5. Südwestfälischer Energietag Fachhochschule Südwestfalen in Meschede am 10. März Neue hocheffiziente Kesselanlagen

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1 5. Südwestfälischer Energietag Fachhochschule Südwestfalen in Meschede am 10. März 2011 Neue hocheffiziente Kesselanlagen zur Erzeugung von Heißwasser und Dampf aus fossilen und biogenen Brennstoffen Referent Heinz Walter Schmidt 1

2 Überblick 1. Vorstellung Omnical 2. Überblick über die Produktpalette 3. Informationen über ausgeführte Anlagen mit fossilen und biogenen Brennstoffen 4. Beispielhaft: Anthrazitkohle- und Biomassekessel 5. Darstellung der Wirtschaftlichkeit 6. Informationen über Neuentwicklungen 2

3 Omnical Firmensitz Verwaltungsgebäude Verwaltung und Fertigungshallen D Dietzhölztal (ca. 30 km südwestlich von Siegen) 3

4 Historie Traditioneller Standort für Metallverarbeitung 1449 Gründung der Waldschmiede 1587 Errichtung des ersten Hochofens im Dillenburger Gebiet 1908 Beginn der Fertigung von Heizkesseln Omnical Geschichte 1953 Gründung der OMNICAL als Tochtergesellschaft von Buderus, Fertigung von Großkesseln für Heiz- und Industriezwecke 1986 Verkauf der OMNICAL an die Deutsche Babcock AG, 2003 Verkauf der OMNICAL an Danstoker A/S 2010 Übernahme der Danstoker Group durch Thermax Ltd. 4

5 Fertigung in Dietzhölztal Made in Germany 5

6 Fertigung in Dietzhölztal Made in Germany 6

7 Omnical in Zahlen Erfahrung im Großkesselbau seit weit über 50 Jahren Niederdruck- und Hochdruck Heißwasserkessel, Dampfkesselanlagen für Öl, Gas, thermische Abhitze, Anthrazitkohle und Biomasse über Kessel weltweit im Einsatz Konstruktion und Fertigung nach TRD / Verbändevereinbarung und EN-Richtlinien ca. 125 Mitarbeiter und 10 Auszubildende m² Fertigungshallen Omnical ist spezialisiert auf kundenspezifische und wirtschaftliche Kesselkonzepte 7

8 Kesseltypen OMNIMAT Umkehr-Brennkammer-Kessel für Hochdruckdampf und Heißwasser OMNIBLOC Ein- und Zweiflammrohrkessel für Hochdruckdampf und Heißwasser COMBIBLOC Abhitzekessel als Rauch- oder Wasserrohrkessel POWERBLOC Wasserrohrkessel Hochdruckdampf und Heißwasser CARBOCAL Anthrazitkessel für Hochdruckdampf und Heißwasser LIGNOCAL Kessel für stückige Brennstoffe für Hochdruckdampf und Heißwasser 8

9 OMNIMAT Umkehrbrennkammer-Kessel für Gas-Feuerung Wärmeleistung: 0,8 11 MW Dampfleistung: 0,8 10 t/h Druckstufe bis 20 bar 9

10 OMNIMAT Umkehrbrennkammer-Kessel für Gas-Feuerung Dampfkesselanlage Im Container Dampfkessel in der Textilindustrie 10

11 OMNIBLOC Großwasserraumkessel für ÖL/Gas-Feuerung Heizwerke - Fernwärme - Prozessenergie Wärmeleistung: 1,6 36 MW Dampfleistung: 3 55 t/h Druckstufe bis 35 bar - Einflamm- / Zweiflammrohr - Zweizug- / Dreizugbauweise - Überhitzer / Economiser... kundenspezifisch - individuell! 11

12 OMNIBLOC Großwasserraumkessel für ÖL/Gas-Feuerung Heizwerke - Fernwärme - Prozessenergie 12

13 COMBIBLOC Einzug-Rauchrohrkessel für Abhitzenutzung hinter Gasturbine, TNV und Biomasse Wärmeleistung: 1,6 36 MW Dampfleistung: 2 55 t/h Druckstufe bis 35 bar 13

