Dampfversorgung mit Erdgas

Die kostengünstigste Erzeugung von Dampf erfolgt im Textilreinigungsgewerbe mit gasbeheizten Schnelldampferzeugern. In größeren Betrieben werden häufig die etwas trägeren, aber leistungsstärkeren Wasserraumkessel eingesetzt. Im folgenden werden einige Hinweise auf den Einsatz von Schnelldampferzeugern gegeben und die beiden Maschinentypen vorgestellt und  verglichen. Zu den zu beachtenden Vorschriften siehe auch die folgenden Seiten. Durch die überwiegenden Vorteile der Schnelldampferzeuger haben sich diese vor allem in Reinigungs- und Wäschereibetrieben bewährt.

Dampfbedarf und Kesselgröße

Je Kilogramm Trockenware (TrW) werden in den Reinigungsmaschinen ca. 0,7 bis 0,9 kg Dampf benötigt. Der Dampferzeuger sollte mindestens auf 75 Prozent des maximalen Dampfbedarfs (Anschlusswert) dimensioniert werden. Der Anschlusswert beträgt ca. 8 kg Dampf/ kg TrW. Neben den eigentlichen Reinigungsmaschinen werden zahlreiche andere Dampfverbraucher in einer Textilreinigung betrieben,  deren Verbrauchswerte wie folgt abgeschätzt werden können:

Hinweise zum Einsatz von erdgasbeheizten Schnelldampferzeugern

Zur Erzeugung kleiner bis mittlerer Dampfmengen in Textilreinigungsbetrieben werden meist Schnelldampferzeuger eingesetzt. Diese als liegende oder stehende Kessel ausgeführten Dampferzeuger besitzen ein geringes Wasservolumen innerhalb des Apparates. Dadurch besitzen Schnelldampferzeuger nur eine geringe Dampfspeicherfähigkeit. Bei einem plötzlichen Dampfbedarf wird der Dampfdruck am Dampferzeuger absinken. Erst durch die Erhöhung der Verbrennungsleistung wird eine größere Dampfmenge erzeugt und der Dampfdruck wieder auf den Sollwert angehoben.


Hierbei ist zu beachten, dass die verschiedenen Dampferzeugerbauarten unterschiedlich lange Zeit benötigen, bis der erste Dampf erzeugt wird, wenn der Brenner vor Auftreten des Dampfbedarfs abgeschaltet hatte. Zur nachträglichen Erhöhung der erzeugten Dampfmenge wird meist die Aufstellung eines zusätzlichen Dampferzeugers betrachtet. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass jeder gasbefeuerte Dampferzeuger einen separaten Abgasschornsteinzug benötigt.


Mit dem Zusatzwasser gelangen gelöste Gase (z. B. Stickstoff, Kohlendioxid, Sauerstoff) in die Dampfanlage. Diese Gase verschlechtern den Wärmeübergang in den Dampfverbrauchern und führen zur Korrosion an den dampfberührten Anlagenoberflächen. Zur Minimierung der Wirkung der gelösten Gase im Zusatzwasser erfolgt im Speisewasserbehälter eine Teilentgasung. Die Löslichkeit der Gase im Wasser nimmt mit Erhöhung der Wassertemperatur stark ab. Beim Sieden des Wassers sind die Gase fast vollständig entwichen. Deshalb ist die Fahrweise des Speisewasserbehälters mit einer Temperatur größer 80°C für die Lebensdauer der Gesamtanlage sehr wichtig.


Wird viel Kondensat aus Dampfverbrauchern, die mit hohen Temperaturen arbeiten (Mangel, Trockner, Finisher), in den  Speisewasserbehälter zurückgeführt, kann die Temperatur des Speisewassers auf über 100 °C ansteigen. Dieser Temperaturanstieg ist auch beim Auftreten eines Defekts am Kondensatableiter zu beobachten. Wertvolle Wärmeenergie geht bei dieser Fahrweise an die Atmosphäre verloren. Diese überschüssige Wärmeenergie lässt sich unter Umständen aber zum Betrieb von Dampfverbrauchern einer geringeren Druckstufe nutzen. Hierfür sind für den konkreten Anlagenbestand Wärmebedarfsbilanzen zu erstellen, um eine sinnvolle Nutzung der Kondensatwärme zu ermöglichen.


In diesem Zusammenhang muss auch noch auf die Kesselspeisepumpe hingewiesen werden. Die Speisepumpe benötigt mit steigender Wassertemperatur und steigender Fördermenge einen höheren Vordruck zur Vermeidung von Kavitation innerhalb der Pumpe. Durch das Auftreten von Kavitation in der Speisepumpe werden Bauteile geschädigt und wiederholte Pumpenreparaturen sind die Folge.

Warmraumkessel

Das Konzept
Großwasserraumkessel sind Flammrohr-Rauchrohrkessel, deren Rohre von Rauchgasen durchströmt und vom Kesselwasser umströmt werden. Eingesetzt werden die Kessel überall wo Heißwasser oder Dampf in gleichbleibend guter Qualität benötigt wird. Grundlagen heutiger Großwasserraumkessel sind Flammrohr-Rauchkessel entweder mit hinterer Rauchgaswendekammer oder mit Rauchgaswendung im Feuerraum. Im zylindrisch liegenden Druckkörper sind Flammrohr, innenliegende wasserumspülte hintere Rauchfaswendekammer, erster Rauchrohrzug und zweiter Rauchgaszug strömungsoptimiert angeordnet. Großwasserraumkessel haben immer genügend Dampfvorrat, auch während plötzlicher Verbrauchsspitzen.


