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dreizler® oxygen und oxygen plus -
Wirkungsgradoptimierung durch Sauerstoff- und CO-Regelung



Beschreibung O2-Regelung oxygen

Der Feuerungstechnische Wirkungsgrad, also der Grad der Umsetzung von chemisch gebundener Energie in thermische Energie, wird nach Siegert wie folgt berechnet:

Dabei ist qA der Abgasverlust, der entsteht, weil heißes Abgas ungenutzt durch den Kamin entweicht.

Ziel muss es nach dieser Formel sein, die Abgastemperatur soweit wie möglich abzusenken (z.B. durch Abgaswärmetauscher und optimierte Betriebsweise des Kessels) und die Abgasmenge so gering wie möglich zu halten. Dann wird der Abgasverlust auf ein Minimum reduziert.

Für die Abgasmenge setzt nun die Physik Grenzen, denn jeder Brennstoff braucht eine Mindestmenge an Verbrennungsluft, um den Energieinhalt vollständig umzusetzen. Man spricht in diesem Fall von stöchiometrischer Verbrennung oder λ = 1.

Je besser nun die Eigenschaften eines Brenners zu dem gewählten Brennstoff und den Einsatzbedingungen passen, umso näher arbeitet der Brenner an der stöchiometrischen Grenze. Wichtig dabei ist, dass keine unverbrannten Abgasbestandteile wie z.B. CO (Kohlenmonoxid), VOC (unverbrannte Kohlenwasserstoffe) oder Ruß freigesetzt werden.

Nun sind Brenner in der Praxis einer Vielzahl von Umgebungseinflüssen unterworfen, die die Verbrennung und das Verhältnis von zugeführter Verbrennungsluftmenge und Energieinhalt der Brennstoffmenge beeinflussen.

Die größten Haupteinflußfaktoren sind:

  • Beim Brennstoff Erdgas:
    - Heizwertschwankungen des Brennstoffes
    - Mengenänderungen infolge Gasdruckschwankungen

  • Bei der Verbrennungsluft:
    - Schwankungen der Verbrennungslufttemperatur
    - Schwankungen des Luftdrucks

  • Anlagebedingte Änderungen der Verbrennung
    - Schornsteinzug
    - Verschmutzung Lüfterrad etc.

Auch relativ kleine Veränderungen dieser Parameter sorgen dafür, dass sich die Luftverhältniszahl Lambda I ändert. dreizler® oxygen Brenner mit Sauerstoffregelung messen nun den O2-Gehalt im Abgas und optimieren die Luftmenge. Dadurch arbeiten sie stets mit minimalem Lambda I und damit mit minimaler Abgasmenge und maximalem Feuerungstechnischem Wirkungsgrad. Diese Art der O2-Optimierung kann bei fast allen flüssigen und gasförmigen Brennstoffen angewendet werden und spart dem Betreiber zwischen 2-5% Brennstoffkosten pro Jahr. Je nach Anlagengröße amortisiert sich diese Investition innerhalb weniger Monate.

 

Beispiel

marathon Gas- und Kombibrenner mit oxygen

 

Kombinierte O2- und CO-Regelung oxygen plus für Gasbrenner

Bei gasförmigen Brennstoffen gibt es eine weitere Innovation bei dreizler®: Die kombinierte O2- und CO-Regelung.
Der Unterschied zur O2-Regelung besteht darin, dass zusätzlich zum Sauerstoffgehalt auch die Konzentration von unverbrannten Abgasbestandteilen durch eine weitere Abgassonde gemessen wird. Durch die Kombination von O2- und CO-Messung gelingt es, die Verbrennung noch näher an das stöchiometrische Ideal zu bringen und damit die Abgasmenge nochmals zu reduzieren. Trotzdem wird stets sicher gestellt, dass der Anteil an unverbrannten und giftigen Abgasbestandteilen wie z.B. CO (Kohlenmonoxid) eine einstellbare Grenzkonzentration nicht überschreitet.

