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 Wir optimieren Ihre Dampfprozesse! ENVA Energy GmbH Zechenstrasse 6 D - 45772 Marl Tel.: +49 (0) 23 65 – 20 819 10 Fax: +49 (0) 23 65 – 20 819 25 [email protected] www.envaenergy.com
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