Die neue Ökonomie

  • geringe Abgasverluste; mit Abgaswärmerückgewinnungsmodulen wird eine optimale Brennstoffnutzung erreicht
  • Abstrahlungsverliste verschwindend gering durch hochwertige Wärmeisoliermatten und spezielle Wärmedämmstoffe
  • Einrichtungen zur Brennstoffverbrauchsminderung
  • konstruktive Überlegenheit und sorgfältige Abstimmung aller Komponenten gemäß europäischer Druckgeräterichtlinie

 

Die neue Ökologie
Durch denEinsatz hochentwickelter Feuerungssysteme und sorgfältiger Abstimmung der besten Kessel-Brennerkombination werden gesetzliche Emissionsgrenzwerte deutlich unterschritten. Darüber hinaus werden ständig neueste Erkenntnisse und Techniken für extreme Emissionsarmut genutzt. Feuerungsspezialisten sind Experten für umweltfreundliche Brennertechnik und setzen den höchsten Stand der Technik zur Emissionsminderung um.


Der Betreibernutzen

  • schadtstoffreduzierte Verbrennung
  • geräuscharmer Betrieb
  • umweltschonend
  • Akzeptanz durch Behörden und Kontrollmessungen (CE-geprüft)
  • Öko-Audit-Freundlichkeit
  • weniger Brennstoffverbrauch
  • weniger Stromverbrauch
  • weniger Wärmeverluste
  • weniger Verschleiß
  • in der Summe deutlich verringerte Betriebskosten

Änderung der Überwachungsbedingungen für Dampfkesselanlagen

Mit der Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV) vom 27.09.2002 wurde die bis dahin gültige Dampfkesselverordnung (DampfKV) ersetzt. Ab 01.01.2008 gelten diese Regeln auch für Dampfkesselanlagen, die bis zum 31.12.2002 aufgestellt und zugelassen waren. Hierzu sind unter anderem eine Gefährdungsbeurteilung und sicherheitstechnische Bewerung für

  • die Bereitstellung von Arbeitsmitteln
  • die Benutzung von Arbeitsmitteln und
  • das Betreiben überwachungsbedürftiger Anlagen

zu erstellen und zu dokumentieren.


Für eine sicherheitstechnische Bewertung des Druckgerätes einer Dampfkesselanlage gilt entsprechend Artikel 9 in Verbindung mit Anhang II, Diagramm 5, der Richtlinie über Druckgeräte 97/23/EG folgende Einteilung:

  • Kategorie I – PS (bar) x V (Liter) = max. 50, jedoch PS max. 32 bar
  • Kategorie II – PS (bar) x V (Liter) = max 200, jedoch PS max. 32 bar
  • Kategorie III – PS (bar) x V (Liter) = max 3.000, jedoh PS max. 32 bar und V max. 1.000 l
  • Kategorie IV – alle Druckgeräte mit höheren Grenzwerten entsprechend Kategorie III


Gemäß § 15 BetrSichV sind alle Dampfkesselanlagen in bestimmten Fristen wiederkehrend zu prüfen. Dies gilt auch für die bis zum 31.12.2007 nicht prüfpflichtigen Zwergdampfkessel (Gruppe I, bis 10 Liter Wasserinhalt) und Kleindampfkessel (Gruppe III, bis 50 Liter Wasserinhalt). Es sind je nach Kategorie unterschiedliche Prüffristen und Prüferqualifikationen erforderlich:

  • Anlagen Kategorie I und II sowie III mit Produkt PS (bar) x V (Liter) kleiner 1.000:
    Prüffristen für äußere Prüfung, innere Prüfung und Festigkeitsprüfung müssen auf Grund von Herstellerinformationen sowie Erfahrungen mit der Betriebsweise festgelegt werden. Prüfungen können durch eine sogenannte "befähigte Person" wie zum Beispiel durch den Kundendienst des Herstellers ausgeführt werden.
  • Anlagen Kategorie III mit Produkt PS (bar) x V (Liter) größer 1.000 und Kategorie IV:
    Die Prüffristen sind in Bezug auf
    äußere Prüfung – 1 Jahr,
    innere Prüfung – 3 Jahre,
    Festigkeitsprüfung – 9 Jahre.
    Die Prüfungen mussen durch eine "zugelassene Überwachungsstelle" aufgeführt werden.

 

Zur Vorbereitung der Beurteilungen und Bewertungen sind die erforderlichen Informationen zu beschaffen, zum Beispiel über

  • rechtliche Grundlagen
  • Informationen zu Arbeitsstoffen und zur Arbeitsumgebung
  • vorliegende Geährdungsbeurteilungen und -bewertungen
  • Expertenmeinungen
  • Hersteller- und Lieferanteninformationen
  • Erfahrungen der Beschäftigen und eigene Einschätzungen
  • Betriebsanleitungen
  • Messergebnisse
  • Vorschriften und Regelwerke
  • Fähigkeiten und Eignungen der Beschäftigen

 

Die Ausführungen sind nur ein Auszug in Kurzform zu wesentlichen Punkten zur Anpassung für den Betrieb von älteren Dampfanlagen an die neuen Vorschriften. Sie erfolgen ohne Gewähr und erheben keinen Anspruch auf Vollständigkeit.

 

Die Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV) und die Richtlinie über Druckgeräte 97/23/EG sind zu beziehen beim Carl Heymanns Verlag KG, Luxemburger Straße 449, 50939 Köln. Die Technischen Regeln für Betriebssicherheit (TRBS) können über das Internet bei der Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin unter dem Suchwort TRBS angefordert werden.