Untersuchungen zur Anpassung von Gasgeräten bei der Erdgasumstellung L - H. DVGW - F & E - Vorhaben

Transkript

1 Untersuchungen zur Anpassung von Gasgeräten bei der Erdgasumstellung L - H DVGW - F & E - Vorhaben

2 Inhalt Hintergrund und Problemstellung Zielsetzung Durchführung Ergebnisse Weiteres Vorgehen Folie 2 G. Dubielzig

3 Hintergrund und Problemstellung Erdgas als Energieträger in Deutschland Unterteilung in L-Gas und H-Gas nach G 260 L-Gas-Gebiete werden vermehrt zu H-Gas umgestellt ie verteilte Gase nach DVGW-G 260 H nach G ,7 15,0 12,8 12,0 H nach G 260 mit zul. Unterschreitung L nach G ,0 12,4 10,5 10,0 L nach G 260 mit zul. Unterschreitung H (G 260) L (G 260) Folie 3 G. Dubielzig

4 Hintergrund und Problemstellung Betriebsbereich von Gasgeräten wird auf das verteilte Erdgas abgestimmt. Prüfkategorien I 2E und I 2LL Prüfkategorie I 2N für beide Bereiche Prüfgase nach EN 437 G 21 G 20 G ,1 14,9 12,0 G 26 G 25 G ,1 12,2 10,0 verteilte Gase nach DVGW-G ,7 15,0 12,8 12,0 13,0 12,4 10,5 10,0 ) E (EN 437) LL(EN 437) H (G 260) L (G 260) H nach G 260 H nach G 260 mit zul. Unterschreitung L nach G 260 L nach G 260 mit zul. Unterschreitung Folie 4 G. Dubielzig

5 Hintergrund und Problemstellung Die Anpassung von Gasgeräten ist eine Maßnahme, die erforderlich ist, wenn sich die Gasversorgung innerhalb einer Gasfamilie ändert, z. B. von Erdgas der Gruppe L auf Erdgas der Gruppe H ie verteilte Gase nach DVGW-G 260 H nach G ,7 15,0 12,8 12,0 H nach G 260 mit zul. Unterschreitung L nach G ,0 12,4 10,5 10,0 L nach G 260 mit zul. Unterschreitung H (G 260) L (G 260) Folie 5 G. Dubielzig

6 Hintergrund und Problemstellung Ablauf der Anpassungsmaßnahme Ausgangslage: Betrieb in L-Gas-Einstellung mit L-Gas Anpassungsmaßnahme Danach: Betrieb in H-Gas-Einstellung mit L-Gas Gaswechsel Ziel: Betrieb in H-Gas-Einstellung mit H-Gas Folie 6 G. Dubielzig

7 Hintergrund und Problemstellung Gebläsebrenner 4% - 12% Gewerbegeräte 3% - 10% nicht anpassungsfähige Geräte ca. 1% Vormischbrenner 3% - 10% Brennwertgeräte 20% - 40% Konventionelle Geräte 50% - 60% Ausgangslage: ca. 55% der Gasgeräte können mehrere Monate vor dem Gaswechsel angepasst werden Beispielwerte aus Anpassungsmaßnahmen in Folie 7 G. Dubielzig

8 Hintergrund und Problemstellung Während der Anpassungsphase: Betrieb mit sehr niedrigem Wobbeindex in der Einstellung für Erdgas der Gruppe H Vormischbrenner: abgehobenes Flammenbild CO-Emissionen bis über 1000 ppm Rauschen im Abgasrohr Brennwertgeräte: keine gültigen Einstellwerte (CO 2 im Abgas) Folie 8 G. Dubielzig

9 Inhalt Hintergrund und Problemstellung Zielsetzung Durchführung Ergebnisse Weiteres Vorgehen Folie 9 G. Dubielzig

10 Zielsetzung Ziel: Geräteanpassung mindestens ½ Jahr (Heizperiode) vor Schalttermin Einhaltung der Gebrauchstauglichkeit CO-Emissionen oberste Priorität Wirkungsgrade in der Anpassungsphase sekundär Folie 10 G. Dubielzig

11 Inhalt Hintergrund und Problemstellung Zielsetzung Durchführung Ergebnisse Weiteres Vorgehen Folie 11 G. Dubielzig

12 Durchführung Auswahl von 8 Geräten verschiedener Technologien 4 Gasspezialheizkessel, 2 Umlaufwasserheizer, 2 Brennwertgeräte, + 1 Brennwertgerät der Kategorie I 2N Durchgeführte Untersuchungen: Einstufungstests Dauerversuch Anpassungsproben + begleitende Herstellergespräche Folie 12 G. Dubielzig

