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Kesselbetriebstechnik 2006 Wärmeverluste am Kessel Abgasverlust (Temperatur) Die Abgastemperatur kann auch durch Absenken der Vorlauftemperatur oder des Dampfdruckes ermöglicht werden. Beispiel: Kesselbetrieb 120/100°C Abgastemperatur = 190 °C Kesselbetrieb 90/ 70°C Abgastemperatur = 165 °C Wirkungsgradverbesserung der Anlage: ca. 1 %. bei 10 MW, 75% Last und 6.000 h/a 48.500 l/a HEL Energetische Optimierung in der industriellen Wärmeerzeugung Kann man an einer Kessel- oder Heißwasseranlage den Dampfdruck oder die Wassertemperaturen senken, erzielt man eine Reduzierung des Abgasverlustes. Ferner wird der Brennstoffbedarf, aufgrund des geringeren Wärmeniveaus gesenkt. Energiesparmaßnahmen an Feuerungsanlagen Kesselbetriebstechnik 2006 Energiesparmaßnahmen an der Feuerung Energetische Optimierung in der industriellen Wärmeerzeugung Anlagenbeispiele Von links nach rechts Omnical-Dampfkessel mit TEMONOX GLS ca. 10 MW (Erdgas/HEL: NOx 110/200 mg/Nm³) Loos-Heißwasserkessel mit TEMINOX GLS 6,0 MW (Erdgas/HEL: NOx 90/170 mg/Nm³) Hoval-Heißwasserkessel mit TEMINOX GLS 9,0 MW (Erdgas/HEL: NOx 100/200 mg/Nm³) VKK-Dampfkessel mit TEMINOX GS-Duo 9,5 MW (Erdgas: NOx 90 mg/Nm³) Omnical-Heißwasserkessel mit TEMINOX TGL (ohne Reaktionskammer) ca. 7 MW (Erdgas/HEL: NOx 95/160 mg/Nm³) Loos-Dampfkessel mit SKV-F Duo 13 MW (Tierfett/HEL: NOx 180-200 mg/Nm³) Kesselbetriebstechnik 2006 Feuerungsmanagementsystem • Brennersteuergerät • Flammenüberwachung • Gas-Dichtheitskontrolle • Brennstoff-Luft-Verhältnissteuerung • Leistungsregelung • Zähler (Starts, Betriebsstunden) • O2-Regelung • Drehzahlregelung • Betriebsmeldungen • Störmeldungen • Bus-fähiger Signalaustausch • Visualisierung Energetische Optimierung in der industriellen Wärmeerzeugung Feuerungsmanagementsysteme Die Steuerungen für Feuerungs- und Kesselanlagen müssen unter Berücksichtigung sicherheitstechnischer Vorschriften erstellt und weitgehend fehlersicher oder redundant erstellt werden. Ein Schaltungsfehler oder das Versagen einer Kessel- /Feuerungseinrichtung darf nie zur Gefährdung von Mensch und Anlage führen. Somit unterliegen die sicherheitstechnischen Komponenten einer besonderen Funktionsprüfung und Zulassung durch Abnahmegesellschaften, wie den TÜV. Wurden früher die Kessel-/Brenner-Steuerungen aus einzelnen, bauteilgeprüften Komponenten gefertigt, so übernehmen heute sog. Feuerungsmanagementsysteme als Kompaktgerät eine Vielzahl der gewünschten und geforderten Funktionen. Die Abstimmung, Zulassung und Funktionsprüfung der Einzelkomponenten entfallen, Verdrahtungs- und Schaltungsfehler können vermieden werden. Feuerungsmanagementsysteme sind einfach einzusetzen und werden immer leistungsfähiger. Ihre Aufgaben umfassen im wesentlichen: • Brennersteuergerät • Flammenüberwachung • Gas-Dichtheitskontrolle • Brennstoff-Luft-Verhältnissteuerung • Leistungsregelung • Zähler (Starts, Betriebsstunden) • O2-Regelung • Drehzahlregelung • Betriebsmeldungen • Störmeldungen • Bus-fähiger Signalaustausch • Visualisierung Je nach Anlagenausrüstung werden die Feuerungsmanagementsysteme als Hardwaregeräte mit bestimmten Funktionen, evtl. bus-fähig realisiert oder als modernes Kompakt-System mit fehlersicherem SPS-Baustein, programmierbarem Farbgrafik-HMI und interner Ethernet-Kommunikation.
