STROM UND WÄRME AUS BIOMASSE
DIE KRAFT-WÄRME-KOPPLUNGS-ANLAGE
(KWK) MIT BIOMASSEVERBRENNUNG
UND DAMPFMOTOR
Elektrische Leistung: bis 100 kW
Thermische Rückgewinnung: ca. 400 kW
pro Anlage, Mehrfachversionen möglich
DIE FUNKTIONSWEISE DER ANLAGE
In einem speziell entwickelten Ofen wird Biomasse bei hoher Temperatur effizient verbrannt. Die entstandene Wärme wird mittels Tauscher an einen geschlossenen Kreislauf mit destilliertem Wasser abgegeben und dabei Dampf erzeugt. Der Dampf treibt einen Kolbenmotor mit integriertem Generator an. Nach dem Motor wird der Restdampf kondensiert, wieder dem Ofen zugeführt und die Wärme an einen getrennten Wasserkreislauf abgegeben, welcher als Heißwasser genutzt wird.
BIOMASSE Kraft-Wärme-Anlage VAP 500
Das Dampfkraftwerk zur Wärme und Strom Erzeugung
Unsere standardisierten Biomasse Kraft Wärme Kopplungs-Anlagen werden Anschlussfertig geliefert. Dabei werden sie in speziell Konzipierten Containern vorinstalliert, verrohrt und verkabelt. Die modulare Container-Bauweise ermöglicht die einfache und unkomplizierte Parallelschaltung mehrerer Anlagen. Auch die nachträgliche Erweiterung um weitere Anlagen gelingt unkompliziert und kostenarm.
Ein vollautomatisches Biomasse-Fördersystem zur Ofenbestückung kann nach Kundenanforderung angepasst werden. Und kann für Wochenlange Autonomie der Anlage sorgen.
Leistung: 100kW elektrisch und 400kW thermisch
Maße Container (LxBxH): 10m x 2,5m x 3m
DIE WESENTLICHEN VORTEILE EINER Kraft-wärme-ANLAGE
Der Verbrennungsprozess verläuft vollautomatisch, die Anwesenheit von Personal ist nur selten nötig, zumal auch die Zufuhr von Brennmaterial über eine speziell dafür konstruierte Beschickung erfolgt. Diese ist unempfindlich, geräuscharm und benötigt wenig Energie. Das Fördersystem kann nach Kundenanforderungen angepasst werden und kann für Wochenlange Autonomie der Anlage sorgen.
Die Brennkammer des neu entwickelten Ofens ist für Temperaturen zwischen 1.200° C und 1.400° C ausgelegt, daher ist die Toleranz bei den verwendeten Brennmaterialien sehr hoch. Auch Material niedriger Qualität kann verwendet werden. Die Vielfalt der einsetzbaren Materialien ist daher groß und geht von Biomasse und fossilen Brennstoffen bis hin zu Materialien aus dem Entsorgungsbereich.
Der ebenfalls speziell für dieses System entwickelte Dampftauscher stabilisiert die Dampfproduktion mittels Hitzespeicherung in Metallmasse, die Dampfproduktion erfolgt nur im Durchlauf und ohne zusätzlichen Speicher. Es entfällt somit die Intensivüberwachung durch einen Kesselwart.
Der neu entwickelte Dampfmotor ist eine 4-Zylinder Kolbenexpansionsmaschine mit einem erzeugenden Drehmoment von bis zu 650Nm. Der Dampfmotor läuft mit einer Drehzahl von 1500 U/min und wird über eine Generatorkopplung direkt Netz-Parallel geschalten. Ein einzigartiges Dichtungskonzept ermöglicht die Öl-Schmierung der Komponenten bei gleichzeitiger Reinheit des Dampfkreislaufes. Dies erhöht die Lebensdauer der Aggregatskomponenten und senkt die Wartungsanforderungen der Anlage.
Die modulare Containerbauweise ermöglicht hohe Flexibilität und Skalierbarkeit der Anlagenauslegung. Unsere Anlagen können unkompliziert parallel geschalten werden und auch nachträgliche Erweiterungen gelingen einfach. Bei Wartungsausfällen kann eine einzige Anlage heruntergefahren werden, während andere Anlagen den Betrieb fortsetzen. Die Installation einer Anlage erfolgt schnell und problemlos.
