close

Anmelden

Neues Passwort anfordern?

Anmeldung mit OpenID

Download 2014 Fachbeitrag Abwasserverband Braunschweig PDF

EinbettenHerunterladen
Energiegewinnung durch SRC-Technik im
Klärwerk Steinhof
Bernhard Teiser
Abwasserverband Braunschweig
Oliver Hermanussen
PFI Planungsgemeinschaft
Christoph Siemers
Abwasserverband Braunschweig
Energiegewinnung durch SRC-Technik
Inhalt
1. Kurzbeschreibung Klärwerk Steinhof
2. Abwärmeverstromungsverfahren ORC/CRC/SRC
3. Umsetzung auf dem Klärwerk Steinhof
4. Aktueller Stand und Ausblick
Energiegewinnung durch SRC-Technik
Klärwerk Steinhof:
350.000 EW Belastung
BHKW-Anlage
(4 x 713 kWel.)
Energiegewinnung durch SRC-Technik
Gasanfall 2011:
rd. 18.000 m³/d (Faulgas,
Deponiegas, Biogas)
Energieerzeugung 2011:
rd. 13,2 Mio. kWh/a Strom
rd. 12,2 Mio. kWh/Wärme
Genutzte Wärme 2011
rd. 10,0 Mio. kWh
► Nicht im Nahwärmenetz genutzte Abwärme wird über Abgasbypass-
klappen bzw. Notkühler an die Umgebung abgegeben.
Energiegewinnung durch SRC-Technik 2011
Wärmebilanz
1600
1400
1200
MWh
1000
800
600
400
200
0
Jan
Feb
Mär
Apr
May
Jun
erforderliche Wärme
Jul
Aug
Sep
Oct
Nov
Dec
erzeugte Wärme
Ansatz: Umwandlung der bisher nicht genutzten Abwärme in Strom über
einen thermodynamischen Kreisprozess
Energiegewinnung durch SRC-Technik
Clausius-Rankine-Prozess (CRC)
Expansionsmaschine
(Turbine, Dampfmotor)
Generator
②
qzu
Zugeführte
(Abgas-)Wärme
Stromerzeugung
①
Verdampfer
③
qab
Kondensator
④
Speisepumpe
Abgeführte
Wärme
Rückgewinnung
Energiegewinnung durch SRC-Technik
Umsetzung auf dem KW Steinhof
 Machbarkeitsstudie:
 aktuelle und zukünftige Wärmebilanz
 aktueller und zukünftiger Stromverbrauch der KA, Strompreisentwicklung
 Geeignete Technik auf dem Markt?
 KOSTEN?
Energiegewinnung durch SRC-Technik
Umsetzung auf dem KW Steinhof
 Ergebnis der Studie:
 Wärmeüberschuss zukünftig groß genug, aber Rückgewinnung der
Kondensationswärme notwendig
 Geeignete Technik vorhanden
 Stromerzeugungskosten unter Strombezugskosten
Bildquelle: ConPower
Energiegewinnung durch SRC-Technik
Umsetzung auf dem KW Steinhof
 Ausschreibung (November 2012):
 Abgaswärmeverstromungsanlage mit Rückgewinnung der Kondensationswärme
 Innenaufstellung auf Freiflächen neben den bestehenden Gasmotoren
 Ergebnis:
 Installation eines HT-CRC-Aggregates bzw. SRC-Aggregates („Steam-RankineCylcle“) mit 43 kWel Leistung, el :12 -14 %
•
•
•
•
•
Anlagengröße passt besser als ursprünglich geplante ORC-Anlage
Dampf einfacher im Handling
Kaum Wärmeverluste durch erhöhte Nutzung der Abgaswärme
Anbindung SRC-System abgasseitig an zwei Gasmotoren
Installation eines zusätzlichen „Heat collect“-Systems: Flexible
Abkühlung des Abgases bis auf 150°C möglich (dadurch zusätzliche
Wärmeauskopplung)
Energiegewinnung durch SRC-Technik
Entspannungsdampfmotor
Abgas
ca. 150 °C
Dampf
ca. 280 kW
Verdampfer
Abgas
Strom
ca. 43 kW
Heat Collect System
ca. 360 kW
bis zu 80 kW
Kondensator
Abgasseitige
Anbindung von 2
Gasmotoren
ca. 220 kW
Öffentliches
Netz
Mischgas
Motorkühlung
ca. 1.750 kW FWL
ca. 330 kW
Strom
bis zu 713 kW
Öffentliches
Netz
Klärwerk | Nahwärmenetz
Niedertemperatur-Abwärme
KWK-Nutzung
Energiegewinnung durch SRC-Technik
Aktueller Stand der Umsetzung
 Vorinstallation Peripherie, Umbau
Abgassystem ab September 2013
 Lieferung SRC-Aggregat Januar
2014
 Beginn Inbetriebnahme Anfang
Februar 2014
Energiegewinnung durch SRC-Technik
Erste Betriebserfahrungen
 Nach erfolgreichem Erststart diverse
Stillstände aufgrund verschiedener Probleme
(Dichtungsschaden, Leistung Ölkühler nicht
ausreichend, Ausfall FU Heizungspumpe, …)
 Angegebene Nennleistung wurde bei Volllast
des Gasmotors erreicht (40-43 kW),
 viele Detailprobleme durch Anpassungen
gelöst, bisher allerdings noch kein stabiler
Dauerbetrieb realisiert
 Automatikbetrieb (Kaltstart Anlage) ist noch
nicht freigegeben und bedarf noch der
Anpassung
Energiegewinnung durch SRC-Technik
Ausblick
 Endabnahme Anfang Oktober 2014 (?)
 Übergang in den automatischen Dauerbetrieb
 Leistungsfahrt und energetische Bilanzierung nach Erreichen eines stabilen
Dauerbetriebs
Energiegewinnung durch SRC-Technik
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
Document
Kategorie
Technik
Seitenansichten
10
Dateigröße
922 KB
Tags
1/--Seiten
melden