Anlagen zur umweltgerechten thermischen Verwertung von Reststoffen, Biomassen und Ersatzbrennstoffen

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1 Kraftwerkstechnik Anlagen zur umweltgerechten thermischen Verwertung von Reststoffen, Biomassen und Ersatzbrennstoffen

2 In der Welt zu Hause Oschatz Spitzentechnologie mit Erfahrung Oschatz ist ein innovatives und global operierendes Unternehmen im Anlagenbau, in der Kraftwerkstechnik sowie in der Energierückgewinnung. Mit mehr als 160 Jahren Erfahrung ist Oschatz heute führend in den Produktbereichen Umwelt- und Kraftwerkstechnik, Eisen- und Stahlmetallurgie, Nichteisenmetallurgie sowie Chemietechnik. Von den Kunden ganz besonders geschätzt: der exzellente, globale Service, der weit über Montage und Inbetriebnahme hinausgeht. Die Kraftwerkstechnik der vergangenen Jahre ist geprägt durch steigende Anforderungen seitens der Gesetzgebung sowie durch immer komplexere technische Lösungen. Vor diesem Hintergrund plant und erstellt Oschatz auf die individuellen Kundenwünsche ausgerichtete Anlagen zur umweltgerechten thermischen Verwertung von Biomassen, Ersatzbrennstoffen und Reststoffen unter Einsatz modernster Energieumwandlungstechniken. Zur thermischen Verwertung von Biomassen sowie festen Reststoffen werden sowohl Komplett- als auch Komponentenlösungen auf Basis ausgereifter Verbrennungssysteme angeboten. Von Oschatz als Generalunternehmer gebaut: Die Thermische Verwertungsanlage im thüringischen Rudolstadt-Schwarza ging 2007 in Betrieb. Produziert werden die Anlagen und Komponenten je nach Einsatzort in den beiden hochmodernen Fertigungsbetrieben in Istanbul/Türkei und Nanjing/China selbstverständlich unter Berücksichtigung aller internationaler Qualitätsstandards wie ISO 9001, ASME-Zulassung, Druckgeräterichtlinie EU- Norm, etc. Alle Oschatz-Produkte zeichnen sich durch eine hohe Wirtschaftlichkeit, große Wartungsfreundlichkeit und die perfekte Zugänglichkeit der einzelnen Komponenten aus. 2

3 Kraftwerkstechnik Thermische Verwertung von Reststoffen Energie sparen bei der Altpapieraufbereitung In der Papierindustrie fallen je nach Prozess der Altpapieraufbereitung Reststoffe in einer Größenordnung von ca. 10 bis 20 Prozent der eingesetzten Altpapiermenge an. Speziell für diesen Industriezweig mit seinem hohen Energiebedarf hat Oschatz ein Anlagenkonzept entwickelt, das sowohl eine gesicherte Verwertung dieser Reststoffe vor dem Hintergrund der aktuellen Umweltgesetzgebung ermöglicht, als auch eine erhebliche Menge von Primärenergie einspart. Dies gelingt durch die thermische Nutzung der Reststoffe in einem Kraft-Wärme-Kopplungs- Prozess. Dabei werden die Reststoffe in einer Feuerungs- und Kesselanlage durch Verbrennung thermisch verwertet. Die Verbindung dieser thermischen Nutzung mit einem Kraft- Wärme-Kopplungsprozess entlastet die Umwelt durch deutliche Emissionsreduzierungen. Zusätzlich werden Deponievolumen erheblich reduziert und Kosten für die Deponierung eingespart. Endmontage des Kesselhauses für die Kesselanlage Wilmersdorf Abhitzekessel und Rohstoff-Verwertung in der Papierfabrik Weig Das Verfahren im Überblick: Verbrennung der anfallenden Papierreststoffe und Papierschlämme unter Einsatz eines Vorschubrostes und Energietransfer zu nutzbarem Hochdruckdampf Konditionierung der niederkalorischen Reststoffe Nutzung von Gasturbinen-Abgasen als Verbrennungsluft zur gleichzeitigen Vortrocknung der Reststoffe Umwandlung der Energie aus dem Hochdruckdampf in einer Dampfturbine in elektrische Energie Rauchgasreinigung nach der aktuellen Gesetzgebung Nutzung der Rückstände aus der Verbrennung (Schlacke) und der Rauchgasreinigung (Gips) als Wertstoffe 3

