Projektreferenz:
Rettenmeier Holding AG, Ramstein

Potenzialstudie, Umsetzung einer BCS® Feuerleistungsregelung (FLR) und eines BCS® Lasthierarchiemanagements (LHM), Konzept Engineering SNCR-Anlage

Herausforderung

Durchführung Potenzialcheck / Implementierung BCS^® Suite

Die am Standort Ramstein parallel betriebenen Dampf-Kesselanlagen aus altem Bestand wurden mit vielen Handeingriffen manuell gefahren. Die händische Vorgabe der Luftmengen hat zu einer unregelmäßigen Dampfproduktion geführt.

Schwankungen der Feuerraumtemperaturen führen zu einem wiederkehrenden Erreichen der Ascheerweichungstemperaturen und damit zu unterwünschten Anbackungen, speziell am Eintritt des Rauchgases in die Großwasserraumkessel.

Wirkungsgradverbesserungen des Turbinenbetriebs werden erkannt, durch Erhöhung der Frischdampftemperatur und des FD-Drucks an die zulässigen Werte der Turbine können diese umgesetzt werden.

Konzept Engineering Klappen / SNCR

Nachdem sich das über die verbesserte Regelung erreichbare Niveau der Emissionen erst nach Abschluss der BCS^®-Einführung genau zeigt, soll zeitnahe eine eventuell notwendige SNCR-Anlage geplant werden.

Der Zeitdruck entsteht durch das knappe Zeitfenster der bereits für Juli 2024 avisierten Anlagenrevision. Im Rahmen des damit verbundenen Stillstandes sollen die notwendigen Anschlusspunkte für die SNCR-Anlage bereits baulich umgesetzt werden. Dazu muss das Anlagenkonzept mit den Engineering-Leistungen in sehr kurzer Zeit umgesetzt werden.

Umsetzung

Durchführung Potenzialcheck / Implementierung BCS^® Suite

Im Rahmen des Potenzialchecks konnten die zwei parallel bestehende Kesselanlagen analysiert und vorhandene Verbesserungspotenziale dargestellt werden. Dazu wurden u.a. die Anlagentechnik, Sensorik sowie die Aktorik betrachtet sowie Daten ausgewertet.

Bei der Implementierung der BCS^® Suite wurden für beide Biomassekessel die Module BCS^® FLR (Feuer-Leistungsregelung) und BCS^® LHM (Lasthierarchiemanagement) umgesetzt.

Konzept Engineering Klappen / SNCR

Ausgehend von den Erkenntnissen aus dem Potenzialcheck wurde Engineering-Bedarf zu den Themen „Regelung Primärluft“ sowie „Konzeption SNCR-Anlage“ sichtbar.

Für die dauerhafte Sicherstellung der Einhaltung der Emissionsgrenzwerte wurde im Konzept Engineering eine SNCR-Anlage zur Entstickung der Rauchgase bearbeitet. Die selektive nicht-katalytische Reduktion erfolgt dabei mittels Harnstoff.

Ergänzende Zusatzleistungen zur BCS^® Suite

Verschiedene ergänzend angebotene Leistungen unterstützen das Erreichen der aufgezeigten Potenziale. Mittels Pyrometereinbindung sollen beispielsweise Temperaturspitzen im Abgas erkannt, Temperaturspitzen gemildert und damit die Reisezeit verlängert werden.

Ergebnisse

Durchführung Potenzialcheck / Implementierung BCS^® Suite

Zum Erreichen des wirtschaftlichen Optimums empfiehlt der durchgeführte Potenzialcheck u.a. die Umstellung der ursprünglich stromgeführten auf eine wärmegeführte Fahrweise der Kesselanlage. Verschiedene Möglichkeiten der NOx-Reduktion im Bereich der Emissionen werden durch Kombination regelungstechnischer Maßnahmen in Verbindung mit Anlagenumbauten aufgezeigt. Die angestrebte Feuerungsoptimierung wird durch Erhöhung der Reisezeit, der Volllaststunden sowie des Wirkungsgrades der Stromproduktion und Reduktion des Eigenstromverbrauchs erzielt.

Mit der neuen BCS^® Suite wird die Dampfmenge nun geregelt, damit kann bei eingeschaltener Regelung eine um rund 20 % erhöhte Dampfmenge gefahren werden.

Dampfdruck und Restsauerstoff werden mittels BCS^®Suite besser geregelt, Sollwerte genauer nachgefahren. Die geforderte Anlagenleistung wird mit weniger Schwankunge n erbracht, bei Bedarf wird entsprechend mehr Strom produziert. Eine möglichst konstante Temperaturregelung sowie die Unterschreitung der Ascheerweichungstemperaturen hilft entstehende Anbackungen zu minimieren.

Konzept Engineering Klappen / SNCR

Mit dem ausgearbeiteten Konzept der SNCR-Anlage sowie den teilweise bereits ausgeführten Anschlüssen können bei entsprechender Umsetzung die NOx-Grenzwerte weiter reduziert werden. Einzuplanende Investitionskosten für eventuell notwendige Maßnahmen zur verlässliche Einhaltung der Emissionsgrenzen liegen als Entscheidungshilfe vor.