Innerbetriebliche Abwärmenutzung bei der Herstellung von Stärke

Die Crespel & Deiters GmbH & Co. KG produziert in Ibbenbüren Stärke und Stärkeerzeugnisse aus Weizen.

Dafür erzeugt das Unternehmen in einem Kesselhaus mittels gasbefeuertem Wärmeerzeuger Dampf für das 12 bar-Hauptdampfnetz. Vor Umsetzung der Maßnahmen wurde die Restwärme über das Dach des Kesselhauses als Brüdendampf bei 106 °C abgeleitet. Die enthaltene Restwärme wurde nicht genutzt, denn im Kesselhaus befindet sich keine geeignete Wärmesenke.

In einem benachbarten Gebäude findet die Trocknung der Stärke in einem Stärketrockner (ST1) statt. Dieser trocknet in einem kontinuierlichen Prozess ca. 4,3 t Produkt pro Stunde bei einer Temperatur von 170 °C. Die hierfür benötigte Wärme wird aus dem 350 °C heißen Abgas einer Gasturbine bezogen. Um das Abgas der Turbine auf die erforderliche Temperatur zu kühlen, wird kalte Außenluft beigeführt.

Ein zweiter Stärketrockner (ST2) mit einem Durchsatz von etwa 8,6 t Produkt pro Stunde benötigt eine Eintrittstemperatur von 170 °C und bezieht Wärme aus dem heißen Abgas einer Gasturbine sowie aus einem erdgasbefeuerten Brenner. Die Abwärme aus dem Ölkreislauf der Gasturbine ist eine Wärmequelle die vor Umsetzung der Maßnahmen nicht genutzt wurde.

Im Rahmen einer Energieeffizienzanalyse wurde die Stärketrocknung im Stärketrockner (ST1) als potentielle Wärmesenke für die Wärme aus dem Brüdendampf identifiziert. Die Luft für die Trocknung wird nun mittels Kondensationswärme aus dem Brüdendampf vorgeheizt. Dies resultiert in einem geringeren Bedarf an heißem Abgas der Gasturbine.

Das eingesparte Turbinenabgas kann aufgrund des hohen Temperaturniveaus zur Dampferzeugung genutzt werden und ersetzt so einen Teil des hierfür verwendeten Erdgases. Insgesamt werden so 2.400 MWh Erdgas jährlich eingespart.

Durch die Nutzung der im Brüdendampf enthaltenen Restwärme fällt eine größere Menge des Dampfrücklaufs in Form von Kondensat an. Das Kondensat wird in einem Behälter gesammelt und erneut für die Dampferzeugung verwendet. So werden jährlich 2.500 m³ Wasser sowie 250 l Chemikalien für die Aufbereitung des Wassers zur Frischdampferzeugung gespart.

Der zweite Stärketrockner (ST2) ist eine geeignete Wärmesenke für die Wärme, die durch den Ölkreislauf der Gasturbine zur Verfügung steht. Der Ölkreislauf mit einer Zu- und Rücklauftemperatur von 58 °C / 43 °C überträgt über einen Plattenwärmetauscher Wärme an ein Glykol-Wasser-Gemisch, welches eine Zu- und Rücklauftemperatur von 47 °C / 35 °C aufweist. Das Gemisch wiederum wärmt den Luftstrom für den Trockner vor. Der Rest an benötigter Wärme wird weiterhin aus dem heißen Gas der Dampfturbine sowie aus dem Gasbrenner bezogen. Diese Maßnahme spart weitere 2.000 MWh Erdgas jährlich ein.