1 Einleitung
Nach einer zweijährigen Planungs- und Bauzeit hat Rohrdorfer Zement im Frühjahr 2011 seine grundlegend modernisierte Ofenanlage wieder in Betrieb genommen. Mit der Installation der weltweit ersten katalytischen „Low-Dust“-SCR-Entstickungsanlage hinter dem Wärmetauscherturm eines Zementwerks, dem Umbau des Drehrohrofens und dem Ersatz des alten Satellitenkühlers durch einen IKN-Rostkühler ist die Rohrdorfer Ofenanlage jetzt eine der modernsten weltweit. Ein besonderes Merkmal in diesem Technikverbund stellt die Wärmeverschiebeanlage dar, die Abwärme des Klinkerkühlers zum Abgaskatalysator transferiert (Bild 1).
Diese neue Anlagentechnik wird aus dem Umweltinnovationsprogramm des BMU gefördert und ist als Demonstrationsvorhaben richtungsweisend für die gesamte Zementindustrie. Parallel zu diesem Vorhaben werden noch weitere wärmetechnische Anlagen – insbesondere ein abwärmebeheiztes Dampfkraftwerk zur Elektrizitätserzeugung – errichtet.
2 Steckbrief
Auftraggeber: Südbayerisches Portland Zementwerk Gebrüder Wiesböck & Co. GmbH (SPZ)
Generalunternehmer Anlagenbau: IKN GmbH
Auftragserteilung: 14.01.2010
Hauptmontage: 03.01. bis 27.02.2011 (55 Tage)
Inbetriebnahme: 11.03.2011
Auftragsumfang: Planung, Lieferung und Montage
Leistungen IKN:
– Austausch des Satellitenkühlers durch einen IKN Rostkühler
– Neubau des Ofenkopfes mit Ofenauslaufschuss
– Neubau des Kühlergebäudes (Stahlhochbau)
– Neubau der Mitten- und Abluftleitungen
– Neubau von Staubabscheide-Zyklonen
– Montage des Luft/Öl-Wärmetauschers der Wärmeverschiebeanlage
– Montage des Luft-Luft-Wärmetauschers
– Montage des Schlauchfilters
– Neubau der Mitten- und Abluftventilatoren
– Neubau des Kamins
Parallel zu den hier beschriebenen Arbeiten wurden seitens SPZ umfangreiche Umbaumaßnahmen am Ofen vorgenommen. Hierbei sind unter anderem der Laufring und die Laufrollen bei Station II ersetzt sowie ein neuer Ofenantrieb einschließlich Zahnkranz und Getriebe bei Station I installiert worden. Hinzu kam der Einbau eines neuen Hauptbrenners innerhalb einer ertüchtigten Brennerperipherie. Des Weiteren wurden umfangreiche Betonsanierungsarbeiten ausgeführt.
3 Anlagenkonzept
Klinker-Kühler mit vielfältiger Wärmenutzung
Das mit den Umbaumaßnahmen verfolgte Konzept sah neben den üblichen Energieeinsparungen durch den neuen IKN Rostkühler eine vielfältige Nutzung der zur Verfügung stehenden Wärme vor (Bild 2).
Im konventionellen Prozess der Zementherstellung rekuperiert der Rostkühler ca. 75 % der Wärme des ofenfallenden Klinkers. Der größte Teil hiervon dient dabei der Vorwärmung der Verbrennungsluft – als Sekundärluft am Ofenbrenner und als Tertiärluft im Kalzinator. In Rohrdorf wurde der Ofenkopf bereits so dimensioniert, dass hier nach einem späteren Umbau der Ofenanlage auf Kalzinatorbetrieb die benötigte Tertiärluft abgezogen werden kann – die vorbereiteten Öffnungen wurden mit einer Blindplatte vorerst verschlossen. Zur Abkühlung des Klinkers auf 65 °C wird mehr Luft benötigt als der Pyroprozess abnehmen kann. Die überschüssige Luftmenge wird in der Regel in Form von Abluft mit einem nicht unerheblichen Abgaswärmestrom aus dem Klinkerkühler abgezogen, abgekühlt und über einen Filter an die Umgebung abgegeben.
