Feuchtemesstechnik in der REA-Gips Produktion

24.04.2017 | von Michael Stoll

Der Einsatz von Feuchtemesstechnik kann bei der Reduzierung der Umweltbelastung von Kohlekraftwerken eine bedeutende Rolle spielen. Im Kohlekraftwerk MPP3 in Rotterdam, Niederlande, wird durch die Reinigung des Rauchgases unter anderem REA-Gips erzeugt. Nach der Rauchgasentschwefelungsanlage des Kraftwerks überwachen und steuern vier Feuchtesensoren die Trocknung des Gipses auf den beiden Vakuumbandtrocknern.

Feuchtemesstechnik in der REA-Gips Produktion

Kohlekraftwerk MPP3 in Rotterdam-Maasvlakte / NL

Mit einer Leistung von 1070MW und einem Nettowirkungsgrad von 46% ist das MPP3 das modernste und größte mit Steinkohle betriebene Kraftwerk Europas. Durch den Einsatz von Kohlepulver produziert das Kraftwerk Dampf mit energetisch, hochwertigen Eigenschaften (285 bar, 600-620°C). Dieser Dampf wird über eine Turbine und einen Generator in Energie umgewandelt. Das “MPP3“ versucht die Umweltbelastung so gering wie möglich zu halten. Die Abgase werden über eine Rauchgasentschwefelungsanlage gereinigt. Die Entschwefelungsanlage arbeitet nach dem äußerst effektiven Nassentschwefelungsprinzip, bei dem als positiver Nebeneffekt REA-Gips entsteht. Des Weiteren kann im „MPP3“ Kraftwerk bis zu 30% Biomasse als Brennstoff hinzugezogen werden. Die Abwärme des Kraftwerks wird in der umliegenden Industrie als Prozess- und Heizwärme genutzt.

REA-Gips Herstellung mit integrierter Feuchtemessung

Zur Entschwefelung wird gebrannter Kalk (CaO) verwendet. Bei diesem Prozess entsteht als Endprodukt Gips (Kalziumsulfat-Dihydrat). Um eine gute Qualität zu gewährleisten, wird der Gips in dem hauseigenen Labor analysiert. Der REA-Gips wird mit einer Feuchte von etwa 10% gehandelt und weiterverarbeitet. Aufgrund der geforderten Restfeuchte und der steigenden Nachfrage von Gips ist eine kontinuierliche und reproduzierbare Messung des Feuchtewertes unverzichtbar. Ferner kann das Anhaften von zu feuchtem Gips im kompletten Prozess vermieden und der nachfolgende Transport optimiert werden.


Weitere Anwendungsmöglichkeiten von Feuchtesensoren für REA-Gips und Gipsfaserplatten


Wie messe ich die Feuchtigkeit bei REA-Gips?

Im Kraftwerk MPP3 werden die Feuchtigkeitswerte anhand eines Online Feuchtemesssystems direkt auf den Vakuumbandfiltern erfasst. Je zwei Sensoren pro Produktionslinie wurden in individuell gefertigte Brückenkonstruktionen verbaut. Diese Vorrichtungen ermöglichen exakte und reproduzierbare Messergebnisse der Restfeuchte zu erhalten. Das Ausgangssignal des Feuchtesensors ist in Echtzeit verfügbar und wird zur Regelung des Vakuumbandfilters verwendet. Das Feuchtemesssystem, mit kapazitivem Messprinzip, wird über die Profibus DP Schnittstelle in das Prozessleitsystem des Kraftwerks eingebunden. Alle Komponenten und Baugruppen der Brückenkonstruktion wurden aus hochwertigem Edelstahl gefertigt. Die Auswerteeinheiten und die restliche Elektrokomponenten des Feuchtemesssystems wurden ebenfalls in Schaltschränken aus Edelstahl verbaut.

Feuchtemesstechnik in der REA-Gips Produktion

Installation der Feuchtesensoren in der REA-Gips Produktion

Einer der wichtigsten Gesichtspunkte bei der Realisierung einer Feuchtemessung ist die richtige Positionierung der Feuchtesensoren. Es ist wichtig eine einigermaßen gleichmäßige Schütthöhe zu gewährleisten und eine konstante Schüttdichte zu halten. Um diese optimalen Bedingungen zu gewährleisten wurden Nivelliervorrichtung im Form von Pflügen vor den Sensoren montiert. Damit die Sensoren bestmöglich über den vorgeglätteten Gips geführt werden, wurden dieser in Schlitten befestigt, die über die Gipsoberfläche gleiten. Über ein Handrad kann die Höhe ein jeden Feuchtesensors und jeder Nivelliervorrichtung schnell und einfach eingestellt werden.

Erfahrungswerte zeigten, dass je nach Breite des Vakuumbandfilters mehrere Sensoren nebeneinander verwendet werden sollten, um einen aussagekräftigen und reproduzierbaren Feuchtewert zu erhalten. Hier wurde je Trocknerlinie ein Feuchtemesssystem mit 2 Sensoren ausgewählt. Ein weiterer Vorteile beim Einsatz mehrerer Sensoren ist die Überwachung der Dichtungslippen des Vakuumbandfilters. Nach Verschleiß oder bei Defekt einer Dichtung kann der Unterdruck über die gesamte Bandbreite nicht mehr aufrecht erhalten werden. Aufgrund dessen wird das Material an den entsprechenden 

Stellen nicht mehr oder nur noch eingeschränkt getrocknet. Die Feuchtesensoren detektieren einen Anstieg der Restfeuchte und geben ein Warnsignal an das Prozessleitsystem weiter.

Anwendungsmöglichkeit einer Feuchtemessung für Gips, REA-Gips und Gipsplatten. Montagevorrichtung für einen Vakuumband Filter nach einer Rauchgasentschwefelungsanlage.
Anwendungsmöglichkeit einer Feuchtemessung für Gips, REA-Gips und Gipsplatten. Montagevorrichtung für einen Vakuumband Filter nach einer Rauchgasentschwefelungsanlage.

Feuchtesensoren für Gips, REA-Gips und Gipsfaserplatten

ACO DMMS Feuchtemesssystem zur Bestimmung des Wassergehalts von Schüttgütern direkt im Produktionsprozess.

DMMS
Digitales Feuchtemesssystem

Feuchtemessung zur Bestimmung des Wassergehalts von Schüttgüter direkt im Produktionsprozess. Die Materialfeuchtesensoren arbeiten nach dem kapazitiven Messverfahren. Messbare Materialien: Pellets, Sägespäne, Biomasse, Hackschnitzel, Kaffe, Gips, Kakao und viele mehr.

AMMS
Kompakter Feuchtemesssensor

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