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Interessen Gemeinschaft Biogasmotoren

Damit Biogasmotoren problemlos laufen

Optimaler BHKW-Betrieb

Optimaler BHKW-Betrieb

8. November 2019 by Michael Wentzke

Gasmotor im Betrieb in Raumaufstellung

Ganztages-Seminare zum Thema „Optimaler BHKW-Betrieb“ stießen in jüngster Zeit auf großes Interesse der Betreiber. Oft wurden auch auf Wunsch  die Themen ergänzt, die beim Flex-Betrieb zu beachten sind.

In den Veranstaltungen stellte sich heraus, dass die Interpretation der Betriebsdaten oft Schwierigkeiten bereitet. Damit fehlen wichtige Informationen, um die Schadenprävention zu unterstützen. Mit den täglich erfassten Betriebsdaten des BHKWs hätte der Betreiber die Chance, frühzeitig gemeinsam mit dem Servicepartner vorbeugend einzugreifen.

Es geht dabei um Gefahren erhöhter Temperaturen in den Kühlkreisläufen und in der Gemischversorgung, die den Betreiber bei Nichtbeachtung viel Geld und ungeplante Stillstände kosten. Beispielhaft seien 6 Einflussfaktoren angesprochen, die in der Praxis immer wieder zu teuren Störungen führen.

1. Betriebstemperaturen in Kühlkreisläufen zu hoch

Hohe Kühlwassertemperaturen führen zu vorzeitiger Materialermüdung im Bereich der Zylinderköpfe, Laufbuchsen und Zündkerzen. Diese Bauteile erreichen früher ihre Verschleißmaße und erhöhen somit die Betriebskosten.  Die Standzeiten dieser Bauteile sind bei den gleichen Motortypen sehr unterschiedlich und weisen auf die unterschiedlichen Arbeitsumgebungen der Motoren hin. Darauf hat schon der Anlagen-Planer und Projektierer einen großen Einfluss. Liefert die Inbetriebnahme des Aggregates keine Betriebstemperaturen im Sollbereich, sind die Wurzeln für vorzeitigen Verschleiß gelegt.

Es gibt mehrere Ursachen für zu hohe Betriebstemperaturen in Kühlkreisläufen, die auch in der zunehmenden Verschmutzung der Wärmetauscher liegen. Deshalb sind die Temperaturänderung der Kühlmedien wichtige Indikatoren für anstehende Reinigungsarbeiten an Wärmetauschern und Notkühlern.

2. Schmieröltemperatur im BHKW-Betrieb zu hoch

Schmieröl kann eine Menge Temperatuerhöhung ertragen, bevor der Schmierfilm reisst. Aber weit davor sind wichtige Additive schon zerstört. Und die Schmierölanalyse zeigt hohe Oxidationswerte, die einen vorzeitigen Schmiereölwechsel erfordern. Die Schmieröltemperatur zeigt ein Sympton an (im Motor herrschen zu hohe Temperaturen) und wirkt selbst auf die zu schmierenden Bauteile mit weniger Leistung als Schmieröl (Additive zerstört) ein.

Auch hier gibt es ein Ursachenbündel, das vom verschlammten Ölkühler bis zur klopfenden Verbrennung des Motors reicht. Oft wirken auch mehrere Ursachen gleichzeitig und erfordern daher eine saubere Auswertung der Motor-Betriebsdaten. Wer zu früh mit der Fehlersuche aufhört, wundert sich dann, dass die Temperatur immer noch zu hoch ist.

3. Hohe Gemischtemperatur führt zur Leistungsreduktion oder zum Totalschaden

Gute Motorsteuerungen schützen den Motor vor zu heißem Gemisch und reduzieren die Motorleistung. Bis die Gemischtemperatur wieder ein erträgliches Temperaturniveau erreicht hat. Wer keine Sensorik hierfür hat, läuft Gefahr, dass zu hohe Brennraum-Temperaturen und -Drücke den Motor massiv schädigen. Dies reicht dann bis zum einzelnen oder gemeinschaftlichen Kolbenfresser und Lagerversagen.

4. Ölnebeldämpfe im Brennraum

Der verborgene Champion mit starker Zerstörungskraft im Motor sind Ölnebeldämpfe. Als starke Brandbeschleuniger führen sie ausnahmslos zu massiven Motorschäden. Den Zustand der Ölnebeldampfabscheidung sauber im Auge zu behalten, ist daher eine wichtige Aufgabe im BHKW-Betrieb. Überhaupt hat Schmieröl nichts im Ansaugtrakt zu suchen, kommt es nun von undichten Turboladern oder von verschlissenen Einlassventilführungen.