14 POWERBLOC Hochdruck-Wasserrohrkessel für reinen Industriebedarf Wärmeleistung: MW Dampfleistung: t/h Druckstufe bis 85 bar 14

15 CARBOCAL Anthrazitkohle-Automatik-Heizkessel Wärmeleistung: 0,40 2,30 MW Dampfleistung: 1,5 3,5 t/h Druckstufe bis 16 bar 15

16 CARBOCAL Anthrazitkohle-Automatik-Heizkessel Anlieferung Lagerung Kessel Entaschung 16

17 CARBOCAL Anthrazitkohle-Automatik-Heizkessel Gartenbaubetrieb: Niederdruck - Warmwasser 2 x 1.000kW Fernwärmezentrale: Niederdruck - Warmwasser kw / 1.000kW 17

18 CARBOCAL Anthrazitkohle-Automatik- Heizkessel Verbrennungsluftführung im Kessel 18

19 CARBOCAL Anthrazitkohle-Automatik-Heizkessel Einsatzmöglichkeiten und Referenzen: Der Einsatz ist in nahezu allen Heizungsanlagen möglich. Aktuell sind weit über 200 Kessel dieses Typs im Einsatz. Davon über 100 aus den Baujahren Seit 2006 wurden geliefert 113 Kessel: In Großgärtnereien In Krankenhäuser In Fernwärmezentralen In Industriebetriebe In Funktionsgebäude In Großwäscherei 96 Kessel 4 Kessel 3 Kessel 5 Kessel 4 Kessel 1 Kessel 19

20 CARBOCAL Anthrazitkohle-Automatik-Dampfkessel Vorstellung einer ausgeführten Anlage in einer Großwäscherei Hochdruck-Dampfkessel 3,5 t/h 16 bar(ü) Bh 20

21 CARBOCAL Anthrazitkohle-Automatik-Dampfkessel CARBOCAL Hochdruck-Dampfkessel 3,5 t/h 16 bar (ü) 21

22 CARBOCAL Anthrazitkohle-Automatik-Dampfkessel Was ist für den Betreiber der Dampfkesselanlage wichtig? der Anlagenbetrieb soll kostengünstig Dampf erzeugen und die hohen Brennstoffkosten der vorhandenen Ölfeuerung sollen gesenkt werden der Brennstoff soll verfügbar und langfristig kalkulierbar sein die Anlage soll betriebssicher Dampf erzeugen die Anlage soll konstruktiv und fertigungstechnisch hochwertig ausgeführt sein um den Wartungsaufwand zu minimieren 22

23 CARBOCAL Anthrazitkohle-Automatik-Dampfkessel Brennstoffvergleich Anthrazit Heizöl EL Heizw ert MJ / kg 32,4 42,7 Wirkungsgrad, ca. % 89,0 93,0 Brennstoffeinsatz 125 kg/mwh 108 kg/mwh 0,16 m³/mwh Gesamt-Brennstoff pro Jahr 843 t/a liter/a Brennstoffpreis, ab Werk 178,- /t 65 ct./liter Brennstoffkosten 22,22 /MWh 70,15 /MWh Brennstoff - Kostenvergleich 31,7 % 100,0 % Wärmeleistung 2,25 MW 2,25 MW Betriebsstunden pro Jahr h/a h/a Brennstoff - Kosten pro Jahr /a /a Einsparung pro Jahr zu Öl /a 0 /a Der Betreiber erwirtschaftet bei Einsatz von Anthrazitkohle eine Brennstoffkosten-Einsparung im Vergleich zu HEL von ca ,- / Jahr 23

24 Brennstoffpreis-Entwicklungen Cent pro Liter Heizöl Anthrazit Jahr 24

25 CARBOCAL Anthrazitkohle-Automatik-Kessel Der CARBOCAL ist ein bewährtes und ausgereiftes Produkt, wird seit über 25 Jahren gebaut und ist in zahlreichen Anlagen installiert, ist solide, technisch ausgereift und zuverlässig im Betrieb, ist wirtschaftlich eine interessante Alternative zu Kesseln, die mit Heizöl, Erdgas oder Holz befeuert werden. 25

