Bu nedenle, işletme döneminde, kazanlarda termik verimin sürekli olarak yüksek tutulması 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 önemlidir.

Yakıt tüketiminin büyük değerlere ulaştığı büyük kapasiteli kazanlarda, verimin kontrolü daha büyük önem kazanmaktadır. Günümüz de otomasyon, modülasyonlu yakma yönetimleri, oksijen kontrol sistemleri; kazan verimlerinin arttırılması çalışmaları yapılmaktadır.

Kazanlarda verimin yüksek tutulabilmesi için, büyük tesislerde yıllık ortalama verimde kayba uğramamak için sürekli, küçük tesislerde periyodik olarak baca gazı analizörü kullanılmalıdır.

Kazan verimliliğini artırmak için; kalorifer kazanlarının baca gazı sıcaklığının yüksek olduğu sistemlerde kazan yakma sistemleri mutlaka kontrol edilmeli, bunun için kapasite kontrolü veya kazan borularına türbülatörler ilave edilmek suretiyle, baca gazı sıcaklığı düşürülmelidir.

Katı yakıtlı sıcak sulu kalorifer kazanlarında baca gazı sıcaklıklarında düşülebilecek minumun değerler, baca gazı yoğuşma sıcaklığı, yakıttaki kükürt ( S ), baca gazındaki kükürt dioksit ( SO2) ile ilgilidir.

Baca gazındaki kükürt dioksit (SO2), su buharı (H2O) ile düşük sıcaklıklarda reaksiyona girerek sülfürik asit ( H2SO4 ) oluşturarak kazanlarda korozyonla istenmeyen tahribatlara meydan vermektedir. Bu nedenle çelik katı yakıtlı sıcak sulu kalorifer kazanlarda baca gazı sıcaklığının 140 – 180 °C yoğuşmanın olmaması için uygun değerler olarak kabul edilir.

Baca gazları içinde atılan su buharının bacada yoğuşması sonucu; bacalarda çöküntü ve tahribatlara neden olur. Bacalardaki su buharı çelik kazanlarda enerji kaybı meydana getirmektedir.

Katı yakıtlı kalorifer kazanlarında radyasyon kayıpları, kapasite ve yakıt cinsine bağlı olarak kazan verimini olumsuz etkilemektedir. Baca gazında is ve kurum ile küldeki yanmamış karbon (C) dikkate alındığında, yaklaşık kazan verimini belirlerken yanma veriminden radyasyon ve kül kayıpları olarak düşülmesi gereken miktar, yaklaşık olarak, kömürlü kazanlarda %4-5 olarak kabul edilmektedir.

Yakıt tüketimin büyük değerlere ulaştığı büyük kapasiteli kazanlarda, verimin kontrolü daha büyük önem kazanmaktadır. Tam otomatik modülasyonlu yakma yöntemi ve oksijen trim kontrol sistemleri uygulanmalıdır. Oksijen trim sistemi atık baca gazlarını kontrol altında tutmak ve yakıt tasarrufu sağlamak için en güvenilir yöntemler arasındadır.

KALORİFER KAZANLARINDA ENERJİ VERİMLİLİĞİ;

Kalorifer kazanlarında iyi bir yanmanın oluşması için, kazanın yanmadaki verimini etkileyen hava; belirli oranda olmalıdır. Bu oran hava fazlalık katsayısıdır.

Yakıt cinsine bağlı olarak değişen bu katsayının gereğinden az olması halinde karbon monoksit oluşmakta, üretilen enerji azalmakta, islilik başlayarak yanma verimi düşmekte, söz konusu hava fazlalık katsayısının gereğinden fazla olması halinde ise yakıt içerisindeki karbon monoksit azalırken, yanmaya iştirak etmeyen hava, ocakta ısıtılarak bacadan atılmakta, yanma bozulmakta, yanma verimi düşmektedir.

Oksijen;yakıt cinsine ve hava fazlalık katsayısına bağlı olarak, karbon monoksit oluşumuna neden olmayacak şekilde, baca gazı içerisinde oksijen oranının mümkün olduğunca düşük olması istenmektedir. Katı yakıtlarda oksijen oranı baca gazı analizleri için ideal değer %5-6 olarak kabul edilmektedir. Baca gazı içerisinde karbondioksit gazının yüksek oranda bulunması istenir. Katı yakıtta %14 karbondioksit değerleri, baca gazı analizleri için uygun değerlerdir. Karbondioksit küresel ısınmada sera etkisiyle; başlıca sorumlulardan biri kabul edilmektedir.

Kükürt dioksitin, baca gazlarında, düşük sıcaklıklarda, su buharı ile birleşerek sülfürik asite dönüştüğü ve kazanlarda tahribatlara neden olduğu bilinmektedir.

