Müllverbrennungsanlagen und Müllheizkraftwerke (MHKW) verarbeiten eine Vielzahl von Materialien, darunter angelieferten Müll, Verbrennungsrückstände, Reagenzien zur Rauchgasreinigung und Sickerwasser. Diese Stoffe stellen unterschiedliche Messherausforderungen dar, wie Staub, Nebel, hohe Luftfeuchtigkeit, Anbackungen, Korrosion und unregelmäßige Materialoberflächen.
Aus diesem Grund benötigen MHKW häufig verschiedene Überwachungstechnologien für unterschiedliche Prozessbereiche. 3D-Radar-Scanning, Radar-Füllstandsmessung, Laser-Scanning und Grenzstandschalter können je nach Material, Betriebsbedingungen und Überwachungsanforderungen ausgewählt werden.
Herausforderungen bei der Überwachung in Müllheizkraftwerken
Müllbunker
Müllbunker enthalten gemischte und unregelmäßige Materialien, die sich ständig verändern. Feuchtigkeit, Nebel, Staub und Gerüche können zudem die visuelle Inspektion erschweren.
Ein 3DPro2300 Radar-Scanner kann die Materialoberfläche erfassen und ein dreidimensionales Modell erstellen, das Informationen über Materialhöhe, Oberflächenverteilung und geschätztes Volumen liefert.
Diese Informationen unterstützen die Bestandsüberwachung im Müllbunker, den Kranbetrieb, die Beschickungsplanung und die Nachverfolgung der Lagerbestände.
Einfülltrichter und Schütten
Nasser, klebriger oder unregelmäßiger Müll kann manchmal zu Brückenbildung, ungleichmäßigem Materialfluss oder leeren Abschnitten in den Zuführsystemen führen.
Hochfrequenz-Radar-Füllstandsensoren der CPR-Serie bieten eine kontinuierliche, berührungslose Füllstandsmessung in geeigneten Trichteranwendungen. Schwingstab-Grenzschalter ergänzen die Radarmessung, indem sie Voll- und Leermeldungen bei Zuständen wie Materialmangel oder Überfüllung liefern.
Flugasche- und Schlackesilos
Flugasche und Schlacke können Feinstaub erzeugen, sich an den Silowänden anlagern oder unebene Materialoberflächen bilden. Eine Einzelpunktmessung spiegelt das gelagerte Material möglicherweise nicht vollständig wider.
Für geeignete Aschehandhabungsanwendungen kann ein 3D-Radar-Scanner die Materialoberfläche kartieren und das gelagerte Volumen berechnen. Radar-Füllstandsensoren und Schwingstabschalter kommen ebenfalls zum Einsatz, wenn eine kontinuierliche Füllstandsmessung und Grenzstandalarme die Hauptanforderungen sind.
Silos für Rauchgasreinigungsadditive
Materialien wie Kalk und Aktivkohle werden in Prozessen der Rauchgasreinigung eingesetzt. Diese trockenen Pulver können Staub erzeugen und weisen oft ein ungleichmäßiges Auslaufverhalten auf.
Die Radar-Füllstandsmessung liefert kontinuierliche Informationen über den Additivfüllstand, während 3D-Scanning in größeren Lagerbereichen zusätzliche Informationen über die gesamte Oberflächentopografie und das geschätzte Volumen bereitstellt. Diese Daten unterstützen die Nachfüllplanung und das Materialmanagement.
Sickerwasser- und Abwassertanks
Sickerwasser und Abwasser stellen andere Herausforderungen dar als trockene Schüttgüter. Korrosive Medien, Schaum und Wasserdampf können die Eignung mancher Messtechnologien beeinträchtigen.
80-GHz-Hochfrequenz-Radar bietet eine berührungslose, kontinuierliche Füllstandsmessung für geeignete Flüssigkeitsanwendungen. Stimmgabel- oder andere Grenzstandschalter bieten zusätzlichen Überfüll- oder Trockenlaufschutz.
Die passende Technologie sollte entsprechend den Flüssigkeitseigenschaften, dem Tankdesign, der Temperatur, der Schaumbildung und der erforderlichen Messgenauigkeit gewählt werden.
Freilager und Materialhallen
Lagerbereiche im Freien können durch Regen, Nebel, Staub und wechselnde Umgebungsbedingungen beeinträchtigt werden. Große Lagerflächen machen zudem manuelle Bestandsaufnahmen zeitintensiv.
3D-Bestandsscanning mit Radar- oder Lasertechnologie liefert automatisierte Informationen über die Materialoberfläche und das geschätzte Volumen. Je nach Systemkonfiguration können Scans periodisch oder kontinuierlich durchgeführt werden, was manuelle Routine-Messungen in schwer zugänglichen Bereichen reduziert.
Intelligente Überwachungstechnologien für Materialbestände
Verschiedene Sensortechnologien liefern unterschiedliche Informationstypen und werden daher häufig ergänzend statt alternativ eingesetzt.
- 3D-Radar-Scanner: Messen Tausende von Raumpunkten über breite Materialtopografien, um echte Volumenmodelle zu erstellen. Unverzichtbar für große Lagerplätze, Müllbunker und stark staubhaltige Silos.
- 80-GHz-Radar-Füllstandsensoren: Bieten eine kontinuierliche Punktmessung mit engem Abstrahlwinkel in engen Trichtern, Additivbehältern und korrosiven Flüssigkeitstanks.
- Grenzstandschalter: Schwingstab- und Stimmgabelschalter dienen als sekundäre Sicherheitssperren, die Überfüllkatastrophen und Pumpentrockenlauf verhindern.
- 3D-Laser-Scanner: Ideal für Freilager oder trockene Lagerhallen, die bei klaren optischen Bedingungen eine hohe räumliche Punktauflösung erfordern.
Für größere Müllheizkraftwerke können diese Technologien mit Pro-Bestandsmanagementsystemen oder Anlagensteuerungssystemen verbunden werden, sofern kompatible Kommunikationsschnittstellen vorhanden sind. Die resultierenden Daten unterstützen die Bestandsverfolgung, Materialdisposition, Beschickung, Ascheaustragung und Additivnachfüllung.
Das Ziel besteht nicht einfach darin, mehr Sensoren zu installieren, sondern für jedes Material und jeden Prozessbereich die geeignete Messmethode auszuwählen.
Hauptvorteile der automatisierten Materialüberwachung
Die automatisierte Materialüberwachung bietet Betreibern regelmäßigere und konsistentere Informationen über den Materialzustand und verringert gleichzeitig die Abhängigkeit von manuellen Routinemessungen.
Für Müllbunker und große Lagerbereiche bieten 3D-Bestandsüberwachungslösungen eine umfassendere Sicht auf die Materialverteilung und das geschätzte Volumen als ein einzelner Messpunkt. Für Trichter, Silos und Tanks liefert die kontinuierliche Radarmessung fortlaufende Füllstandsinformationen, während Grenzstandschalter zusätzliche Voll- und Leermeldungen bereitstellen.
Diese Informationen helfen Betreibern, Veränderungen des Materialzustands zu erkennen, die Bestandsplanung zu unterstützen und die Notwendigkeit zu verringern, dass Personal für Routinekontrollen schwer zugängliche Bereiche betritt.
Wenn Messdaten in Bestandssoftware oder Anlagensysteme integriert werden, tragen sie zudem zu einem datenbasierten Ansatz im Materialmanagement und im täglichen Anlagenbetrieb bei.
