Autoren: Günther Weiß Markus Gegner Tibor Füle

Transkript

1 Energieoptimierung des Müllheizkraftwerks der Energieversorgung Offenbach AG durch Umrüstung auf trockene Rauchgasreinigung und Erneuerung der Dampfturbine Autoren: Günther Weiß Markus Gegner Tibor Füle

2 Agenda I. Kurzvorstellung EVO / Fernwärmeverbund / MHKW-Offenbach II. Motivation und strategische Zielsetzung des Projektes III. IV. Technik / neues Anlagenkonzept Investition / Nutzen V. Weiteres Vorgehen Berliner Abfallwirtschafts- und Energiekonferenz 2

3 I. Daten und Fakten Geschäftsjahr 2015/2016, EVO-Teilkonzern 373 Mio. Euro Umsatz 26,5 Mio. Euro adjusted EBIT ca. 103 Mio. Euro finanzieller Rückfluss in die Region 826 Mitarbeiter im Jahresdurchschnitt 31 Auszubildende im Jahresdurchschnitt seit 170 Jahren erfolgreich am Markt Berliner Abfallwirtschafts- und Energiekonferenz 3

4 I. EVO Beteiligungsstruktur Anteilseigner MVV Energie AG (48,42%) SOH GmbH (48,42%) Mitarbeiteraktien (3,16%) Mehrheitsbeteiligungen Beteiligungen Berliner Abfallwirtschafts- und Energiekonferenz 4

5 I. EVO Fernwärmeverbund Offenbach Pelletwerk + Bio HKW 4,5 MW th Heusenstamm Heizkraftwerk Offenbach 135 MW th (KWK) Heizwerk Klinikum Offenbach Gravenbruch 20 MW th Dietzenbach Heizwerk Dietzenbach Müllheizkraftwerk Offenbach 48 MW th 50 MW th (KWK) Berliner Abfallwirtschafts- und Energiekonferenz 5

6 I. Entwicklung des MHKW und technische Daten 1970 Inbetriebnahme MHKW 1988 Nachrüstung Nasse Rauchgasreinigung 1996 Erneuerung Feuerungs- und Kesselanlage 1996 Nachrüstung SCR-Oxidationskatalysator 2016 Umbau RGR auf Trockenverfahren Installation einer neuen Turbine Feuerung 3 Müllkessel mit Rostfeuerung Dampfparameter 40 bar, 405 C FW-Leistung max. Elektrische Leistung max. 50 MW th mit Stromerzeugung 18 MW el Berliner Abfallwirtschafts- und Energiekonferenz 6

7 Agenda I. Kurzvorstellung EVO / Fernwärmeverbund / MHKW-Offenbach II. Motivation und strategische Zielsetzung des Projektes III. IV. Technik / neues Anlagenkonzept Investition / Nutzen V. Weiteres Vorgehen Berliner Abfallwirtschafts- und Energiekonferenz 7

8 II. Motivation und strategische Zielsetzung des Projektes Strategische Weiterentwicklung der Fernwärmeerzeugung Langfristige Besicherung der im Fernwärmequerverbund günstigsten Erzeugungsanlage mit einem Anteil von bis zu 50 % des Gesamtabsatzes Zukunftsgerichtetes & wirtschaftliches Investitionsvorhaben Realisierung eines in sich wirtschaftlichen Wachstumsprojektes Wachstum Steigerung der Strom- und Fernwärmeauskopplung durch: Berücksichtigung ansteigender Heizwerte der Abfallfraktionen (= höherer Energieeintrag bei gleichbleibendem Abfalldurchsatz) Reduzierung des Energieeigenverbrauches Einbau hocheffizienter Anlagentechnik Berliner Abfallwirtschafts- und Energiekonferenz 8

