Spitzenlast auf engstem Raum

Wenn es um die chemische Oberflächenbehandlung von Metallen und Kunststoffen geht, gilt Chemetall als Produzent und Global Player von Spezialchemikalien als etablierte Größe. Die Aktivitäten des Unternehmens konzentrieren sich dabei auch auf ausgewählte Gebiete der Feinchemie, zu denen auch Lithium- und Cäsiumverbindungen gehören. Im Werk Langelsheim verteilt sich die Produktion auf 20 verschiedene Anlagen mit unterschiedlicher Größe und differierendem Dampfbedarf. „Unser Werk benötigte auf Dauer einen Spitzenlastkessel zur Dampferzeugung, der unseren beiden Hochdruckdampferzeugern künftig als Ausfallreserve zur Verfügung steht“, so Jörg Matzke, Betriebsingenieur, im Bereich Technische Dienste der Chemetall. Die vorhandenen Dampfkessel liefern den Prozess- und Heizdampfbedarf für das Werk Langelsheim. Aufgrund unterschiedlicher Dampfleistungen der vorhandenen Kesselanlagen war die Dampfversorgung des Werkes, insbesondere in Monaten mit hohem Heizdampfbedarf, nicht mehr sichergestellt. Eine dauerhafte Standby-Lösung für die Wintermonate zu finden gestaltete sich aufgrund der örtlichen Gegebenheiten auf Anhieb als sehr schwierig. Die Zugänge und Standortbedingungen zur Installation eines dritten Kessels mit üblichen Maßen hätten zwangsläufig höchst kostspielige Umbaumaßnahmen nach sich gezogen. Darüber hinaus galt es, die bereits vorhandene Infrastruktur zur Dampferzeugung wie Speisewasserbehälter, Entgaser oder die Wasserchemie auch dem weiteren Spitzenlastkessel zugänglich zu machen.

„Ideale bauliche und verfahrenstechnische Voraussetzungen bot der 9,3-t-Spitzenlastkessel von Clayton Industries“, so Matzke. „Diesen konnten wir zweigeteilt über eine bestehende Montageöffnung im Dach ins Innere des Aufstellungsraumes heben. Die vertikale Bauweise kam unseren örtlichen Gegebenheiten sehr zugute. Ein alternativer Großwasserraumkessel mit 8,50 m Länge und 30 t Gewicht hätte indes unkalkulierbare Komplikationen bereitet.“

Der Schnelldampferzeuger vom Typ EG 604–3 mit lediglich 6,9 t Gewicht und einer Gesamthöhe von 5 m, einer Länge von 3 m sowie einer Breite von lediglich 2,10 m konnte ohne weiteres in zwei Hälften angeliefert, positioniert und angeschlossen werden. Die Besonderheit: Der neue Schnelldampferzeuger nutzt gemeinsam mit beiden Hochdruckdampferzeugern den Speisewasserbehälter, wird dadurch auf Temperatur gehalten und erreicht binnen weniger Minuten nach dem Brennerstart seine Volllast.

Die Flamme des Schnelldampferzeugers lässt sich im Verhältnis 1:5 stufenlos modulieren. So ist es beim 9,3-t-Spitzenlastkessel ohne weiteres möglich, den Kessel innerhalb von nur 36 s von Minimal- auf Maximallast zu bringen (hier: von 1,8 auf 9,3 t/h). Gerade bei stark schwankenden Lastverhalten sind diese kurzen Reaktionszeiten Voraussetzung für die wirtschaftliche Erzeugung von Dampf. Sollte das Ganze ein wenig zu schnell gehen, sind die Laständerungen auch in beliebig langsameren Schritten zu vollziehen. Großwasserraumkessel verfügen zwar ebenfalls über solche Möglichkeiten der spontanen Bereitstellung, müssen jedoch einen großen Puffer mit permanenter Energiezufuhr bevorraten. Die Menge an Dampf, die der Schnelldampferzeuger EG 604-3 hingegen vorhält, ist genau auf den Bedarf der Abnehmer zugeschnitten. Wird einmal kein Dampf abgenommen, fahren die Kessel automatisch in den Standby-Modus und schalten dann – falls gewünscht – nach einer vorbestimmten Zeit automatisch ab. Eine weitere Möglichkeit, um kostenintensiven Brennstoff zu sparen.

Zusammen mit dem Schnelldampferzeuger hat Clayton auch zwei Pumpen geliefert, die im Parallelbetrieb laufen. Sollte eine davon ausfallen, ermöglicht die zweite Pumpe eine Aufrechterhaltung des Betriebs bei einer Kessellast von bis zu 60 %. Insgesamt bieten die Pumpen hohe wartungsfreie Standzeiten von bis zu 7500 h. Sie laufen im eigenen Ölbad, sind mit Niveaustandsmeldern ausgestattet, benötigen jedoch keinerlei Stopfbuchsen oder Gleitringdichtungen.

Unter Berücksichtigung der kompakten Bauweise, der kurzen Anfahrzeit und der flexiblen Fahrweise des Kessels kann Chemetall die bestehende Dampferzeugung mit dieser zusätzlichen Einheit selbst unter schwierigen Bedingungen optimal absichern. Sollte zukünftig der kleinere der beiden Hochdruckdampferzeuger im Winter nicht die benötigte Dampfleistung liefern können, ist für schnellen Ausgleich gesorgt.

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Als weltweit operierender Hersteller von Dampf- und Abgaskesseln ist Clayton Industries bereits seit 35 Jahren in Deutschland tätig. Vier Fertigungsstätten befinden sich in den USA, in Mexiko und in Belgien. Über ein globales Vertriebsnetz von 26 Niederlassungen stellt Clayton Servicepersonal für insgesamt drei eigene Produktlinien. Darunter fallen Dampferzeuger für Installationen mit Leistungen von 150 bis 32 000 kg/h sowie Dampfdrücken bis maximal 100 bar, Abgaskessel bzw. -systeme zur Abhitzenutzung für Abgastemperaturen von 200 °C bis 1400 °C sowie Abgasmassenströme von 2000 bis 120 000 kg/h.

Die Dampferzeuger mit eingebautem Überhitzer liefern bei einer Kaltstartdauer von unter fünf Minuten Leistungen von 3 bis 10 MW. Sie produzieren Sattdampf mit Restfeuchten <0,5 % und arbeiten nach dem Gegenstromprinzip. Clayton fertigt die Brenner wie auch die Kessel selbst nach den jeweiligen landes- bzw. europaweit gültigen Vorschriften der Pressure Equipment Directive.

ASME Product Catalog

Produkte und Serviceleistungen von Clayton

Fritz Brandt: Dampferzeuger – Kesselsysteme, Energiebilanz, Strömungstechnik