In Zeiten des Klimawandels und steigender Energiekosten sind neue Technologien für eine nachhaltige und kostengünstige Produktion gefragt. Dazu gehört bei der Dampferzeugung zum Beispiel der Abhitzekessel, der die zuvor erzeugte Energie nutzt und weiterverarbeitet.
Die Idee dahinter ist, insgesamt weniger Energie zu verbrauchen, indem der Ressourcenverbrauch reduziert wird. Damit ist der Abwärmekessel eine Lösung, die "zwei Fliegen mit einer Klappe schlägt". Denn ein geringerer Energieverbrauch senkt auch die Betriebskosten. So revolutioniert der Abhitzekessel als ökologische und ökonomische Optimierung die nachhaltige Dampferzeugung in der Industrie.
Wir von JUMAG zeigen Ihnen, wie der Abwärmekessel funktioniert, welche Vorteile er bietet und für welche Unternehmen er geeignet ist.
Und so funktioniert es
Das Prinzip ist einfach: Bei zahlreichen Produktionsprozessen, die mit Dampf arbeiten, entsteht als Nebenprodukt Wärme - und damit Energie. Diese Energie wird verschwendet, und für nachfolgende Prozesse muss neue Energie erzeugt werden. An dieser Stelle kommt der Abhitzekessel ins Spiel. Er ist darauf spezialisiert, die Abwärme energieintensiver Maschinen nutzbar zu machen. Das können zum Beispiel Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen oder thermische Energiegewinnungsanlagen sein. Der Abhitzekessel nutzt die Abwärme dieser Maschinen zur Dampferzeugung. Wie funktioniert das? Indem man die folgenden Punkte berücksichtigt:
Ausnutzung von Temperaturunterschieden
Der Abwärmekessel wird an die jeweilige Maschine angeschlossen, um die entstehende Abwärme zu nutzen. Entscheidend ist der Temperaturunterschied zwischen den heißen Abgasen und dem Speisewasser . Je größer der Unterschied ist, desto besser ist die Wärmeübertragung.
Umwandlung von Wasser in Dampf
Aufgrund der Temperaturdifferenz wird im Abhitzekessel Wasser erhitzt und in Dampf umgewandelt. Die in den heißen Abgasen enthaltene Energie wird so in Dampfenergie umgewandelt.
Berücksichtigen Sie den Rauchgasmassendurchsatz
Der Abgasmassenstrom gibt die Masse des pro Zeiteinheit erzeugten Abgases an. Dieser Parameter beeinflusst die im Heizkessel verfügbare Energiemenge.
Einstellen des Dampfdruck und der Temperatur
Der erzeugte Dampfdruck und die Temperatur hängen von der beabsichtigten Verwendung des erzeugten Dampfes ab. Dementsprechend bestimmt der Verwendungszweck den Typ des erforderlichen Dampferzeuger .
Schätzung des Dampfbedarf
Der Dampfbedarf ist die Menge des pro Stunde erzeugten Dampfes. Er ist abhängig von der Abwärmemenge und den Eigenschaften des Dampferzeuger.
Auswahl der Größe des Dampferzeuger
Anhand des zu erwartenden Dampfbedarf in Kilowatt wird ein geeigneter Dampferzeuger ausgewählt. Dieser sollte nicht nur den aktuellen Bedarf decken, sondern auch eine Reserve für zukünftige Anforderungen und Betriebsschwankungen bieten.
Das leistet der Abhitzekessel für Industrieunternehmen
Der Abhitzekessel ist für viele Industrieunternehmen, die mit Dampf arbeiten, eine attraktive Lösung, die Kosten spart und das Klima schützt.
Die effiziente Nutzung von Energie durch die Wiederverwendung von Wärme verbessert die Gesamteffizienz des Produktionsprozesses. Der Gesamtenergieverbrauch wird gesenkt, und es wird weniger Brennstoff verbraucht, ohne dass der Wirkungsgrad sinkt. Dies wiederum senkt die CO2-Emissionen und verringert somit den ökologischen Fußabdruck. Gleichzeitig werden durch die Energieeinsparungen die Betriebskosten gesenkt und die Wettbewerbsfähigkeit erhöht.
Dies sollte vor der Montage berücksichtigt werden
Kosten sparen, Produktion aufrechterhalten und das Klima schützen... - Klingt fast zu schön, um wahr zu sein! Aber nur fast. Denn vor der Anschaffung eines Abhitzekessels müssen einige Aspekte beachtet werden, um die möglichen Vorteile voll auszuschöpfen.
1. Anfälligkeit für Kontaminationen
Die verwendeten Abgase können viel Schmutz mit sich bringen, der zu Ablagerungen führen kann. Diese Ablagerungen beeinträchtigen die Effizienz des Abhitzekessels. Regelmäßiges Reinigen ist daher ebenso wichtig wie eine regelmäßige Wartung, um die Langlebigkeit der Maschine zu gewährleisten.
