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Energie

Energie

Der Weltenergiebedarf wächst. Bis 2020 rechnet das US-Department of Energie (DOE) in seinem neuesten „Energy Outlook“ mit einem Anstieg der weltweiten Energienachfrage um fast 60 %. Ursächlich dafür ist - trotz einer leichten Abschwächung in jüngerer Zeit - das anhaltende Wachstum der Weltbevölkerung, insbesondere in den Schwellen- und Entwicklungsländern, die zudem auch aufgrund des wirtschaftlichen Aufholprozesses einen erheblichen Nachholbedarf in ihrer Energieversorgung haben. Die klassischen Energieträger Erdgas, Erdöl und Kohle müssen deshalb auch künftig die Hauptlast der Energieversorgung tragen. Erneuerbare Energien werden - mit politischer Unterstützung und der ihnen gewährten erheblichen finanziellen Förderung - künftig ihren Anteil ausweiten.

Die Industrie Anlagen Vertriebs GmbH finanziert und baut eigene Elektrizitätswerke, die sie später ausschließlich selbst betreibt. Als sauberster Energieträger wird Erdgas bevorzugt verwendet. Neben den klassischen Energieträgern sind wir aber auch in der Lage mit einer hohen Effizienz aus Abfällen den notwendigen Strom zu erzeugen. Durch unsere innovative Abwasser- und Abgasreinigung sind diese Projekte auch in Stadtnähe denkbar.

Energieträger Abfall

Die wesentlich schwierigere Verwendung des Energieträgers Hausmüll erfordert eine Erdgaszufuhr zwischen 25 bis 50%. Die Menge des Hilfsbrennstoffes hängt von der Qualität des Hausmülls und von den Empfehlungen des Dampfanlagenherstellers ab.

Die benötigte Menge an Müll wird mit speziellen, geruchsarmen Müllfahrzeugen angeliefert , die vor der Entleerung automatisch gewogen werden. Kunststoffe, Metalle, Glas und Sonstiges werden auf Sortierbänder separiert. Die aussortierten Wertstoffe können nun weiterverarbeitet werden. Der verbleibende Restmüll wird danach mit hohem Druck zu Quadern gepresst um die Restfeuchtigkeit auf <=10% zu reduzieren.

Verbrennung

Über einen hydraulischen Zuteiler werden die gepressten Abfallblöcke in die Verbrennungsräume transportiert. Innerhalb eines Verbrennungsraumes wird der Abfallblock mit einem Kettenförderer langsam über das wassergekühlte Verbrennungsrost geschoben. Das Einfahren des Abfallblockes erfolgt zur Reduzierung der Restfeuchte über einen Trocknungstunnel.

Über die Rostlänge einer Verbrennungslinie verteilt befinden sich jeweils vier Luftzonen. Die Primärluftzufuhr, abgesaugt aus dem Müllbunker, kann somit unterstützend den jeweiligen Bedürfnissen der Verbrennung angepasst werden. Bei Temperaturunterschreitungen im Feuerraum und Minderungen der Dampfmenge erfolgt eine unterstützende Feuerung durch individuell einsetzbare Anfahr– und Stützbrenner.Dieser notwendige Einsatz erfolgt vollautomatisch und ermöglicht eine konstante Brennleistung.

Betrieben werden diese Brenner vorzugsweise mit Gas aber auch mit Dieselöl. Die Brennwerte von Hausmüll schwanken erfahrungsgemäß zwischen 8 MJ/kg und 14 MJ/kg.

Der Asche– und Schlackeaustrag erfolgt über eine Förderschnecke.

Die Kesselstaubablagerungen treten am stärksten im rot markierten Bereich auf.

Eine Besonderheit die bei der Verbrennung von Hausmüll berücksichtigt werden muss, ist die Rußablagerung in der Dampfanlage. Ohne die Hinzugabe von Gas hätte der Anlagebetreiber das Problem alle zwei Jahre die komplette Dampfanlage austauschen zu müssen. Die international üblichen Zugabemengen von Gas werden anschaulich im obigen Diagramm dargestellt.

Dampfgewinnung

Die Dampfturbinen benötigen eine Frischdampf die im Feuerraum und den nachgeschalteten Kesselzügen erzeugt wird. Der erzeugte Dampf wird anschließend über einen Erhitzer im Brennraum geleitet um den Dampfdruck weiter zu erhöhen. Der Dampf wird in die Dampfturbinen geleitet und dort kondensierend verarbeitet. Nach dem Durchströmen der Turbinen besitzt der Dampf einen Druck von 0,9 bar. Der abgeführte Dampf wird in einem Luftkühler gekühlt, verflüssigt und wieder in den Kreislauf zurück gepumpt..

Rauchgaskühlung

Das Rauchgas erreicht durch Zugabe von Sekundär-Verbrennungsluft eine Temperatur von 850°C. Durch ein Injektorgebläse wird der Abgasstrom durch Bypass-Luft auf eine Temperatur von rund 450°C bis 550°C abgekühlt. Anschließend werden die Rauchgase durch Wassereindüsung (Quench) und Wasserverdampfung auf eine Temperatur von rund 180°C eingestellt. Durch die schnelle Abkühlung und Befeuchtung neigt der Flugstaub zur Verklebung untereinander, die Abscheidung der Staubpartikel wird erleichtert.

