La empresa de gestión de residuos Rems-Murr en Backnang-Neuschöntal en Baden-Württemberg tiene dos nuevas plantas combinadas de energía y calor de bajo consumo en las que se incinera conjuntamente el metano de las plantas de biogás. A partir de 2023, emitirán cinco veces menos óxido de nitrógeno que hoy.

El 23 de octubre de 2019, dos nuevas plantas combinadas de calor y electricidad (CHP) de la empresa municipal de gestión de residuos Rems-Murr (AWRM) entraron en funcionamiento en Backnang-Neuschöntal. Fueron construidos por la empresa ETW Energietechnik GmbH de Moers en Renania del Norte-Westfalia. Para la renovación, los dos viejos motores de gas de la empresa de gestión de residuos fueron reemplazados después de 65,000 horas de operación y más de ocho años de operación. Esto dio como resultado un salto en la eficiencia, que se basa esencialmente en la instalación de motores de gas más grandes y potentes, así como en la tecnología de motores de gas más desarrollada. Además, se logran ahorros de combustible al usar el contenido residual de metano en el aire de escape de los residuos de fermentación.

ETW Energietechnik adoptó un enfoque paso a paso para esto: Primero, se desmantelaron los motores CHP usados ​​con 800 kilovatios (kW) cada uno. En el mismo lugar, la compañía instaló dos nuevos motores de gas más grandes con una potencia eléctrica de 1560 y 1200 kilovatios. Estas son unidades CHP de cada contenedor, es decir, las plantas de energía caben en un contenedor especial que mide 14 por 3.2 por 3 metros.

En primer lugar, está el contenedor CHP „ETW 1560 BG“ con un grupo electrógeno de gas MWM TCG 2020 V16 (potencia eléctrica: 1560 kW, potencia térmica: 1528 kW, consumo de combustible: 3683 kW). El segundo es el contenedor CHP „ETW 1200 BG“ con un agregado de gas MWM TCG 2020 V12 (potencia eléctrica: 1200 kW, potencia térmica: 1153 kW, consumo de combustible: 2804 kW).

En comparación con los antiguos grupos electrógenos, el cambio aumenta la eficiencia eléctrica en casi 1,6 puntos porcentuales: mientras que las unidades CHP usadas tenían una eficiencia eléctrica del 40,4 por ciento, esto ahora asciende al 42 por ciento. La eficiencia general de la planta aumenta ligeramente al 85 por ciento.

El concepto de utilización de calor contribuye significativamente a esta alta cifra. El calor residual de las centrales térmicas de tipo bloque se utiliza para calentar los fermentadores y el edificio en funcionamiento. El exceso de calor residual se pone a disposición de la ciudad de Backnang para secar los lodos de depuradora.

Una característica especial de la planta logra un nuevo salto en la eficiencia: el aire de escape de los residuos de fermentación se agrega al aire de combustión de los motores de gas. Aunque este aire de escape tiene un contenido de metano demasiado bajo (menos del 1.75 por ciento) para ser utilizado directamente en un motor de gas, la planta puede usarlo en un motor de gas. Sin embargo, al mezclarlo con el aire de combustión, se puede utilizar el bajo contenido de metano. Esto tiene una ventaja adicional: este contenido de metano en el aire de combustión no tiene que ser suministrado a través de la tubería de biogás y, por lo tanto, puede guardarse en el lado del biogás.

Para el proyecto piloto, el aire de escape de los residuos de fermentación extraído de los tanques de almacenamiento de fertilizantes líquidos y el tanque de sedimentación de la planta de biogás se limpia mediante una lavadora-secadora de gas y luego se alimenta al suministro de aire de combustión de los motores de gas. Para evitar una mezcla inflamable en el aire de combustión, el aire de escape del residuo de fermentación liberado del sulfuro de hidrógeno (H2S) se controla continuamente mediante un análisis de gases.

La actualización del sistema es sostenible ya que dos cambios esperados en la legislación en Alemania ya se están cumpliendo:

– Uno es el uso de metano residual en el aire de escape de los residuos de fermentación para evitar que escape el gas de efecto invernadero. Este sistema fue diseñado por la empresa de planificación Ingenieurgruppe RUK GmbH de Stuttgart.

– Ya se decidió que las plantas de CHP de 2023 no pueden emitir más de 100 miligramos de óxidos de nitrógeno (NOx) por metro cúbico. Actualmente, este límite superior es de 500 mg / m3. Estos valores se aplican en cada caso con un contenido residual de oxígeno del cinco por ciento. Esto se establece en la Ordenanza sobre instalaciones de combustión de mediano tamaño, turbinas de gas y motores de combustión interna, la 44.a ordenanza federal de control de emisiones (44.a BImSchV), que se actualizó en junio de 2019.

Para evitar la posterior y costosa adaptación del sistema de escape, ambas plantas de cogeneración ya han sido equipadas con modernos convertidores catalíticos de óxido de nitrógeno. Los elementos catalíticos están montados en un soporte cerámico.