13 Inhalt Hintergrund und Problemstellung Zielsetzung Durchführung Ergebnisse Weiteres Vorgehen Folie 13 G. Dubielzig

14 Ergebnisse Viele Vormischbrenner sind langfristig anpassbar. Warum? Erste Generationen von Low-NO x -Brenner stehen im Spannungsfeld von hohen Erwartungen an Schadstoffemissionen und Stabilität der Verbrennung. (wenig Erfahrungen mit überstöchiometrischer Vormischung, sensible Funkenzünder) Aber: Umstellfirmen haben keine Kapazitäten, um technologische Entwicklungen bei den Geräten nachzuvollziehen Gerät X Baujahr 2005 wird genauso behandelt wie Gerät X Baujahr 1995 Im Anpassungshandbuch muss stärker differenziert werden zwischen verschiedenen Evolutionsstufen einzelner Geräte Folie 14 G. Dubielzig

15 Ergebnisse Gebläsebrenner 4% - 12% Gewerbegeräte 3% - 10% nicht anpassungsfähige Geräte ca. 1% Vormischbrenner 3% - 10% Brennwertgeräte 20% - 40% Konventionelle Geräte 50% - 60% Zwischenergebnis: ca. 60% der Gasgeräte können mehrere Monate vor dem Gaswechsel angepasst werden Beispielwerte aus Anpassungsmaßnahmen in Folie 15 G. Dubielzig

16 Ergebnisse 10,500 Einstellung mit CH4 auf 8,75 Vol-% CO2 (5,3 Vol-% O2) rechnerische Ergebnisse bei Gaswechsel 10,000 blau: Prüfgase nach EN 437 magenta: verteilte Gase nach G 260 gelb: Gasmischungen GWI (Beispiele) CO2 im Abgas [Vol-%] 9,500 9,000 8,500 8,000 X X 7,500 X 7,000 6,500 11,0 11,5 12,0 12,5 13,0 13,5 14,0 14,5 15,0 15,5 16,0 16,5 17,0 Wobbeindex bei 0 C, 1013,25 mbar [kwh/m³] Folie 16 G. Dubielzig

17 Ergebnisse Gebläsebrenner 4% - 12% Gewerbegeräte 3% - 10% nicht anpassungsfähige Geräte ca. 1% Vormischbrenner 3% - 10% Brennwertgeräte 20% - 40% Konventionelle Geräte 50% - 60% Zwischenergebnis: 80% - 90% der Gasgeräte können mehrere Monate vor dem Gaswechsel angepasst werden Beispielwerte aus Anpassungsmaßnahmen in Folie 17 G. Dubielzig

18 Inhalt Hintergrund und Problemstellung Zielsetzung Durchführung Ergebnisse Weiteres Vorgehen Folie 18 G. Dubielzig

19 Weiteres Vorgehen O2 im Abgas [Vol-%] 10,000 9,500 9,000 8,500 8,000 7,500 7,000 6,500 6,000 5,500 Einstellung mit CH4 auf 5,3 Vol-% O2 (8,75 Vol-% CO2) rechnerische Ergebnisse bei Gaswechsel blau: Prüfgase nach EN 437 magenta: verteilte Gase nach G 260 gelb: Gasmischungen GWI (Beispiele) Brennwertgeräte: Definition der Einstellwerte für O 2 -Gehalt im Abgas statt CO 2 -Gehalt im Abgas? Definition der erforderlichen Genauigkeit 5,000 4,500 4,000 11,0 11,5 12,0 12,5 13,0 13,5 14,0 14,5 15,0 15,5 16,0 16,5 17,0 Wobbeindex bei 0 C, 1013,25 mbar [kwh/m³] Erprobung der vorgeschlagenen Lösung in einer aktuellen Umgasungsaktion Vormischbrenner: Revision und Aktualisierung des Anpassungshandbuches Folie 19 G. Dubielzig

20 Weiteres Vorgehen Allgemein: Dauerhafte Pflege und Aktualisierung des Anpassungshandbuches Überführung des Anpassungshandbuches in ein DVGW-Regelwerk Anpassungshandbuch als neutrales, allgemein zugängliches und verlässliches Instrument bei der Erdgasumstellung Folie 20 G. Dubielzig

21 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Dipl.-Ing. Guido Dubielzig Leiter Kompetenzfeld FuE Gerätetechnik