Anlagen für die Behandlung von Deponieschwachgas

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1 Anlagen für die Behandlung von Deponieschwachgas Neue Anforderungen an Deponiegasverbrennungsanlagen Axel Ramthun deponietechnik Januar 2016 in Hamburg

2 Göbel Energie- und Umwelttechnik Sitz in Büdelsdorf, Schleswig-Holstein gegründet 2003 Servicestützpunkte deutschlandweit 30 Mitarbeiter Büdelsdorf Berlin Stützpunkt Ost Stützpunkt West Stützpunkt Süd deponietechnik Januar 2016 in Hamburg

3 Unternehmensstruktur Göbel Energie- und Umwelttechnik GmbH & Co. KG Göbel Energie- und Umwelttechnik Service GmbH Technische Dienstleistungen an verfahrenstechnischen Anlagen für Deponiegas, Biogas, Sondergase Blockheizkraftwerke Anlagenautomatisierung Göbel Energie- und Umwelttechnik Anlagenbau GmbH Neubau, Umbau, Anpassung von Gasförder-, Gasverwertungs- und Gasbehandlungsanlagen Reparatur/ Ergänzung von Deponiegasfassungssystemen deponietechnik Januar 2016 in Hamburg

4 Warum gibt es überhaupt Deponieschwachgas? Deponiegas entsteht weiterhin mit 50 Vol.% Methan. Verfahren zur beschleunigten Stabilisierung führen der Deponie definiert Luft zu. Deponiegasproduktion sinkt, Abstände zwischen Gasbrunnen sind oft zu groß. Gasfassungssysteme sind teilweise außer Funktion. deshalb gibt es Schwachgas, und Schwachgasbehandlungsanlagen. deponietechnik Januar 2016 in Hamburg

5 Verbrennungstemperatur in C Verbrennungsprozesse (Methan) Stöchiometrische Verbrennungstemperatur Solltemperatur TA Luft C Methankonzentration in Vol.-% deponietechnik Januar 2016 in Hamburg 5

6 Verbrennungsprozesse Stöchiometrische Verbrennungstemperatur > C ab 8 % CH4 Aber: Strahlungsverluste überstöchiometrische Verbrennung für vollständige Verbrennung erforderlich überstöchiometrische Verbrennung notwendig für optimale Regelung Praktische Grenze für autotherme Deponiegasverbrennung 12 % CH4 Konzepte für die Behandlung von Deponiegas mit < 12 % CH4 Temperaturerhöhung Verbrennungsluft Temperaturerhöhung Brenngas und Verbrennungsluft deponietechnik Januar 2016 in Hamburg 6

7 Sauerstoffkonzentration im Abgas in Vol.-% Grenzen der autothermen Verbrennung mit Verbrennungslufterwärmung (Verbrennungstemperatur C, verlustfrei) Vol.-% CH Vol.-% CH Vol.-% CH Verbrennungslufttemperatur in C deponietechnik Januar 2016 in Hamburg 7

8 Brenngastemperatur vor Eintritt in die Brennkammer in C Grenzen der autothermen Verbrennung bei separater Brenngasvorwärmung (Luftvorwärmung auf 900 C, Verbrennungstemperatur C)) Methankonzentration im Brenngas in Vol.-% deponietechnik Januar 2016 in Hamburg 8

9 Verbrennungsanlagen für 25 Vol.% CH4 25 Vol.% BHKW mit Deponieschwach-Gasmotor 12 Vol.% Optimierte klassische Verbrennungsanlage HTC 6 Vol.% Verbrennungsanlage mit Luftvorwärmung HTX 4 Vol.% mit separater Gas- und Luftvorwärmung HTX-X 1 Vol.% mit gemeinsamer Gas- und Luftvorwärmung RTO deponietechnik Januar 2016 in Hamburg 9

10 HTX-X heat exchanger 4 Vol.% 200 C HTX heat exchanger 6 Vol.% 600 C C HTC isolierte Brennkammer 12 Vol.% Deponiegas Luft deponietechnik Januar 2016 in Hamburg 10

11 RTO (1 % CH4) Konzeptionelle Änderung an der Anlagentechnik Effiziente gemeinsame Erwärmung von Brenngas und Verbrennungsluft. für 1 Vol.% CH4. Verbrennungstemperatur ca C. Empfindliche Keramikschüttung für Wärmerückgewinnung. Große Verdünnung des Deponiegases. Diskontinuierliche Gasbehandlung. Einhaltung der TA Luft erfordert zusätzliche technische Maßnahmen. Temperaturniveau für Wärmenutzung sehr niedrig. 11

12 Abgaswärmenutzung für HTC und HTX closed combustion chamber (hoher Wirkungsgrad) 600 C G C C 0.3 s C 0.3 s > 6 Vol. %CH4 12

13 Kennzahlen für Anlagentypen Basis: 100 m³/h originäre Deponiegasproduktion mit 50% CH4 entspricht 50 m³/h CH4 (500 kwth) p für alle Anlagentypen gleich Pth [kwth] CH4 [Vol.%] Volumenstrom [m³/h] HTV HTC HTX RTO Energiebedarf [kwel/] x x x x x x x x x x > 10 Jahresstromkosten zwischen und Euro/a 13

14 Verbrennungsanlage HTC (12 Vol.% CH4) 14

15 Verbrennungsanlage HTC (12 Vol.% CH4) 15

16 Verbrennungsanlage HTX (6 Vol.% CH4)

17 Verbrennungsanlage HTX (6 Vol.% CH4)

18 Verbrennungsanlage RTO (1 Vol.% CH4)

19 Verbrennungsanlage RTO (1 Vol.% CH4)

20 Fazit Fa. Göbel baut gemeinsam mit Kooperationspartnern kostengünstige, wirtschaftliche Anlagen zur thermischen Gasbehandlung für (fast) alle Gaszusammensetzungen. Unsere Anlagenkonzepte bauen konzeptionell und konstruktiv modular aufeinander auf. Wenn möglich, werden vorhandene funktionsfähige Komponenten weiter genutzt. Investitions- und Betriebskosten steigen bei sinkender Gasqualität, dies ist bei der Verfahrenswahl zu berücksichtigen. Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Axel Ramthun Göbel Energie- und Umwelttechnik Anlagenbau GmbH, Fehmarnstraße 22, Büdelsdorf Telefon:

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