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ENVA Energy GmbH
Produktvorstellung Energiemodul
ENVA Energy GmbH
Zechenstrasse 6
D - 45772 Marl
Telephone: +49 (0) 23 65 – 20 819 10
Fax:
+49 (0) 23 65 – 20 819 25
E-Mail:
[email protected]
Agenda
1
Energiemodul (EM)
2
Anwendungsmöglichkeiten
3
Projektskizzen
4
Zusammenfassung
2
1
Das Prinzip
Transformation von Niederdruckdampf
und Mitteldruckdampf in elektrische Energie
Dampf
Energiemodul
Strom
CO2-frei!
3
1
Energiemodul Inside
Dampfeintritt
Einbaustelle
Schaltschrank
(optional auch
externe Montage)
Dampfaustritt
4
Produkt - Leistungsnachweis
1
Niederdruck
Pel kW
1.000
Eingangsdruck
(p1) in bar(abs)
310,0
221,4
151,0
100
3
61,0
29,0
5
116,1
86,1
57,0
2
1,5
22,3
10
10,9
5,2
1
500
2.500
4.500
6.500
8.500
Dampf kg/h
Anmerkung: Ausgangsdruck (p2) ist konstant 1,2bar(abs)
5
1
CO2 Einsparung mit EM
1400 to/a
1200 to/a
1148 to/a
1000 to/a
906 to/a
904 to/a
CO2 Äquivalente
800 to/a
714 to/a
676 to/a
600 to/a
Braunkohle
Steinkohle
534 to/a
441 to/a
433 to/a
400 to/a
342 to/a
Gas
347 to/a
260 to/a
200 to/a
166 to/a
57 kWel
89 kWel
119 kWel
151 kWel
0 to/a
EM55
EM75
EM100
EM150
Berechnet nach Zuteilungsgesetz (ZuG) §7, Anhang 3
6
Agenda
1
Energiemodul (EM)
2
Anwendungsmöglichkeiten
3
Projektskizzen
4
Zusammenfassung
7
Anwendungsmöglichkeiten
– Dampf wird
ohne weiteren Nutzen
in einem Kreislauf
kondensiert und dem
Prozess zurückgeführt
Anwendung II
– Dampf wird über
Druckreduzierstation
ohne weiteren Nutzen
mechanisch reduziert
Anwendung III
Der vorher energetisch
 Reduzierung des
ungenutzte Dampf
Eigenbedarfs an Strom
wird mit dem
= Energiekostensenkung
Energiemodul
in der Produktion
zu CO2-freiem Strom
umgewandelt
Vorteile
– Dampf wird
energetisch ungenutzt
in die Atmosphäre
abgegeben
Anwendung I
Prozesse mit Modul
Prozesse ohne Modul
2
 Einsparung an
fossilen Energieträgern
= Aktiver Klimaschutz
(CO2 Minderung)
Strom-Erzeugung
statt
Energie-Vernichtung
 Einsatz von
Primärenergie wird
effizienter genutzt
8
2
EM und Direktentspannung
(Anwendung I )
Ohne Energiemodul
Dampfabführung
Dampflieferant
HD
Prozessventil
Verbraucher
Dampfabführung
ND
Dreiwegeventil
Prozessventil
Dreiwegeventil
9
2
EM und Direktentspannung
(Anwendung I )
Mit Energiemodul
Dampfabführung
Dampflieferant
HD
Prozessventil
Verbraucher
Dampfabführung
ND
Dampftrockner
Dreiwegeventil
Steuerventil
EM
p
bar
Prozessventil
Dreiwegeventil
t
°C
G
Strom
Effizienzsteigerung:
 Reduktion Fremdbezug von elektrischer Energie
 Elektrischer Energie zur Einspeisung ins Stromnetz
 Reduzierung CO2 Ausstoß
10
2
EM und Kondensation
(Anwendung II )
Mit Energiemodul
Ohne
Energiemodul
Rückführung Kondensat
Dampfabführung
Dampflieferant
HD
werkseitiger
Verbraucher
Dampfabführung
ND
Arbeitsdampf
Prozessventil
Dreiwegeventil
Prozessventil Dreiwegeventil
Luftgekühlter
Kondensator
Tank mit Pumpe
11
2
EM und Kondensation
(Anwendung II )
Mit Energiemodul
Rückführung Kondensat
Dampfabführung
Dampfabführung
Dampflieferant
HD
werkseitiger
Verbraucher
ND
Dampftrockner
Arbeitsdampf
Prozessventil
Dreiwegeventil
Steuerventil
