Birliği ve Türkiye Cumhuriyeti tarafından ortaklaşa finanse edilmektedir. Geri dönüştürülmüş kağıt hamurunun artan kullanımı Geri dönüştürülmüş kağıt hamuru üretimi, ortalamada, mekanik ya da kimyasal kağıt hamurunu üretmek için gerekenden daha az enerjiye ihtiyaç duyar Geri dönüştürülmüş kağıt hamuru imha edilmesi zor bir çamur üretir ve belirli bir ürün için kullanılabilecek lif miktarı konusunda bazı kısıtlamalar mevcuttur Geri kazanılmış kağıt hamurunun kullanımı, enerji tüketimini 1 ton kağıt hamuru başına 10 -13 GJ azaltabilir Bir ton geri dönüştürülmüş kağıt hamuru üretiminin, ortalamada, kimyasal ve mekanik pişirmeyle kıyaslandığında, 6. 3 11. 6 GJ daha az enerji harcadığı tahmin edilmektedir(IEA, 2007) - 36 - Sxx
3. Enerji Verimliliği İmkanları Bu proje Avrupa Birliği ve Türkiye Cumhuriyeti tarafından ortaklaşa finanse edilmektedir. Gerçek zamanlı enerji izleme sistemi • kurun Enerjiyi belirtilen zamanda takip edecek doğru ve gerçek zamanlı bir takip sistemi kurun ve fabrikanın her birim operasyonunda kullanılmasını sağlayın • Enerji tasarrufu hedefleri koyun ve bunları müdürler, süpervizörler ve operatörler ile sık gözden geçirin • Bu teknoloji tüm birim operasyonlarına uygulanabilir • İdeal düzende yüksek enerji tüketen birim operasyonlarına uygulanmaktadır (buharlaştırıcılar ve kağıt makineleri) • Enerji kullanımına günlük ölçümlenen hedef şeklinde odaklanıldığında genellikle %5 - 15 tasarruf görülmektedir - 37 - Sxx
3. Enerji Verimliliği İmkanları Bu proje Avrupa Birliği ve Türkiye Cumhuriyeti tarafından ortaklaşa finanse edilmektedir. Su Yönetimi Programı Su yönetimi programı, sürdürülebilir su verimliliği ilerlemesini sağlayan en başarılı ve maliyet etkin yollardan biridir. Sıcak haddeleme atık su Bu program ilerlemelerin sürekli olarak tanımlanmasını ve süregelen bir şekilde uygulanmasını sağlar Su kullanımını ve buna bağlı olarak maliyetleri azaltmanın yanı sıra, su yönetiminin diğer faydaları; işletmelerin su rezervlerinde güvenlik ve sürdürülebilir su kullanımı politikalarının sergilenmesi vasıtasıyla kontrolörlerle, çalışanlarla ve kamuyla daha iyi ilişkiler kurmayı içerir Yüksek Konverter Vakumlu Sürekli döküm fırın gaz giderme Isıl işlem fırını Tomruk yapımı Haddeleme makinesi Sürekli döküm atık suyu Konverter gaz temizleme atık su Isıl işlem fırını Bitirme haddesi Hazırlama haddesi Sıcak haddeleme atık su Ürün Kaplama aracı Kaplama atık su - 38 - Soğuk haddeleme makinesi Paklama aracı Soğuk haddeleme atık su Paklama atık su Sxx Ürün
3. Enerji Verimliliği İmkanları Bu proje Avrupa Birliği ve Türkiye Cumhuriyeti tarafından ortaklaşa finanse edilmektedir. Yatay Teknolojiler Kağıt ve kağıt hamuru sanayisine özel olmamakla birlikte, enerji tüketimi açısından önem taşıyan bir dizi yatay teknoloji söz konusu olup, bunlardan bazıları aşağıda yer almaktadır: • motorlar açısından değişken yüklerde değişken frekansa sahip tahrik üniteleri kullanın • yüksek verimliliğe sahip motorlar kullanın • aydınlatma kontrolü ve optimizasyonu • basınçlı hava ve fan sistemi optimizasyonu • önleyici bakım - 39 - Sxx
