WHRU, Ekonomizer ve HRSG İzolasyonu

Kombinasyon santrallarında, demir-çelik fırınlarında ve yüksek sıcaklıklı proseslerde çıkış gazlarının 400–600°C aralığında taşıdığı sensible ısısı işletmede yeniden kullanılan ön ısıtıcı üniteleridir.

WHRU İzolasyonunun İşlevleri:

• Verim Artışı: Geri kazanılan ısı miktarını maksimize ederek santral verimini 2–3 puan iyileştirir.
• Enerji Tasarrufu: 300 MWe santralda yıllık 150.000–200.000 USD yakıt tasarrufu sağlanabilir.
• Dış Kabuk Güvenliği: Kabuk yüzey sıcaklığını 50°C altında tutarak işçi güvenliğini sağlar.
• Korozyon Koruması: Seramik elyaf ve paslanmaz kaplama, baca gazındaki SO₂/SO₃ asidine karşı koruma sağlar.

Ticari Avantaj:

ERATHERM, WHRU izolasyonunun termal analiz, tasarım, malzeme seçimi ve saha inspeksiyonunu tek paket halinde sunarak proje risk yönetimini kolaylaştırır.

Ekonomizer, WHRU veya kazan çıkış gazından sıcak yüzeyde hava-su ısı değiştiricisi olarak çalışır. HRSG ise gas turbine çıkış gazından doğrudan buhar üretilen bütünleşik sistemdir.

Ekonomizer İzolasyonunun Özellikleri:

• Sıvı Taraf Basıncı: 150–250 bar basınçta su akışı nedeniyle destek sistemleri daha sağlam tasarlanmalı.
• Isıl Gerilme: Soğuk (~200°C) ve sıcak (~450°C) yüzeyler arasında mekanik destek gereklidir.
• Malzeme Seçimi: Seramik elyaf + paslanmaz çelik (304L/316L) kaplama kombinasyonu en yaygın uygulamadır.
• Akustik Ek Faydası: Ekonomizer içindeki gaz türbülans gürültüsü seramik elyaf tabakası tarafından absorblanabilir.

HRSG Entegrasyonu:

ERATHERM, HRSG (evaporatör, superheater, economizer seğmentleri) bütün bölümlerinde uyumlu izolasyon tasarımı sağlayarak sistem verimliliğini maksimize eder.

WHRU, ekonomizer ve HRSG izolasyonunun başarılı uygulanması, termal analiz, mekanik tasarım, malzeme seçimi ve montaj detaylarının bütünleşik düşünülmesini gerektirir.

Termal Hesaplama Metodolojisi:

• İşletme Koşulları: Gaz giriş/çıkış sıcaklığı, akış hızı, çevre sıcaklığı belirlenir.
• İzin Verilen Isı Kaybı: Proje ekonomisine göre %1–3 ısı kaybı hedefi seçilir.
• Malzeme Seçimi: Seçilen malzemenin ısıl iletkenliği (λ) tablolarından okunur.
• Kalınlık Hesabı: ASTM C680 ve EN ISO 12241 standartlarına uygun analitik hesap yapılır.
• Ekonomik Optimizasyon: Enerji tasarrufu vs. malzeme maliyeti dengesi (LCC) sağlanır.

Mekanik Tasarım ve Destek Sistemleri:

Seramik elyaf ve kalsiyum silikat yatay bölümlerde 500 mm aralıklı destek ringleriyle desteklenmelidir. Dikey bölümlerde her 1 m'de pin bağlantılar kullanılır. Genleşme boşlukları (cold-to-hot 1–2 mm/m) mastik veya komprib bantlarla doldurulur.

WHRU ve ekonomizer izolasyonunda malzeme seçimi; sıcaklık aralığı, korozyon ortamı, mekanik yükler ve yangın sınıflandırmasına dayanır.

Sık Kullanılan Malzemeler:

• Seramik Elyaf: 200–1200°C, A1 yangın sınıfı, düşük ısıl ağırlık. WHRU standart seçimi.
• Kalsiyum Silikat: 200–700°C, mekanik dayanım yüksek, ekonomizer drumda tercih edilir.
• Mikro Gözenekli (Aerogel): 200–650°C, yüksek performans, kritik uygulamalarda tercih.
• Rockwool: 200–500°C, ekonomik, destek yapısı gerekli.

Kaplama Malzemeleri:

• Paslanmaz Çelik (304L, 316L): Baca gazı asidine karşı koruma. 0.8–1.2 mm kalınlık standart.
• Alüminyum (Al 3003-H14): Hafif, ekonomik, ancak 400°C üzerinde oksidasyon riski.
• Galvaniz Çelik: Sadece dış ceket koruma amacıyla; sıcak yüzey kaplamada uygun değil.