Prozesskombination
Kraft-Wärme-Kopplung
Im gewerblichen oder industriellen Bereich kann der Einsatz von Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen eine rentable Alternative zu einer reinen Prozess- oder Heizwärmeerzeugung darstellen.
Eine Gasturbine oder ein Blockheizkraftwerk erzeugen dabei mechanische Energie (Kraft), welche über einen Generator in elektrischen Strom umgewandelt wird. Die heißen Abgase mit einer Temperatur von üblicherweise 300 ... 600 °C werden in einem Abhitze- oder 4-Zug-Kessel weiter genutzt um Dampf oder Heißwasser (Wärme) zu erzeugen.
Bei einem 4-Zug-Kessel handelt es sich um einen konventionell befeuerten 3-Zug-Kessel mit einem integrierten zusätzlichen vierten Rauchrohrzug, welcher sowohl als Dampf- als auch als Heißwasserkessel ausgeführt werden kann.
Auf die, bei reinen Abhitzekesseln zusätzlich notwendigen Spitzenlastkessel kann durch die Eigenfeuerung üblicherweise verzichtet werden. Investitionskosten, Platzbedarf und Ausrüstungsaufwand werden enorm reduziert. Die durch die Abhitze eingebrachte Wärmeleistung erreicht dabei bis zu 15 % der Gesamtwärmeleistung des Kessels. Dies ist häufig optimal um die Grundlast des Wärmebedarfs abzudecken.
Produkt: UNIVERSAL Abhitzedampfkessel HRSB
Es empfiehlt sich in jedem Fall die Leistungsgröße des Abhitze erzeugenden Aggregats (Gasturbine/BHKW) so zu wählen, dass die aus den Abgasen gewonnene Wärmeenergie die Grundlast der Wärmeverbraucher nicht übersteigt. Damit ist sichergestellt, dass die Stromerzeugung kontinuierlich im wirtschaftlich optimalen Betriebspunkt betrieben werden kann ohne die Abgaswärme zeitweise ungenutzt in die Umgebung ableiten zu müssen.Ist die Grundlast jedoch signifikant höher kann der Einsatz eines Spitzenlastkessels in Verbindung mit einem reinen Abhitzekessel die bessere Alternative sein.
Bosch Abhitzekessel HRSB
Beispiel einer hydraulischen Einbindung eines BHKWs in die Prozessdampferzeugung durch einen eigenbefeuerten Großwasserraumdampfkessel
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Wasserservicemodul WSM-V |
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4-Zug-Dampfkessel |
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Motor-Kühlwasser |
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Abgaswärmetauscher |
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Verbrennungsluftvorwärmer |
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Kamin |
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Economiser |
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BHKW |
Solarthermie-Unterstützung
Für Dampfkesselanlagen mit hohem Zusatzwasserbedarf sind auch Kombinationen mit Solarthermie sinnvoll. Aufbereitetes Zusatzwasser kann mit Solarenergie vorgewärmt werden. Im Dampferzeuger wird dann weiter Energie zugeführt und Hochdruck-Sattdampf erzeugt.
Unter den richtigen Rahmenbedingungen kann mit einer derartigen Systemkombination eine wirtschaftliche und umweltfreundliche Energieversorgung sichergestellt werden.
Beispiel einer hydraulischen Einbindung einer Solarthermie-Anlage in die Prozessdampferzeugung (Darstellung stark vereinfacht)
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Osmoseanlage |
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Brennwertwärmetauscher ECO |
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Kamin |
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Wärmespeicher |
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Brüdenkühler VC |
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Dampfkessel UL-S |
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Solarthermie-Anlage |
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Wasserservicemodul WSM-V |
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Verbraucher |
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Wärmetauscher |
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Economiser ECO |
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Frischwasser |
