1. BHKW Deutz MWM G232-V6 ⇒ 1973 - 2001
Einbau Gasmotor (BHKW) Anlage
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Auf die effiziente Verwertung des produzierten Klärgases mit der Schlammbehandlung legt die ARA Untermarch grossen Wert.
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Es soll die Variante installiert werden die wenig Verluste aufweist.
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Als Beispiel: Blockheizkraftwerk (BHKW) Gasmotor direktgekoppelt mit Drehkolbengebläse.
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Mit dem produziertn Klärgas (Methan) der Schlammfaulung haben wir die Möglichkeit.
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Das Klärgas, mit dem Blockheizkraftwerk, in 25 - 28 % Antriebsenergie umzuwandeln.
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Das BHKW liefert zusätzlich 62 - 65 % Wärmeenergie aus dem Kühlwasserkreislauf und Abgaskreislauf mit Wärmetauscher Kreisläufen entnommen werden können.
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Das produzierte Klärgas kann bis zu 90 % genutzt werden.
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Die Variante Direktkoppelung BHKW mit Generator und weiter mit Elektromotor direktgekoppelt mit Gebläse hat zirka 5 - 6 % Umwandlungsverluste.
Die Zielsetzung Betriebsleitung und Zweckverband
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Der Umgang mit der Energie Effizienz
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Die ARA Untermarch legt grossen Wert auf effiziente Nutzung und
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Verwertung des in der Schlammbehandlung produzierten Klärgas mit einer
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Energie Umwandlungsvariante die wenig Verluste aufweist.
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Variante Blockheizkraftwerk (BHKW)
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Blockheizkraftwerk direktgekoppelt, mit Drehkolbengebläse für den
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Luftsauerstoff Eintrag in den Biologiebecken 1 - 4
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Mit Wärmetauscher Motorkühlwasser- und Abgas-Kreislauf nutzen zur
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Aufwärmung des Frischschlammes von 8 - 20°C auf 38°C
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vor dem Eintrag in den Faulraum der Schlammfaulung
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Die Beurteilung der Fachplanung Verfahrenstechnik
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Dies spricht für die gute Fachplanung
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Das Gebläse 16: direktgekoppelt mit BHKW
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und die Auslegung der Luftleistung des Gebläse 16
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Das Gebläse 18: Antrieb mit Elektromotor
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und die Auslegung der Gebläse 18
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Dies spricht gegen die gute Fachplanung
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BHKW: fehlende Regelung der Drehzahl (Luftleistung)
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Gebläse 17: Antrieb fest mit 2 Stufen
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Gebläse 17: fehlende Regelung der Drehzahl (Luftleistung)
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Gebläse 18: fehlende Regelung der Drehzahl (Luftleistung)
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Typenschild technische Daten 1. Blockheizkraftwerk 1973
Bezeichnung:
1. BlockheizkraftwerkBHKW)
Lieferant:
Roediger AG
Fabrikat:
Deutz MWM G232-V6
Betriebsjahre:
1973 - 2001
Baujahr:
1973
Modell:
B95
Typ:
Gasmotor: 6 Zylinder Hubraum: 3.77 Liter
Betriebstunden:
151'239 h
⇒ Ø 5'215 h /Jahr
⇒ Ø 14.28 h /Tag
gekoppelt mit:
Gebläse: 65 kW
Gasverbrauch:
⇒ 30 Nm3/h
Abnahmeprotokoll: 12. Oktober 1973
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1975 - 1984 ⇒ Ø 33 m3/h
Antriebsenergie:
68 kWh (95 PS)
Wärmeenergie:
100 kWh
Lieferumfang Gasmotoraggregat Deutz MWM G232-V6 1973
Gasmotor: 6 Zylinder Hubraumraum: 8.82 Liter Drehzahl: feste 1'500 U / min
Druckumlauf Schmierung mit Zahnradpumpe und Hauptstrom Sieb- und Papierfeinstfilter
Schwungradgehäuse SAE-1 schweres Schwungrad für Gasbetrieb
Auspuffsammelrohr mit Wasserkühlung für zusätzliche Wärmeausnutzung
Mechanische
Unterbrecher
Zündanlage
Direktkoppelung mit Drehkolbengebläse Typ: Aerzen Leistungsaufnahme: 65 kW Luftleistung: 3'100 Nm3 / h bei 1'500 U / min
BHKW Deutz G232-V6 Gasmotor 1973 - 2001

Blockheizkraftwerk (BHKW) Direktkoppelung mit Gebläse
Deutz MWM-G232-V6 Gasmotor kurz nach der Inbetriebnahme
am 13.10.1973

BHKW nach div. Anpassungen: Drehzahlregelung / Zündanlage
Deutz MWM-G232-V6 vor Abbruch: Montag, 29. Oktober 2001
am 08.10.2001
Feststellungen: nach Inbetriebnahme 1973
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Bereits kurze Zeit nach der Inbetriebnahme stellt Betriebsleiter Franz Keiser fest.
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Im Grunde haben die Fachplaner bei der Ausschreibung den wichtigen Fachausdruck nicht benutzt.
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Dieser fehlende Fachausdruck hat Auswirkungen auf den Betrieb der Anlage.
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Dieser Fachausdruck Antriebsart: fehlt ebenfalls bei jedem ausgeschriebenen Gebläse.
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Die Gebläse Antriebsart: mit Drehzahlregulierung
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Hier das Beispiel: Drehkolbengebläse 16, direktgekoppelt am Blockheizkraftwerk Antriebsart: mit Drehzahlregulierung
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Der Fachausdruck fehlt bei jedem ausgeschriebenen Gebläse. Antriebsart: mit Drehzahlregulierung
Massnahmen: Sanierung 1984
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Die ARA Untermarch ist mit einem BHKW ausgerüstet das direktgekoppelt mit dem Gebläse 16 für die Belüftung der Becken 1 - 4 im Einsatz ist.