DIE HERZSTÜCKE DER ANLAGE
Der Biomasse-Ofen
Die Brennkammer des Ofens ist so ausgelegt, dass die Verbrennungstemperatur zwischen 1.200° C und 1.400° C gehalten werden kann. Ermöglicht wird das durch den speziellen Hängerüttelrost und forcierte Primär- und Sekundärluft. Der Rost verhindert auch eine Schlackenbildung fast vollständig. Um auf den Heizwertgehalt verschiedener Biomassen reagieren zu können, ist der Hängerost verstellbar und die Brennkammer kann nach Bedarf vergrößert oder verkleinert werden. Bei nur kleineren Unterschieden in der Biomasse (trockeneres oder feuchteres Material) reagiert das System automatisch über die forcierte Verbrennungsluft und in der Folge auch in der Beschickung. Die hohen Verbrennungstemperaturen halten die Abgaswerte sehr niedrig. Die Aschebildung beträgt, je nach Brennmaterial, zwischen 0,5 und 5 %, wobei diese als hochwertiger Dünger verwendet werden kann.
Der Dampftauscher,
Dampfproduktion im Durchlauf
Ein Herzstück der Anlage ist der Dampftauscher. Er besitzt ausreichend Tauscherfläche und eine entsprechend große Metallmenge, welche die Hitze speichert. Dies ermöglicht eine kontinuierliche Dampfproduktion (max. Dampftemperatur 500° C) im Durchlauf bei Verwendung einer relativ geringen Wassermenge. So vermeidet man Auflagen für eine intensive Überwachung durch einen Kesselwart. Die Dampfregelstrecke ermöglicht eine genaue Steuerung des Dampfdrucks von 0 bar bis maximal 50 bar.
Die Stromproduktion mit
Motor und Generator
Auch der Motor ist, ebenso wie Ofen und Dampftauscher, eine Neuentwicklung und das Produkt jahrzehntelanger Erfahrung in ähnlichen Anwendungen.
Die 4-Zylindrige Kolbenexpansionsmaschine läuft mit einer Drehzahl von 1500U/min und kann ein Drehmoment von bis zu 650Nm erzeugen. Der speziell Entwickelte Ventilkopf des Motors weist voreingestellte Einspritz- und Auslasszeiten des Dampfes auf, welche für bestmögliche Leistungen und Wirkungsgrade bei der Nenndrehzahl von 1500U/min und Prozessdrücken von bis zu 45bar ausgelegt sind. Die Prozessregelstrecke kann die Motor-Perfomance auch bei Schwankungen in der Brennmaterialqualität auf eine maximale Ausbeute regeln. Das einzigartige Dichtungskonzept der Maschine ermöglicht die einwandfreie Trennung des Dampfkreismediums und des Schmiermittels. Dies erlaubt die Öl-Schmierung der Maschinenkomponenten und vermeidet dabei die gegenseitige Verunreinigung der Medien. Aufwendige Abscheidungsvorrichtungen sind folglich nicht nötig. Über den direkt gekoppelten Generator kann das Aggregat Netz-Parallel geschalten werden und Leistungen von bis zu 100kW in das Stromnetz einspeisen..
HYDRAULISCHE DAMPF-VENTILE
Die hydraulischen Sperr- und Regelventile DDRV und DSV sind eigens für die Dynamiken des Dampfes ausgelegt und überzeugen durch hohe Robustheit und Langlebigkeit zu vergleichsweise niedrigen Kosten. Während das hydraulische Sperrventil DSV für das schnelle zu- und weckschalten von Leitungen zuständig ist, wird das Regelventil DDRV für die phasenlose Regulierung des Öffnungsgrades eingesetzt.
Regelventil DDRV 1000/50
Druck: 0-50bar
Massenfluss: 0-1000kg/h
Fluid Temperatur: 100-500°C
Material: Rostfrei
Ansteuerung: 4…20mA
Spannungsversorgung: 24V
Sperrventil DSV 1000/50
Druck: 0-50bar
Massenfluss: 0-1000kg/h
Fluid Temperatur: 100-500°C
Material: Rostfrei
Ansteuerung: 24V (NO/NC)
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