Aufstellung
Bei der Positionierung des Kesselhauses auf dem Betriebsgelände müssen unter anderem folgende Anforderungen und Aspekte berücksichtigt werden:
- Brennstoffzufuhr und Lagerung
- Notwendiger Raumbedarf des Kesselhauses und der Kaminanlage
- Erweiterungsmöglichkeit der Anlage
- Auftretende Geräuschemissionen (insbesondere für die Nachbarn)
- Lage der Produktionsstätten auf dem Betriebsgelände (möglichst kurze Wege zu den Verbrauchern)
- Brandabschnitte
- Architektonische und gestalterische Aspekte
Einige dieser Anforderungen lassen sich, insbesondere bei historisch gewachsenen Betrieben, nicht alle gleichzeitig voll erfüllen. Daher wird es nicht den für alle Anforderungen optimalen Standort, sondern einen Kompromiss aus den betrieblich und technisch notwendigen Anforderungen und der wirtschaftlich optimalen Lage geben.
Aufstellraum
Im Folgenden werden einige grundlegende Anforderungen an den Kesselaufstellraum behandelt. Die Angaben dienen lediglich als Hilfestellung für die Planung. Darüber hinaus sind alle relevanten nationalen und lokalen Vorschriften sowie einschlägigen Normen zu beachten.
Grundsätzliche Anforderungen
Folgende Anforderungen werden an den Aufstellraum gestellt:
- Der Aufstellraum ist sauber und frei von Staub und Tropfwasser zu halten.
- Die Innentemperatur muss zwischen 5 °C und 40 °C betragen.
- Unbefugten ist der Zutritt zum Kesselaufstellraum zu untersagen.
- Schallschutzanforderungen sind nach den örtlichen Vorschriften zu gewährleisten.
- Die Montage der Steuerschränke ist so durchzuführen, dass keinerlei Vibrationen oder Erschütterungen der Anlagenkomponenten auf die Steuerschränke übertragen werden können.
- Die Aufstellung ist in Bereichen vorzunehmen, die die Steuerschränke vor unzulässiger Wärmeeinstrahlung schützen und die Zugänglichkeit bei gefahrdrohenden Zuständen sicher gestatten.
- Druckluftversorgung für die Abschlammung und evtl. weitere pneumatische Stellantriebe sollten vorhanden sein.
- Es müssen möglichst einander gegenüberliegende Fluchtmöglichkeiten mit Not-Aus-Tastern vorhanden sein.
- Es ist auf ausreichende Beleuchtung insbesondere im Bereich der Armaturen und der Sicherheitseinrichtungen zu achten.
- An Wänden und Decken sollten Befestigungsmöglichkeiten für Rohrleitungen vorhanden sein.
- Jeder Kesselaufstellraum sollte eine möglichst zusammenhängende freiliegende Außenwand- oder Deckenfläche von mindestens 1/10 der Grundfläche (bzw. den örtlichen Anforderungen entsprechend) haben, die bei Überdruck im Kesselaufstellraum wesentlich leichter nachgibt als die übrigen Umfassungswände. Bei Festlegung der Druckentlastungsfläche sind die nationalen und lokalen Vorschriften sowie einschlägigen Normen zu beachten.
Beispielhafte Abbildung eines Kesselhauses (vereinfachte Darstellung)
Einbringung |
Integrierter Economiser ECO |
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Abluft (oben) |
Brennwertwärmetauscher |
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Systemsteuerung SCO |
Schalldämpfer |
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Kesselsteuerung BCO |
Kamin |
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Not-Aus-Taster |
Wasserservicemodul WSM |
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Kessel |
Pumpenmodule PM |
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Gasregelmodul GRM |
Entspannungsbehälter BEM |
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Dampfleitung Verbraucher |
Kondensatservicemodul CSM |
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Dampfverteiler SD |
Wasseraufbereitungsmodul WTM |
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Fluchtweg |
Öltanks |
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Zuluft (unten) |
Gasübergabestation |
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Ölversorgungsmodul OSM |
Druckentlastungsfläche |
Zugänglichkeit
Kessel und Anlagenkomponenten sollten so angeordnet werden, dass die angebauten Armaturen, Sensorik und alle Revisionsöffnungen erreichbar bleiben. Eine Platzierung unmittelbar an einer Wand ist für den Kessel und auch einige Anlagenkomponenten nur bedingt sinnvoll. Insbesondere an der Bedienseite des Kessels und der Komponenten sollte auf einen freien Gang von mindestens 1 m Breite geachtet werden. Zudem muss auf eine ausreichende Höhe der begehbaren Flächen geachtet werden.
Fundament und Aufstellung
Folgende Anforderungen an das Fundament und die Aufstellung müssen gewährleistet sein:
- Es ist dafür zu sorgen, dass der Boden am Aufstellort absolut eben (Ebenheitstoleranz in Anlehnung an DIN 18202) und ausreichend belastbar ist.
- Bei der Berechnung der Tragfähigkeit des Fundaments ist das maximale Betriebsgewicht der betreffenden Komponente zu berücksichtigen. Bei der Ermittlung des Betriebsgewichts müssen zusätzliche Anbauten (z. B. Steuerschrank, Brenner, Schalldämpfer, Abgasleitungen) entsprechend berücksichtigt und deren Gewichte addiert werden. Das Betriebsgewicht entspricht dem Gewicht der Komponente im gefüllten Zustand.
- Vorhandene Bodenkanäle sind abzudecken und mit Entwässerungseinrichtungen auszurüsten.