Um diese Wärmeverluste über die Kühlerabluft zu reduzieren, wird dem Klinkerkühler in Rohrdorf zuerst die sogenannte Mittenluft entnommen. Dabei entzieht man in der vorderen Hälfte des Kühlers mehr als 400 °C heiße Luft und führt sie einer weiteren thermischen Nutzung zu. In anderen Werken findet diese heiße Abluft häufig Verwendung für Trocknungszwecke verschiedener im Zementwerk benötigter Rohmaterialien, z. B. für Schlacke. Im Rahmen der Demonstrationsanlagen bei Rohrdorfer Zement wurde ein anderer, exergetischer Ansatz für die Nutzung dieses Luftstroms gewählt, der immerhin einem Wärmestrom von 6 MWtherm entspricht (Bild 3). Vom Mittenluftabzug kommend wird die ca. 450 °C heiße Luft in einem Doppelzyklon vorentstaubt, danach durchströmt sie einen mit Thermo-Öl betriebenen Luft-/Ölwärmetauscher. Dieser dient als Teil der Wärmeverschiebeanlage der Beheizung des Katalysators der SCR-Abgasreinigungsanlage. Der Mittenluftstrom erfährt hier eine Abkühlung auf 260 °C und strömt anschließend in einen Luft-/Wasserwärmetauscher, der wiederum Speisewasser für den Dampfturbinenkreislauf vorwärmt. Nachdem die Luft auf 110 °C gekühlt wurde, wird sie anschließend von einem Mittenluft-Ventilator gemeinsam mit der verbleibenden Kühlerabluft einem Schlauchfilter zugeführt, dem zur Sicherheit noch ein Luft/Luft-Wärmetauscher vorgeschaltet ist. In Ausnahmefällen schützt dieser Notkühler die Schläuche vor dem Verbrennen.
4 Planung in 3D
Bereits in der Vorplanung, also noch während der Angebotsphase, wurde schnell klar, dass aufgrund der beengten räumlichen Situation der Bestandsanlage in Rohrdorf eine „klassische“ Planung im 2D-Bereich kaum möglich sein würde, bzw. nicht die nötige Sicherheit und Zuverlässigkeit für eine derartig komplexe Anlage bieten könnte.
Somit begann die Detailplanung mit einer 3D-Laserscan-Aufnahme der vorhandenen Ofenanlage und der umliegenden, von der Planung betroffenen Bereiche. Diese Daten wurden mit den schon vorhandenen 3D-Aufmaßen von Rohrdorfer Zement abgeglichen, um eine gemeinsame Datenbasis festzulegen (Bild 4).
Als CAD-Software wurde auf Autodesk Inventor zurückgegriffen, das sowohl bei Rohrdorfer Zement als auch bei IKN als Standardprogramm benutzt wird. Im Gegensatz hierzu erfolgte die Bauplanung mit Allplan bzw. Bocad. Da hierfür noch keine sicheren Konvertierungswerkzeuge zur Verfügung standen, erwies sich der Datenaustausch teilweise als besondere Herausforderung.
Der Aufwand für die ständige Anpassung eines konsistenten, stetig wachsenden Datenmodells der Gesamtanlage war erheblich. Damit einher gingen kontinuierlich steigende Ansprüche der Software an die PC-Workstations, die bei den Generalplanern im Laufe des Projektes sogar zweimal ausgetauscht wurden: Windows XP – Vista – Windows 7 waren hier die Meilensteine. Dennoch gelang den Bau-, Fach- und Generalplanern durch eine kooperative Arbeitsweise und regelmäßigen Informationsaustausch eine zufriedenstellende Lösung (Bild 5).
5 Spezielle Konzepte
5.1 Klinkerkühler
Umbauprojekte von Satelliten- in Rostkühler sind meist durch sehr beengte räumliche Verhältnisse geprägt. Der neue Kühler musste zwischen den Ofenfundamenten #3 und #4 der vorhandenen Ofenanlage aufgebaut und an den vorhandenen Klinkertransport angeschlossen werden, um die Umbauzeiten so kurz wie möglich halten zu können. Damit entstehen meist Rostkühler außerhalb der üblicherweise gewohnten Längen/Breitenverhältnisse. In Rohrdorf ist der Rost für eine zukünftige maximale Produktionsmenge von 4000 t/d in einer Breite von 5,6 m ausgeführt worden. Glücklicherweise war der vorhandene Satellitenkühler relativ hoch aufgelegt, so dass für den neuen Rostkühler nur geringfügige Aushubarbeiten erforderlich waren. Das Gehäuse des Kühlers steht direkt auf neuen Fundamentstreifen. Zwischen diesen wurden nur noch zwei flach bauende, parallele Rohrkettenförderer angeordnet. Alle notwendigen Aushub- und Fundamentarbeiten konnten so bereits bei laufendem Betrieb der Ofenanlage durchgeführt werden.
