KWK in der Papierfabrik SCA Hygiene Ortmann (Pernitz/NÖ)

Das Unternehmen:

Die Firma SCA Hygiene Ortmann befindet sich in der Nähe von Wien, beschäftigt ca. 600 Personen und stellt Hygieneprodukte her. Die Produktpalette reicht vom Toilettenpapier über Taschentücher bis zu Servietten.

Aufgabenstellung:

Der Brennstoffausnutzungsgrad der alten Energieanlage betrug im Jahresschnitt nur 55 %. Eine neue auf Gasturbinen basierende Energieversorgung soll diesen Wert auf 79 % erhöhen und damit die Konkurrenzfähigkeit des Standortes erhöhen. Zuverlässigkeit der Dampfversorgung für die Papierproduktion steht dabei an erster Stelle.

Die Anlage:

Die Energieversorgung von SCA Ortmann besteht aus zwei baugleichen KWK-Anlagen und einem Reservekessel (25 t/h Dampf). Jede Linie setzt sich aus einer mit Erdgas betriebenen Gasturbine mit Generator und einem Abhitzekessel mit Zusatzfeuerung zusammen.

Die Gasturbinen der Fa. Tuma Turbomach SA (Schweiz) liefern eine elektrische Leistung von jeweils 4.5 MW, die im Werk verwendet wird. Der elektrische Wirkungsgrad beträgt 28.9 % bezogen auf die Nettoleistung (nach Abzug der Leistung für die Hilfsantriebe). Der Abgasmassenstrom bei Vollast beträgt 20 kg/s und hat eine Temperatur von 485 °C. Die 2 Gasturbinen decken die Grundlast ab, die Spitzen von bis zu 17 MW werden vom öffentlichen Netz bezogen.

In den Abhitzekesseln (Naturumlauf-Wasserrohrkessel) werden 2 x 10.5 t/h Dampf vom Zustand p=16 bar, T=250 °C im Normalbetrieb erzeugt. Durch Zusatzfeuerung wird die Temperatur auf 725 °C erhöht und es können damit bis zu 2 x 22 t/h Dampf erzeugt werden, was einer thermischen Leistung von 18,8 MWth entspricht. Das Abgas verläßt den Abhitzekessel mit 135 °C. Die Speisewassertemperatur beim Eintritt in die Abhitzekessel beträgt 60 °C. Der Frischdampf wird direkt in die angrenzende Papierfabrik geliefert und dient hauptsächlich zur Beheizung von Walzen der zwei Papiermaschinen.

Der Gesamtnutzungsgrad der Anlage liegt im Volllastpunkt bei 86 %.

Der Frischluftbetrieb:

Um flexibel den Dampfbedarf der Papierfabrik zu decken und eine große Ausfallsicherheit zu erzielen, gibt es noch eine zweite Betriebsart neben der oben beschriebenen. Beim Frischluftbetrieb sind die Gasturbinen abgeschaltet und nur die Zusatzfeuerungen in Betrieb. Auch bei dieser Betriebsart werden von den Kesseln 22 t/h Dampf erzeugt. Die Rauchgastemperatur beträgt 570 °C vor den Wärmetauschern, im Abgas beträgt sie 131 °C.

Reservekessel:

Zur Sicherstellung der Dampfproduktion bei Revision der Gasturbinen so wie zur Abdeckung von Lastspitzen ist ein Rauchrohrkessel vorgesehen. Bei einer Dampfleistung von 25 t/h wird ein thermischer Wirkungsgrad von 95% erzielt. Die Dampfparameter sind wie beim Abhitzekessel 16 bar und 250 °C.
Die theoretische maximale Dampfleistung der Anlage beträgt 69 t/h.

Brennstoffversorgung:

Primär wird die Anlage mit Erdgas betrieben, eine Nachrüstung auf Heizöl-Extraleicht ist jederzeit möglich.

Emissionen:

Die Gasturbinen sind mit SoLoNOx - Brennkammern ausgerüstet, die die Einhaltung der strengen Emissionsvorschriften durch die schadstoffarme Verbrennung von Erdgas ermöglichen. Die vom Hersteller garantierten und eingehaltenen Emmissionsgrenzwerte betragen bezogen auf Normzustand und 15 % Restsauerstoff im Abgas:

NOx: 100 mg/Nm3
CO: 80 mg/Nm3
Staub: 5 mg/Nm3