9 II. Entwicklung Abfallzusammensetzung Berliner Abfallwirtschafts- und Energiekonferenz 9

10 II. Prognostizierte Entwicklung SO 2 Gehalt im Rohgas (mg/nm 3 ) SO 2 -Rohgasgehalt Mittlere SO 2 - Konzentration (Prognose) Auslegung alte Rauchgasreinigung Auslegung der bisherigen Nasswäsche für einen SO 2 -Rohgasgehalt von 350 mg/nm³ Erwarteter Durchsatzrückgang aufgrund Lasteinschränkungen von t/jahr Berliner Abfallwirtschafts- und Energiekonferenz 10

11 Agenda I. Kurzvorstellung EVO / Fernwärmeverbund / MHKW-Offenbach II. Motivation und strategische Zielsetzung des Projektes III. IV. Technik / neues Anlagenkonzept Investition / Nutzen V. Weiteres Vorgehen Berliner Abfallwirtschafts- und Energiekonferenz 11

12 III. Energiebedarf der bisherigen Nasswäsche Thermische Verluste Sprühtrockner - 1,2 MW Wäscher - 1,8 MW DaGaVo s vor KAT - 1,9 MW 210 C 250 C 190 C 150 C Druckluft für Sprühtrockner -0,2 MW E-Filter -0,1 MW 65 C Wäscherpumpen - 0,3 MW Saugzüge -0,6 MW Elektrischer Bedarf Berliner Abfallwirtschafts- und Energiekonferenz 12

13 III. Energiebedarf der Abgasreinigung nach Umbau Sprühabsorber - 1,2 MW th Thermische Verluste Feuerung Dackelkessel 250 C HOK Gewebefilter Kalkmilch Weiß- Feinkalk CaO BiCar Saugzug 1 Sprühabsorber Wasser Löschbehälter 2 x 100% Mühlen 190 C Mühlen -0,1 MW th 190 C DaGaVo* Brenner* *DaGaVo und Brenner außer Betrieb (nur für Regeneration des KAT) 140 C NH 4 OH Reststoffsilo Druckluft für Sprühtrockner -0,2 MW th 190 C SCR-Oxi-KAT Saugzug 2 Fernwärmetauscher + 1,0 MW th Wärmetauscher RG/FW EMI- Messung Kamin Elektrischer Bedarf Saugzüge -0,5 MW Berliner Abfallwirtschafts- und Energiekonferenz 13

14 III. Vergleich Energieverbrauch Naßwäsche Kalkmilch + Natriumbicarbonat Elektrischer Eigenbedarf 1,2 MW Wärmebedarf 4,9 MW th el Elektrischer Eigenbedarf 0,8 MW Wärmebedarf 0,2 MW th el Berliner Abfallwirtschafts- und Energiekonferenz 14

15 III. Optimierung der energetischen Auskopplung K1 K2 K3 m = 95 t/h 26,3 kg/s Steigerung Dampfmassenstrom η i = 0,95 31,6 t/h 31,6 t/h 31,6 t/h 10522,0 kw ND-Teil um h 10 = % 342,4 kj/kg m = 50 t/h 13,9 kg/s η i = 0,95 HD-Schiene 94,7 t/h 4517,8 kw 15039,8 kw 95 t/h 26,3 kg/s 0,0 t/h 0,0 t/h 0 t/h 0 t/h 0,0 t/h G DaGaVo2 G Eigenbedarf Abspritzung 45 t/h 0,0 t/h 0,0 t/h 12,4 kg/s 50 t/h 83 MD-Schiene 44,7 t/h 13,9 kg/s 1,0 t/h 2,6 t/h 0,0 t/h 7,9 t/h 33,3 t/h 0,0 t/h LUVO DaGaVo1 FW-Auskopplung 21,0 MW 0,0 MW durch WT-Abgas Kondensatschiene 94,7 t/h Umstellung Dampfspeisepumpe auf E-Speisepumpe 2,1 MWel Gegendruckturbine bleibt in Reserve 18 MWel Neue Entnahme- Kondensationsturbine Berliner Abfallwirtschafts- und Energiekonferenz 15

16 Agenda I. Kurzvorstellung EVO / Fernwärmeverbund / MHKW-Offenbach II. Motivation und strategische Zielsetzung des Projektes III. IV. Technik / neues Anlagenkonzept Investition / Nutzen V. Weiteres Vorgehen Berliner Abfallwirtschafts- und Energiekonferenz 16

