Planung/Auslegung BHKW Industriebetrieb

  • Hallo zusammen,


    im Rahmen meines Praxissemester beschäftige ich mich mit der Planung eines BHKWs zur Eigenstrom- und Dampferzeugung in einem Industriebetrieb. Der Betrieb ist in der Textilbranche angesiedelt und ganzjährig auf Strom und Dampf angewiesen. Derzeit wird Strom von außerhalb bezogen und Dampf selbst hergestellt. Aus Gründen der Wirtschaftlichkeit soll geprüft werden, ob Strom und Dampf nicht zusammen hergestellt werden können.


    Meine Aufgabe ist es die Anage zu planen und Angebote einzuholen.


    Verbrauchsdaten
    Jährlicher Stromverbrauch: 20 GWh
    Jährlicher Dampfverbrauch: 16 GWh

    Derzeitiger Energiebezug:
    Strom beim örtlichen Energieversorger


    Dampf per Kessel, betrieben mit Erdgas über Leitung.
    Heizkessel der 180°C und 140°C-Dampf erzeugt. Bei einem Druck von 8 bar.
    Durchschnittlicher Dampfbedarf 2-4 Tonnen/h


    Die Anlagen sind 6 Tage die Woche non-stop in Betrieb.


    Also meine Bitte an die Experten (und alle anderen): wo fange ich an, was sind die ersten Schritte?


    Vielen Dank


    Oliver

  • Hallo,
    ich als Laie würde zuerst den Ist-Zustand und den Soll-Zustand analisieren.
    wieviel kw Leisung an Wärme und Strom wird benötigt in der "Grundlast"?
    Welche Geräte können dies leisten?
    Dampfturbiene oder BHKW mit Heiswasser und dann Dampf herstellen?
    Wie hoch sind die jährlichen kosten?
    Hat das Gerät Platz in der Wäscherei?
    Gibt es irgendwo noch mehr Einsparungen?....
    Gruß
    Pfleger

  • Also meine Bitte an die Experten (und alle anderen): wo fange ich an, was sind die ersten Schritte?


    In dieser pdf sind ein paar Grundlagen drinnen (Strom+Dampf Seite 41). Wenn es ernst wird, geht man zu einem großen Hersteller und holt sich Hilfe zb Planungsunterlagen. Die sind ein paar Jahre im Geschäft, bieten Schulungen an und wissen wo die Referenzanlagen stehen. :thumbup:

  • Guten Abend,
    Danke vcal für die Info. Die PDF ist sehr gut.



    Dass die Planung und Umsetzung von den Firmen übernommen wird, war auch so gewollt.



    Mich würde nur interessieren, wie das so abläuft. Schreib ich die Hersteller an (welche sind zu empfehlen?) und die kommen dann vorbei und man
    schaut sich das zusammen an?


    Ich würde eben am liebsten soviel wie möglich zuvor erledigen, damit die Kosten für die Firma gering bleiben.


    KW el. sind ziemlich konstant 3,4 MW
    kW therm. ca 2-4 MW


    Welche Geräte dies leisten können, habe ich noch nicht rausgefunden. Es gibt ja stromgeführte und dampfgeführte... welches eignet sich hier besser?


    Dampfturbine oder BHKW ist eigentlich egal. Jährlich summiert sich Dampf und Strom auf ca. 3.5 Millionen EUR.



    Im Prinzip ist es egal, ob BHKW oder Mikrogasturbine etc. Das Ergebnis zählt. Und damit ist eine möglichst hohe Einsparung gewünscht.


    Danke

  • Vor ca. 15 Jahren war ich mal bei einer
    Dampfkesselschulung und habe im Anschluss leider wenig Dampfkessel
    gesehen. Die Schulung war Top da waren verschiedene Referenten von
    Viessmann, Gestra, Grünbeck, SpiraxSarco dabei. Es gab bereits
    Möglichkeiten wo die komplette Regel- und Sicherheitsausstattung via
    Bus
    kommuniziert. Die Schulung hatte Viessmann angeschoben, die
    wären meine ersten Ansprechpartner.



    Neben der Erstellung der Anlage sollte man das
    Betriebspersonal auf die Aufgaben vorbereiten. Bei einigen meiner Anlagen
    gab es da Defizite im Umgang mit der teuren Technik. In der oben
    genannten pdf sind einige Begriffe beschrieben zb Sauerstoffeinbruch,
    Wasseraufbereitung, Absalzung, Abschlammung, Betriebsbuch etc. die
    sollten für den Betreiber keine Fremdwörter sein.

  • Hallo Ratsuchender,


    eine Frage vorneweg: Was studierst Du? - Die Planung einer Dampf-BHKW-Anlage in dieser Größenordnung an einen Studenten zu vergeben, halte ich für mehr als fragwürdig. Allein die Elektroplanung erfordert umfangreiches Detailwissen, das aber in dem Textilbetrieb größtenteils vorhanden sein dürfte.
    Ohne eine Werks-Planung kann in dieser Konstallation nichts Vernüftiges herauskommen. Wenn Du dann auch noch verschiedene Hersteller ins Boot holen könntest, kommen da so verschiedene Angebote heraus, die man nicht tatsächlich vergleichen kann. Ich empfehle dringend von der im Eröffnungsbeitrag unrissenen Aufgabenstellung der umfassenden Planung bis zur Angebotseinholung abzurücken und sich bspw. auf die wirtschaftlichen Aspekte zu beschränken. Dies geht natürlich nicht ohne fundierte Grundlagenermittelung insbesondere in technischer Hinsicht.


