Sonntag, 20. Mai 2012

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Cofely Biomasse-Blockheizkraftwerk

Cofely hat Bronswerk Heat Transfer mit der Lieferung des Luftkondensator- und Vakuumsystems für sein Biomasse-Blockheizkraftwerk im französischen Forbach beauftragt. Zum Leistungsumfang gehören Konstruktion, Herstellung, Lieferung, Montage, Inbetriebnahme und Überprüfung der Luftkondensator-, Druckausgleich-, Kondensat- und Vakuumsysteme.

Das neue Biomasse-BHKW soll zur Versorgung der umliegenden Region dienen, wobei der Schwerpunkt auf der Wärmeerzeugung für das lokale Fernwärmenetz der Stadt Forbach und der Einspeisung von bis zu 6,4 MW
elektrischer Energie in das Netz liegt. In der Anlage wird modernste Technologie eingesetzt, sodass eine maximale Ausgangsleistung bei minimalen Emissionspegeln gewährleistet ist. Als Brennstoff für den Kessel dient Biomasse. Die Anlage wurde auf eine Minimierung des Verbrauchs von Hilfsenergie ausgelegt. Darüber hinaus muss die von ihr in Bezug auf den Umgebungslärm verursachte Belastung sehr gering sein, weil die nächstgelegenen Wohnhäuser
sich in einem Abstand von etwa 140 m zur Anlage befinden.

Bronswerk liefert dafür extrem effiziente Technologie und Systeme. Der luftgekühlte Kondensator wird mit den
äußerst effizienten Whizz-Wheel® Lüftern ausgestattet. Dies gewährleistet nicht nur eine sehr geräuscharme Ausführung mit niedrigem Energieverbrauch, sondern auch eine kompakte und verlässliche Konstruktion des Kondensators. Die Motoren der Lüfter und der Kondensatpumpen verfügen über eine Drehzahlregelung, wodurch der Energieverbrauch weiter verringert wird, während die Kondensatoreinheit im reduzierten Betrieb läuft. Spezielle Vorkehrungen werden für den Betrieb des Kondensators mit minimalem Dampfstrom im Winter getroffen; in dieser Zeit wird dem Fernwärmenetz mehr Energie zugeführt. Die Konstruktion der Vakuumeinheit ist so ausgelegt, dass das Vakuum im Kondensator mit einer geringen Treibdampfmenge erzeugt und aufrechterhalten werden kann. All diese Maßnahmen gewährleisten den effizienten Betrieb der Anlage in einem weiten Bereich von Betriebsszenarien.

Prozess-Redesign in Frankreich

Ein gutes Beispiel für die in einer Fernwärmeanlage erreichte Leistungssteigerung ist nachfolgend aufgeführt: Für ein neues Veolia-Kraftwerk wurden ein luftgekühlter Vakuumkondensator und ein Fernwärme-Wärmetauscher benötigt, die beide Abdampf aus derselben Turbine parallel kondensieren sollen.

Das Leiten des Dampfstroms entweder zum Fernwärme-Wärmetauscher (wenn heißes Wasser benötigt wird) oder zum luftgekühlten Kondensator (wenn ein Vakuum benötigt wird, um mehr Strom zu erzeugen) ist ein schwieriger Prozess. Eine mögliche Umsetzung besteht in der Montage von druckgeregelten Klappenventilen in den Hauptdampfleitungen und der Verwendung getrennter (jeweils für dieselbe Aufgabe konstruierter) Kondensateinheiten für beide Systeme.

Bronswerk ging davon aus, dass es eine einfachere Lösung geben müsse, und begann mit der Neukonstruktion des Systems. Es sollte weniger Bestandteile und Wartungsaufwand erfordern, eine höhere Wirksamkeit aufweisen und darüber hinaus leichter zu steuern sein.

Die Lösung bestand in einem vereinfachten Prozessablaufdiagramm, wobei der Gegendruck der Turbine vom luftgekühlten Kondensator geregelt wird, während der wassergekühlte Kondensator durch seine eigene mittlere logarithmische Temperaturdifferenz gesteuert wird. Obwohl es sich hierbei um ein wohlbekanntes Verfahren handelt, ist es in diesem Zusammenhang noch nie zuvor eingesetzt worden. Dadurch entfällt nicht nur die Notwendigkeit für ein Klappen-Steuerventil, sondern auch für zwei Kondensateinheiten, wodurch Investitionskosten, Wartungsaufwand und Energieverbrauch in diesem Bereich um 50 % gesenkt werden können! Veolia übernahm die Analyse und erteilte Bronswerk den Auftrag für die Realisierung des gesamten Systems.

Seit Oktober 2011 läuft das neue System im Veolia-Kraftwerk in Frankreich reibungslos.

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