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Das BHKW ist mit keiner Regulierung der Drehzahl (Luftleistung) in Abhängigkeit des Sauerstoffgehalts der Belüftungsbecken ausgerüstet.
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So kommt es oft während der Nacht vor, dass die Belastung sinkt aber die Gebläseleistung nicht verringert werden kann.
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Das BHKW braucht weil es nicht regelbar ist unnötig viel Klärgas verbraucht bis es zum Abschalten kommt.
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Die andere Möglichkeit ist das BHKW nicht in Betrieb zu setzen und das kleinste Gabläse zu betreiben.
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Dann wird keine Wärmeenergie vom BHKW zur Schlammfaulung geliefert die in diesem Falle durch die Gasheizung ersetzt werden muss.
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In dieser Situation haben wir einen Stromverbrauch in den Nachtstunden und das Klärgas wird vom Gasbrenner aufgebraucht.
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Wenn die Belastung am Morgen wieder steigt braucht das BHKW beim Betrieb zuviel Energie und kommt zum Auschaltpunkt.
Die Gasproduktion liegt heute in der Grössenordnung von 500 bis 700 m3 / h.
Mit dem bestehenden Gasmotor wird zur Zeit maximal 500 m3/h verwertet.
Das Überschussgas wird abgefackelt.
Um die Gasverwertung zu verbessern, wurden folgende Varianten untersucht:
Variante 1:
Umrüstung des bestehenden Gasmotors auf Generatorantrieb, wobei folgende 2 Untervarianten betrachtet wurden:
- Variante lA: Asynchrongenerator
- Variante 1B: Synchrongenerator
1. Aufrüstung des bestehenden Gasmotors mit einer Drehzahlstufenschaltung,
zur besseren Regulierung des Sauerstoffeintrags in die Belüftungsbecken.
2. Anschaffung eines 2. Gasmotors mit Generatorantrieb.
Als Gasmotoren kommen nur Motoren mit niedrieger Drehzahl in Frage.
Der bestehende Gasmotor hat bereits 57'000 Betriebsstunden hinter sich und befindet sich noch immer in ausgezeichnetem Zustand.
Bei guter Wartung können mit diesem Aggregat weitere 50'000 Betriebsstunden oder mehr erwartet werden.
Tabelle Kläranlagenbetrieb 1975 - 1984
Frischschlammfracht 1975:
⇒ 7'451 m3 / Jahr
Gasproduktion 1975:
⇒ 112'497 m3 / Jahr
Laufzeit BHKW 1975:
⇒ 2'021 h / Jahr
Tagesdurchschnitt 1975:
⇒ 5.54 h / Tag
Frischschlammfracht 1976:
⇒ 10'815 m3 / Jahr
Gasproduktion 1976:
⇒ 139'074 m3 / Jahr
Laufzeit BHKW 1976:
⇒ 3'060 h / Jahr
Tagesdurchschnitt 1976:
⇒ 8.36 h / Tag
Frischschlammfracht 1977:
⇒ 11'892 m3 / Jahr
Gasproduktion 1977:
⇒ 159'978 m3/Jahr
Laufzeit BHKW 1977:
⇒ 4'500 h / Jahr
Tagesdurchschnitt 1977:
⇒ 12.33 h / Tag
Frischschlammfracht 1978:
⇒ 12'374 m3 / Jahr
Gasproduktion 1978:
⇒ 176'685 m3 / Jahr
Laufzeit BHKW 1978:
⇒ 6'270 h / Jahr
Tagesdurchschnitt 1978:
⇒ 17.18 h/Tag
Frischschlammfracht 1979
⇒ 12'602 m3 / Jahr
Gasproduktion 1979
⇒ 187'357 m3 / Jahr
Laufzeit BHKW 1979
⇒ 7'040 h / Jahr
Tagesdurchschnitt 1979
⇒ 19.29 h / Tag
Frischschlammfracht 1980
⇒ 12'967 m3 / Jahr
Gasproduktion 1980
⇒ 199'724 m3 / Jahr
Laufzeit BHKW 1980
⇒ 6'600 h / Jahr
Tagesdurchschnitt 1980
⇒ 18.03 h/Tag
Frischschlammfracht 1981
⇒ 13'237 m3 / Jahr
Gasproduktion 1981
⇒ 200'472 m3 / Jahr
Laufzeit BHKW 1981
⇒ 6'358 h / Jahr
Tagesdurchschnitt 1981
⇒ 17.42 h Tag
Frischschlammfracht 1982
⇒ 13'164 m3 / Jahr
Gasproduktion 1982
⇒ 215'610 m3 / Jahr
Laufzeit BHKW 1982
⇒ 8'332 h / Jahr
Tagesdurchschnitt 1982
⇒ 22.83 h / Tag
Frischschlammfracht 1983
⇒ 12'258 m3 / Jahr
Gasproduktion 1983
⇒ 208'196 m3 / Jahr
Laufzeit BHKW 1983
⇒ 8'607 h / Jahr
Tagesdurchschnitt 1983
⇒ 23.58 h / Tag
Frischschlammfracht 1984
⇒ 11'697 m3 / Jahr
Gasproduktion 1984
⇒ 205'253 m3 / Jahr
Laufzeit BHKW 1984
⇒ 8'681 h / Jahr
Tagesdurchschnitt 1984
⇒ 23.72 h / Tag