Die weiteren wesentlichen Randbedingungen für die Konstruktion des Klinkerkühlers lieferten die geforderten Wärmenutzungsmöglichkeiten: Sekundärluft für den Ofenbrenner, Tertiärluft für die zukünftige Vorkalzinieranlage, Mittenluft für die Wärmeverschiebeanlage und die Speisewasservorwärmung sowie möglichst kalte Abluft. Im Kühler selbst wurde oberhalb des Rostes ein bewegliches Hitzeschild vorgesehen, um die unterschiedlich heißen Zonen klar zu separieren und die Luftmengen zu den verschiedenen Entnahmestellen regeln zu können.
5.2 Ansaugkanal
Aufgrund der Nähe des Zementwerkes zum Ort Rohrdorf ist bei der Planung größter Wert auf möglichst geringe Schallemissionen gelegt worden. Im Vorfeld wurde dabei von Rohrdorfer Zement ein Geräuschkataster als Planungsgrundlage angelegt. Diesem Ansatz folgend und um unnötige Durchdringungen des Kühlergebäudes zu vermeiden, wurde zusammen mit der Firma Reitz für die Ventilatoren westlich des Kühlers ein gemeinsamer Ansaugkanal mit eingebautem Schalldämpfer geplant (Bild 6). Die Ansaugöffnung des Kanals wurde in die Durchfahrt zwischen Kühler- und Filtergebäude integriert. Nach dreimonatigem Betrieb kann festgestellt werden, dass außerhalb des Kühlergebäudes praktisch keine Schallemissionen der Gebläse wahrnehmbar sind. Da der Kanal unter der Brennerbühne abgehängt wurde und die Schalldämpfer der einzelnen Ventilatoren entfallen sind, ist zudem die Zugänglichkeit auf Kühlerebene deutlich verbessert worden. Dieses Ansaugkonzept bietet den zusätzlichen Vorteil, dass stets saubere, staubfreie Luft eingezogen wird.
5.3 Kamin
Das ursprüngliche Vorhaben sah die Errichtung eines Kamins mit einem Durchmesser von 2700 mm mit einem in der Rohrleitung vorgeschalteten Schalldämpfer vor. Während der Planungsphase zeigte sich schon sehr bald, dass der in unmittelbarer Nähe bestehende Kamin des Ölkesselbrenners stark sanierungsbedürftig war. Der lösungsorientierten Projektphilosophie folgend wurde beschlossen, den alten Kamin rückzubauen und ein zusätzliches Rohr in den neuen Abluftkamin zu integrieren. Im Zuge der Projektierung wurde weiterhin deutlich, dass zu einem späteren Zeitpunkt ein weiterer Wärmetauscher zwischen Abluftventilator und Kamin wünschenswert sei. Um diese Möglichkeit aufrecht zu erhalten, wurde der Schalldämpfer aus der Leitung eliminiert und ebenfalls in den Kamin integriert. Zur Ausführung kam letztlich ein Kamin mit einem Durchmesser von 3200 mm mit eingebautem Kulissenschalldämpfer und eingefügtem Kesselrohr DN 400 aus Edelstahl.
5.4 Schwenklader
Neben den „normalen“ betriebs- und montagebedingten Anforderungen an die Baukonstruktion musste der seitens Rohrdorfer Zement eingesetzte „Paus-Lader“ bei der Planung Berücksichtigung finden. Dieser für den Bergbau konzipierte Schwenklader wird von Rohrdorfer Zement vorwiegend für die Mauerungsarbeiten im Ofen eingesetzt. Zum einen war den hohen Vertikallasten dieses Gerätes bei der statischen Auslegung der Brennerbühne Rechnung zu tragen, zum anderen galt es, einen möglichen Fahrzeuganprall zu bedenken. Damit eine reibungslose Planung und Bauphase gewährleistet werden konnte, wurde frühzeitig ein passendes Konzept entwickelt und mit dem Prüfstatiker abgestimmt. Die grundlegende Idee hierbei war, einen Anprall an die Gebäudestützen und damit ein Versagen des Tragwerkes zu verhindern. Hierzu wurden im Arbeitsbereich des Laders Gitterkonstruktionen angebracht, die im Falle eines Anpralles als „Knautschzone“ die Anprallenergie auf ein verträgliches Maß reduzieren (Bild 7).
