Kraft-Wärme-Kopplung in Industriekraftwerk

Die Kraft-Wärme-Kopplung bietet ein enormes Potential nicht nur für Kunden, die Energie sparen können, sondern auch für Länder auf der ganzen Welt, die bestrebt sind, die Energie zu maximieren und die Effizienz zu steigern. Kraft-Wärme-Kopplung ist definiert als die kombinierte gleichzeitige Erzeugung von zwei Formen von Nutzwärme und Kraft (elektrisch oder mechanisch) mit einer gemeinsamen Brennstoffquelle, die zu einer thermodynamisch effizienten Nutzung des Brennstoffs führt. Vor der Einspeisung von Wärmeenergie in einen Prozess kann auf verschiedene Weise Strom über Kraft-Wärme-Kopplung erzeugt werden. Strom kann auch anhand der Rückgewinnung von Prozesswärme erzeugt werden, die aus exothermen Prozessreaktionen und der Wärmerückgewinnung aus Brennöfen, Prozessheizungen und Hochöfen stammt.

Die Basiskomponenten dieses KWK-Beispiels sind eine Gasturbine und ein Kessel mit Mehrstoffbrenner und Frischlüftersystem. Der Gasturbinengenerator, der einen Auslass für das Turbinenabgas verfügt, ist mit dem Kessel und mit dem Reservefrischlüfter verbunden. Beide Systeme liefern die notwendige Verbrennungsluft unter allen Betriebsbedingungen. Entscheidend bei dieser Konstruktion ist das Gleichgewicht zwischen Produktion und Leistung sowohl im Gasturbinen- als auch im Frischlüfterbetrieb, was komplexe Messungen, Kontrollen und Schutzmaßnahmen erfordert, um eine reibungslose Umschaltung zu gewährleisten.

Industriekessel sind für den größten Teil des Energiebedarfs des Produktionssektors verantwortlich, da sie ungefähr 70% der Prozessenergie verbrauchen. Diese Industriekessel sind für die Versorgung der angrenzenden Produktionsanlagen mit gesättigtem und überhitztem Dampf sowie mit Heißwasser zuständig und müssen auch die im Produktionsprozess freigesetzten Brenngase oder Flüssigkeiten aufbereiten. Die wichtigsten Variablen bei dieser Art von Kesselanlagen sind die Dampf- und Heißwasserbedingungen sowie die Brennstoff- und die Umweltauflagen. Ebenso wichtig sind die Art und die chemische Zusammensetzung der zu verwendenden Brennstoffe sowie die vorgeschriebenen Emissionsanforderungen für den jeweiligen Anlagenstandort.

KROHNE liefert nicht nur Einzelgeräte wie das OPTISONIC 7300 Ultraschall-Gasdurchflussmessgerät für die Messung des Betriebsdurchflusses oder den ALTOSONIC V12 für die Durchflussmessung entsprechend den Anforderungen für den eichpflichtigen Verkehr, sondern auch komplette Brennstoffanlagen. Der OPTISONIC 3400 3-Pfad-Ultraschall-Wärmezähler misst die zugeführte Energie in Form von Heißwasser und ist mit einem Zertifikat der Klasse 1 MI-004 erhältlich. Der OPTISWIRL 4200 ist ein kostengünstiges Wirbelfrequenz-Durchflussmessgerät für Versorgungsanwendungen und die Überwachung der Energieverteilung in Dampfsystemen. Mit seinem integrierten Druck- und Temperatursensor kann er die Dampfenthalpie messen und auch Nassdampf erkennen. In Kombination mit einem Temperatursensor im Kondensatrücklauf stellt er eine wirtschaftliche Lösung für die Energiemessung in der Dampfverteilung dar, die eine Energie-/Kostenzuteilung unter verschiedenen Teilen der Produktionsanlagen ermöglicht. Darüber hinaus bietet KROHNE komplette Lösungen für die Differenzdruck-Durchflussmessung sowie Mengenumwerter. Zu den ebenfalls verfügbaren Sonderlösungen gehören Venturi-Rohre, kalibrierte Messstrecken mit Messdüsen gemäß ISO 5167 oder ASME MFC 3-M, kompakte Durchflussblenden oder Staudrucksonden für die einfache Durchflussanzeige. Das OPTISONIC 8300 Ultraschall-Durchflussmessgerät eignet sich am besten für Anwendungen, die eine große Durchfluss-Messspanne oder sogar einen bidirektionalen Durchfluss erfordern: Dies wäre beispielsweise bei der Messung der Dampfversorgung von Industrieparks oder anderen Anlagen mit überhitztem Dampf der Fall.