BIOMASSE-HEIZKRAFTWERK NEUBRÜCKE
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- Edith Roth
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1 BIOMASSE-HEIZKRAFTWERK NEUBRÜCKE 1
2 2
3 WÄRME OIE AG Wärme-Dienstleistungen aus einer Hand Beratung und Service Finanzierung Betrieb Planung Demontage/ Entsorgung Errichtung Neuanlage Instandhaltung Anlagenüberwachung Energie- Controlling 3
4 ANLAGENÜBERSICHT g Heizwerke bis 64 MW Wärmeleistung -Baumholder -Algenrodt -Birkenfeld g Wärmenetze Gesamtlänge m g Biomasse Heiz-Kraft-Werk Holzhackschnitzel 29 MW thermisch 8,3 MW elektrisch g Biogas BHKW s Biogas aus Vergärung 2 x 430 kw thermisch 2 X 310 kw elektrisch g Contracting-Objekte Öl-/ Gas Kesselanlagen BHKW s, Wärmepumpen, Pelletskesselanlage 4
5 EINLEITUNG - Biomasse HKW Neubrücke Mit Erwerb des Heizkraftwerkes Neubrücke und der Übernahme der dort beschäftigten Mitarbeiter durch die OIE AG am musste kurzfristig ein Ausbaukonzept entwickelt werden. Dies war erforderlich, da das HKW in der damaligen Konstellation nicht wirtschaftlich zu betreiben war. 5
6 EINLEITUNG - Biomasse HKW Neubrücke AUSBAUKONZEPT Das Ausbaukonzept basiert auf den regenerativen Einsatzbrennstoffen Holz und Biogas. Ermittlung eines sinnvollen Anlagenkonzeptes unter den vorgegebenen wirtschaftlichen und logistischen Rahmenbedingungen. (Modellrechnung) Eine weitere Zielsetzung war der Ausbau der Fernwärmeversorgung. Durch Anschluss des bestehenden OIE-eigenen Fernwärmenetzes konnte die Wärmeauskopplung verdoppelt und damit ein aktiver Beitrag zur Reduzierung der CO2- Emissionen geleistet werden. 6
7 EINLEITUNG - Biomasse HKW Neubrücke UMSETZUNG Ausarbeitung eines Ausbaukonzeptes und Genehmigung durch das Unternehmenscontrolling Genehmigungsverfahren auf Basis der ermittelten Rahmenbedingungen parallel zur Ausschreibung Europaweite Funktionalausschreibung auf Basis der geplanten Feuerungsleistung Auswertung nach Kapitalwertmethode (Energieausbeute, Verbrauchswerte etc.) Auftragsvergabe mit festen pönalisierten Terminen und vertraglich zugesicherten Eigenschaften 7
8 CHRONOLOGIE HKW Errichtung der Anlage: 1997 durch die Fa. EDH GmbH Erwerb durch OIE AG: (einschl. Personalübernahme) Ausbauplanung: ab April 2001 Europaweite Ausschreibung: ab Okt Kooperation Biogasverwertung: Nov Vergabe Ausbau HKW: Inbetriebnahme: April 2003 Investitionsvolumen: 15 Mio. Generalunternehmer: HKW: Fa. M+W Zander; Stuttgart BHKW: Fa. MDE; Augsburg 8
9 TECHNIK (1) GENEHMIGUNG KESSELANLAGE (Biomasse) 17. BImSchV Verbrennungstechnik Wirbelschicht Feuerungsleistung Biomasse: 28,86 MW Stützbrennerleistung: 20 MW Dampfleistung: 37,50 t/h Wirkungsgrad: > 91% Holzbedarf / Jahr: ca t (w=20%) Alt-/Restholz Qualität A I bis A IV Betriebsdruck: 60 bar Dampftemperatur: 450 C FERNWÄRMEAUSKOPPLUNG Max. Leistung ausentnahme: 8 MW Restwärmenutzung BHKW 1) : 100% 9
10 Turbine mehrstufig Fa. Alstom 10
11 TECHNIK (2) DAMPFTURBINE Bauart Kondensation (Anzapfung u. Entnahme) Elektr. Leistung (EEG): 7,1-8,3 MW 3) BHKW ANLAGE (BIOGAS) Elektr. Leistung (EEG): 620 kw Biogaseinspeisung ca. 220 Nm3/h KONDENSATOR Bauart trocken Betriebsdruck 150 mbar a 1) bezogen auf Kondensationsniveau 2) nach Altholzverordnung 3) je nach Ferwärmeauskopplung 11
12 TECHNIK (3) Dampfturbine Strom Holzhack schnitzel Wirbelschichtkessel Rauchgasreinigung B 2 Biogas BHKW Fernwärmeauskopplung Fernwärme Wärme Strom 12
13 TECHNIK (4) Thermodynamisch optimierter Prozess mit einem Wirkungsgrad größer 28% 1) Kesselwirkungsgrad größer 91% Emissionsarme Wirbelschichttechnik Biomasse Kombi-Prozess B 2 (Holz / Biogas) Wärmeauskopplung durch Turbinendampfentnahme BHKW Anlage zur Verwertung von Biogas Vollautomatisierter, fernüberwachter Betrieb 1) erforderlicher Mindestwirkungsgrad 25% 13
14 Wirbelschichtfeuerung für hohe Wirkungsgrade 14
15 BESONDERHEITEN WIRBELSCHICHTKESSEL STATIONÄR BESCHREIBUNG 15
16 Wirbelschichtfeuerung 16
17 Wirbelschichtfeuerung 17
18 Wirbelschichtfeuerung 18
19 Wirbelschichtfeuerung 19
20 Düsenstangen 20
21 Emissionswerte RAUCHGASREINIGUNG SNCR Verfahren mit Ammoniakwasser (25%) Trockensorbtion mit Kalkhydrat und Herdofenkoks Schlauchfilter auf PTFE Basis Emissionswerte MW HM TM (kontinuierliche Messung) Staub mg/nm NOx mg/nm CO mg/nm SO2 mg/nm HCL mg/nm C ges. mg/nm Hg mg/nm 3 0,01 0,05 0,03 MW = Messwert, typisch HM = Halbstundenmittelwert TM = Tagesmittelwert 21
22 BESONDERHEITEN VOLLENTSALZUNG Leistung: 1,5 m^3/h Leitfähigkeit: < 0,1 us/cm Ausbeute: > 80% m VORTEIL Chemikalienfreie Entsalzung mittels EDI-Technologie (Elektrodendeoinisation) Rückführung der Konzentrate zur Abwasserkühlung 22
23 Wasseraufbereitung 23
24 Vollentsalzungsanlage EDI Zelle Enthärtung Umkehrosmose 24
25 BESONDERHEITEN THERMODYNAMISCHE OPTIMIERUNG HDV Vorwärmung zur Wirkungsgradsteigerung 60 bar 37,50 t/h Turbine G 8,3 MW 450 C 5 t/h 10 bar 32,50 t/h Brennstoff Kessel 150 mbar 54 C 28,86 MW 37,50 t/h HDV Kondensator 180 C P 5 t/h Kondensatbehälter 25
26 Biogas BHKW Anlage 26
27 Kesselanlieferung 27
28 Kesselanlieferung 28
29 Turbine 29
30 Siloanlage 30
31 Luftkondensator 31
32 Rauchgasreinigung 32
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