Abhitzekessel

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Abhitzekessel "recomaxx" in 2-Zug-Bauweise

Maxxtec Abhitzekessel (Heat Recovery Systems) in den Größen und Kapazitäten von 200kWth bis 50MWth 

In modernen Feuerungsanlagen können feste Brennstoffe mit unterschiedlichen Eigenschaften zur Erzeugung thermischer Energie eingesetzt werden. Maxxtec Abhitzekessel und Wärmetauscher übertragen die thermische Energie aus den heißen Rauchgasen in Wärmeträger. Mit diesem Medium kann die thermische Energie auf hohem Temperaturniveau drucklos zu den Wärmeverbrauchern transportiert werden.
 
Maxxtec Abhitzekessel und Wärmetauscher übertragen Energie aus heißen Rauchgasen der Feuerung in den Wärmeträger. Hier wird die Energie aus den heißen Rauchgasen der Feuerung in das Thermoöl übertragen. Im Gegensatz zu Erdöl oder Erdgas haben feste Brennstoffe sehr unterschiedliche Eigenschaften, so unterscheiden sie sich zum Beispiel durch unterschiedliche Feuchte und Heizwerte. Daneben spielen aber auch die unterschiedliche Beimischung von Sand, Erde oder anderen Stoffen eine große Rolle.

Diese stark schwankenden Eigenschaften führen dazu, dass nicht nur an die Feuerungsanlagen hohe Anforderungen gestellt werden um möglichst unterschiedliche Materialien sauber und effizient zu verbrennen, auch die Abhitzekessel müssen eine Reihe besonderer Anforderungen erfüllen um einen wirtschaftlichen und umweltfreundlichen Betrieb der Anlage zu ermöglichen.
 
Bei der Verwendung naturbelassener Brennstoffe haben  sich integrierte Abhitzekessel bewährt. Strahlungs- und Konvektionsheizflächen sind bei diesen Apparten in einem gemeinsamen Gehäuse integriert, was eine kompakte und kostengünstige Ausführung ermöglicht.

Integrierte Abhitzekessel werden seit vielen Jahren als Abhitzekessel in 3-Zug-Kessel konstruiert und zur Prozesswärmeversorgung in Industriebetrieben eingesetzt. Steigende Anforderungen, vor allem durch kontinuierlichen Vollastbetrieb, wie er in Biomasse-Heizkraftwerken üblich ist, haben die Nachteile der konventionellen Abhitzekessel in 3-Zug-Kessel aufgezeigt. 
 
Um die Anforderung im Dauerbetrieb zu erfüllen und die Betriebssicherheit zu erhöhen, hat Maxxtec einen neuen Abhitzekessel in 2-Zug-Bauweise entwickelt. Diese Bauform ist eine Weiterentwicklung der herkömmlichen Abhitzekessel in 3-Zug-Bauweise und bietet vielfältige Vorteile.

Bei herkömmlichen Abhitzekessel in 3-Zug-Bauweise muss zwischen erstem und zweitem Zug eine rauchgasseitige Trennung eingebaut werden. Dies erfordert eine Abdichtung zwischen Rohrkorb und Deckelplatte des Erhitzers. Aufgrund unterschiedlicher Wärmedehnung oder nachlässigem Einbau der Dichtung, z.B. nach einer Kesselreinigung, kam es in der Vergangenheit immer wieder zu Undichtigkeiten in diesem Bereich. Dies kann zu Überhitzungen des Kesselmantels und der Abdichtungszarge führen. Da die Abdichtungszarge üblicherweise am Rohrkorb angeschweißt ist kann sich das Blech bei Überhitzung verwerfen und die daraus resultierenden Spannungen können zu Leckagen am Rohrkorb führen.  
 
Die neuen Maxxtec Abhitzekessel in 2-Zug-Bauweise benötigen keine Abdichtung zwischen den Rauchgaszügen. Überhitzungsschäden durch Fehlströmungen sind daher ausgeschlossen.
 