    Wie Dir sicherlich bekannt ist, fällt bei motorischen BHKW nur ein kleiner Anteil der Wärme im Hochtemperaturbereich über 100°C (10-25%) an. Dies ist bei Gasturbinen prinzipiell anders, allerdings haben die auch einen geringenen elektrischen Wirkungsgrad. Den Bereich der Dampfturbinen, der bei dem Leistungsbedarf von ca. 2 MW allein für die Dampferzeugung auch in Frage kommen könnte, muss ich allerdings ausklammern.
    Zu allererst wäre zu ermitteln, wie der Wärmebedarf auf die KWK-technologisch bedingten Temperaturbereiche in dem Textilbetrieb verteilt ist (inkl. Lastkurven). Daraus könnte man eine KWK-Technologie für maximale Elektroenergieausbeute sowie die Leistungsklasse ableiten. Daraus wiederum ergeben sich mögliche Hersteller von bspw. BHKW in diesem Leistungsbereich.
    In dieser Leistungsklasse der Wärmeerzeugung könnte man bei günstigen örtlichen Bedingungen auch über eine Dampferzeugung aus Biomasse und Stromerzeugung mittels Dampfturbine (bereits genannt) oder Dampf-Schraubenmotor nachdenken.


    Also wie groß ist der jährliche Erdgasverbrauch und mit welchen Temperaturen wird Heißwasser benötigt?
    Welche Preise sind für die kWh Strom und Gas zu veranschlagen?


    Hast Du diesen Thread schon gelesen?



    Denkmaler

  • Hallo an Alle und erstmal ein großes Danke,




    eine Frage vorneweg: Was studierst Du? - Die Planung einer Dampf-BHKW-Anlage in dieser Größenordnung an einen Studenten zu vergeben, halte ich für mehr als fragwürdig. Allein die Elektroplanung erfordert umfangreiches Detailwissen, das aber in dem Textilbetrieb größtenteils vorhanden sein dürfte.
    Ohne eine Werks-Planung kann in dieser Konstallation nichts Vernüftiges herauskommen. Wenn Du dann auch noch verschiedene Hersteller ins Boot holen könntest, kommen da so verschiedene Angebote heraus, die man nicht tatsächlich vergleichen kann. Ich empfehle dringend von der im Eröffnungsbeitrag unrissenen Aufgabenstellung der umfassenden Planung bis zur Angebotseinholung abzurücken und sich bspw. auf die wirtschaftlichen Aspekte zu beschränken. Dies geht natürlich nicht ohne fundierte Grundlagenermittelung insbesondere in technischer Hinsicht.


    ich studiere Wirtschaftsingenieurwesen. Ich habe mich eventuell unklar ausgedrückt. Die konkrete Planung und Umsetzung wird von Profis durchgeführt.
    Meine Aufgabe ist es, dem Betrieb eine schriftliche Ausarbeitung vorzulegen, in dem verschiedene Möglichkeiten zur Strom- und Dampferzeuung verglichen werden. Dazu muss ich aber verschiedene Angebote mittlerweile vergleichen. Da es bestimmt mehrere Möglichkeiten gibt,







    Wie Dir sicherlich bekannt ist, fällt bei motorischen BHKW nur ein kleiner Anteil der Wärme im Hochtemperaturbereich über 100°C (10-25%) an. Dies ist bei Gasturbinen prinzipiell anders, allerdings haben die auch einen geringenen elektrischen Wirkungsgrad. Den Bereich der Dampfturbinen, der bei dem Leistungsbedarf von ca. 2 MW allein für die Dampferzeugung auch in Frage kommen könnte, muss ich allerdings ausklammern.
    Zu allererst wäre zu ermitteln, wie der Wärmebedarf auf die KWK-technologisch bedingten Temperaturbereiche in dem Textilbetrieb verteilt ist (inkl. Lastkurven). Daraus könnte man eine KWK-Technologie für maximale Elektroenergieausbeute sowie die Leistungsklasse ableiten. Daraus wiederum ergeben sich mögliche Hersteller von bspw. BHKW in diesem Leistungsbereich.
    In dieser Leistungsklasse der Wärmeerzeugung könnte man bei günstigen örtlichen Bedingungen auch über eine Dampferzeugung aus Biomasse und Stromerzeugung mittels Dampfturbine (bereits genannt) oder Dampf-Schraubenmotor nachdenken.


    Ja ich dachte bereits, es würde in Richtung Mikrogasturbine gehen. Gibt es hier auch Experten zu?




    Zu allererst wäre zu ermitteln, wie der Wärmebedarf auf die KWK-technologisch bedingten Temperaturbereiche in dem Textilbetrieb verteilt ist (inkl. Lastkurven). Daraus könnte man eine KWK-Technologie für maximale Elektroenergieausbeute sowie die Leistungsklasse ableiten.



    Bedarf an Dampf/Tonnen pro Monat. Eine Tonne entspricht 758 kWh.
    Januar
    2637
    Februar 3107
    März 2200
    April 1711
    Mai 1166
    Juni 1011
    Juli 1047
    August 464
    September 984
    Oktober 1917
    November 2390
    Dezember 2094



    Wie gesagt Strom ist ziemlich konstant mit einer Benutzungsdauer von 5.900 h



    Also wie groß ist der jährliche Erdgasverbrauch und mit welchen Temperaturen wird Heißwasser benötigt?
    Welche Preise sind für die kWh Strom und Gas zu veranschlagen?


    der jährliche Erdgasverbrauch beträgt ca.1.300.000 Bm³. Heißwasser ist 140°C aber das ist historisch so gewachsen, wichtig sind nur 180°C für den Prozess.


    Die Gesamtkosten umgelegt auf den Verbrauch ergaben Kosten


    Dampf 6ct/kWh
    Strom 12 ct/KWh



    Was haltet Ihr davon, für Anregungen sehr dankbar.


    Viele Grüße


    Oliver