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Jahreslastlinie ERCS-Anlage (4,6 MW-Kessel): Die Anlage gewinnt mehr als 30 % der Kesselleistung an Wärme aus dem Rauchgas zurück © Scheuch

Holzindustrie deutlich entlastet

Ein Artikel von DI Johanna Schnaubelt (für Timber-Online bearbeitet) | 02.03.2010 - 16:35
Selbst bei Rauchgas-Reinigungsanlagen für Biomasse-Heizkraftwerke ab einer Leistung von 1 MWFWL lassen sich dank des ERCS-Verfahrens höchste Ansprüche hinsichtlich Energieeffizienz, Kosteneffizienz und Klimaschutzkonformität erzielen”, weiß Christian Pucher, Leiter Marketing und Kommunikation bei Scheuch.

Wirtschaftlichkeit und Amortisation

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Jahreslastlinie ERCS-Anlage (4,6 MW-Kessel): Die Anlage gewinnt mehr als 30 % der Kesselleistung an Wärme aus dem Rauchgas zurück © Scheuch

Generell gilt, je feuchter der Brennstoff und je niedriger die Rücklauftemperatur, umso höher die auskoppelbare Wärmemenge. Umso kürzer ist demzufolge die Amortisationszeit für den Aufwand des ERCS-Systems. Im Maximalfall können bis zu 40 % der Kesselleistung an Wärme zurückgewonnen, 30 % des Brennstoffes eingespart und die Investitionskosten für das Heizwerk beträchtlich gesenkt werden.

Vorteile der Trocken-Entstaubung

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Wärmeauskopplung Abhängigkeit der Brennstofffeuchte: Je feuchter der Brennstoff, desto mehr Wärme wird ausgekoppelt © Scheuch

„Wird vor der Wärmeauskopplung das Rauchgas entstaubt, wirkt sich dies positiv auf die Betriebskosten sowie auf die Verfügbarkeit, beziehungsweise die Betriebssicherheit aus”, erfährt man in Aurolzmünster. Außerdem ist dieses System nahezu wartungsfrei. Durch die Verfahrensanordnung ist der Staubanteil im Kondensat so gering, dass keine aufwändige Aufbereitung notwendig ist. Eine einfache Neutralisation, beziehungsweise ein Sedimentationsbecken, reicht in der Regel aus, um das überschüssige Prozesswasser kostengünstig in das Kanalnetz einleiten zu können. Zudem sind die Entsorgungskosten von Schlamm bei der Nass-Entstaubung zehnmal so hoch wie die der Flugasche bei der trockenen Entstaubung.
Obwohl Trocken-Elektrofilter größer bauen als Nass-Elektrofilter sind die Investitionskosten geringer, da weder teure Werkstoffe noch eine aufwändige Wasseraufbereitung notwendig sind.

Varianten der Wärmerückgewinnung

Für eine flexible Wärmenutzung ist es oftmals erforderlich, die thermische Energie auf verschiedenen Temperaturniveaus auszukoppeln. Für höchste Effizienz hat Scheuch ein modular aufgebautes, standardisiertes Anlagensystem entwickelt, das je nach Brennstoffeinsatz, Kesselleistung und Möglichkeiten zur Wärmenutzung eine kundenspezifische Spezifikation zum maximalen Energierückgewinn sicherstellt, wird informiert. Drei unterschiedliche, für diese Anwendung optimierte Wärmetauscher-Module, wie Economizer (ECO), Rauchgaskondensator (RAKO) oder Luftvorwärmer (LUVO), koppeln die Wärme auf verschiedenen Temperaturniveaus aus und übertragen sie auf Träger wie Wasser, Wasser/Glykol oder Luft. Die patentierte Turmbauweise bietet eine platz- und energiesparende Anordnung der Anlage. Von den Ausführungsvarianten sind zu nennen: Wärmerückgewinnung auf zwei Temperaturniveaus, Wärmerückgewinnung mit Entschwadung oder zur Heißlufterzeugung.

Ein Praxisbeispiel

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Funktionsgrafik: Multizyklon, Trocken-Elektrofilter und ERCS-Anlage © Scheuch

In einem Pelletswerk soll aus dem Rauchgas eines Biomasse-Kessels mit einer Nennleistung mit 4,6 MW maximale Energie zur Vor- und Nachwärmung der Bandtrocknerluft ausgekoppelt werden. Vor der ERCS-Anlage wird das vom Kessel kommende Rauchgas über Multizyklon und Trocken-Elektrofilter entstaubt. Die aus dem RAKO gewonnenen Wärmeinhalte werden über ein Niedertemperatur-Bündel zur Gänze zur Vorwärmung der angesaugten Frischluft des Bandtrockners genutzt. Über den ECO wird 80 ° C heißes Wasser aus dem ORC-Prozess auf etwa 100 ° C erhitzt und dem Bandtrockner über ein Hochtemperatur-Bündel zugeführt. In Summe gewinnt die ERCS-Anlage im Jahresdurchschnitt rund ein Drittel der benötigten Wärmemenge aus dem sonst ungenutzten Rauchgas zurück. Die hohe Vorlauftemperatur bewirkt zudem eine Steigerung der Durchsatzmenge im Bandtrockner sowie des Wirkungsgrades des ORC-Prozesses.
Setzt man einen durchschnittlichen Mix beim Brennstoff-Wassergehalt von w40-55 an, dann ergibt sich bei 4850 Volllast-Stunden eine Jahresleistung von 7254 MWh der ERCS-Anlage. Dies entspricht 32 % der Kesselleistung. „Da bei diesem Projekt der Brennstoff zugekauft werden muss, wirkt sich die Brennstoff-Einsparung positiv auf die Wirtschaftlichkeit der Pelletsproduktion aus”, betont Pucher.

Scheuch

Gründung:1963
Geschäftsführer: DI Herbert Kendler, DI Stefan Scheuch
Zentrale:Aurolzmünster
Mitarbeiter:640
Geschäftszweige:Holz-, Holzwerkstoff-, Energie-, Metall- und Steine-Erden-IndustrieProdukte:Gesamtlösungen der Luft- und Umwelttechnik für Säge- und Hobelindustrie, KVH-, BSH- und Massivholzplatten-Produktion, Fenster-, Türen- sowie Parkettindus-trie, Pelletsherstellung und Möbelindustrie