4 Thermische Verwertung von Biomassen Energie aus nachwachsenden Rohstoffen Holzverbrennung in Skleijka, Polen Biomassen aus land- und forstwirtschaftlicher Nutzung sowie aus industrieller Verarbeitung enthalten eine große Menge an thermisch nutzbarer Energie. Die Nutzung dieser Energie ist also eine sinnvolle, die Umwelt entlastende und CO 2 -neutrale Art der Verwertung. In speziell ausgelegten Verbrennungssystemen erfolgt eine effektive Energieumwandlung und optimale Verbrennung für unbelastete und belastete Brennstoffe auf einem luft- oder wassergekühlten Verbrennungsrost. Das Brennstoffspektrum umfasst hierbei nachwachsende Rohstoffe wie z. B. Stroh, Mais, Holz in den Klassen A1 bis A4 sowie Olivenkerne, Tresterreste, Reisschalen und ähnliche Brennstoffe. In nachgeschalteten Anlagenkomponenten wird die Energie aus der Verbrennung in nutzbare Wärme, z. B. Prozessdampf, umgewandelt. Anschließend kann auch noch eine Umwandlung in elektrische Energie erfolgen. Je nach den gesetzlichen Anforderungen am Aufstellungsort werden die bei der Verbrennung entstehenden Rauchgase mit modernen Rauchgasreinigungsverfahren gereinigt. Die mit modernster Steuer- und Regelungstechnik ausgestatteten Oschatz-Verbrennungssysteme unterliegen dabei einer stetigen Weiterentwicklung der eingesetzten und bewährten Rostfeuerungstechnologie. Sie werden ständig an die sich wandelnden Brennstoffe und die vielfältigen Bedarfs- und Anwendungsfälle optimal angepasst. Biomasse-Anlage auf Basis Stroh/Mais/Holz Kesselhaus 2 Linien Luko Kamin Maschinenhaus Aschebunker Verdampfungskühler Filter Brennstoffvorlage Brennstoffeintrag Saugzug 4

5 Kraftwerkstechnik Effektiv und umweltgerecht Rostverbrennungssysteme made by Oschatz Das luftgekühlte Rostverbrennungssystem (DES) von Oschatz ist für fast alle festen Brennstoffe, insbesondere für niederkalorische Brennstoffe mit einem Heizwert ab kj/kg, konzipiert. Durch eine gezielte Vorwärmung mit geregelter Luftzufuhr und Rauchgasrezirkulation wird der Brennstoff zünd- und verbrennungsgerecht aufbereitet. Dies ermöglicht den Einsatz eines breiten Brennstoffbandes. Der Verbrennungsprozess erfolgt mit einer modernen Feuer-Leistungs-Regelung. Die Verbrennungsqualität wird dabei durch Regeleingriffe der Feuerraumtemperatur-, O 2 - und CO-Messung gesteuert, indem diese auf die Sekundär- und Rezirkulations- Luftmengen einwirken. So werden eine stabile Feuerungsleistung und ein guter Ausbrand sichergestellt. Damit ermöglicht das Oschatz- Verbrennungssystem mit Vorschubrost und Feuerungsregelung eine Reduktion der verbrennungsspezifischen Emissionen unterhalb der gesetzlich zulässigen Grenzwerte. Vorschub-Verbrennungsrost (Modell-Darstellung) Die Oschatz-Rosttechnologie zeichnet sich aus durch hohe Flexibilität für Heizwert und Durchsatzmenge geringe Reststoffmengen minimale Emissionswerte (gemäß 17.BImSchV) Blick auf den Verbrennungsrost in Richtung Brennstoff-Aufgabe Bei hochkalorischen Brennstoffen wie Ersatzbrennstoffen oder beim Einsatz von Brennstoffen mit niedrigen Asche-Schmelzpunkten kann außerdem ein wassergekühlter Rost eingesetzt werden. 5

6 Schlüsselfertig Feste Reststoffe: Komplett- oder Komponentenlösungen Anlagen zur Verwertung von festen Reststoffen werden von Oschatz sowohl komplett als auch als Komponentenlösung angeboten. Auf Wunsch ist anschließend auch eine weitere Umwandlung in elektrische Energie möglich. Je nach Anforderungen kommen dabei sowohl Horizontalzug- als auch Vertikalzug- Kessel zum Einsatz. Die Konzeption der Abhitzekessel sowie der Heizflächen-Reinigungssysteme ist Oschatz-typisch auf lange Betriebszeiten und hohe Verfügbarkeiten ausgerichtet. Durch die Kombination von bewährten technischen Komponenten zur Rauchgasreinigung erstellt Oschatz unter Berücksichtigung der standortspezifischen Bedingungen ein umweltgerechtes Anlagenkonzept. Dabei begleiten die Oschatz-Spezialisten die Kunden vom Modell bis zur Erstellung der fertigen Anlage. Zur thermischen Verwertung von festen Reststoffen bietet Oschatz sowohl schlüsselfertige Anlagen- als auch Komponentenlösungen auf Basis ausgereifter Verbrennungssysteme an. Da feste Reststoffe häufig mit einer stark schwankenden chemischen Zusammensetzung sowie einer sehr heterogenen Struktur anfallen, ist hier die Rostverbrennung seit Jahren das bewährte System. Zu diesen festen Reststoffen gehören unter anderem Rejekte/Reststoffe, Spuckstoffe, heizwertreiche Abfälle, Ersatzbrennstoffe und Sekundärbrennstoffe. In dem der Verbrennung nachgeschalteten Dampferzeuger kann die Energie der Rauchgase zur Dampfgewinnung genutzt werden. In Hagenow, Mecklenburg- Vorpommern, hat Oschatz schlüsselfertig ein Ersatzbrennstoff-Kraftwerk gebaut. Im Kraftwerk Andernach, Rheinland-Pfalz wurde der EBS-Kessel von Oschatz schlüsselfertig errichtet. 6

