Produkte und Komponenten

Polytechnik bietet innovative Lösungen und gesamtheitliche Systeme – speziell zugeschnitten und optimiert auf verschiedenste biogene Brennstoffe und höchste Kundenanforderungen.

Produkte und Komponenten

Polytechnik bietet innovative Lösungen und gesamtheitliche Systeme – speziell zugeschnitten und optimiert auf verschiedenste biogene Brennstoffe und höchste Kundenanforderungen.

Um die in verschiedensten Biomassen gespeicherte Energie möglichst effizient, energiesparend und umweltfreundlich unterschiedlichsten Wärmesystemen zuzuführen, werden innovative Technologien und vielfach bewährte Anlagenkomponenten eingesetzt. 

Um höchste Effizienz und niedrigste Emissionen in jeden Betriebsfall zu garantieren, werden Polytechnik Anlagen individuell für den jeweiligen Brennstoffmix und Anwendungsfall konzipiert. In jedem Betriebszustand analysieren und optimieren computergesteuerte Kontrollsysteme kontinuierlich alle Parameter für einen effizienten Anlagenbetrieb bei niedrigsten Emissionen und höchster Verfügbarkeit. Mittels Prozessvisualisierung werden alle Daten und Parameter verarbeitet und als Bilder, Diagramme und Statistiken dargestellt.

HAUPTKOMPONENTEN und –LEISTUNGEN:

VOM KONZEPT BIS ZUM BETRIEB

Die Planung und der Bau von mit Biomasse befeuerten Energieanlagen ist nicht nur unter technischen Gesichtspunkten oft komplex, weshalb unsere Experten, basierend auf der Erfahrung von über 3,000 Anlagen und den Betrieb von eigenen Heizwerken, unsere Kunden von der Anlagenkonzeption bis zum Betrieb begleiten.

Unter anderem werden hier folgende Leistungen erbracht:

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Anlagenkonzeption basierend auf den Kundenanforderungen, Emissions- und Genehmigungsvorschriften und den zur Verfügung stehenden Abfallströmen/Biomassen.

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Verbrennungsversuche und CFD Simulation (bei Sonderbrennstoffen)

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Verfahrenstechnische Auslegung und Planung

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3D-Detailplanung der Gesamtanlage

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Detailberechnungen von Anlagenkomponenten

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Detail- und Fertigungszeichnungen von wesentlichen Einzelkomponenten

N

Herstellung der Anlagenkomponenten in eigenen Polytechnik-Werken und bei ausgesuchten und langjährigen Partnern

N

Transportgerechte Verpackung und Versand zu unseren Kunden weltweit

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Anlageninstallation entweder mittels beigestelltem Bauleiter(n) oder unter Komplettverantwortung von Polytechnik

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Rohrleitungs- und Elektroinstallationen

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Anlagentest und -inbetriebnahme

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Betreiberschulungen und Anlagenübergabe

N

Anlagenservice und -optimierungen

BRENNSTOFFFÖRDERUNG und
-LAGERUNG

Unser Polytechnik-Leistungsspektrum von der Planung bis zum Anlagenbetrieb umfasst die gesamte Brennstofflogistik von der Zwischenlagerung bis zur Aufgabe in den Brennraum. Basierend auf den Erfahrungen von tausenden Anlagen und dutzenden Brennstoffen werden Silo-, Bunker-, Lager- und Fördertechnik individuell und kundenspezifisch konfiguriert.

BRENNSTOFFFÖRDERUNG

Speziell auf die jeweilige Brennstoffcharakteristik und Betriebsweise abgestimmten Förder- und Dosiersysteme garantieren eine problemlose und energieeffiziente Zuführung von unterschiedlichsten Biomassen zur Energieanlage. 