Yakıt cinsine bağlı olarak, ocağa verilen havanın fazlalık katsayısı ile ocak dizaynından kaynaklanan nedenlerle oluşan azot oksitler, çevre açısından emisyon kabul edilmektedir. Yakıt hava ayarının elverdiği oran dışında azot oksitlere müdahale imkânı bulunmamakta, kazan alımı sırasında dikkate alınması gereken bir parametre olarak değerlendirilmektedir.

Baca gazı sıcaklıklarında düşülebilecek minimum değerler ise, baca gazlarının yoğuşma sıcaklığı, ayrıca yakıttaki kükürt (S) dolayısıyla baca gazındaki kükürt dioksit (SO2 ) ile ilgilidir. Baca gazları içerisindeki kükürt dioksit (SO2 ), su buharı (H2O) ile düşük sıcaklıklarda reaksiyona girerek sülfürik asit (H2SO4 ) oluşturmakta, bunun sonucu olarak da kazanlarda korozyonla istenmeyen tahribatlar meydana gelmektedir.

Katı yakıtlı kazanlarda baca gazı sıcaklığının 140 °C’nin altına düşmemelidir.  Gaz sıcaklığı bu sıcaklığın altına düşmesi durumunda baca gazı içerisindeki su buharı yoğuşur ve SO’ler le birleşerek kükürt asitleri oluştururlar.

Bu asitlerde baca elemanlarında korozyona neden olur. Bundan dolayı baca gazı ısısından faydalanılması durumunda çıkışta baca gazı sıcaklığının 140 °C’nin üzerinde (180-220 °C) olmasına özen gösterilmelidir.

Katı yakıtlı kazanlarda baca gazları kükürt içerdiği için, baca gazlarının suyun yoğuşma noktasına kadar soğutulması ve böylece suyun gizli ısısından faydalanılması olanağı yoktur.

KAZAN VERİMİNİ ETKİLEYEN FAKTÖRLER:

• Eksik yanamaya neden olan ısı kaybı, katı yakıt içerisinde bulunan yanabilir maddelerin yanmayarak kül, cüruf içinde kaldığı ya da baca gazında yanmamış karbon oluştuğunda meydana gelmektedir. Hava fazlalığı ayarlanarak iyi bir yanma sağlanabilir. Baca gazındaki O2 miktarını optimum seviyede tutmak gerekir.
• Baca gazındaki su buharı ile olan ısı kaybı, yakıtlar serbest nem şeklinde ve kimyasal kompozisyonları nedeniyle içerisinde nem bulundurur. Yakıtın içerisinde bulunan nem, yanma esnasında buharlaşarak açığa çıkmaktadır. Su buharı olarak çıkan nem, kazandaki faydalı enerjinin bir kısmının bacadan dışarı atılmasına neden olmaktadır.
• Kuru baca gazı nedeniyle olan ısı kaybı; baca gazındaki CO2 ve Azot tarafından dışarı ısı taşınmaktadır. Yanma için gerekli olan O2 nin gereğinden yüksek olması da faydalı ısıyı bacaya taşır. Isı kayıpları fazla hava ve baca gazı sıcaklığı optimum seviyeye indirilerek kontrol edilmelidir.
• Fazla hava nedeniyle olan ısı kaybı; Kazanlarda yanma sistemi yanma problemlerine neden olmayacak minimum hava / yakıt oranı verecek çalışma seviyesinde ayarlanmalıdır. Fazla hava miktarı gereğinden çok olursa; baca gazı miktarını artırır ve artan bu miktardaki hava, baca gazı sıcaklığına kadar ısınıp enerji alacağından daha fazla ısının bacadan dışarı atılmasına neden olur,
• Baca gazı sıcaklığı nedeniyle olan ısı kaybı; Baca gazı sıcaklığının kabul edilen değerlerin üzerinde olması halinde bacadan atmosfere fazla enerji atılmasına neden olacaktır
• Yakıtın özelliğine bağlı olan ısı kaybı; Farklı yakıtlar, farklı oranlarda karbon ve hidrojen içerdikleri için ısıl değerleri, baca gazındaki nem miktarları, cüruf ve kurum miktarları değişmektedir. Bunların her biri verimi etkilemektedir.
• Kazan yüküne bağlı olan ısı kaybı; Kazanlar mümkün olduğunca tam yüke yakın bir yükte çalıştırılmalıdır.
• Kazan yüzeylerinden olan ısı kaybı; Kazan yüzeyinden ısı kayıpları radyasyon ve konveksiyon şeklinde olmaktadır.  Yeni nesil kazanlarda bu kayıp genel olarak eğer kazan tam yükte çalıştırılıyorsa %1 den küçüktür.  Eski tip ve izolasyonu kötü durumda olan kazanlarda bu kayıp %10 a kadar çıkabilmektedir.
• Yanma havası sıcaklığına bağlı olan ısı kaybı; Yakma havası olarak kazana verilen havanın ısıtılması ile kazan veriminde artış sağlamak mümkündür. Yakma havasının baca gazından faydalanarak ısıtılması yaygın olarak kullanılmaktadır.