2. Platzbedarf für Montage
Der Einbau eines Abhitzekessels ist sehr platzintensiv. Daher sollten Sie vor dem Kauf sicherstellen, dass ein ausreichend großer Wartungsraum vorhanden ist.
3. Erstinvestitionskosten
Viele Unternehmen stehen vor einer kleinen Hürde, wenn es um den Einsatz eines Abwärmekessels geht. Das liegt daran, dass die Investitionskosten für diese Lösung hoch sind. Selbst wenn der Abhitzekessel über seine Lebensdauer zu erheblichen Kosteneinsparungen führt, sollten die Unternehmen überlegen, wie sie die Anfangskosten decken können.
4. Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen
Der tatsächliche Ertrag des Abhitzekessels hängt auch von Betriebsparametern wie dem Abgastemperaturprofil oder dem Maschinenbetrieb ab. Diese beeinflussen die Leistung des Abhitzekessels. Daher müssen die Betriebsbedingungen gegebenenfalls angepasst werden.
Dies zeigt, dass vor der Anschaffung eine klare Kosten-Nutzen-Analyse durchgeführt werden sollte. Denn nicht für jedes Unternehmen lohnt sich die Investition.
Der Einsatz des Abhitzekessels in Zahlen
Anhand von drei Beispielen werden die Anwendungsbereiche von Abhitzekesseln und die jeweiligen Ergebnisse aufgezeigt:
Anwendung: Baseload-Dampfversorgung und Getreidetrocknung
In der Industrie wird ein effizientes Abwärmenutzung eingesetzt, um eine konstante Dampfversorgung für die Getreidetrocknung zu gewährleisten.
Eine integrierte Kraft-Wärme-Kopplungsanlage (KWK) hat eine Gesamtleistung von etwa 1 Megawatt (MW). Von dieser Gesamtleistung werden ca. 400 Kilowatt (kW) als elektrische Energie erzeugt. Durch die Erzeugung von Wärme aus dem Heizkraftwerk kann gleichzeitig eine beträchtliche Menge Dampf - etwa 330 Kilogramm pro Stunde - mit einem Druck von 8 bar (Überdruck) erzeugt werden.
Die Ergebnisse in Zahlen: KWK-Anlage / Leistung: Ca. 1 MW gesamt, 400 kW elektrisch / ca. 330 kg/h bei 8 bar (Überdruck).
Anwendung: Grundlastdampfversorgung und Heizen von Kochkesseln
Die Kraft-Wärme-Kopplungsanlage (KWK) hat hier eine Gesamtleistung von ca. 285 Kilowatt (kW), wovon 100 kW elektrisch erzeugt werden. Dank der genutzten Abwärme werden pro Stunde etwa 65 Kilogramm Dampf mit einem Druck von 6 bar (Überdruck) erzeugt.
Das Ergebnis in Zahlen: KWK / Leistung: Ca. 285 kW gesamt, 100 kW elektrisch / ca. 65 kg/h bei 6 bar (Überdruck).
Anwendung: Vorwärmung des Speisewassers für 2 x 6-Tonnen-Loos-Wasserraumkessel
Unser letztes Beispiel betrifft die Anwendung der Speisewasservorwärmung bei der Dämmplattenherstellung für zwei 6-Tonnen-Wasserraumkessel (WRK) der Firma Loos. In diesem Beispiel hat die Kraft-Wärme-Kopplungsanlage (KWK) eine Gesamtleistung von ca. 900 Kilowatt (kW), wovon 360 kW elektrisch erzeugt werden. Durch die Wiederverwendung der Abwärme werden stolze 290 Kilogramm Dampf pro Stunde bei einem Druck von 6 bar (Überdruck) erzeugt.
Die Ergebnisse in Zahlen: KWK-Anlage / Ausbeute: Ca. 900 kW gesamt, 360 kW elektrisch / Ca. 290 kg/h bei 6 bar (Überdruck).
Die Beispiele zeigen die effiziente Umwandlung von Abwärme in Dampf durch den Abhitzekessel.
Energie sparen mit Abhitzekesseln
Die Beispiele zeigen eindrucksvolle Ergebnisse durch die individuelle Implementierung und Anpassung des Abhitzekessels in industrielle Prozesse. Der Abhitzekessel verspricht eine effektive Kombination von ökologischen und ökonomischen Vorteilen.
Es zeigt aber auch, dass die Integration des Abhitzekessels nicht in jedem Unternehmen gleich gut funktioniert. Bei der Entscheidung für einen Abhitzekessel müssen alle betrieblichen Anforderungen berücksichtigt werden, damit das volle Potenzial dieser nachhaltigen Technologie ausgeschöpft werden kann. Bitte kontaktieren Sie uns für weitere Informationen zum Abhitzekessel oder für eine umfassende Kostenschätzung im Rahmen unserer services.
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