01 / ELEKTRISCH
Nutzen Sie elektrische Energie.
Machen Sie Strom zum Bestandteil Ihrer Dampfversorgung.
Kombinieren Sie elektrische und brennstoffbefeuerte Dampferzeugung mit direkter Abwärmerückgewinnung und, sofern geeignet, mit Dampfwärmepumpentechnologie. Richten Sie die Gesamtanlage auf Ihren Dampfbedarf, die verfügbare Energie, das nutzbare Wärmepotenzial und Ihre Elektrifizierungsziele aus.
Mit einem Dampfspezialisten sprechen
Machen Sie Strom zum Bestandteil Ihrer Dampfversorgung.
Behalten Sie die brennstoffbefeuerte Erzeugung in Ihrem Energiemix.
Prüfen Sie EGBs und WHRUs, wenn geeignete Abgaswärme verfügbar ist.
Eine hybride Dampfanlage kombiniert sich ergänzende Verfahren zur Dampferzeugung und bietet die Flexibilität, die für den Prozess am besten geeigneten Technologien einzusetzen. Neben elektrischen und brennstoffbefeuerten Erzeugern (mit fossilen Brennstoffen oder Biobrennstoffen) kann Abwärme über EGBs oder WHRUs direkt zurückgewonnen werden, wenn ausreichend heiße Abgaswärme verfügbar ist. Prozesswärme mit niedrigerer Temperatur kann außerdem mithilfe von Dampfwärmepumpentechnologie aufgewertet werden.
Wählen Sie die Kombination, die zu Ihrem Standort passt, statt davon auszugehen, dass jede Anlage jede Technologie benötigt. Dampfbedarf, erforderlicher Druck, verfügbare elektrische Leistung, Brennstoffoptionen, Abwärmequellen und die Integration der Regelung bestimmen, welche Konfiguration für Sie geeignet ist.
Clayton-Abgaskessel (EGBs) gewinnen Wärme aus heißen Abgasen zurück, um Dampf oder Heißwasser zu erzeugen. Geeignete Anwendungen sind unter anderem Motoren, Gasturbinen, Öfen und thermische Oxidationsanlagen.
EGBs gehören zur umfassenderen Kategorie der Abwärmerückgewinnung. Clayton verwendet außerdem den Begriff Waste Heat Recovery Units (WHRUs), unter anderem für Turbinenanwendungen.
In einer passend ausgelegten Hybridanlage kann zurückgewonnene Wärme zusammen mit elektrischer und brennstoffbefeuerter Erzeugung einen Teil des Dampfbedarfs decken und so den zusätzlichen Energiebedarf senken.
Die rückgewinnbare Leistung hängt von Abgastemperatur, Volumenstrom, Betriebsstunden und Dampfanforderungen ab. Die Wärmerückgewinnung ergänzt die ausgewählten Erzeuger und produziert nur dann Dampf, wenn ausreichend Abgaswärme verfügbar ist.
Nicht jede Abwärmequelle ist heiß genug, um über einen EGB oder eine WHRU direkt Dampf zu erzeugen. Industrielle Dampfwärmepumpen bieten einen weiteren Weg: Sie gewinnen Prozesswärme mit niedrigerer Temperatur zurück und heben deren Temperatur mithilfe elektrisch angetriebener Wärmepumpentechnologie auf ein für die Dampferzeugung geeignetes Niveau an.
Clayton entwickelt gemeinsam mit Solid Energy eine Dampfwärmepumpenlösung, die Höchsttemperatur-Wärmepumpentechnologie mit dem Dampferzeugungsmodul von Clayton kombiniert. Derzeit wird ein funktionsfähiger Prototyp getestet und weiterentwickelt, der Dampf mit Drücken von bis zu 4 bar erzeugen soll.
Der Prototyp erreichte unter den getesteten Betriebsbedingungen einen COP von 3,5. Das bedeutet, dass pro Einheit elektrischer Energie, die der Wärmepumpe zugeführt wird, etwa 3,5 Einheiten nutzbarer Wärmeenergie bereitgestellt werden.
Der Prototyp verwendet ein natürliches Kältemittel. Damit werden die für die Dampferzeugung erforderlichen hohen Betriebstemperaturen erreicht, ohne auf herkömmliche synthetische Kältemittel angewiesen zu sein; zugleich unterstützt dies einen Ansatz mit niedrigem Treibhauspotenzial (GWP) bei industrieller Wärmepumpentechnologie.
Mögliche Wärmequellen sind warmes Prozesswasser, Kondensat, Waschwasser und andere Wärmeströme auf niedrigem Temperaturniveau, die andernfalls gekühlt oder abgeleitet würden. Durch Rückgewinnung und Aufwertung dieser Wärme kann die Wärmepumpe den zusätzlichen Primärenergiebedarf für die Dampferzeugung senken. In einem hybriden Dampfsystem kann sie elektrische Dampferzeuger, brennstoffbefeuerte Erzeuger und EGB-/WHRU-Systeme ergänzen.
