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Anlagenbau

  • Abfallverwertung in Laar. Beschreibung der Druckluftanwendung. 

Auslegungsparameter:  

  • Gesamtleistung von  89,3 m³/min
  • Drucktaupunkt von -40 °C
  • Druck von 7 bar/ü.

Konzept: 

Die Abnahme unterliegt starken Schwankungen, die mit unterschiedlich großen Kompressoren und verbrauchsabhängiger Airleader- Steuerung optimal abgedeckt werden.  

Die Aufteilung der Anlagen: 

  • 1x Boge, 23 m³/min, 132 KW,
  • 2x Boge, je 33 m³/min, 200 KW.

Airleader Master Modul

Die Airleader Master Modul Steuerung wählt nach berechnetem Verbrauch automatisch die energetisch idealste Kombination von Kompressoren aus. 

Diese Eigenschaft wird vom Hersteller garantiert.

Die Druckluftabnahmen werden zuerst innerhalb des Airleaders gespeichert und bei Bedarf per Ethernetschnittstelle an die Leittechnik übertragen.

Aufbereitungskonzept:

Die aus dem Kompressor strömende Druckluft wird zunächst über einen Luft-Luft-Kühler geleitet und auf 3 Kelvin über Umgebungstemperatur abgekühlt. 

Die auskondensierte Wasserfracht beträgt im Sommer bis zu 40 l/h. Verfahrenstechnisch braucht diese Menge dann nicht mehr von dem nachgeschalteten Adsorptionstrockner aufgenommen werden.

Der Zyklonabscheider und die zweistufigen Mikrofilter gewährleisten eine optimale Vorabscheidung am Eintritt für die nachgeschaltete Aufbereitung.

Die Adsorptionstrockner:

Ein extern warmregenerierter Adsorptionstrockner Zander WVM, ein kaltregenerierter Adsorptionstrockner KE-MT als Redundanz. Trockner der WVM Baureihe benötigen keine Spülluft, die unter Standartbedingungen ca. 15-20%, unter Sommerbedingungen bei Eintrittstemperaturen von über 40 Grad ca.25% beträgt. Dieses ist wirtschaftlicher wie Kaltregeneration, es hat jedoch auch Einfluss auf die installierten Kompressoren. Diese können dann auf den erwarteten Luftbedarf ausgelegt werden.

Fakten der Anlage:

Baubeginn: 2006

  •       Probebetrieb Linie 1: März 2008.
  •       Probebetrieb Linie 2: Sommer 2008
  •       Investitionsvolumen: 200 Mio. Euro
  •       Thermische Leistung: 2x 76 MW/h
  •       Generatorleistung: 76,5 MVA

Zielsetzung

Zielsetzung von SFA Drucklufttechnik ist jedoch ein wirtschaftliches Gesamtpaket unter den Hauptaspekten Betriebssicherheit, Energieaufnahme und Verfügbarkeit.

Entscheidungsprozess

Es standen 2 Konzepte zur Auswahl

Gemäss Ausschreibung:

Ein Konzept mit 3x 250 KW Kompressoren und kaltregenerierten Trockner, die bei Standartbedingungen 15-20% der teuren Druckluft als Spülluft verbrauchen.

Die Anlagen sollten über einen Reihenfolgeschalter als Grundlastwechsel getauscht werden. Die Druckluftversorgung mit den redundant geforderten 3100m³/h wäre somit auch nach Abzug der Spülluft gewährleistet gewesen.

Dieses von den Herstellkosten unschlagbar billige Konzept hätte zur Folge gehabt:

Unabhängig von Druckluftbedarf läuft der Kompressor erst einmal für die Spülluft des kaltregenerierten Trockners. Die Anlagen mit 250 KW haben dann bei geringer Abnahme einen extremen Leerlaufanteil, erreichen aber dadurch hohe Laufzeiten. Dieses ist dann im Interesse des Kompressorherstellers, da am Service kräftig verdient wird.

Der Anlagenbetreiber hätte langfristig hohe Druckluft und Instandhaltungskosten, da die Anlagen einer höhere Schalthäufigkeit und einem höheren Verschleiß unterliegen.

Alternativkonzept

SFA Drucklufttechnik:

Das in den Investitionskosten teurere, energetisch jedoch bessere Konzept von SFA. Hier werden nur 2 x 200 KW und 1 x 132 KW bei gleicher redundanter Austrittsleistung benötigt. Die verbrauchsabhängige Airleader Master Modul Steuerung kann aus den zur Verfügung stehenden Kombinationen die Ideale Lösung auswählen.

In Verbindung mit der Kompressor-internen Ratio-Steuerung wird die Leerlaufzeit drastisch verkürzt, da die zulässige Motorschalthäufigkeit in die Berechnung der Nachlaufzeit automatisch einbezogen wird. Der Energieaufwand der Aufbereitung ist außerordentlich gering, da keine Spülluft verbraucht wird.

SFA steht als Komplettlieferant für die gesamte Druckluftinstallation zur Verfügung, daher ist die Schnittstelle klar definiert. Durch die installierte Airleader- Steuerung sind die Druckluftabnahmen dokumentiert, es ist jederzeit ein Rückschluss auf Reserven möglich. Abweichend von der ursprünglichen Ausschreibung entschieden die technisch Verantwortlichen, nicht das billige, sondern das bessere Konzept zu verwirklichen.

Ausführung

Der Zeitplan ist witterungsbedingt durcheinander geraten, die Zeitverzögerung durch verspätete Betonarbeiten wurde durch den beschleunigten Aufbau der Druckluftanlage aufgeholt, trotz widriger Bedingungen.

Der Probebetrieb erfolgte fristgerecht, eine Abschaltung der Druckluftversorgung ist nicht notwendig geworden, die Anlage ist direkt aus dem Probebetrieb heraus übernommen worden.

Nachtrag

Die bisherige Anlagenbetriebssituation lässt den Rückschluss auf eine erzielte Einsparung von ca. 700.000 KW/h pro Jahr gegenüber dem Ursprungskonzept zu.

Moderne Energieerzeugungen werden nach heutigen Maßstäben an ihrer Umweltverträglichkeit gemessen. Dazu gehört auch der Energieeffiziente Umgang mit Druckluft. Dieses erfordert flexible und innovative Lösungen.