BIOMASSE-HEIZKRAFTWERK NEUBRÜCKE 1
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WÄRME OIE AG Wärme-Dienstleistungen aus einer Hand Beratung und Service Finanzierung Betrieb Planung Demontage/ Entsorgung Errichtung Neuanlage Instandhaltung Anlagenüberwachung Energie- Controlling 3
ANLAGENÜBERSICHT g Heizwerke bis 64 MW Wärmeleistung -Baumholder -Algenrodt -Birkenfeld g Wärmenetze Gesamtlänge 18.900 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
EINLEITUNG - Biomasse HKW Neubrücke Mit Erwerb des Heizkraftwerkes Neubrücke und der Übernahme der dort beschäftigten Mitarbeiter durch die OIE AG am 01.04.2001 musste kurzfristig ein Ausbaukonzept entwickelt werden. Dies war erforderlich, da das HKW in der damaligen Konstellation nicht wirtschaftlich zu betreiben war. 5
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
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
CHRONOLOGIE HKW Errichtung der Anlage: 1997 durch die Fa. EDH GmbH Erwerb durch OIE AG: 01.04.2001 (einschl. Personalübernahme) Ausbauplanung: ab April 2001 Europaweite Ausschreibung: ab Okt. 2001 Kooperation Biogasverwertung: Nov. 2001 Vergabe Ausbau HKW: 19.12.2001 Inbetriebnahme: April 2003 Investitionsvolumen: 15 Mio. Generalunternehmer: HKW: Fa. M+W Zander; Stuttgart BHKW: Fa. MDE; Augsburg 8
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. 60.000 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
Turbine mehrstufig Fa. Alstom 10
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
TECHNIK (3) Dampfturbine Strom Holzhack schnitzel Wirbelschichtkessel Rauchgasreinigung B 2 Biogas BHKW Fernwärmeauskopplung Fernwärme Wärme Strom 12
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
Wirbelschichtfeuerung für hohe Wirkungsgrade 14
BESONDERHEITEN WIRBELSCHICHTKESSEL STATIONÄR BESCHREIBUNG 15
Wirbelschichtfeuerung 16
Wirbelschichtfeuerung 17
Wirbelschichtfeuerung 18
Wirbelschichtfeuerung 19
Düsenstangen 20
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 3 1 30 10 NOx mg/nm 3 150 400 200 CO mg/nm 3 4 100 50 SO2 mg/nm 3 8 200 50 HCL mg/nm 3 6 60 10 C ges. mg/nm 3 2 20 10 Hg mg/nm 3 0,01 0,05 0,03 MW = Messwert, typisch HM = Halbstundenmittelwert TM = Tagesmittelwert 21
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
Wasseraufbereitung 23
Vollentsalzungsanlage EDI Zelle Enthärtung Umkehrosmose 24
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
Biogas BHKW Anlage 26
Kesselanlieferung 27
Kesselanlieferung 28
Turbine 29
Siloanlage 30
Luftkondensator 31
Rauchgasreinigung 32