Die am besten geeignete Kombination hängt von Temperatur und Verfügbarkeit der Abwärme, den erforderlichen Dampfbedingungen, der elektrischen Leistung und dem Betriebsprofil ab.
EGBs und Abwärmerückgewinnung entdecken
WARUM HYBRID?
Wählen Sie eine Betriebsstrategie, die neben Dampfbedarf und nutzbarer Abwärme auch Strom- und Brennstoffkosten berücksichtigt. Wo es sinnvoll ist, können Wärmepumpen zudem Prozesswärme mit niedrigerer Temperatur aufwerten. Mögliche Einsparungen hängen von Tarifen, Wärmeverfügbarkeit, Anlagenleistung und Betriebsprofil ab.
Dimensionieren Sie die elektrische Dampfleistung entsprechend der an Ihrem Standort verfügbaren Leistung. Die brennstoffbefeuerte Erzeugung kann den verbleibenden Bedarf decken, sodass Sie die Elektrifizierung schrittweise umsetzen können.
Machen Sie vor Ort erzeugten erneuerbaren Strom zu einem Bestandteil Ihrer Dampferzeugungsstrategie. Clayton Smart Control unterstützt die automatische Auswahl der Energiequelle auf Basis Ihrer eigenen erneuerbaren Stromerzeugung.
Der Ersatz brennstoffbefeuerten Dampfes durch ausreichend CO2-armen Strom, die Rückgewinnung andernfalls verlorener Wärme und die Aufwertung geeigneter Niedertemperaturwärme können Emissionen senken. Der Nutzen hängt von der Stromquelle, dem vermiedenen Brennstoffeinsatz und dem gesamten Betriebsprofil ab.
Die elektrischen Dampferzeuger von Clayton bieten eine vollständig modulierende Leistung und integrierte Smart Control für den Hybridbetrieb. So kann die elektrische Dampferzeugung auf wechselnden Bedarf und den verfügbaren, vor Ort erzeugten erneuerbaren Strom reagieren.
Bei geeigneter Integration des Energiemanagements kann die Regelstrategie auch Strom- und Brennstoffpreissignale nutzen. Ist Wärmerückgewinnung vorgesehen, muss auch die Abstimmung des EGB/der WHRU mit den anderen Erzeugern geplant werden. Ist eine Dampfwärmepumpe enthalten, muss ihr Betrieb mit den Bedingungen der verfügbaren Wärmequelle, dem Dampfbedarf und der elektrischen Leistung koordiniert werden. Die erforderlichen Verbindungen, Prioritäten und Regelfunktionen werden für jedes Projekt festgelegt.
Für einen Standort mit geeigneter rückgewinnbarer Wärme kann eine mögliche Strategie darin bestehen, direkt EGB-/WHRU-Dampf zu nutzen, wenn heiße Abgaswärme verfügbar ist, oder eine Dampfwärmepumpe einzusetzen, wenn Prozesswärme mit niedrigerer Temperatur aufgewertet werden kann. Elektrische oder brennstoffbefeuerte Erzeugung kann den verbleibenden Bedarf decken. Ändern sich Wärmeverfügbarkeit, Tarife oder Bedarf, passt die vereinbarte Regelung die Verteilung innerhalb der installierten Kapazitäten an.
Der Ansatz von Clayton kombiniert sich ergänzende Technologien rund um den Dampf- und Energiebedarf des Standorts. Elektrische Dampferzeuger ermöglichen eine regelbare elektrische Dampferzeugung. Brennstoffbefeuerte Erzeuger bieten reaktionsschnelle Dampferzeugung und Brennstoffflexibilität. EGBs und WHRUs gewinnen geeignete Hochtemperatur-Abwärme direkt zurück, während die in Entwicklung befindliche Dampfwärmepumpe Möglichkeiten schafft, Prozesswärme mit niedrigerer Temperatur zu nutzbarem Dampf aufzuwerten.
Von einer neuen Dampfanlage bis zur Erweiterung eines bestehenden Systems kann Clayton Vorstudien, Engineering, Installation, Inbetriebnahme und Kundendienst unterstützen. Je nach Projekt können auch skidmontierte und containerisierte Ausführungen geprüft werden.
FAQ
Elektrische Erzeugung, Abwärmerückgewinnung und, sofern technisch geeignet, Dampfwärmepumpentechnologie können nach einer Bewertung der vorhandenen Dampfausrüstung, der elektrischen Leistung, der rückgewinnbaren Wärmequellen, der erforderlichen Dampfbedingungen und der Integration der Regelung in Betracht gezogen werden.
Clayton ist ein weltweit tätiger Hersteller industrieller Dampflösungen. Die europäische Produktion und das Engineering werden seit 1961 in Bornem, Belgien, durchgeführt, wo Clayton of Belgium als EMEA-Hauptsitz und wichtigster Produktionsstandort für Europa, den Nahen Osten und Afrika fungiert. Der globale Hauptsitz der Clayton Group befindet sich in Kalifornien, mit zusätzlichen Produktionsstätten in Mexiko und Europa sowie Tochtergesellschaften in Frankreich, Deutschland, den Niederlanden, Spanien und dem Vereinigten Königreich.
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