Abhitzekessel: Aufbau, Effizienz, Hersteller & Vorteile

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Bildquelle: Viessmann Werke Deutschland

Abhitzekessel (AHK) nutzen die Wärme heißer Abluftströme oder von Abgasen aus der Verbrennung in industriellen Prozessen zur Erzeugung von Dampf oder Heißwasser. Alternativ ist auch die Bezeichnung Abhitzedampferzeuger oder der englische Begriff „Heat Recovery Steam Generator“ (HRSG) geläufig. Wir haben die Informationen zum Wirkungsgrad und zur Funktionsweise der Technik für Sie zusammengestellt.

Funktion von einem Abhitzekessel

Er dient mehrheitlich der Dampferzeugung mittels heißer Abgase. Die benötigten Abgase werden dem AHK aus einem vorgeschalteten Prozess zugeführt. Somit benötigt diese Kraftwerkskomponente keine eigene Verbrennungseinheit.

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Vorteile

Die Nutzung von in industriellen Prozessen anfallenden „Abfallprodukten“ wie Prozess- und Abluftwärme oder heißer Abgase reduziert die Betriebskosten. Dies führt ebenfalls zu einer Senkung des Verbrauchs von klimaschädigenden fossilen Brennstoffen.

Darüber hinaus verbessert die Installation eines Abhitzekessels den Wirkungsgrad der Gesamtanlage, da mittels dieser Technik bis 80 Prozent des Wärme Inputs in Form von Dampfenergie nutbar wird. Um besonders gute Wirkungsgrade zu erzielen, werden Abhitzekessel häufig als Mehrdruckkessel ausgeführt. Hierbei zählen zwei- bis dreistufige Systeme zu den gebräuchlichsten Lösungen.

Aufbau eines Abhitzekessels

In jedem Fall bezieht diese Art von Kessel die Energie zur Dampferzeugung aus einem vorgeschalteten Prozess. Häufig werden Abhitzedampferzeuger in kombinierten Gas und Dampf Kraftwerken eingesetzt. Hierbei nutzt der AHK die Abgase aus dem Betrieb einer Gasturbine bzw. mehreren Gasturbinen oder Verbrennungsmotoren. Auch in modernen Blockheizkraftwerken (BHKW) werden spezielle Abhitzekessel für BHKW eingesetzt.

In Abhängigkeit von der Art des vorausgeschalteten Prozesses können die Systeme zudem mit einer der Entschwefelung oder Entstaubung dienenden Rauchgasreinigung ausgestattet sein. Die Entscheidung zur zusätzlichen Installation einer Rauchgasreinigung hängt in erster Linie von der Reinheit des aus dem vorgelagerten Prozess stammenden Rauchgases ab. So wird beispielsweise bei den relativ schadstoffarmen Gasturbinen oftmals auf die Installation einer solchen Reinigungseinheit verzichtet.

Hersteller für Abhitzekessel

Zu den bekanntesten Herstellern gehört die auf Heiztechnik spezialisierte Firma Viessmann. Diese bietet Abhitzedampferzeuger in zwei unterschiedlichen Bauarten an:

1. Die eine Variante von Viessmann besteht in klassischen AHK, die auf jede Zusatzfeuerung verzichten. Diese Abhitzedampferzeuger nutzen ausschließlich Abgase oder Abluftströme zur Erzeugung von Heißwasser oder Dampf.

2.  Ergänzend hierzu bietet der Hersteller einen Heißwasser- oder Dampferzeuger mit einer kombinierten Abhitzenutzung und Feuerung an. Bei diesen handelt es sich um einen konventionellen Heizkessel, der über eine zusätzliche Abhitzenutzung verfügt.

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Auch die Firma Bosch produziert innerhalb der Sparte Bosch Industriekessel GmbH verschiedene Abhitzekessel-Systeme. Diese gliedern sich in drei unterschiedliche Grundtypen:

1. Zum einen stellt Bosch reine AHK her, die speziell zum Einsatz in Kombination mit Blockheizkraftwerken oder Gasturbinen entwickelt wurden und welche die in diesen Anlagen erzeugte Abwärme zur Erzeugung von Dampf- oder Heißwasser nutzen.

2. Ein zweiter Typ dient der Erzeugung von Prozessdampf im Rahmen einer Anlage mit Kraft-Wärme-Kopplung.

3. Schließlich produziert Bosch ebenfalls einen konventionell befeuerten Wärmeerzeuger her, der um einen zusätzlich Rauchrohrzug zur Abwärmenutzung ergänzt ist.