17 IV. Investitionen Turbinentechnik inklusive Rohrleitungsbau Rauchgasreinigungsanlage inklusive Nebenanlagen 9,5 15,3 Investitionen: Gesamtinvest: ca. 24,75 Mio. Realisierung: Inbetriebnahme Jahr Turbine: 08/2016 Inbetriebnahme RGR-Linie 2: 10/2015 Inbetriebnahme RGR-Linie 3: 05/2016 Inbetriebnahme RGR-Linie 1: 11/2016 Der Umbau der RGR erfolgte im Rahmen der jeweils 4-wöchigen Revisionen und erforderte keine zusätzlichen Stillstandzeiten Berliner Abfallwirtschafts- und Energiekonferenz 17

18 IV. Wirtschaftlicher Nutzen der energetischen Optimierung des MHKW Offenbach (I.) Zusätzliche Energieauskopplung bis ca. 50 GWh/a Strom oder 100 GWh/a Fernwärme Höhere Schadstofffrachten im Rohgas und höhere Rauchgasmengen möglich, daher keine Lasteinschränkungen oder Durchsatzverlust bei höherem Gewerbeabfallanteil Einfaches, sehr gut regelbares Verfahren (hohe Schadstoffspitzen werden ohne Lastreduzierung abgeschieden) Geringerer Instandhaltungs- und Bedienungsaufwand (Pumpen, Düsen, ph-, Niveau- und Leitfähigkeitsmessung entfallen) Berliner Abfallwirtschafts- und Energiekonferenz 18

19 IV. Wirtschaftlicher Nutzen der energetischen Optimierung des MHKW Offenbach (II.) Wirkungsgradsteigerung durch effizientere Turbine, die das gesamte Dampfangebot verwerten kann und weniger energetischer Eigenbedarf in der Rauchgasreinigung Geringere Staubemissionen (Gewebefilter statt E-Filter und Venturiwäscher, keine Probleme mit Kohlefasern, Metallstäuben, etc.) Natriumbicarbonat als ungefährlicher Stoff statt Natronlauge und Säure; Erhöhung der Arbeitssicherheit Optimierung des Sprühturms durch Strömungsvergleichmäßigung und automatische Düsenreinigung weniger Reinigungsstillstände Berliner Abfallwirtschafts- und Energiekonferenz 19

20 Redundante Mühlen für Natriumcarbonat Berliner Abfallwirtschafts- und Energiekonferenz 20

21 Anlieferung neuer Reststoffsilos Berliner Abfallwirtschafts- und Energiekonferenz 21

22 Einheben der neuen Turbine Berliner Abfallwirtschafts- und Energiekonferenz 22

23 Neuer Fernwärmetauscher zur Wärmerückgewinnung nach Rauchgasreinigung Berliner Abfallwirtschafts- und Energiekonferenz 23

24 Agenda I. Kurzvorstellung EVO / Fernwärmeverbund / MHKW-Offenbach II. Motivation und strategische Zielsetzung des Projektes III. IV. Technik / neues Anlagenkonzept Investition / Nutzen V. Weiteres Vorgehen Berliner Abfallwirtschafts- und Energiekonferenz 24

25 V. Weiteres Vorgehen Nachrüstung einer Anlage zur Stoßdosierung von Herdofenkoks für die sichere Beherrschung von Hg-Spitzen Beantragung der KWK-Förderung nach KWKG 2016 ( altes KWKG ) Durchführung eines Genehmigungsverfahrens mit Öffentlichkeitsbeteiligung zur Änderung der Betriebsgenehmigung des MHKW - Durchsatzerhöhung - Bau einer Klärschlamm-Monoverbrennungsanlage Berliner Abfallwirtschafts- und Energiekonferenz 25

26 Günther Weiß Vorstand Markus Gegner Leiter Produktion Tibor Füle Instandhaltung Produktion Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!