Das Ergebnis:
Im Vergleich zur reinen Sauerstoffregelung eine nochmalige Brennstoffeinsparung in Höhe von 0,3 - 0,5% durch die nochmals optimierte Verbrennung.


Aufbau O2- und CO-Regelung dreizler® oxygen plus

Die Vorteile der kombinierten O2- und CO-Regelung gegenüber einer reinen O2-Regelung sind:

  • 0,3 bis 0,5% höhere Energieeinsparung durch verbesserte Optimierung in jedem Lastpunkt
  • Besseres Regelverhalten durch deutlich kürzere Einstellzeit
  • Falschluft unabhängig und fehlersicher
  • Es werden keine Hilfsgrößen gemessen, sondern die tatsächlich unverbrannten Bestandteile des Abgases



Zusätzliche Bauteile der O2- und CO-Regelung

Zusätzliche Bauteile der O2- und CO-Regelung sind z.B. die Kombisonde KS1 mit der Messgasentnahmevorrichtung für das Abgasrohr MEV.


Die elektrische Verdrahtung erfolgt nach dem gewohnten dreizler® Qualitätsstandard nach EN 50156-1 mit Schaltschrank direkt am Brenner und auf Wunsch in Schutzart IP 54 und mit Steckerschnittstelle.

Gerne berechnen wir für Ihre Anlage die mögliche Brennstoffeinsparung durch eine dreizler oxygen und oxygen plus O2- und CO-Regelung anhand Ihrer Betriebsdaten:

Bitte senden Sie dieses PDF-Formular an Fax 07424-700990 oder per Mail an technik(at)dreizler.com. Wir freuen uns auf Ihren Kontakt.

dreizler® oxygen und oxygen plus: Brennstoffeinsparung durch optimale Verbrennung.

Ein Beitrag von dreizler hightech low emission in Verbindung mit Lamtec.
Weitere Informationen zu Lamtec finden Sie unter www.lamtec.de.

 

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dreizler® oxygen und oxygen plus -
Wirkungsgradoptimierung durch Sauerstoff- und CO-Regelung



Beschreibung O2-Regelung oxygen

Der Feuerungstechnische Wirkungsgrad, also der Grad der Umsetzung von chemisch gebundener Energie in thermische Energie, wird nach Siegert wie folgt berechnet:

Dabei ist qA der Abgasverlust, der entsteht, weil heißes Abgas ungenutzt durch den Kamin entweicht.

Ziel muss es nach dieser Formel sein, die Abgastemperatur soweit wie möglich abzusenken (z.B. durch Abgaswärmetauscher und optimierte Betriebsweise des Kessels) und die Abgasmenge so gering wie möglich zu halten. Dann wird der Abgasverlust auf ein Minimum reduziert.

Für die Abgasmenge setzt nun die Physik Grenzen, denn jeder Brennstoff braucht eine Mindestmenge an Verbrennungsluft, um den Energieinhalt vollständig umzusetzen. Man spricht in diesem Fall von stöchiometrischer Verbrennung oder λ = 1.

Je besser nun die Eigenschaften eines Brenners zu dem gewählten Brennstoff und den Einsatzbedingungen passen, umso näher arbeitet der Brenner an der stöchiometrischen Grenze. Wichtig dabei ist, dass keine unverbrannten Abgasbestandteile wie z.B. CO (Kohlenmonoxid), VOC (unverbrannte Kohlenwasserstoffe) oder Ruß freigesetzt werden.

Nun sind Brenner in der Praxis einer Vielzahl von Umgebungseinflüssen unterworfen, die die Verbrennung und das Verhältnis von zugeführter Verbrennungsluftmenge und Energieinhalt der Brennstoffmenge beeinflussen.

