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wlb - UMWELTTECHNIK 1/2018

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t PRODUKTIONSINTEGRIERTER UMWELTSCHUTZ ANLAGENBAU ENERGIEAUTARK DURCH CLEVERE LÜFTUNGSTECHNIK 01 Im Werk Konzell fertigt ein Verpackungsspezialist vor allem flexible Verpackungen für die Nahrungsmittel-, Tiernahrungs- und Hygienebranche. Die Kapazitäten wurden in den vergangenen Jahren deutlich erweitert. Aufgrund dieser vorangegangenen Kapazitätserweiterungen sollten die bestehenden Abluftreinigungsanlagen angepasst bzw. optimiert werden. Autor: Martin Pritzl, Versorgungsingenieur, Bischof + Klein, Konzell In einer ersten Bestandsaufnahme wurde schnell das energetische Potenzial der Verbrennungsanlagen erkannt. Eine überschlägige Berechnung der möglichen Energieströme aus der Abluftreinigung zur Nutzung im Produktionsprozess bzw. für die Betriebstechnik ergab eine theoretische Leistung vom 1 600 kW. Bei der kontinuierlichen Erweiterung des Maschinenparkes in den vergangenen Jahren war die Luftversorgung nur unzureichend mitgewachsen. Ein deutlicher Unterdruck in den Hallen der Druckerei führte deshalb speziell in den kalten Monaten zu erhöhten Kosten und zum Teil auch zu produktionstechnischen Beeinträchtigungen. Deshalb sollten bei der Erneuerung der Lüftungstechnik auch zukünftige Erweiterungen berücksichtigt werden. Erforderlich war ein Gesamtkonzept für Abluftreinigung und Betriebstechnik, das den hohen Anforderungen in Bezug auf Luftreinhaltung, Nachhaltigkeit und Energierückgewinnung gerecht wird. Dies sollte sich an den Rahmenbedingungen der wirtschaftlichen Machbarkeit und zeitnaher Umsetzung im laufenden Betrieb orientieren. 10 wlb UMWELTTECHNIK 1/2018

t PRODUKTIONSINTEGRIERTER UMWELTSCHUTZ Umfangreiches Datenmaterial zu Abluftvolumenströmen und zur Beladung der Volumina mit Lösemitteln lieferte die Basis für die Planung. Die bestehende Abluftreinigung sollte um ein Molsieb und ein nachgeschaltetetes Absorberrad erweitert werden. Das Ziel war, die Abluftvolumenströme zu entlasten und die bestehende RTO Abluftreinigung (RTO: regenerative thermische Oxidation) kontinuierlich mit möglichst hoher Beladung zu versorgen (Aufkon ­ zen tration). So würde eine Energieausschleusung aus dem Verbrennungsprozess möglich, ohne den autothermen (keine Zufuhr von Gas/Öl erforderlich) Betrieb der Reinigungsanlage zu gefährden. Damit stand der erste Schritt des Konzeptes fest: Eine Duplexanlage sollte die Abluftreinigung erweitern und gleichzeitig die WRG­ Möglichkeit (WRG: Wärmerückgewinnung) aufrechterhalten. Ausgehend von der max. Auslastung der RTO mit möglichst hoher Beladung wurden die weiteren Leistungen und Komponenten der Ausschleusung berechnet. Es musste eine Art Wärmeübertrager konzipiert werden, der hochtemperiertes Abgas in ein Trägermedium tauschen kann. Die Wahl fiel auf Thermalöl, das bereits in den Heizkreisläufen für Druck- und Kaschiermaschinen eingesetzt wird. Damit war das erste Ziel erreicht, so viel Energie aus dem Reinigungsprozess zu gewinnen, dass die Energieversorgung der Produktionsmaschinen ganzjährig gesichert ist. Ein primärer Energieträger wie Heizöl ist nun nur noch für den Backup-Betrieb erforderlich. ENERGIE ÜBERGREIFEND NUTZEN ZAHLEN UND FAKTEN n Vollständige Einsparung von Heizöl für die Produktionsprozesse Druckerei und Kaschierung: jährlich rund 200 000 Liter. n Einspeisung der Überhangwärme ins Heizungsnetz des Werkes: Einsparung im Jahr 2016 weitere rund 200 000 Liter Heizöl. n Einsparung durch die WRG Luft/Luft für das Lüftungssystem der Druckerei: rund 12 000 Liter Heizöl im Jahr 2016 (IBN 12.2016). Gemäß Auswertungen von 2017 ergibt sich in den Monaten der Heizperiode eine monatliche Einsparung von 10 000 Liter. Bei acht Monaten Heizperiode wird sich die Einsparung auf rund 80 000 Liter für 2017 belaufen. gewärmt und der neuen Lüftungsanlage der Druckerei als bereits vortemperierte Luft zur Verfügung gestellt werden. Bei der Lüftungstechnik war die primäre Vorgabe, die Luftversorgung der aktuellen Druckmaschinen über die Hallenluft sicherzustellen. Dazu ist vorkonditionierte Außenluft ohne Umluftanteile in die Halle einzubringen. Dank der WRG-Maßnahme am RTO-Kamin kann immer auf einen gewissen Anteil vortemperierter Außenluft zurückgegriffen werden. Über ein sogenanntes Kreislaufverbundsystem wurden alle WRG-Energien aus der Abluft sowie der Heizungsversorgung (Stufe 2 – WRG RTO) in das neue Lüftungssystem eingebracht. Erst wenn all diese Energien nicht mehr ausreichen, springt das konventionelle Heizsystem mit Heizöl ein. Bei störungsfreiem Betrieb aller Anlagenkomponenten ist das Ziel einer energieautarken Druckerei nahezu erreicht. Nur bei extremen Witterungsbedingungen kommt es zum Verbrauch von primären Energieträgern. Das System ist im Betrieb sehr komplex und verlangt fachliche Kompetenz zur Betreuung, aber in der Summe rechtfertigen Energieersparnis und Nachhaltigkeit den Aufwand in einem schwierigen Umfeld. www.bk-international.com 01 Übertrager-Lüftungsanlagen auf dem Dach 02 Neue Druckmaschine für Verpackungen 02 In dieser Phase der Planung war bereits abzusehen, dass etwaige Überhangenergie auch in anderen Energiebereichen des Werkes eingesetzt werden könnte. Die Gegebenheiten ließen eine äußerst günstige Anbindung an das vorhandene Heiznetz zu. Erforderlich waren für diesen zweiten Schritt lediglich ein weiterer Wärmetauscher sowie eine Verbindung zum Heizsystem in Form von Rohrleitung und Regelungsanlage. Ab einer Thermalöl-Vorlauftemperatur von 235 °C wird Energie in die Heizung abgegeben. Fällt die Vorlauftemperatur wieder unter diesen Wert, so wird nur die Produktion versorgt. Damit werden etwaige Schwankungen in der Versorgung der Produktionsanlagen vermieden. In einem dritten Schritt der WRG-Ausschleusung wurde die mögliche Abwärme aus dem Kamin der RTO-Anlage projektiert. Auch hier ergaben die Messdaten ein wirtschaftliches Ertragsfeld. Mit relativ geringem Investitionsaufwand sollte über eine einfache Regelung und einen Luft/Luft-Wärmetauscher Außenluft vorwlb UMWELTTECHNIK 1/2018 11