Optimierung des Vorwärmprozesses in Gas-Druckregelanlagen unter betrieblichen Aspekten vor dem Hintergrund des Energieeinsatzes und der Emissionsminderung

In Gas-Druckregelanlagen wird Erdgas ab einem bestimmten Druckniveau bzw. Druckgradienten in Deutschland üblicherweise vorgewärmt, um dem Temperaturgradienten durch den Joule-Thomson-Effekt entgegenzuwirken. Der Vorwärmprozess ist mit Kosten und Emissionen verbunden, die sich durch eine Optimierung und gegebenenfalls einen Verzicht auf die Vorwärmung minimieren lassen. Die zu berücksichtigenden Kriterien und Realisationsmöglichkeiten für Gasaustrittstemperaturen von 0, -5, -10, -20 °C wurden in einem DVGW-Projekt – initiiert durch das Technische Komitee Anlagentechnik – erarbeitet.

Bei Planung, Bau und Betrieb von Erdgasvorwärmanlagen sind eventuelle Energie- und damit Kosteneinsparungen sowie eine Reduktion der CO2-Emissionen auf der Verteilebene möglich, wenn alle Betriebsparameter optimiert sind oder gegebenenfalls angepasst werden. Die CO2- Emissionen können eventuell durch die Einbindung regenerativer Energien weiter vermindert werden. Als Hauptkriterium wird auf die Gasausgangstemperatur aus einer Gas-Druckregelanlage (GDR-Anlage) abgezielt, wobei zusätzlich der notwendige Energieeintrag und damit die Gerätetechnik mitberücksichtigt werden. Den wirtschaftlichen Idealfall stellt ein Verzicht auf die Vorwärmung dar. Folgende Kosten werden wesentlich durch die Erdgas-Vorwärmung verursacht:
 
1. energetische Betriebskosten,
2. Betriebskosten durch Wartung und Instandhaltung sowie
3. Investitionskosten.
 
Hauptziel dieser Arbeit ist die Bestimmung der im Dauerbetrieb minimal technisch möglichen Gasaustrittstemperatur an Gas- Druckregelanlagen, mit dem Ziel, die Erdgas- Vorwärmung nach Möglichkeit einzusparen oder zumindest den hierfür erforderlichen Energieeinsatz und damit CO2- Emissionen zu reduzieren. Dazu werden Entscheidungskriterien dargestellt, mit denen es für den Betreiber oder Planer der Anlage möglich ist, die minimal zulässige Gasaustrittstemperatur – und damit im Umkehrschluss die erforderliche Vorwärmung – in Abhängigkeit verschiedener Kriterien zu ermitteln und festzulegen.
 
 



Copyright: © wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH
Quelle: Heft 07/08 - 2012 (August 2012)
Seiten: 9
Preis inkl. MwSt.: € 4,00
Autor: Dipl.-Ing. Frank Burmeister
Dipl.-Ing. Janina Senner

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