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Vibrations-, Trogketten- und Gurtförderer

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Schneckenförderer und -beschickungen

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Hydraulische Förder- und Einschubsysteme

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Sortier- und Siebanlagen

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Magnetabscheider

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Rückbrandsicherungen

BRENNSTOFFLAGERUNG

Abhängig von Volumen, Fördermaterial und Rahmenbedingungen werden unter anderem folgende Austragsysteme erfolgreich eingesetzt:

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Hydraulische Schubböden

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Rund- und Rechtecksiloaustragungen

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Kransysteme

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Toploader

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Raumaustragungen

FEUERUNGSANLAGE

Die umweltfreundliche, erfolgreiche und zuverlässige energetische Nutzung von Holz- und Biomasseabfallströmen erfordert jahrzehntelange Erfahrung und speziell konzipierte Verbrennungs- und Feuerungssysteme. Speziell bei verunreinigten und/oder Brennstoffen mit niedrigem Heizwert haben sich adiabate Feuerungsanlagen mit wassergekühlten Rostsystemen durchgesetzt.

Basierend auf jahrzehntelanger Erfahrung und innovativer Forschung und Entwicklung werden unterschiedlichste Trocknungs-, Vergasungs- und Verbrennungssysteme zur energetischen Nutzung von Biomassen eingesetzt.

Durch eine vollautomatische Brennstoffregelung wird die Biomasse optimal über das Verbrennungssystem verteilt. Verfahrens- und anlagentechnisch in mehrere Bereiche unterteilt, wird das Brennmaterial für die Entgasung und anschließende Verbrennung im System vorgetrocknet. Speziell auf die jeweiligen Zonen abgestimmte Luft- und Abgasventilatoren garantieren eine optimale Temperaturführung und Vermischung der Pyrolyse- und Verbrennungsgase mit Sauerstoff und dadurch einen vollständigen Ausbrand, niedrigste Emissionen und höchste Wirkungsgrade.

VERBRENNUNGSSYSTEME

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Luft- und wassergekühlte Flach- und Treppenroste

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Muldenfeuerungen und Kombinationen

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Stationäre Wirbelschicht

ADIABATE FEUERUNGEN

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Gleich-, Gegen und Mittelstromfeuerungen

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Ein-, Zwei-, und Mehrzugfeuerungen

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Holzvergaser

KESSELTECHNIK

Um die Energie von heißen Abgasen aus der Brennkammern auf das Wärmenutzungssystem zu übertagen, stellt Polytechnik im Bereich der Kesseltechnik eine breite Leistungspalette von robusten und langlebigen Kesselanlagen zur Verfügung. Um höchste Wirkungsgrade über den gesamten Lastbereich zu gewährleisten und um geringe Betriebs- und Wartungskosten zu garantieren, werden die Wärmetauscher mit automatischen Heizflächenabreinigungssystemen ausgestattet.

KESSELBAUARTEN

N

Wasser- und Rauchrohrkessel

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Thermoölkessel

N

Ein-, Zwei-, und Mehrzug-Bauweise

WÄRMETRÄGER

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Warmwasser (bis 105°C)

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Heißwasser (bis 200°C)

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Sattdampf (bis 68 bar)

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Niederdruckdampf (bis 1 bar)

N

Überhitzter-/Heißdampf (bis 480°C)

N

Thermoöl (bis 320°C)

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Warm-/Heißluft

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Heißgas

BETRIEBSARTEN

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Mit oder ohne ständige Beaufsichtigung

AUSFÜHRUNGSNORMEN

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Europäischer Druckgeräterichtlinie PED 2014/68/EU

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PB10-574-03

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EN 12952

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EN 12953

ENTASCHUNGSSYSTEME

Die bei der Verbrennung von Holz und Biomasse anfallenden Aschen werden aus dem System vollautomatisch über verschleißarme Systeme ausgetragen und Behältern bzw. Siloanlagen zur Zwischenlagerung zugeführt.

