Größte ORC-Anlage Deutschlands in Betrieb genommen

Anfang des Jahres wurde im sächsischen Torgau an der Elbe die mit einer elektri-schen Leistung von 3,1 MW größte ORC-Anlage Deutschlands in Betrieb genommen. Zwei ORC-Module der Fa. Adoratec GmbH, Mannheim, produzieren jeweils 1,55 MW und insgesamt 18.000 kW Heizwärme. Der Strom wird nach den Bedingungen des Er-neuerbare Energien Gesetzes (EEG) in das örtliche Netz eingespeist, während die Wärme in Form von Heizwasser mit 90 °C Vorlauftemperatur in zwei Bandtrockner des Pelletherstellers EPC European Pellet Company eingespeist wird. Das Rohmaterial für rund 140.000 t Holzpellets jährlich wird damit auf den notwendigen Trocknungsgrad gebracht.

Das Heizkraftwerk, dass von der EPC Ende 2007 bestellt wurde, befindet sich auf dem Ge-lände des Pelletwerkes in unmittelbarer Nähe zu den Bandtrocknern und damit zur Pellet-produktion. Es war der Wunsch des Bauherrn, die Gesamtleistung auf zwei unabhängig von-einander zu betreibende Energieversorgungslinien aufzuteilen, um im Fall von notwendigen Kesselrevisionen die Produktion mit mindesten 50 % der zur Verfügung stehenden Kapazität weiter betreiben zu können. So wurden zwei Hackschnitzelfeuerungen des Fabrikates Ma-wera mit jeweils 12 MW Feuerungswärmeleistung installiert. Die Wärmeenergie der Rauch-gase wird in neu entwickelten Zweizugerhitzern der Fa. Maxxtec AG und nachgeschalteten Economisern auf einen Thermoölkreislauf übertragen. Das dabei auf eine Temperatur von 320 °C aufgeheizteThermoöl überträgt die Wärme auf zwei Adoratec ORC-Module mit je-weils 1.550 kWe Generatorklemmenleistung, die in einem im Anschluss an das Kesselhaus errichteten Kraftanlagengebäude installiert sind.

Basis für die Auslegung der Kraftwerksleistung war der Wärmebedarf der Bandtrockner von ca. 18.000 kWth, die von der Fa. Stela geliefert wurden. Der relativ hohe Wärmebedarf machte es notwendig, die ORC-Module in einer sogenannten wärmeoptimierten Ausführung zu liefern. Sie sind nicht wie sonst üblich mit dem von Adoratec entwickelten Teilstromsy-stem ausgerüstet. Das Heizwasser, dass die ORC-Module mit einer Temperatur von 87 °C verlässt, wird über rauchgasbeheizte Warmwassereconomiser auf 90 °C nacherwärmt und es werden somit ca. 1.500 kWth zusätzliche Wärmeenergie übertragen. Damit stehen pro ORC-Modul 9.000 kWth zur Verfügung.

Eine weitere Besonderheit der ORC-Module ist die Niederspannungsausführung der Genera-toren. Normalerweise werden die Asynchrongeneratoren der ORC-Anlagen bei Leistungen oberhalb ca. 1 MW statt in 400 V mit einer Spannung von 690 V geliefert. Dieses erfordert in der Regel einen zusätzlich Transformator in der Anlage, über den die mit 400 V betriebenen Anlagenhilfsantriebe gespeist werden können. In Abstimmung mit dem Generatorhersteller ABB konnte Adoratec für dieses Projekt die Generatoren mit der für eine Leistung von 1.550 kWe unüblichen Spannung von 400 V bekommen. Um dieser Sonderausführung und den damit zusammen hängenden Anforderungen gerecht zu werden, wurden die Generatoren in wassergekühlter Ausführung gewählt. Die Wasserkühler sind außerhalb des Kraftanlagen-gebäudes aufgestellt und damit ist gewährleistet, dass die Generatorverlustwärme nicht bei der Auslegung der Gebäudeventilation berücksichtigt werden musste, ein Umstand, der bei diesem System zu Einsparungen geführt hat.

