Durchflussregelung von flüssigen Abfällen in einem Müllheizkraftwerk

Ein skandinavischer Besitzer und Betreiber von Müllverbrennungsanlagen betreibt ein Müllheizkraftwerk, das einen wichtigen Beitrag zur Bewirtschaftung kommunaler und erheblicher Mengen gewerblicher Abfälle leistet. Die Anlage dient nicht nur der Abfallentsorgung, sondern wandelt den Abfall auch in nachhaltige Energie um, indem sie mit Hilfe einer Dampfturbine bis zu 12 MW elektrische Energie und bis zu 35 MW thermische Energie für Fernwärme erzeugt.

Die ständig steigende Nachfrage nach Abfallverarbeitung und die schwankende Zusammensetzung der Abfälle erfordern ein flexibles und reaktionsschnelles System. Die Sicherstellung einer gleichmäßigen Verbrennung des Abfallmaterials, um den Dampferzeuger effizient zu betreiben, ist eine große Herausforderung. Um dieses Problem zu lösen, initiierte der Betreiber ein innovatives Pilotprojekt, bei dem flüssige Abfälle direkt in den Ofen gefahren werden.

Die Integration dieses Prozesses in das bestehende System war mit erheblichen Herausforderungen verbunden. Die genaue Regelung der in die Brennkammer eingebrachten Abfallmenge, insbesondere wenn flüssige Abfälle zugeführt werden, kann komplex und ineffizient sein. Die Zugabe von Flüssigabfällen muss streng kontrolliert und die Durchflussmenge genau geregelt werden, um einen übermäßigen Einsatz von Flüssigabfällen zu vermeiden und negative Auswirkungen auf den Verbrennungsprozess zu verhindern. Die Aufrechterhaltung des richtigen Gleichgewichts ist unerlässlich, um sicherzustellen, dass die Flammen stabil bleiben und der Verbrennungsprozess nicht gestört wird. Nur wenn die gewünschten Temperaturen in den verschiedenen Verbrennungszonen genau eingehalten werden, kann eine sichere und umweltfreundliche Mitverbrennung von Flüssigabfällen gewährleistet werden. Der Betreiber war daher auf der Suche nach einer genauen und reaktionsschnellen Lösung für die Durchflussregelung, um den Verbrennungsprozess zu optimieren und die Anlagenverfügbarkeit hoch zu halten.

Der Anlagenbetreiber entschied sich für FOCUS-1, um die dem Ofen zugeführte Durchflussmenge an flüssigen Abfällen richtig zu regeln. Dieses intelligente Messventil vereint die Sensorik für Durchfluss, (Differenz-)Druck und Temperatur sowie Aktorik und Regelarmatur in einem Gerät. Mit der Ultraschall- und Differenzdruck-Durchflussmessung erlaubt es sogar eine redundante Durchflussmessung mit zwei unterschiedlichen Messprinzipien. Die kompakte Bauweise ohne zusätzliche Komponenten wie externe Durchflussmessgeräte, Drucktransmitter und Temperaturfühler oder zusätzliche Flansche ermöglicht eine zeitsparende, einfache Installation.

FOCUS-1 ließ sich per PROFINET Kommunikation nahtlos in das bestehende Leitsystem integrieren und ermöglichte eine einfache Inbetriebnahme. Es war keine zusätzliche Programmierung des Regelkreises erforderlich. Das intelligente Messventil regelt die Durchflussmenge autonom, lediglich der Sollwert (d.h. die gewünschte Durchflussmenge) wird von der SPS vorgegeben.

FOCUS-1 hat die hohen Anforderungen des Mitverbrennungsprozesses vollständig erfüllt. Es bietet das integrierte Regel- und Messsystem, das eine präzise Regelung des Flüssigabfallstroms in den Ofen gewährleistet. Auf diese Weise sorgt es dafür, dass sich bei der Beschickung des Ofens ein ausgewogenes Verhältnis von flüssigem zu festem Abfallstrom einstellen lässt. Die Überwachung aller Messungen in Echtzeit hat die Durchflussregelung und die Prozesssicherheit erheblich verbessert. Das All-in-One-System hat mögliche Fehlerquellen reduziert und die Zuverlässigkeit und Betriebszeit der Anlage insgesamt erhöht. Es trägt auf diese Weise zu einer effizienten und umweltfreundlichen Abfallverbrennung bei.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Systemen, die mehrere Komponenten wie Durchflussmessgeräte, Ventile sowie Steuer- und Regeleinheiten erfordern, integriert FOCUS-1 diese Funktionen in einem einzigen Gerät. Dies hat nicht nur die Komplexität beim Kunden reduziert, sondern auch den Installationsprozess vereinfacht. Der Anlagenbetreiber kann den gewünschten Sollwert für FOCUS-1 direkt einstellen, alle Messungen überwachen und eine schnelle und genaue Regelung des Prozesses erreichen. Dies ebnet den Weg für mehr Effizienz und Innovation in der Abfallwirtschaft und Energieerzeugung.