EM
p
bar
Prozessventil Dreiwegeventil
Luftgekühlter
Kondensator
t
°C
G
Strom
Tank mit Pumpe
Effizienzsteigerung:
 Reduktion Fremdbezug von elektrischer Energie
 Elektrischer Energie zur Einspeisung ins Stromnetz
 Reduzierung CO2 Ausstoß
 Druck- und Temperaturreduzierung
12
2
EM und Druckreduzierung
(Anwendung III )
Ohne Energiemodul
Dampfabführung
Reduzierventil
Dampflieferant
HD
Prozessventil
ND
Steuerventil
Prozessventil
werks. Verbraucher
Dreiwegeventil
13
2
EM und Druckreduzierung
(Anwendung III )
Dampfabführung
Reduzierventil
Dampflieferant
HD
Prozessventil
ND
Steuerventil
werks. Verbraucher
Prozessventil
Dreiwegeventil
Mit Energiemodul
Dampftrockner
Steuerventil
EM
p
bar
Strom
t
°C
G
Effizienzsteigerung:
 Reduktion Fremdbezug von elektrischer Energie
 Elektrischer Energie zur Einspeisung ins Stromnetz
 Reduzierung CO2 Ausstoß
 Druckreduzierung
14
2
Märkte / Zielgruppen
Branchen:
Anwendungsgebiete:
 Chemische Industrie
 Dampfkondensations-Anlagen
 Lebensmittelindustrie
 Kraft-Wärme-Kopplung (KWK)
 Pharmazieindustrie
 Druckreduzierstationen
 Papierindustrie
 Abdampfleitungen
 Hütten- und Stahlwerke
 Gegendruckanlagen
 Aluminiumindustrie
 Unabhängige Stromerzeuger
 Petrochemie / Raffinerien
15
Agenda
1
Energiemodul (EM)
2
Anwendungsmöglichkeiten
3
Projektskizzen
4
Zusammenfassung
16
3
Projektskizze Stadtwerke
Die Stadtwerke Lünen nutzen an diesem Standort die Abgaswärme aus der Feuerung der Ardagh
Glashütte. Das 460 °C heiße Abgas wird über einen Abhitzekessel zwangsgeführt und durch Abgabe von
Wärme an Wasser und Dampf auf 230 °C gekühlt. Der erzeugte Dampf aus dem AHK wird auf der
Hochdruckleitung von einem Dampfmotor zur Stromerzeugung genutzt. Abgeleitet aus der
Hochdruckleitung ist eine Mitteldruck- und Niederdruckleitung zum Produktionsbetrieb geführt. Das
Energiemodul ist in der Mitteldruckleitung parallel zu produktrelevanten Verbrauchern eingebunden. Nur
der nichtgenutzte Dampf wird über das Energiemodul geführt und nach der Dampfexpansion und der
damit verbundenen Stromproduktion ist der entspannte Abdampf mit etwa 107 °C dem Heizkondensator
zur Fernwärmebereitstellung verfügbar.
Technische Daten:
Anwendung:
Gegendruckanlage vor dem Kondensator
Eingangsdruck:
3,0 bar (abs.) bei 133°C
Ausgangsdruck:
1,3 bar (abs.) bei 107°C
Dampfmassenstrom:
~ 500 kg/h Sattdampf
Elektrische Leistung:
~ 11 kW
Erzeugte elektrische Arbeit: ~ 88.000 kWh/a
CO2 – Einsparung:
~ 60 t/a
Inbetriebnahme:
Dezember 2009
17
3
Projektskizze Kalksandsteinwerk
Im Kalksandsteinwerk Höltinghausen wird die Härtung der Kalksandsteine
hydrothermal in Autoklaven erreicht. Die Autoklaven werden mit Dampf gefüllt und je
nach Zusammensetzung der Mischung, bis zu 8 Stunden auf bis zu 16 bar Dampfdruck
gehalten. Nach fertiger Härtung wird der Dampf auf neu zu befüllende Autoklaven
übergelassen. Der energievolle Restdampf mit noch 4 bar, wird mit dem Energiemodul
auf einen geringeren Druck entspannt und dabei Strom erzeugt. Der entspannte Dampf
wird in einem Vorerhitzer für aufbereitetes Kondensat und Frischwasser verwendet.