Folgende Systeme haben sich an Polytechnik-Anlagen als äußerst zuverlässig und wartungsarm erwiesen:

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Aschenabsperrklappen

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Vibrations-, Gurt- und Trogförderer

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Schneckenförderer

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Aschenkonditionierungs- und Sortieranlagen

AUTOMATISIERUNGSTECHNIK

Steuerung und Regelung der Polytechnikanlage

Die vollautomatische Steuerung und Regelung der Energieanlage erfolgt über eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS), welche unter anderem Einflüsse von Sauerstoff, Feuerraumtemperatur, Rauchgasrückführung, Gas- und Verbrennungslufttemperatur, Materialmenge und -feuchtigkeit, Vorlauf- und Rücklauftemperatur, Dampf- und Systemdruck und Abnahme der einzelnen kundenseitigen Verbraucher in Befehlssignale weiterverarbeitet.

Der Anlagenbetrieb funktioniert vollautomatisch, von der Zuführung der Biomasse bis hin zur Steuerung der Energieerzeuger, abgestimmt auf den Bedarf der kundenseitigen Energieabnehmer.

Modellbasierte Regelung (MBR)

Polytechnik ist derzeit der einzige weltweite Anbieter einer funktionierenden modelbasierenden Anlagenregelung.

Diese von uns entwickelte und bereits mehrfach eingesetzte Regelung verwendet ein physikalisches Modell der Feuerung und der Wärmetauscher, um die benötigten Stellgrößen (Ventilator Drehzahlen, Klappenstellungen, Brennstoffzuführung, etc.) intern möglichst genau vorauszuberechnen. Folglich müssen nur mehr die geringen Abweichungen zwischen dem Berechnungsmodell und der realen Anlage durch die Reglungssysteme abgeglichen werden, wodurch vorgegebene Sollwerte genauer eingehalten werden können.

Änderungen der Brennstoffeigenschaften werden durch die Regelung automatisch erkannt und berücksichtigt, welche die Stabilität des Anlagenbetriebs sicherstellt. Eine Brennstoff- und damit Betriebskostenersparnis von 3 bis 5%, verglichen mit herkömmlichen Regelungen, wurde bei Vergleichsmessungen nachgewiesen.

PROZESS- und ANLAGENVISUALISIERUNG

Die Visualisierung von Anlagen und Prozessen wird auch als Schnittstelle zwischen Mensch und Maschine (HMI) bezeichnet. In erster Linie geht es Polytechnik darum, die Bedienung der Anlage für unser Kunde so benutzerfreundlich wie möglich zu gestalten. Alle Anlagenparameter werden auf Wunsch durch Polytechnik’s Prozessvisualisierung verarbeitet und in einzelnen Bildern sowie ineinander übergreifenden Diagrammen und Statistiken festgehalten:

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Vollgrafisches Visualisieren der Prozessabläufe und -zustände

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Feuerraumkameras

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Bedienen der Anlage über Polytechnik’s Bedienoberfläche mit eigenem Menü und Symbolleisten

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Archivieren von Messwerten und Meldungen in einer Prozessdatenbank

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Melden und Quittieren von Ereignissen

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Protokollieren von aktuellen Prozess- und erfassten Archivdaten

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Verwaltung der Benutzer und ihrer Zugriffsberechtigungen.

Die schematisch erfassten und gespeicherten Anlagenkomponenten ermöglichen, in einfacher und übersichtlicher Form, den Überblick über den Zustand und die Funktionen einzelner Anlagenteile und der Komplettanlage. Alle, auch noch so geringen Abweichungen von den vorgegebenen Parametern werden angezeigt und automatisch in den vorgegebenen Sollzustand zurückgeführt.

Durch diese Art der Visualisierung ist nicht nur die Darstellung am Bildschirm oder Bedienteil, sondern auch Veränderungen und Sollwertänderungen sämtlicher Parameter über Fernzugriff (Computer, Smartphone, Tablett, etc.), bei Bedarf möglich.

ABGASREINIGUNG und KONDITIONIERUNG

Je nach Brennstoff, Anlagengröße und Kundenanforderung sind üblicherweise die Abgase aus Biomasseenergieanlagen zu reinigen, bevor sie über die Kaminanlage ins Freie gelangen.

