EuroWire January 2007

deutsch

Steuerschemen

Alle Bereiche gleich

Gestufte Bereiche

Modulationssteuerung

Jährlicher Treibstoffverbrauch (m 3 )

600.000

482.000

443.600

Jährliche Triebstoffkosten (US$)

$240.000

$192.800

$177.440

Jährliche Ersparnis (über die Steuerung “alle Bereiche gleich”) (US$)

$0

$47.200

$62.560

Tabelle 5 : Mögliche Treibstoffersparnis bei einer 20.000 Jato-Anlage, 80% durchschnittliche Ofenbelastung ▲

Gegensatz zum Bereich 1 aufweisen würden. Die sich daraus ergebende Ofenbetriebsbedingungen bei einer Leistung von 100% und 50% sind in den Tabellen 3 und 4 zusammengefaßt: Der Vergleich zwischen der Tabelle 3 und 4 sowie zwischen Tabelle 1 und 2 zeigt deutlich, daß eine Abstufung des Luftdurchsatzes in den Bereichen den Umfang des zu erwärmenden Luftüberschusses wesentlich reduziert, was wiederum den Wärmwirkungsgrad erhöht. Der daraus herrührende Gasverbrauch je Produktionstonne für den angenom- menen Fall der Luftmenge beträgt nun 22,2m 3 Gas/Tonne bei 100% Leistung und 29,7m 3 Gas/Tonne bei 50% Leistung, was einer Steigerung entspricht von 17,6% und 24,0% über den bereits erwähnten Fall “sämtliche Bereiche gleich”. Weitere Steigerungen der Energieeffizienz können auch erzielt werden, wenn alle Bereiche sowohl Gas wie Luft innerhalb derselben 2 x U mf und 6 x U mf erwähnten Auswahl modulieren können. Das Modulationssystem würde derart eingestellt werden, daß 5-10% Luftüberschüsse durch die Modulationsauswahl geboten werden. Sollte ein Bereich weniger Wärme erfordern, als jene die bei 2 x U mf und 5% Luftüberschuß geboten wird, würde der Luftdurchsatz bei 2 x U mf festgelegt und der Bereich dann entweder nur Gas modulieren oder auf die Gas Ein/Aus-Steuerung übergehen, um die Defluidisierung sowie die Bereichsüberhitzung zu vermeiden. Die sich ergebende Treibstoffmenge je Produktionstonne würde 21,7m 3 Gas/Tonne bei 100% Leistung entsprechen und 24,3m 3 Gas/Tonne bei 50% Leistung, was einer Steigerung entspricht von je 19% und 38% über den Fall “sämtliche Bereiche gleich”.

Im Bild 2 wird der Treibstoffverbrauch je Tonne Draht gegenüber der Produktionsrate für alle drei oben erwähnten Steuerungsschemen dargestellt. Obwohl alle Steuerungsschemen eine Erhöhung des Treibstoffverbrauchs zur Folge haben - während die Ofenbelastung reduziert wird - kann zweifellos eine große Menge Treibstoff unter sämtlichen Betriebsbedingungen mit Einsatz der gestuften Bereichssteuerung sowie der Modulationssteuerung gespart werden. Implementierung Neue Öfen können von Anfang an so entworfen werden, daß sie mit beiden Betriebsarten laufen. Die gestufte Bereichssteuerung kann leicht mit wenigen oder gar keinen Änderungen in der Bauweise des Steuerungs- systems erzielt werden, während die

Modulationssteuerung relativ einfache und kostengünstige Änderungen bei den Treibstoff- und Luftsteuerungen erfordern würde. Bestehende Öfen können ebenfalls leicht umgebaut werden. Ein Ofen, der derzeit mit Ein/Aus- Gassteuerungen läuft, kann einfach umgebaut werden mittels Anpassung der Sandkorngröße, damit der Bereich 1 bei zirka 6 x U mf betrieben wird. Danach würde der Bereich 2 und 3 eingestellt werden, um die gewünschten Fließraten zu erzielen. Der Umbau der Ofenkamine könnte sich als erforderlich erweisen, um das Übertragen von Sand bei höherer Fließrate/ niedrigerer Sandgröße zu vermeiden, selbst wenn man erwarten dürfte, daß in den meisten Öfen die Kamine entsprechen. Es wäre notwendig mit den Ofenherstellern zusammenzuarbeiten, um diese Modernisierungen durchführen zu können.

Bild 2 : Vergleich zwischen Treibstoffverbrauch und Ofenbelastung, mit drei verschiedenen Steuerschemen ▼

93

EuroWire – Januar 2007