- Die Einbringöffnung in den Kesselaufstellraum ist gemäß den Abmessungen der einzelnen Komponenten auszuführen. Zum Bewegen von schweren Geräten sind geeignete Hebezeuge im Kesselaufstellraum vorzusehen.
- Sofern wegen Körperschall eine Entkopplung zwischen Aufstellplatz und Anlage erforderlich ist, sind Schalldämmstreifen vor dem Aufstellen der Anlage unterzulegen.
Zu- und Abluftöffnungen
Die Zuluft muss frei von Fremdstoffen sein, sie darf weder Staub noch korrosive oder explosive Bestandteile, wie zum Beispiel Lösungsmittel oder Kältemittel, enthalten. Bei Abhitzekesseln in Verbindung mit dem Abwärme erzeugenden Aggregat ( BHKW bzw. Gasturbine) sind zusätzliche Hinweise des Herstellers des Abwärmegas erzeugenden Aggregats zu beachten.
Ist im Kesselhaus keine ausreichende Durchlüftung vorhanden, bzw. wird die Verbrennungsluft für die Feuerung raumluftunabhängig (z. B. über Luftkänale aus anderen Räumen oder aus dem Freien) angesaugt, ist eine bzw. sind mehrere CO-Überwachung(en) im Kesselraum vorzusehen.
Die Anordnung der Zuluftöffnung erfolgt im Idealfall im Bereich der Kesselrückseite. Ist dies aus baulichen Gründen nicht möglich, sind Leitbleche bzw. Blechkanäle innerhalb des Kesselaufstellraums zur Umlenkung der Ansaugluft zu installieren. Bei der Planung der Zuluftöffnungen muss auch die Anordnung frostempfindlicher Anlagenkomponenten (z. B. Wasseraufbereitung) berücksichtigt werden, die nicht im unmittelbaren Zuluftstrom aufgestellt werden dürfen.
Es müssen auch Abluftöffnungen vorgesehen werden. Diese dienen zur Abfuhr der Stauwärme, die auch bei geringen Wärmeverlusten im Kesselhaus vorhanden ist und sich unterhalb der Decke sammelt.
Zuluftöffnungen sollten 500 mm über dem Kesselraumboden, Abluftöffnungen an der höchsten Stelle des Aufstellraumes angebracht sein. Dabei ist für Querlüftung zu sorgen.
Zu- und Abluftöffnungen sind so auszulegen, dass im Kesselaufstellraum ein Druck von ±0 mbar vorliegt. Nachstehende Berechnungsformeln gelten als unverbindliche Empfehlung. Eine Abstimmung mit der zuständigen Genehmigungs- oder Baubehörde durch den Anlagenerrichter ist zwingend erforderlich. Zusätzliche Verbraucher von Zuluft (z. B. Kompressoren) sind bei der Größenbestimmung zu berücksichtigen.
Gruppe |
Grenzen |
Zuluftquerschnitte (Formel) |
GR 1 |
Q· ≤ 2 000 kW |
AGR 1 = 300 + (Q· – 50) ∙ 2,5 |
GR 2 |
2 000 kW < Q· ≤ 20 000 kW |
AGR 2 = 5 175 + (Q· – 2 000) ∙ 1,75 |
GR 3 |
20 000 kW < Q· |
AGR 3 = 36 675 + (Q· – 20 000) ∙ 0,88 |
AGR | Freier Querschnitt [cm²] |
Q· | Wärmeleistung |
Das Seitenverhältnis soll maximal 1:2 betragen. Die erforderlichen Abluftquerschnitte entsprechen jeweils 60 % der Zuluftquerschnitte.
Die angegebenen Querschnitte sind als freie Öffnungen (Nettoquerschnitte) einzuplanen. Verschattungen durch Gitter oder Lamellen müssen zusätzlich berücksichtigt werden.
Sofern die Verbrennungsluft über Luftansaugkanäle zum Brenner geführt wird, muss auf strömungsgünstige Führung und ausreichende Dimensionierung hinsichtlich Druckverlust geachtet werden. Der Druckverlust muss bei der Feuerungsauslegung berücksichtigt werden. Eventuell anfallendes Kondensat in den Luftansaugkanälen muss sicher vor dem Verbrennungsluftgebläse abgeführt werden.
Rohrleitungen
Rohrleitungen müssen entsprechend nationalen und lokalen Vorschriften sowie einschlägigen Normen unter Berücksichtigung der sich ergebenden Druckverluste und Strömungsgeschwindigkeiten ausgelegt werden.
Anhaltswerte zu Dimensionierung, Auswahl der Werkstoffe und vielen weiteren Aspekten sind im Kapitel Technik zu finden.
Aufstellbedingungen
Die Aufstellbedingungen wie Aufstellhöhe, Küstennähe, bauliche Rahmenbedingungen und/oder elektrische Versorgung haben erhebliche Auswirkungen auf die Auslegung der Dampfkesselanlage.
So hat die Aufstellhöhe über den Umgebungsdruck und die Luftdichte einen Einfluss auf die Auslegung der Verbrennungsluftgebläse. Bei sehr großen Aufstellhöhen > 1 000 m müssen auch noch Aspekte wie beispielsweise die verringerte Motorenkühlung bei Pumpen berücksichtigt werden.
Die küstennahe Aufstellung hat durch die salzhaltige Luft, welche Korrosion begünstigt, z. B. Auswirkungen auf die am Brenner und am Schornstein eingesetzten Werkstoffe.
Die elektrische Versorgung (Spannung und Frequenz) muss bei Schaltschrank und Motoren berücksichtigt werden (z. B. an Gebläsen, Pumpen und Ventilen).