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

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

Inhalt Hintergrund und Problemstellung Zielsetzung Durchführung Ergebnisse Weiteres Vorgehen 14.11.2007 - Folie 2 G. Dubielzig

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 260 15,7 15,0 12,8 12,0 H nach G 260 mit zul. Unterschreitung L nach G 260 13,0 12,4 10,5 10,0 L nach G 260 mit zul. Unterschreitung H (G 260) L (G 260) 14.11.2007 - Folie 3 G. Dubielzig

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 231 16,1 14,9 12,0 G 26 G 25 G 271 13,1 12,2 10,0 verteilte Gase nach DVGW-G 260 15,7 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 14.11.2007 - Folie 4 G. Dubielzig

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 260 15,7 15,0 12,8 12,0 H nach G 260 mit zul. Unterschreitung L nach G 260 13,0 12,4 10,5 10,0 L nach G 260 mit zul. Unterschreitung H (G 260) L (G 260) 14.11.2007 - Folie 5 G. Dubielzig

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 14.11.2007 - Folie 6 G. Dubielzig

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 2007 14.11.2007 - Folie 7 G. Dubielzig

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) 14.11.2007 - Folie 8 G. Dubielzig

Zielsetzung Ziel: Geräteanpassung mindestens ½ Jahr (Heizperiode) vor Schalttermin Einhaltung der Gebrauchstauglichkeit CO-Emissionen oberste Priorität Wirkungsgrade in der Anpassungsphase sekundär 14.11.2007 - Folie 10 G. Dubielzig

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 14.11.2007 - Folie 12 G. Dubielzig

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. 14.11.2007 - Folie 14 G. Dubielzig

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 2007 14.11.2007 - Folie 15 G. Dubielzig

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] 14.11.2007 - Folie 16 G. Dubielzig

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 2007 14.11.2007 - Folie 17 G. Dubielzig

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 14.11.2007 - Folie 19 G. Dubielzig

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 14.11.2007 - Folie 20 G. Dubielzig

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Dipl.-Ing. Guido Dubielzig Leiter Kompetenzfeld FuE Gerätetechnik dubielzig@gwi-essen.de