Je nach Menge des in den Brennraum eingetragenen Schmieröles werden auch Bauteile im Abgastrakt durch harte Beläge und Ölkohleaufbau geschädigt, wie z.B. der Abgasturbolader.

5. Kondensatabführung

Gerade im Winterhalbjahr ist die Gefahr der Kondensatbildung in der Biogasleitung groß. Wenn durch unzureichende Erwärmung oder Rohrisolierung die Feuchtigkeit im Biogas ausfällt, bekommt im schlimmsten Fall der Motor durch die Wassermenge Schluckbeschwerden. Überdies hinaus erhalten die Komponenten wie Nulldruckregler oder Gemischregler mit dem Kondensat auch Schmutzpartikel, die sich in den empfindlichen Bauteilen ablagern und zu Störungen führen.

Freie Kondensatschächte und regelmäßige Entleerung der Kondensatabzüge von Abgaswärmetauschern sind wichtige Programmpunkte im BHKW-Betrieb, da anderenfalls dort auch große Korrosionsgefahr droht.

6. Biogasaufbereitung im BHKW-Betrieb oft vernachlässigt

Die Qualität der Biogasaufbereitung steht und fällt mit dem Fahren im optimalen Bereich der Aktivkohle. Im Seminar „Optimaler BHKW-Betrieb“ wird genau erläutert, welche Bestandteile (u.a. Sauerstoffgehalt) und Zustandsgrößen (Feuchte und Temperatur) zu einer optimalen Beladungsleistung der eingesetzten Aktivkohle führen. Für Schwefelwasserstoff gilt eine Null-Toleranz-Politik, um Lagerschäden, versauerndes Schmieröl und korrodierte Abgaswärmetauscher zu vermeiden. Die penible Überwachung wird mit höherer Verfügbarkeit des Aggregates und geringeren Betriebskosten (insbesondere Instandhaltung und Ausfallkosten) belohnt.

Technische Betriebsführung erfordert Hand am Puls des Biogasmotors

Die im BHKW-Betrieb gewonnenen Motor-Betriebsdaten geben klare Signale, was für einen weiteren störungsfreien Betrieb zu tun ist. Entweder für den Betreiber selbst oder den involvierten Service-Betrieb. Es gäbe also gute Chancen, die heute noch sehr unterschiedlich hohen Ausfallzeiten und Instandhaltungskosten auf ein günstiges Maß zu reduzieren. Wenn Betreiber und Servicepartner die kontinuierlich gemessenen Daten bewerten und dann rechtzeitig (nicht zu früh oder zu spät) gegensteuern.

Häufig sind es die kleinen Stellschrauben, die oft Wunder wirken und den Alltagsstress mit dem BHKW deutlich reduzieren. Wir unterstützen Betreiber hierin, z.B. mit den schon oben angesprochenen Seminaren, die insbesondere auch für den Flex-Betrieb wichtige Hinweise enthalten. Aktuelle Termine sind hier für Nienburg und Freiberg verlinkt.

 

Aktivkohle, Betriebsdatenanalyse, Betriebsführung, Flexbetrieb, Kühlmittel, Ölanalyse, Wartung Tagged: Betriebsdaten, Betriebstemperaturen, BHKW-Betrieb, Kondensatgefahr, Ölnebeldampfabscheidung, Schmierölanalyse, Wartung

Rückblick auf die Infotage FlexBiogas in Triesdorf und Dorfmark

Rückblick auf die Infotage FlexBiogas in Triesdorf und Dorfmark

13. Juni 2017 by Michael Wentzke

Infotage FlexBiogas in Triesdorf und Dorfmark

Am 24. Mai und am 1. Juni 2017 fanden in Triesdorf und in Dorfmark die Infotage FlexBiogas statt, die die KWK kommt UG mit Adi Golbach und das Fl(ex)perten-Netzwerk um Uwe Welteke-Fabricius ausgerichtet haben. Auf beiden Veranstaltungen fanden sich jeweils mehr als 80 Besuchern ein. Rund ein Drittel der Teilnehmer machten Biogasanlagen-Betreiber aus, zwei Drittel waren den Anbietern von Produkten und Dienstleistungen der Biogasbranche zuzurechnen, darunter befanden sich auch vereinzelt Behördenvertreter.

Die Interessen Gemeinschaft Biogasmotoren hat auf beiden Veranstaltungen den Part übernommen, mit einem einführenden Kurzvortrag und anschließender Moderation die Fragen zum Thema Motorentechnik im Flexbetrieb aus dem Publikum aufzugreifen und mit den anwesenden Vertretern von Motoren- und BHKW-Herstellern zu diskutieren.