Technische Daten:
Anwendung:
Entspannung für Vorerhitzer
Eingangsdruck:
3,0 bar (abs.) bei 134°C
Ausgangsdruck:
1,3 bar (abs.) bei 107°C
Dampfmassenstrom:
~ 1.400 kg/h Sattdampf
Elektrische Leistung:
~ 18 kW
Erzeugte elektrische Arbeit: ~ 63.000 kWh/a
CO2 – Einsparung:
~ 40 t/a
Inbetriebnahme:
April 2010
18
3
Projektskizze Ziegelei
Mit dem Brennofen werden die Ziegel ausgebacken und getrocknet. Als
Wärmerückgewinnung wird Thermoöl in Wärmeübertragungsanlagen zur Übertragung
von Wärmeenergie verwendet. Es wird in Erhitzern mit dem Heißgas aus dem
Brennofen erhitzt und über Rohrleitungen an die Stellen transportiert, an denen
Produktionswärme benötigt wird. Unter anderem wird überschüssige Wärme zur
Dampferzeugung verwendet. Der produzierte Dampf wird über das nachgeschaltete
Energiemodul energetisch entwertet. Der entspannte Dampf vom Energiemodul (ca.
105 °C) wird in einem Heizkondensator zu Heizzwecken weiter verwendet.
Technische Daten:
Anwendung:
Wärmerückgewinnung mit Dampf
Eingangsdruck:
4,0 bar (abs.) bei 144°C
Ausgangsdruck:
1,2 bar (abs.) bei 105°C
Dampfmassenstrom:
~ 600 kg/h Sattdampf
Elektrische Leistung:
~ 9 kW
Erzeugte elektrische Arbeit: ~ 72.000 kWh/a
CO2 – Einsparung:
~ 46 t/a
Inbetriebnahme:
Juni 2011
19
3
Projektskizze BMKW
In dem Biomassekraftwerk (BMKW) wir als Rohstoff biogener Festbrennstoff wie z.B.
Reste aus der Holzverarbeitung und nicht als Nutzholz geeignetes Waldholz, eingesetzt.
Der im Abhitzekessel überhitzte Dampf wird einer Gegendruckturbine zur Stromerzeugung zugeführt. Das Energiemodul ist zwischen Turbine und Unterdruckkondensator
geschaltet und nutzt das so erhöhte Druckgefälle des noch arbeitsfähigen Dampfes
weiter und entspannt rationell zur weiteren
Stromerzeugung. Das Kondensat wird aufbereitet
Gegendruck
-turbine
und mit Pumpen wieder dem Kessel zugeführt.
Technische Daten:
Anwendung:
Entspannung vor Kondensator
Eingangsdruck:
1,5 bar (abs.) bei 111°C
Ausgangsdruck:
0,5 bar (abs.) bei 81°C
Dampfmassenstrom:
~ 5.000 kg/h Sattdampf
Elektrische Leistung:
~ 75 kW
Erzeugte elektrische Arbeit: ~ 637.000 kWh/a
CO2 – Einsparung:
~ 407 t/a
Inbetriebnahme:
Oktober 2011
20
3
Projektskizze Kokerei
In der Kokerei wird Prozessdampf über Dampfwäscher filtriert. Der Dampf muss zum
Schutz der Wäscher über ein Druckreduzierventil von 3,3 bar auf einen Arbeitsdruck von
1,3 bar reduziert werden. Das Energiemodul ist parallel zur Reduzierstation geschaltet
und dient durch entsprechende Steuerung als Druckreduzierung. Das Arbeitspotential
des entspannten Dampfes wird durch das Energiemodul in Strom transformiert.
Technische Daten:
Anwendung:
Parallelbetrieb → Druckreduzierstation
Eingangsdruck:
3,3 bar (abs.) bei 137°C
Ausgangsdruck:
1,3 bar (abs.) bei 107°C
Dampfmassenstrom:
~ 3.000 kg/h Sattdampf
Elektrische Leistung:
~ 45 kW
Erzeugte elektrische Arbeit: ~ 382.000 kWh/a
CO2 – Einsparung:
~ 244 t/a
Inbetriebnahme:
September 2012
21
Agenda
1
Energiemodul (EM)
2
Anwendungsmöglichkeiten
3
Projektskizzen
4
Zusammenfassung
22
4
Das Energiemodul …
… ist patentierte Stromproduktion aus Niederdruckdampf
… wandelt thermische in rotatorische Energie,
die der Generator in elektrische transformiert
… ist grüne Stromerzeugung da keinerlei
CO2-Emissionen
… steigert die Energieeffizienz von Produktionsanlagen
… kann in Leistungsklassen zwischen 10kW und 1MW
gebaut werden
23
4
Das Energiemodul …
… garantiert niedrige Stromgestehungskosten
über die gesamte Laufzeit.
… wird als Bypass geschaltet und stört die
bestehenden Produktionsprozesse in keiner Weise.
… ist integrationsfähig in bestehende Anlagenkonzepte.
… steigert die Ressourceneffizienz und senkt
den CO2-Fußabdruck.
… hat einen attraktiven ROI von meistens < 3 Jahre.
… ist keine risikobehaftet Investition.
24
ENVA Energy GmbH
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www.envaenergy.com

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