Inhaltstoffe, welche üblicher Weise reduziert, beziehungsweise deren Grenzwerte garantiert unterschritten werden sollen, sind:

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Kohlenmonoxid (CO)

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Feinstaub (PM10, PM2.5)

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Stickoxide (NOx)

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Organische Kohlenwasserstoffe (VOC / HC)

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Chlor- und Schwefelverbindungen (HCl und SOx)

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Schwermetalle

N

Dioxine und Furane (PCDDs/PCDFs)

Folgende Technologien werden an Polytechnik Energieanlagen zur Reduzierung dieser Emissionen erfolgreich eingesetzt:

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Adiabate Feuerung mit Luftstufung

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Fliehkraftabscheider sowie Mono—und Multizyklonanlagen

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Elektrostatische Abscheider (E-Filter)

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Schlauch- und Taschenfilter

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Wäscher und Abgaskondensationen

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Ad- und Absorptionsanlagen mit Additivdosierung

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Entstickungsanlagen (SNCR und SCR)

An manchen kritischen Anlagenstandorten sind die, bei der Verwendung von feuchten Brennstoffen und bei niedrigen Außentemperaturen, sichtbaren Wasserdampf-Emission zu eliminieren.

Hierzu wurden an dutzenden Polytechnik-Anlagen sogenannte Entschwadungsanlagen eingesetzt, welche patentierte Verfahren zur Eliminierung der Wasserdampffahne am Kaminaustritt verwenden.

RESTWÄRMENUTZUNG

Um dem Abgas der Kesselanlage wertvolle Restenergie zu entziehen und um Brennstoff und Betriebskosten zu sparen, werden an Polytechnik-Anlagen verschiedenste Wärmetauscher dem Kessel nachgeschalten. Richtig ausgelegt, kühlen sie das Abgas bis kurz über den Taupunkt ab und die gewonnene Wärme wird zum Beispiel zur Speisewasservorwärmung, zur Rücklauftemperaturanhebung und/oder zur Verbrennungsluftvorwärmung genutzt. Je nach Auslegung kann dadurch der Wirkungsgrad der Anlage um 5 bis zu 10% erhöht werden.

Patentierte Steuerungs- und Regelungssysteme zusammen mit diversen Bypasssystemen erlauben unseren Kunden den Wirkungsgrad den jeweiligen Brennstoffen und Lastbedingungen anzupassen. Auch hier werden, um geringe Betriebs- und Wartungskosten zu garantieren, Wärmetauscher mit automatischen Heizflächenabreinigungssystemen ausgestattet

GÄNGIGSTE BAUFORMEN:

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Warm- und Speisewasser Economiser

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Thermoöl Economiser

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Verbrennungsluftvorwärmung

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Brennstofftrockner

WÄRMERÜCKGEWINNUNG

Um den Anlagenwirkungsgrad in jedem Betriebspunkt auch bei feuchten Brennstoffen hoch zu halten, können Abgase unter den Abgastaupunkt abgekühlt werden. Dabei werden Wasserdampf und Begleitstoffe (inklusive Feinstaub) kondensiert und die frei werdende Kondensationswärme wird dann an ein Wärmträgermedium übertragen (Niedertemperatur).

Diese oft auch als Rauchgaskondensationsanlagen bezeichneten Systeme nutzen den latenten Wärmeinhalt des Rauchgases und reduzieren infolgedessen den Brennstoffeinsatz und die CO2-Emissionen deutlich.

An Polytechnikanlagen werden diese Systeme vorwiegend an Nah- und Fernwärmeanlagen, Brennstoff- und Sägespänetrockner, Glashäusern und oft auch zusammen mit Entschwadungsanlagen eingesetzt. Bezogen auf den unteren Heizwert erreichen Polytechnik-Anlagen dann einen Wirkungsgrad von über 100%.

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