Die Diskussion auf beiden Veranstaltungen zeigte ganz deutlich, dass es zu den technischen Randbedingungen des Flexbetriebes noch eine Viezahl von Fragen der Betreiber gibt. Und sie offenbarte, dass sich die Anbieter noch nicht ausreichend mit der Frage beschäftigt haben, wie sich Servicekosten des Biogas-BHKWs im Flexbetrieb darstellen.

Auf die BHKW-Peripherie kommt es an

Ein (Flex-) BHKW hat Schnittstellen zu unterschiedlichen Lieferanten. Diese nehmen die technischen Anforderungen jeweils aus ihrer Perspektive wahr und sollten diese richtig verstehen und mit den passenden Produkten bedienen:

  1. Biogasaufbereitung von der Gaskühlung bis zur Nacherwärmung mit Vorwärmung auch des Aktivkohlefilterbehälters
  2. Entscheidung für ein Konzept der Bereitstellung trockenen, sauberen Biogases: mehrere Biogasaufbereitungsstrecken oder nur eine mit einem Gasspeicher für gebrauchsfertiges Biogas zur Versorgung aller BHKWs?
  3. Motorvorwärmung aus einem Warmwasserspeicher: Stillstandszeiten von 4 bis 20 Stunden bis zum nächsten Start können wirtschaftlich  überbrückt werden

Wenn dann noch Themen der Baugenehmigung und der Stromnetzanbindung sowie ein Ausbau des Gasspeichers etc. hinzukommen, dann sollte jedem Betreiber klar sein, dass ein Flexibilisierungsvorhaben schon in der Projektphase Planung und Entscheidungsfindung Zeit und externe Unterstützung erfordert, wenn es erfolgreich umgesetzt werden soll.

Eine gute Vorbereitung und Planung sichert eine Investitionsentscheidung ab. Es zeigt sich in der Praxis, dass pauschale Empfehlungen zum Maß der Überbauung nicht weiterhelfen, weil die betrieblichen Restriktionen vor Ort (räumliche Gegebenheiten, Netzanbindung, Genehmigung,…) die Entscheidung stark beeinflussen können. Jede Flexentscheidung ist eine Einzelfallentscheidung, die genaues Prüfen erfordert.

Machen Sie sich ein Bild

Die 17 Vorträge aus Triesdorf bedienen alle wichtigen Themen rund um die Flexibilisierung. Es reicht von den regulatorischen Grundlagen der Flexibilisierung über die einzusetzende Technik einschließlich der Wärmeverwertung bis hin zur saisonalen Flexibiliseirung der Biogasproduktion. Einzelne Themen sind mehrfach mit Vorträgen besetzt, sodass sich der Betreiber einen ersten Überblick verschaffen konnte. Hier finden Sie eine Übersicht aller Vorträge.

Bei der Vielfalt der notwendigen Einzelthemen zur Flexentscheidung ist es aus meiner Sicht notwendig, auch eine Hilfestellung für die Bewältigung des Flexprojektes zu geben, das ja immer neben dem Alltag laufen muss, der ja ohnehin für die meisten Betreiber zeitlich sehr beanspruchend ist. Die erste Stufe läuft bis zur Entscheidungsfindung. Die zweite Stufe ist nicht minder wichtig und betrifft die schrittweise Umsetzung des Flexprojektes. Hierzu werden wir Sie in Kürze über einen Vorschlag zur Vorgehensweise informieren.

Wer Interesse an allen (oder einzelnen) Vorträgen hat, die sämtlich von den Autoren auch zum Download freigegeben sind, wird hier fündig. Für Ihre etwaigen Nachfragen oder näheres Interesse stehen Ihnen die Autoren sicherlich gern zur Verfügung. Ziel ist es, dass jeder Betreiber für sich persönlich eine wirtschaftlich tragfähige Flexentscheidung trifft – wie sie auch immer im Ergebnis ausfallen mag. Hierfür leisten die Vorträge einen ersten Beitrag.

Flex-Seminar, Flexbetrieb, Veranstaltung Tagged: BHKW-Betrieb, BHKW-Steuerung, Direktvermarktung, Flex-Fahrplan, FlexBiogas, Flexibilisierung, Gasspeicher, Genehmigung, Projektdurchführung, Servicekosten, Überbauung, Vorschmierung, Wärmepufferspeicher, Warmhaltung, Wirtschaftlichkeitsrechnung

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