Die Fundamente der ORC-Anlagen mussten wegen des relativ hohen Grundwasserspiegels am Bauort höher gestellt werden. Die als ORC-Zirkulationspumpen eingesetzten mehrstufi-gen Kreiselpumpen der Fa. Sihi Sterling erfordern eine Zulaufhöhe von ca. 3,5 m. Normaler-weise sind deshalb die Pumpengruben ca. 3,5 m tief, im vorliegenden Fall allerdings nur ca. 2.5 m, der restliche Meter Zulaufhöhe wurde durch ca. 1 m hohe Fundamente ausgeglichen.

Die von der Fa. Maxxtec AG gelieferten neu entwickelten Zweizugerhitzer ermöglichen zu-sammen mit den stehenden Feuerungen von Mawera einen sicheren Betrieb auch bei schlechteren Brennstoffqualitäten. Es wird naturbelassener Holzbrennstoff verfeuert, der zu stärkerer Verschmutzung der Rauchgase und erhöhter Aschebildung neigt. Besonderes High-light ist das ebenfalls von Maxxtec entwickelte und patentrechtlich geschützte Airmaxx 4 Kesselreinigungssystem. Mit dieser Anlage können während des Betriebes der Anlage sicher und schonend Staubanhaftungen von den Wärmetauscherflächen entfernt werden. Die Folge ist, dass immerhin 4.000 Stunden Kesselbetrieb garantiert werden können ohne dasßdie Anlage zu Reinigungszwecken gestoppt werden muss. Insgesamt spiegeln die Feuerungen mit den nachgeschalteten Wärmeüberträgern die langjährigen Erfahrungen bei-der Unternehmen im sicheren Umgang mit festen Biobrennstoffen wider.


Verfasser: Hartmut Kiehne, Adoratec GmbH
13.03.2009^

Pressemitteilung: Neuigkeiten auf der LIGNA 09

Adoratec präsentiert neue ORC-Turbine
Nach einjähriger Entwicklungszeit präsentiert Adoratec erstmalig seine neue „reinrassige“ ORC-Turbine der Öffentlichkeit. Unter Mitwirkung erfahrener externer Turbinenfachleute entwickelte und konstruierte der Hersteller von ORC-Anlagen aus Mannheim eine ORC-Turbine, in die die Erfahrungen aus mittlerweile fast zwanzig ausgeführten ORC-Anlagen einflossen und die kompromisslos für die Anforderungen aus der ORC-Technik entwickelt wurde. Die neue Turbine wird künftig in zwei Größen angeboten: AD-A für elektrische Leistungen zwischen 300 und 800 kW, AD-B für 800 bis 2.400 kW.

Die Besonderheiten der neuen ORC-Turbine sind folgende:

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Verwindungssteifes Gehäuse aus hochwertigem Grauguss

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Wartungsfreundlicher Aufbau des Gehäuses, dadurch einfache Zugänglichkeit aller relevanten Teile

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Verbesserter Wirkungsgrad und einfacherer Aufbau

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Modulare Anordnung der Düsengruppen, damit Lagerfertigung möglich für besonders schnelle Reaktionszeiten

Insbesondere der letzte Punkt gestattet Adoratec künftig, die Lieferzeiten für ORC-Module von bisher 10 – 12 Monaten um rund 4 Monate zu verkürzen. Beide Turbinentypen werden mit 3.000 Upm betrieben und unterscheiden sich im Wesentlichen durch unterschiedliche Laufraddurchmesser und die Dampfeinströmung. Während die AD-A mit einem mittigen Zudampfstutzen versehen ist, verfügt die AD-B über zwei tangential angeordnete Zudampfstutzen.

Insgesamt ist man bei Adoratec optimistisch, was die weitere Entwicklung des Marktes für ORC-Anlagen angeht. Neben Anfragen aus europäischen Ländern, die Energieeinspeisegesetze für erneuerbare Energien einführen oder bereits eingeführt haben, kommen verstärkt Anfragen auch aus überseeischen Märkten, die die Vorteile der ORC-Technik im Zusammenhang mit der Erzeugung erneuerbarer Energie entdecken. Hier ist an erster Stelle der US-amerikanische Markt zu nennen, der sich sehr vielversprechend entwickelt. ^

EEG

Seit dem 1.8.2004 hat ein neues EEG (Erneuerbare Energien Gesetz)
in Deutschland Gültigkeit. Eine Zusammenfassung sehen Sie  hier.