7 Kraftwerkstechnik Abhitzesysteme Produktions- und Gasturbinenabwärme Im Bereich moderner Kraftwerke und industrieller Herstellungsprozesse ist Energieeffizienz eine unabdingbare Voraussetzung für kosten- und umweltbewusstes Handeln. Abhitzekesselsysteme zur energetischen Nutzung von Gasturbinenabgasen als auch direkt befeuerte Abhitzesysteme mit zu verwertenden Zusatzgasen aus Produktionsprozessen zählen hierbei zu den wichtigen Komponenten eines Ressourcen schonenden Kraftwerks- bzw. Chemiestandortes. Oschatz liefert hierfür die schlüsselfertige Anlagentechnik in konventioneller Turmkesselbauweise hinter Gasturbinen. Die Abhitzekesselanlagen werden anwendungsspezifisch sowohl mit Zusatzfeuerung als auch für einen Frischluftbetrieb mit unterbrechungsfreier Umschaltung zwischen den Betriebsarten ausgeführt, um ein maximales Maß an Flexibilität und Reaktionsmöglichkeit auf die jeweiligen Betriebsbedingungen zu gewährleisten. Mit einem Höchstmaß an Entscheidungsfreiheit sind Fahrweisen ausschließlich mit Gasturbinenabgas, Gasturbinenabgas inkl. Zusatzfeuerung oder reinem Frischluftbetrieb ohne Gasturbinenanlage möglich. Hierdurch wird eine kontinuierliche Dampferzeugung für nachgeschaltete Prozesse eines GuD- Kraftwerkes oder eines Produktionsprozesses sichergestellt, die aufgrund einer hohen Verfügbarkeit und Betriebssicherheit auch den Produktionsprozess positiv beeinflusst. Nach den Erfordernissen des jeweiligen Prozesses wird zudem den betrieblichen Parametern Rechnung getragen, und zwar durch Auswahl einer optimierten Prozessdampftemperatur, Reduzierung der Rauch- gastemperatur auf unter 100 C, Konstanthaltung der Prozessdampftemperatur in einem weiten Lastbereich entsprechend den Standortanforderungen von ca. 20 bis 100% über eine zweigestufte Einspritzkühlung sowie einer Ausführung als Ein- oder Mehrdruckkesselsystem. Mannigfaltige Variationsmöglichkeiten bei der Abhitzekesselgestaltung ermöglichen eine Auswahl nach wirtschaftlichen Gesichtspunkten, so dass Entscheidungen zur Energieumwandlung von heißen Abgasen in Heißwasser, Prozessdampf oder sogar Heißdampf für die Nutzung in nachgeschalteten Dampfturbinen zur Stromerzeugung optimiert getroffen werden können. Oschatz produziert Abhitzekesselanlagen hinter Gasturbinen in Natur-Umlauf-Bauweise mit Zusatzfeuerung / Kombibetrieb im Frischluftbetrieb sowie direkt befeuerte Kessel Papierfabrik Weig, Rheinland-Pfalz: Einziehen des Abhitzekessels als komplette Einheit Aufgehängter Turmkessel für die Papierfabrik Weig 7

8 Oschatz GmbH Westendhof Essen Tel Fax Fertigungsbetrieb in Istanbul, Türkei Seit 1997 produziert Oschatz im Werk Istanbul Kessel und Abhitzesysteme für die Kunden in aller Welt. Die Grundfläche des Areals in Gebze-Kocaeli direkt vor den Toren der türkischen Metropole beträgt m 2, in den Fertigungshallen ist auf m 2 genügend Platz, um Behälter mit einem Maximaldurchmesser von 6,5 Metern nach ASME Standard, Druckgeräterichtlinie, TRD/AD Standard und ISO 9001 herzustellen. Bis 2010 wird die Produktion in einer ersten Ausbaustufe erweitert und verlegt. 50 Kilometer vom jetzigen Standort entfernt, entstehen auf einem m 2 großen, direkt am Meer gelegenen Grundstück vier Werkshallen mit einer Produktionsfläche von m 2. Fertigungsbetrieb in Nanjing, China Um die Märkte in Asien, Australien und Ozeanien schneller und kostengünstiger beliefern zu können, hat Oschatz in Nanjing, China, einen zweiten Produktionsbetrieb errichtet und dort im Oktober 2005 mit der Fertigung begonnen. Bereits im Sommer 2008 konnte die zweite Ausbaustufe abgeschlossen werden. Auf einem m 2 großen Grundstück mit Anbindung an den Hafen von Changjian werden in den sieben Hallen mit insgesamt m 2 Produktionsfläche Abhitzekessel und Kühlkamine nach dem Chinese GB Standard, ASME Standard, TRD / AD Standard und ISO 9001 produziert. Rund 650 Mitarbeiter arbeiten hier unter europäischer Leitung in den Bereichen Fertigung, Konstruktion, Finanzen und Beschaffung. 05/2009