In Zeiten des Klimwandels und steigender Energiekosten braucht es neue Technologien für eine nachhaltige und kostenschonende Produktion. In der Dampferzeugung ist das zum Beispiel der Abhitzekessel, der bereits entstandene Energie nutzt und weiter verarbeitet.
Die Idee dahinter ist, durch die Senkung des Ressourcenverbrauchs insgesamt weniger Energie aufzuwenden. Das macht den Abhitzekessel zu einer Lösung, die „zwei Fliegen mit einer Klappe“ schlägt. Denn mit dem sinkenden Energieverbrauch sinken 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 Abhitzekessel funktioniert, welche Vorteile er mit sich bringt und für welche Betriebe er sich eignet.
Und so geht's
Das Prinzip ist einfach: In zahlreichen Produktionsvorgängen, die mit Dampf arbeiten, wird Hitze – und damit Energie – als Nebenprodukt erzeugt. Diese Energie verpufft, und so muss für weitere Vorgänge neue Energie erzeugt werden. Hier setzt der Abhitzekesesl an. Denn er ist darauf spezialisiert, die Abwärme zu nutzen, die bei energieintensiven Maschinen verloren geht. Das können zum Beispiel Blockheizkraftwerke oder thermische Verwertungsanlagen sein. Der Abhitzekessel nutzt die Abwärme dieser Maschinen, um mit ihr Dampf zu generieren. Wie das geht? Durch die Berücksichtigung der folgenden Punkte:
Temperaturunterschiede nutzen
Der Abhitzekessel wird an die jeweilige Maschine angeschlossen, um entstehende Abwärme aufzufangen. Dabei ist der Temperaturunterschied zwischen den heißen Abgasen und dem Speisewasser entscheidend. Je größer hier der Unterschied ist, desto besser ist die Wärmeübertragung.
Umwandlung des Wassers zu Dampf
Durch die Temperaturdifferenz wird Wasser im Abhitzekessel erhitzt und in Dampf umgewandelt. Die Energie, die in den heißen Abgasen enthalten ist, wird damit in Dampfenergie umgewandelt.
Abgasmassenstrom beachten
Der Abgasmassenstrom gibt an, wie viel Masse an Rauchgas pro Zeiteinheit entsteht. Dieser Parameter beeinflusst die Menge an Energie, die im Kessel verfügbar ist.
Dampfdruck und Temperatur des Dampfes anpassen
Der generierte Dampfdruck und die Temperatur hängen von dem Anwendungsziel des erzeugten Dampfes ab. Dementsprechend entscheidet das Anwendungsziel darüber, welche Art von Dampferzeuger benötigt wird.
Dampfleistung einschätzen
Die Dampfleistung ist die Menge des erzeugten Dampfes pro Stunde. Sie hängt von der Menge der Abwärme und den Eigenschaften des Dampferzeugers ab.
Auswahl der Dampferzeugergröße
Basierend auf der erwarteten Dampfleistung in Kilowatt wird ein passender Dampferzeuger ausgewählt. Dieser sollte nicht nur die aktuelle Nachfrage abdecken, sondern auch eine Reserve für zukünftige Anforderungen und Schwankungen im Betrieb bieten.
Das leistet der Abhitzekessel für Betriebe in der Industrie
Der Abhitzekessel ist für viele Industrieunternehmen, die mit Dampf arbeiten, eine attraktive Lösung, die Kosten spart und das Klima schont.
Durch die effiziente Energieausnutzung bei der Weiterverwendung der Wärme wird die Gesamteffizienz des Produktionsvorgangs verbessert. Der Energieverbrauch wird insgesamt verringert und bei gleichbleibendem Nutzen weniger Brennstoff verbraucht. Das senkt wiederum die CO2-Emission und verkleinert damit den ökologischen Fußabdruck. Gleichzeitig werden die Betriebskosten durch Energieeinsparungen gesenkt und die Wettbewerbsfähigkeit erhöht.
Das sollte man vor der Installation beachten
Kosten sparen, Produktion aufrechterhalten und dabei das Klima schonen… – Klingt fast zu schön um wahr zu sein! Aber nur fast. Es gibt einige Aspekte, die vor der Anschaffung eines Abhitzekessels beachtet werden müssen, damit die potenziellen Vorteile voll ausgeschöpft werden können.
1. Anfälligkeit für Verschmutzung
Die verwendeten Abgase bringen vielleicht eine Menge Schmutz mit sich, der zu Ablagerungen führen kann. Diese Ablagerungen beeinträchtigen die Effizienz des Abhitzekessels. Daher ist eine regelmäßige Reinigung ebenso wichtig wie eine regelmäßige Wartung, um die Langlebigkeit der Maschine zu garantieren.
2. Bedarf an Installationsplatz
Die Installation eines Abhitzekessels benötigt viel Platz. Daher sollte vor der Anschaffung sichergestellt werden, dass ein ausreichend großer Wartungsraum vorhanden ist.