Rauchgasreinigung

Die erste Stufe der Rauchgasreinigung findet durch einen Zyklon statt. Der Austrag der gesammelten Flugasche erfolgt nach unten in Sammelbehälter.Nach dem Durchströmen des Zyklons wird das Rauchgas in einer zweiten Reinigungsstufe durch ein mit Kunststoffgranulat gefülltes Silo geführt. Dieses Kunststoffgranulat dient als Nasswäscher und bindet in einem Arbeitsgang Chlorwasserstoff (HCl), Fluorwasserstoff (HF), Schwefeldioxid (SO2), sowie partikelgebundene und gasförmige Schwermetalle.

In der dritten und letzten Reinigungsstufe werden die gasförmigen Schadstoffe durch einen Katalysator geleitet.Der Katalysator ist mit Ozongeneratoren ausgestattet, die O3 für eine beschleunigte Reaktion erzeugen. Er besteht im Wesentlichen aus Titanoxid, Vanadiumpentoxid und acht weiteren Metalloxiden. Es werden Dioxine und Furane abgebaut.

Im Anschluss wird das so gereinigte Rauchgas über einen Saugzuggebläse in den Kamin befördert. Die gesamten Schadstoffemissionen betragen weniger als 1%.

Energiegewinnung

Die voneinander unabhängig arbeitenden Kondensations-Dampfturbinen treiben jeweils einen Generator an. Die Klemmenspannung am Generator beträgt 10 oder 20 kV.

Die erzeugte Energie wird über eine Hochspannungsschaltanlage mit entsprechenden Trennschaltern und einer automatischen Blindstromkompensation in einen Transformator eingespeist.

Die Spannung am Übergabepunkt kann individuellen Anforderungen angepasst werden.

Turbinenfertigung

Die von unseren Kunden geforderte Betriebssicherheit, Effizienz und Wirtschaftlichkeit hat bei unseren Turbinen seit jeher oberste Priorität. Wir benutzen ein modulares Turbinenkonzept, welches uns eine variable Aufstellung für das Gesamtaggregat ermöglicht.

Die Vorteile des modularen Konzepts:

  • Bewährte Turbinenkonstruktion mit solider Technik und hoher Verfügbarkeit

  • Sehr hoher Wirkungsgrad durch optimierte Turbinenauslegung und Verwendung eines Planetengetriebes

  • Verwendung von erprobten System-Modulen für Schmieröl und Regelöl

  • Niedrige Investitionskosten

  • Anpassungsfähige, platzsparende Aufstellung

Für alle Turbinentypen gelten folgende konstruktive Merkmale:

  • vielstufige Reaktionsbauart

  • maximale Teilfugensymmetrie von Gehäuseober- und -unterteil

  • weitgehend symmetrische Temperaturverteilung am Umfang in allen Querschnitten und bei allen Laststufen

  • aus einem Stück geschmiedeter Läufer

  • hohe Festigkeit der Leit- und Laufschaufeln gegenüber mechanischen und thermischen Beanspruchungen während des Betriebes

  • hohes Widerstandsmoment zur Vermeidung von Schwingungen

  • geringe Strömungsverluste in der Beschaufelung über einen weiten Betriebsbereich

  • Labyrinthdichtungen als Wellenabdichtung zwischen Läufer und Gehäuse

  • geteilte Kippsegmentgleitlager

  • beidseitig belastbares, selbstausrichtendes Axiallager

  • Düsengruppenregelung

  • konsequente Anwendung der Leitschaufelträgerbauart

Schema des Steuerölsystems

Das Steuerölsystem ist, wie das Schmierölsystem, eine kompakte modulare Einheit mit den Hauptkomponenten:

  • Ölbehälter

  • Hauptölpumpe mit DS-Motor

  • Druckspeicher

  • Ölfilter

  • Nebenstrompumpe

  • Ölkühler

  • MSR-Technik

Neben den Stellventilen versorgt das System auch das Frischdampf-Schnellschlussventil, die Entnahme-Schnellschlussklappen und ggfs. Regelarmaturen in der Anzapfung mit einem Systemöldruck von 160 bar.

Schema des Schmierölsystems

Das Schmierölsystem ist eine kompakte Einheit, ausgeführt als Niederdruckölsystem zur Versorgung von Turbine, Getriebe und Generator mit folgenden Hauptkomponenten:

  • Ölbehälter

  • Einheit mit zwei Hauptölpumpen

  • Ölkühler

  • Ölfilter

  • Aerosolabschneider

  • Temperatur-Kontrollventil

  • Öldruckventil

Steuerungs-, Mess- und Analysetechnik

In der zentralen Überwachung werden alle relevanten Messdaten visualisiert und verarbeitet. Erfasst werden Temperaturen, Feuchtigkeitswerte, Mengenwerte und lufttechnische Daten. Alle Daten werden über ein Bussystem erfasst und kontinuierlich protokolliert. Zusätzlich werden permanent Kamerabilder angezeigt. Die Summe der Daten wird in Prozessrechnern verarbeitet und dient der automatischen Steuerung der Gesamtanlage.

Werden sicherheitstechnische Grenzwerte überschritten werden Gegenmaßnahmen automatisch eingeleitet.

Einspeisung in das Hauptnetz

Konventionelle Gaskraftwerke

Die Industrie Anlagen Vertriebs GmbH errichtet auch herkömmliche Gasturbinen-Kraftwerke mit einer elektrischen Leistung von 120 MW  bis 600 MW, optional auch mit zusätzlicher thermischer Energie.