Sunum İçeriği Bu proje Avrupa Birliği ve Türkiye Cumhuriyeti tarafından ortaklaşa finanse edilmektedir. 1. Genel arka plan 2. Kağıt hamuru ve kağıt üretim süreci 2. 1 Ham maddenin hazırlanması 2. 2 Kağıt hamuru üretimi 2. 3 Geri dönüştürülmüş kağıt 2. 4 Ağartma ve inceltme 2. 5 Kimyasal geri kazanım 2. 6 Kağıt yapımı 3. Enerji Verimliliği İmkanları 4. Sonuçlar - 40 - Sxx
4. Sonuçlar - 1 Bu proje Avrupa Birliği ve Türkiye Cumhuriyeti tarafından ortaklaşa finanse edilmektedir. • Kağıt ve kağıt hamuru endüstrisi enerji ihtiyacının çok büyük bir kısmını biyokütle kalıntılarından üretmektedir • Nihai enerji tüketimin yaklaşık üçte ikisi ısı üretmek üzere yakıttır; geri kalan üçte birlik kısım şebekeden gelen veya saha içinde üretilen elektriktir • Ürün özellikleri, süreçler, teknoloji, tesis boyutu, ham maddelerin kalitesi, yakıt fiyatları ve enerji verimliliğine gösterilen yönetim özeni nedenleriyle enerji kullanımında ülkeler arasında dikkat çekici farklar bulunmaktadır • Enerji verimliliği kazanımları, mevcutta var olan fabrikalar yeni enerji tasarruflu teknoloji ile yeniden donatılırsa elde edilebilir; ancak burada yatırım maliyetleri ve rekabetçilik belirleyici faktörlerdir - 41 - Sxx
4. Sonuçlar - 2 Bu proje Avrupa Birliği ve Türkiye Cumhuriyeti tarafından ortaklaşa finanse edilmektedir. Kağıt ve kağıt hamuru endüstrisinde enerji verimliliği açısından temel öneme sahip imkanlar aşağıdaki gibi özetlenebilir: Alan Önlem A. Genel Tesislere Yönelik Önlemler Isı Üretimi Enerji tasarruflu kazanların kullanımı; kazan sıralaması Kojenerasyon Siyah likör kazanlarının ve biyokütle kazanlarının kullanımı Basınçlı hava İyileştirme ve optimizasyon sistemleri, sızıntıların azalması Elektrik Değişken hız tahrik ünitelerinin (VSD) pompalarda kullanılması, yüksek verimliliğe sahip motorların kullanılması İşlem kontrol sistemleri Enerji Yönetimi Sistemleri (En. M), Enstrümantasyon ve M&T Sistemleri Aydınlatmada enerji verimliliği ve aydınlatma kontrollerinin kullanılması Su Su Yönetimi Programı B. Proses Özelinde Önlemler Ham maddenin hazırlanması Beşik Kabuk Soyucu Kullanımı - 42 - Sxx
4. Sonuçlar - 3 Bu proje Avrupa Birliği ve Türkiye Cumhuriyeti tarafından ortaklaşa finanse edilmektedir. B. Proses Özelinde Önlemler Kimyasal pişirme Pişirme yardımcılarının kullanımı, sürekli pişirme kazanı analizörü, pişirme kazanına hava verilmesi/Isı geri kazanımı kullanımı verimi artırmaya yardım eder; Ağartma Esmer hamur yıkama ve yıkama preslerini iyileştirme Kimyasal geri kazanım Siyah Likör Gazlaştırması, CHP üretimi Mekanik pişirme Termo-mekanik pişirmede ısı geri kazanımı Kağıt yapımı Pabuçlu (geniş tabanlı) pres, kağıt kurutmadan atık ısı geri kazanımı, Condebelt kurutma ve termokompresörlerin kullanımı geri dönüştürülmüş kağıt Geri dönüştürülmüş kağıt hamurunun artan kullanımı - 43 - Sxx
AB/IPA Enerji Sektörü Teknik Yardım Projesi Enerji Verimliliği için Danışmanlık Hizmetleri Teşekkürler <İsim, şirket> - - ESKIAvrupa Birliği ve Türkiye Cumhuriyeti Bu proje tarafından ortaklaşa finanse edilmektedir.
- Slides: 44