Abhitzekessel in 3-Zug-Bauweise benötigen eine Umlenkkammer für die Rauchgase zwischen zweitem und drittem Zug. In diesem Bereich liegen die Rauchgastemperaturen noch relativ hoch. Da die Umlenkkammer nicht gekühlt werden kann, besteht die Gefahr, dass der ungekühlte Kesselmantel überhitzt wird, falls die Rauchgase im ersten oder zweiten Zug nicht ausreichend abgekühlt werden, was zum Beispiel durch verschmutzte Heizflächen der Fall sein kann.


Moderne Abhitzekessel in 2-Zug-Bauweise von Maxxtec verfügen über einen gekühlten Kesselmantel durch außen anliegende Rohrschlagen. Erst am Rauchgasaustritt, nachdem das Rauchgas schon komplett abgekühlt ist, wird der Kesselmantel den Rauchgasen ausgesetzt. Die Temperaturen in diesem Bereich sind durch Sicherheitstemperaturbegrenzer überwacht. Eine Überhitzung des Kesselmantels wird somit zuverlässig verhindert.
 
Abhitzekessel in 3-Zug-Bauweise müssen die Rauchgase drei aufeinander folgende Rauchgaszüge passieren, hinzu kommt noch, dass die Rauchgase innerhalb des Erhitzers zweifach umgelenkt werden. Diese Geometrie führt zu relativ hohen Druckverlusten, welche durch hohe Gebläseleistung überwunden werden müssen. Die Rohrkörbe für das Wärmeträgermedium in Drei-Zug-Erhitzern sind üblicherweise hintereinander geschaltet. Das Medium muss also einen Rohrkorb nach dem anderen durchströmen. Hieraus resultiert ein hoher Druckverlust, der ebenfalls durch entsprechend hohe Pumpenleistungen überwunden werden muss.
 
Bei den Maxxtec Abhitzekessel in 2-Zug-Bauweise werden die Rauchgase nur einmal umgelenkt. Die Rauchgaszüge im Konvektionsteil werden parallel durchströmt. Die Rohrkörbe werden von dem Wärmeträger ebenfalls parallel durchströmt. Auf diese Weise fallen die Druckverluste sowohl auf der Gasseite, als auch auf der Wärmeträgerseite deutlich niedriger aus. Die Folge sind niedrige Betriebskosten durch die geringere Stromaufnahme von Rauchgasventilator und Umwälzpumpen.

Die Reinigung der Heizflächen in herkömmlichen Abhitzekessel in 3-Zug-Bauweise beschränkt sich auf die Konvektionsheizflächen und wird über feststehende Reinigungslanzen auf dem Erhitzer und am unteren Umfang des Erhitzers realisiert. Die Druckluft muss also an zwei Stellen des Erhitzers transportiert werden und erfordert somit eine relativ aufwändige Installation. Feststehende Reinigungslanzen blasen Druckluft in sehr hoher Geschwindigkeit immer wieder auf die gleiche Stelle im Abhitzekessel. Je nach Brennstoff kann an diesen Stellen Erosion oder Korrosion auftreten, was zur Beschädigung der Heizflächen bis hin zu Leckagen führen kann. Die Wartung dieser Systeme ist daher enorm wichtig für die Betriebssicherheit und muss gewissenhaft und in kurzen Zeitabständen erfolgen. Feststehende Druckluftlanzen müssen eine große Tiefenwirkung haben um einen möglichst großen Teil des Abhitzekessels abzureinigen. Dies führt zu hohem Verbrauch an getrockneter Druckluft.

 

Maxxtec Abhitzekessel in 2-Zug-Bauweise werden nur von oben gereinigt. Die Reinigung erfolgt mit dem airmaxx4, einem speziell für diese Abhitzekessel entwickelten Reinigungssystem. Die Druckluft wird hierbei direkt an die zu reinigende Stelle herangeführt. Die Gefahr von Schäden durch wiederholtes Anblasen der gleichen Stelle wird so vermieden. Die Reinigungswirkung ist wesentlich verbessert und der Druckluftverbrauch wird erheblich verringert.

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