26 Biogener Brennstoff Industrie-Holzpellets Hu = 4,9 kwh/kg Verfügbarkeit: Nachwachsender Rohstoff 26

27 LIGNOCAL Großwasserraumkessel mit integriertem Stufenrost Wärmeleistung: 1,0 6,5 MW Dampfleistung: 1,3 10 t/h Druckstufe bis 32 bar 27

28 LIGNOCAL Großwasserraumkessel mit integriertem Stufenrost für stückige Brennstoffe Vorstellung einer ausgeführten Anlage in einer Großwäscherei Hochdruck-Dampfkessel 3,0 t/h 16 bar(ü) Bh 28

29 LIGNOCAL Großwasserraumkessel mit integriertem Stufenrost 29

30 LIGNOCAL Großwasserraumkessel mit integriertem Stufenrost für stückige Brennstoffe Großwäscherei Hochdruck Dampfkessel 3 t/h 16 bar(ü) 30

31 LIGNOCAL Großwasserraumkessel mit integriertem Stufenrost für stückige Brennstoffe Was ist für den Betreiber der Dampfkesselanlage wichtig? der Anlagenbetrieb soll kostengünstig Dampf erzeugen und die hohen Brennstoffkosten der vorhandenen Ölfeuerung sollen gesenkt werden die Anlage soll betriebssicher CO2-neutralen Prozessdampf erzeugen die Anlage soll konstruktiv und fertigungstechnisch hochwertig ausgeführt sein um den Wartungsaufwand zu minimieren 31

32 LIGNOCAL Großwasserraumkessel mit integriertem Stufenrost für stückige Brennstoffe Brennstoffvergleich Industrie Holzpellets Heizöl EL Heizw ert MJ / kg 17,64 42,7 Wirkungsgrad, ca. % 91,0 93,0 Brennstoffeinsatz 224 kg/mwh 108 kg/mwh 0,35 m³/mwh Gesamt-Brennstoff pro Jahr t/a liter/a Brennstoffpreis, ab Werk 165,- /t 65 ct./liter Brennstoffkosten 37,00 /MWh 70,15 /MWh Brennstoff - Kostenvergleich 52,7 % 100,0 % Wärmeleistung 2,00 MW 2,00 MW Betriebsstunden pro Jahr h/a h/a Brennstoff - Kosten pro Jahr /a /a Einsparung pro Jahr zu Öl /a 0 /a Der Betreiber erwirtschaftet bei Einsatz von Holzpellets eine Brennstoffkosten-Einsparung im Vergleich zu HEL von ca ,- / Jahr + staatliche Fördermittel oder Teilnahme an CO2-Zertifikatehandel 32

33 Brennstoffpreis-Entwicklungen 33

34 LIGNOCAL Großwasserraumkessel mit integriertem Stufenrost Contracting: Hochdruck Heißwasserkessel 5 MW - 8 bar(ü), Vorlauf 130 C 34

35 Wirtschaftlichkeiten Brennstoffvergleich Industrie Holzpellets Premium Hackschnitzel Heizöl EL Erdgas H Heizw ert MJ / kg 17,64 11,40 42,7 36,0 Bezugsw ert kg kg Liter Nm³ Heizw ert je Bezugsw ert MJ / 17, ,9 36,0 Heizw ert je Bezugsw ert kw h / 4,9 3,1 10,0 10,0 Dichte kg / m³ Wirkungsgrad, ca. % 91,0 84,0 93,0 92,0 Brennstoffeinsatz 224 kg/mwh 390 kg/mwh 108 kg/mwh 109 Nm³/MWh 0,35 m³/mwh 1,56 m³/mwh Gesamt-Brennstoff pro Jahr t/a t/a liter/a Nm³/a Brennstoffpreis, ab Werk 165,- /t 90,- /t 65 ct./liter 35 ct./nm³ Brennstoffkosten 37,00 /MWh 35,06 /MWh 70,15 /MWh 38,04 /MWh Brennstoff - Kostenvergleich 52,7 % 50,0 % 100,0 % 54,2 % Wärmeleistung 5,00 MW 5,00 MW 5,00 MW 5,00 MW Betriebsstunden pro Jahr h/a h/a h/a h/a Brennstoff - Kosten pro Jahr /a /a /a /a Einsparung pro Jahr zu Öl /a /a 0 /a /a Brennstoff-Kosteneinsparung einer 5 MW LIGNOCAL-Anlage mit Bh mit Holzpellets beträgt gegenüber einer Öl-Feuerung ca ,- /Jahr! 35