Feuerungsmanagementsysteme Kesselbetriebstechnik 2006 Feuerungsmanagementsystem Energetische Optimierung in der industriellen Wärmeerzeugung Ethernet Feuerungsmanagementsysteme sind heute die Voraussetzung für • Low-NOx-Betrieb und Energiesparmaßnahmen an der Feuerung • O2-Regelung • CO-Regelung • Drehzahlregelung • sowie • Transparenz und Energiemanagement • Standardisierte Kessel/Feuerungsvisualisierung • Erfassung wichtigster Betriebsdaten • Störmeldemanagement in Klartext • Kommunikation mit dem Betreiber via Internet und SMS Die elektronische Verbundsteuerung Bei der elektronischen Verbundsteuerung werden alle mechanischen Gestänge, Verbundregler, Umlenkungen und Seilzüge ersetzt. Jedes Brennstoff- und Luft-Stellglied bzw. –Regelorgan erhält einen Regelantrieb mit einer Stellungsrückmeldung. Die Verbundsteuerung fährt für jeden Lastpunkt die Brennstoff-Luft-Stellglieder in eine programmierte Stellung, die während der Inbetriebnahme oder der Wartung vom <strong>Service</strong>mann eingespeichert wird. Über Stellungsrückmeldungen werden die tatsächlichen Stellungen der Brennstoff-Luft-Stellglieder an die Verbundsteuerung zurückgemeldet. Das System ist bauteilgeprüft und fehlersicher aufgebaut. Im Gegensatz zur Brennstoff-Luft- Verhältnisregelung, wie sie in der Kraftwerkstechnik üblich ist, werden bei der elektronischen Verbundsteuerung aufwändige Luft- und Brennstoffmengenmessungen nicht benötigt. Periphere Einflüsse, wie z.B. Schwankungen der Brennstoffqualität und Lufttemperaturänderungen, werden von der Steuerung nicht erkannt. Deshalb ist es vielfach sinnvoll eine elektronische Verbundsteuerung mit einer O2-Regeleinrichtung zu kombinieren. Da die elektronische Verbundsteuerung ohnehin als Mikroprozessorsteuerung realisiert ist, liegt der Gedanke nahe, in dieser Steuerung weitere Funkti- onen zu integrieren. Dieser Idee folgend sind heute Feuerungsmanager verfügbar, die alle für die Steuerung und Regelung eines Brenners notwendigen Funktionen enthalten. Die nachträgliche Ausrüstung einer Feuerungsanlage mit einem Feuerungsmanager mit elektronischer Verbundsteuerung ist grundsätzlich möglich. Der modulare Aufbau der Systeme vereinfacht vielfach die Nachrüstung vorhandener Anlagen. Auch Wärmeerzeuger und Feuerungen älteren Baujahrs können durch Ertüchtigung der Steuerung und Regelung an den Stand der Technik angepasst werden. Die elektronische Verbundsteuerung ermöglicht : • eine exakte, transparente Einstellung • eine beliebige Anordnung der Klappen und Stelleinrichtungen • die Kompensation der Hysterese von Stelleinrichtungen • eine einfache Korrektur des Brennstoff-Luft- Verhältnisses • ein Umschalten der Lambda-Kurven • Mischbetrieb von mehreren Brennstoffen Feuerungsmanagementsysteme Kesselbetriebstechnik 2006 Feuerungsmanagementsystem Energetische Optimierung in der industriellen Wärmeerzeugung Beispiele für Feuerungsmanagementsysteme
Seite 1 und 2: Kesselbetriebstechnik 2006 Energeti
Seite 3 und 4: Wasserverluste Je nach Wärmeerzeug
Seite 5: Abgasverluste Kesselbetriebstechnik
Seite 9 und 10: Wirkungsgradoptimierung des Gebläs
Seite 11 und 12: Verbrennung von Bioölen und Fetten

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