Optimierung und Umbau der Wärmeverteilung auf dem Klärwerk Kohlfurth
Kurzbeschreibung
Das Klärwerk Kohlfurth mit einer Ausbaugröße von 156.000 EW wird vom Wupperverband betrieben. Aufgrund erheblicher Probleme in der Wärmeverteilung sollte die Hauptwärmeverteilung umgebaut und optimiert werden. Dazu wurde ein neuer dreistufiger „Zortström“-Verteiler eingebaut. An den „Zortström“-Verteiler wurden vier BHKW-Module , ein Heizkessel, ein Pufferspeicher sowie sechs Verbraucher-
Heizkreise angebunden. Die EMSR-Technik der gesamten Wärmeverteilung wurde in diesem Zuge ebenfalls erneuert. Die neuinstallierte Technik sorgt in Verbindung mit einem auf das gesamte Klärwerk abgestimmten Automatisierungskonzept nun für eine optimale und energiesparende Verteilung der Wärme.
Bei der vorhandenen Wärmeverteilung handelte es sich um ein System, welches im Zuge der verschiedenen Ausbaustufen der Schlammbehandlungs- und Gasverwertungsanlagen sukzessiv erweitert wurde. Insgesamt hatte das System hydraulische und verfahrenstechnische Schwachpunkte, die Betriebsprobleme hervorriefen und einen energieeffizienten Betrieb verhinderten.
Daher wurde die Hauptwärmeverteilung im Maschinenhaus der Schlammfaulung grundlegend neu aufgebaut. Der Umbau und die Optimierung der Wärmeverteilung mussten unter laufendem Betrieb in mehreren Schritten erfolgen.
Wesentliche Bestandteile des neuen Systems bildeten ein hydraulisch optimaler Wärmeverteiler mit drei Wärmeebenen in Form eines Zylinders, die Anbindung des vorhandenen Wärmespeichers der BHKW an diesen Hauptverteiler, die Anbindung einer neuen Unterverteilung im Schlammentwässerungsgebäude sowie die Erneuerung der Heizwasserpumpen durch energetisch optimale Pumpen mit bedarfsgerechten Förderleistungen.
Zur Steuerung des Systems wurde der betrieblich genutzte SPS verwendet, hierfür wurde eine Funktionsbeschreibung erstellt.
Technisches Konzept
- Demontage des alten Stangenverteilers und mehrerer hydraulischer Weichen und Ersatz durch den Einbau eines hydraulisch optimierten dreistufigen „Zortström“-Verteilers (Durchmesser: 800 mm, Höhe 1.300 mm, Volumen ca. 600 l), max. Wärmeleistung ca. 2.000 kW
- Hydraulische Einbindung von insgesamt fünf Wärmeerzeugern (4 x BHKW, 1 x Heizkessel), eines Pufferspeichers (V = 5.000 l) und sechs Verbraucher-Heizkreisen
- Montage einer neuen Wärmeunterverteilung im Schlammentwässerungsgebäude als zweistufiger Zortströmverteiler (Durchmesser: 400mm, Höhe: 560 mm, Volumen ca. 60 l) mit drei Heizkreisen
- Ausrüstung von insgesamt 9 Heizkreisen mit entsprechenden Heizwasserpumpen (Förderleistung je Pumpe 3–40 m³/h) und 3-Wege-Mischer
- Einbau von sechs Wärmemengenzählern
- Erneuerung der gesamten zugehörigen EMSR-Technik
- Erstellung eines Automatisierungsprogramms zur optimalen Wärmeverteilung und -nutzung einschl. Wärmepufferfunktion für den Faulbehälterbetrieb
Leistungsumfang
- Fachplanung verfahrens- und maschinentechnische Ausrüstung sowie EMSR-Technik (Lph. 1–3, 5–9)