3. Initiale Investitionskosten
Viele Unternehmen haben mit dem Abhitzekessel eine kleine Hürde zu nehmen. Denn die Investitionskosten für diese Lösung sind vorhanden. Auch wenn der Abhitzekessel in seiner Laufzeit zu signifikanten Kosteneinsparungen führt, sollten Unternehmen prüfen, wie sie die Anschaffungskosten tragen können.
4. Abhängigkeit von Betriebsbedingungen
Wie hoch der Ertrag durch den Abhitzekessel tatsächlich ist, hängt auch von Betriebsparametern wie dem Abgastemperaturprofil oder Maschinenbetrieb ab. Diese wirken sich auf die Leistungsfähigkeit des Abhitzekessels aus. Daher müssen die Betriebsbedingungen gegebenenfalls angepasst werden.
Daraus zeigt sich, dass eine klare Kosten-Nutzen-Rechnung vor der Anschaffung aufgestellt werden sollte. Denn die Anschaffung lohnt sich nicht für jeden Betrieb.
Der Einsatz des Abhitzekessels in Zahlen
Anhand von drei Beispielen zeigen wir Ihnen die Einsatzgebiete von Abhitzekesseln und ihre jeweiligen Ergebnisse:
Einsatzgebiet: Grundlast Dampfversorgung und Trocknung von Getreide
In einem industriellen Kontext wird ein effizientes System zur Abwärmerückgewinnung eingesetzt, um die konstante Dampfversorgung für die Trocknung von Getreide zu gewährleisten.
Dabei verfügt ein integriertes Blockheizkraftwerk (BHKW) über eine Gesamtleistung von ca. 1 Megawatt (MW). Etwa 400 Kilowatt (kW) dieser Gesamtleistung werden in Form elektrischer Energie erzeugt. Durch die Erzeugung der Wärme des Blockheizkraftwerkes kann gleichzeitig eine beträchtliche Menge Dampf produziert werden – etwa 330 Kilogramm pro Stunde – bei einem Druck von 8 bar Ü (Überdruck).
Das Ergebnis in Zahlen: BHKW / Ausbeute: Ca. 1 MW gesamt, 400 kW elektrisch / ca. 330 Kg/h bei 8 barÜ.
Einsatzgebiet: Grundlast Dampfversorgung und Beheizung von Kochkesseln
Hier verfügt das Blockheizwerk (BHKW) über eine Gesamtleistung von ca. 285 Kilowatt (kW), wovon 100 kW elektrisch erzeugt werden. Dabei werden dank der genutzten Abwärme etwa 65 Kilogramm Dampf pro Stunde bei einem Druck von 6 barÜ (Überdruck) erzeugt.
Das Ergebnis in Zahlen: BHKW / Ausbeute: Ca. 285 kW gesamt, 100 kW elektrisch / ca. 65 kg/h bei 6 barÜ.
Einsatzgebiet: Vorheizung Speisewasser für 2 x 6-t Loos WRK
Unser letztes Beispiel betrifft das Einsatzgebiet der Vorheizung von Speisewasser bei der Dämmplattenherstellung für zwei 6 Tonnen schwere Loos Wasserraumkessel (WRK). In diesem Beispiel verfügt das Blockheizkraftwerk (BHKW) über eine Gesamtleistung von ca. 900 Kilowatt (kW), von denen 360 kW elektrisch erzeugt werden. Dabei werden durch die Wiederverwendung der Abwärme ganze 290 Kilogramm Dampf pro Stunde bei einem Druck von 6 barÜ (überdruck) erzeugt.
Das Ergebnis in Zahlen: BHKW / Ausbeute: Ca. 900 kW gesamt, 360 kW elektrisch / Ca. 290 kg/h bei 6 barÜ.
Die Beispiele zeigen die effiziente Umwandlung von Abwärme durch den Abhitzekessel in Dampf.
Mit Abhitzekesseln Energie sparen
Die Beispiele zeigen anhand der individuellen Implementierung und Anpassung des Abhitzekessels in industrielle Prozesse beeindruckende Ergebnisse. Der Abhitzekessel hält das Versprechen einer effektiven Verbindung von okölogischen und ökonomischen Vorteilen.
Es zeigt sich jedoch auch, dass die Integration des Abhitzekessels nicht in jedem Betrieb gleich gut funktioniert. Sämtliche betrieblichen Vorraussetzungen müssen in die Entscheidung für einen Abhitzekessel einbezogen werden, um sicherzugehen, dass das volle Potenzial dieser nachhaltigen Technologie ausgeschöpft werden kann. Kontaktieren Sie uns doch einfach, um weitere Informationen über den Abhitzekessel zu erhalten oder im Rahmen unserer Services eine umfängliche Kostenaufstellung zu erhalten.