36 LIGNOCAL Großwasserraumkessel mit integriertem Stufenrost für stückige Brennstoffe Der Einsatz des industriellen Biomassekessel LIGNOCAL ist besonders wirtschaftlich wenn: Ein ölgefeuerter Kessel vorhanden ist Die Betriebsstunden > Bh/Jahr sind Die Kesselleistung > 2 MW beträgt Zu weiteren Informationen über Wirtschaftlichkeitsberechnungen, Fördergelder, CO2 Reduktionszertifikate, sprechen Sie uns an. 36

37 Wirtschaftlichkeiten Heizwertbezogener Brennstoffvergleich 37

38 Für fossile und biogene Brennstoffe kann Omnical Ihnen einen entsprechenden Heißwasser- oder Dampferzeuger anbieten ÖL Hu = 11,9 kwh/kg Verfügbarkeit: ca. 30 Jahre Gas Hu = 10 kwh/m³ Verfügbarkeit: ca. 30 Jahre Industrie- Holzpellets Hu = 4,9 kwh/kg Verfügbarkeit: Nachwachsender Rohstoff Anthrazit-Kohle Hu = 9,0 kwh/kg: Verfügbarkeit: ca.200 Jahre Premium- Hackschnitzel Hu = 2,25 kwh/kg Verfügbarkeit: Nachwachsender Rohstoff Braunkohle- Pellets/Briketts Hu = 5,3 kwh/kg Verfügbarkeit: ca. 200 Jahre Heimischer Brennstoff Zukünftig auch als Mischbrennstoff zu Pellets einsetzbar 38

39 Resümee Das Omnical Produktportfolio ist auf alle wesentlichen mittel- bis langfristig verfügbaren fossilen und biogenen Brennstoffe abgestimmt. Omnical kann daher unabhängig und umfassend beraten. Omnical kann mit der Einzelfertigung am Standort in Dietzhölztal auf spezielle Kundenanforderungen eingehen. Omnical bietet mit mehreren Servicestützpunkten in Deutschland einen umfassenden und schnellen After-Sales-Service an. 39

40 Vor-Information zur Neuentwicklung Unser Partner 40

41 Vor-Information zur Neuentwicklung AirRo-Pyrolyse-Feuerung im Detail 41

42 Vor-Information zur Neuentwicklung Luftführung im System 42

43 AirRo Brenner kw 43

44 Vor-Information zur Neuentwicklung 44

45 Vor-Information zur Neuentwicklung Wärmeleistung: KW / Dampfleistung: 0,8 t/h 2,0 t/h / Druckstufe bis 32 bar Besonderheiten zum Airrocal-Kessel Wärmetechnisch auf die Feuerung abgestimmt - Rauchgasvolumenströme - Druckverluste - Flammrohrgeometrie - Druckluft-Reinigungssystem Steuerung für den industriellen Betrieb Wirkungsgrad ca. 92% schnelle Regelung bis 30% Last keine zus. Entstaubung bis < 50mg notwendig 45

46 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Omnical Kessel- und Apparatebau GmbH Telefon +49 (2774) Telefax +49 (2774) Hauptstraße Dietzhölztal info@omnical.de Omnical Kessel- und Apparatebau GmbH 46