Die größten Haupteinflußfaktoren sind:

  • Beim Brennstoff Erdgas:
    - Heizwertschwankungen des Brennstoffes
    - Mengenänderungen infolge Gasdruckschwankungen

  • Bei der Verbrennungsluft:
    - Schwankungen der Verbrennungslufttemperatur
    - Schwankungen des Luftdrucks

  • Anlagebedingte Änderungen der Verbrennung
    - Schornsteinzug
    - Verschmutzung Lüfterrad etc.

Auch relativ kleine Veränderungen dieser Parameter sorgen dafür, dass sich die Luftverhältniszahl Lambda I ändert. dreizler® oxygen Brenner mit Sauerstoffregelung messen nun den O2-Gehalt im Abgas und optimieren die Luftmenge. Dadurch arbeiten sie stets mit minimalem Lambda I und damit mit minimaler Abgasmenge und maximalem Feuerungstechnischem Wirkungsgrad. Diese Art der O2-Optimierung kann bei fast allen flüssigen und gasförmigen Brennstoffen angewendet werden und spart dem Betreiber zwischen 2-5% Brennstoffkosten pro Jahr. Je nach Anlagengröße amortisiert sich diese Investition innerhalb weniger Monate.

 

Beispiel

marathon Gas- und Kombibrenner mit oxygen

 

Kombinierte O2- und CO-Regelung oxygen plus für Gasbrenner

Bei gasförmigen Brennstoffen gibt es eine weitere Innovation bei dreizler®: Die kombinierte O2- und CO-Regelung.
Der Unterschied zur O2-Regelung besteht darin, dass zusätzlich zum Sauerstoffgehalt auch die Konzentration von unverbrannten Abgasbestandteilen durch eine weitere Abgassonde gemessen wird. Durch die Kombination von O2- und CO-Messung gelingt es, die Verbrennung noch näher an das stöchiometrische Ideal zu bringen und damit die Abgasmenge nochmals zu reduzieren. Trotzdem wird stets sicher gestellt, dass der Anteil an unverbrannten und giftigen Abgasbestandteilen wie z.B. CO (Kohlenmonoxid) eine einstellbare Grenzkonzentration nicht überschreitet.

Das Ergebnis:
Im Vergleich zur reinen Sauerstoffregelung eine nochmalige Brennstoffeinsparung in Höhe von 0,3 - 0,5% durch die nochmals optimierte Verbrennung.


Aufbau O2- und CO-Regelung dreizler® oxygen plus

Die Vorteile der kombinierten O2- und CO-Regelung gegenüber einer reinen O2-Regelung sind:

  • 0,3 bis 0,5% höhere Energieeinsparung durch verbesserte Optimierung in jedem Lastpunkt
  • Besseres Regelverhalten durch deutlich kürzere Einstellzeit
  • Falschluft unabhängig und fehlersicher
  • Es werden keine Hilfsgrößen gemessen, sondern die tatsächlich unverbrannten Bestandteile des Abgases



Zusätzliche Bauteile der O2- und CO-Regelung

Zusätzliche Bauteile der O2- und CO-Regelung sind z.B. die Kombisonde KS1 mit der Messgasentnahmevorrichtung für das Abgasrohr MEV.


Die elektrische Verdrahtung erfolgt nach dem gewohnten dreizler® Qualitätsstandard nach EN 50156-1 mit Schaltschrank direkt am Brenner und auf Wunsch in Schutzart IP 54 und mit Steckerschnittstelle.

Gerne berechnen wir für Ihre Anlage die mögliche Brennstoffeinsparung durch eine dreizler oxygen und oxygen plus O2- und CO-Regelung anhand Ihrer Betriebsdaten:

Bitte senden Sie dieses PDF-Formular an Fax 07424-700990 oder per Mail an technik(at)dreizler.com. Wir freuen uns auf Ihren Kontakt.

dreizler® oxygen und oxygen plus: Brennstoffeinsparung durch optimale Verbrennung.

Ein Beitrag von dreizler hightech low emission in Verbindung mit Lamtec.
Weitere Informationen zu Lamtec finden Sie unter www.lamtec.de.

 

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