Da der Lader für den Transport der Feuerfeststeine von der Brennerbühne in den Ofen genutzt werden sollte, musste außerdem eine geeignete Konstruktion für eine Ofenkopfbrücke gefunden werden. Vor dem Hintergrund der hohen Lasten war klar, dass eine Standard-Lösung hier nicht angewandt werden konnte. Deshalb entwickelte IKN eine zerlegbare Stahlbrücke mit Radführung und Geländer, die mit Hilfe des Brennerwagens leicht ein- und ausbaubar ist. Die Fertigung erfolgte auf Grundlage der IKN-Werkstattzeichnungen bei einem örtlich ansässigen Unternehmen.
5.5 Feuerfest-Konzept
Bei der Konzeption der Feuerfestauskleidung standen zwei Ziele im Vordergrund:
a) Die Lösung sollte qualitativ auf dem höchsten Niveau sein und
b) die Montage musste in kürzester Zeit erfolgen.
Auch hier war die Lösungsfindung geprägt von einer vorausschauenden und partnerschaftlichen Zusammenarbeit zwischen Rohrdorfer Zement und IKN. So wurden von IKN im Februar 2010 ausgewählte Anbieter zu einem technischen Gespräch bei Rohrdorfer Zement eingeladen. Auf Grund dieses Erfahrungsaustausches und der anschließenden Bewertung ergab sich die zeitnahe Auftragsvergabe an die Firma Refratechnik GmbH aus Göttingen. In weiterer Detailabstimmung zwischen Rohrdorfer Zement, IKN und Refratechnik wurde folgende Lösung entwickelt:
Die Seitenwände des Kühlers wurden vom Stahlbauer direkt an die Feuerfest-Montagefirma geliefert. Dort konnten diese unter Werkstattbedingungen vollständig ausbetoniert werden. Dadurch ist einerseits eine hervorragende Qualität erzielt worden, andererseits hat dieses Konzept die Baustellenlogistik in Rohrdorf deutlich entlastet. Die fertigen Paneele wurden kurz vor der Montage in Rohrdorf angeliefert und mussten dort nur zwischengelagert werden. Die Kühlerbankette wurden im Jetcast-Verfahren nach der Montage des Kühlergehäuses hergestellt. Die Ausführung der Decke erfolgte als konventionelle Systemstein-Lösung.
Die Ausmauerung der Heißgasleitungen fand weitestgehend im Rahmen der Vormontage auf der Baustelle statt, so dass nach der Installation lediglich die Stoß-Fugen ausgekleidet werden mussten. Während die Doppelzyklone ebenfalls auf dem Boden liegend mit feuerfestem Material versehen wurden, konnte das Feuerfest im Ofenkopf aus Gewichtsgründen nur am endgültigen Einbauort im Jetcast-Verfahren hergestellt werden.
6 Fertigung
Die Bauprojekte in der Zementindustrie sind durch einen hohen Kostendruck gekennzeichnet, der den Anlagenbauer meist veranlasst, seine Bauteile in Niedriglohnländern herstellen zu lassen. Rohrdorfer Zement war sich dieser Situation bewusst, hatte aber bei gleichem Kostendruck diese Möglichkeit in den Verträgen ausdrücklich ausgeschlossen. Bei der Qualität der gelieferten Bauteile durften keine Kompromisse eingegangen werden.
Seitens IKN wurde diese Herausforderung angenommen. Die Anlagenkonstruktion wurde bereits in 3D-Systemen durchgeführt, so dass der Schritt zur 3D-Konstruktion der einzelnen Bauteile nahelag. Damit ergab sich die Möglichkeit auf die in Deutschland hochentwickelte Fertigungstechnik aus dem Automobilsektor zuzugreifen. Anstatt Stahlprofile und Bleche klassisch zu Bauteilen zu verschweißen, wurden diese jetzt unter Ausnutzung weitgehender Automatisierung per Laser aus Blechen geschnitten und gekantet. Auf diese Weise gelang es in diesem Pilotprojekt qualitativ hochwertige Teile zu wettbewerbsfähigen Kosten herzustellen.
7 Montage
7.1 Allgemein
Die Demontage der bestehenden Komponenten und die Montage der neuen Ausrüstung mussten von IKN innerhalb von 55 Tagen durchgeführt werden. Dieses ehrgeizige Ziel setzte neben einer präzisen Planung auch die gute Zusammenarbeit aller beteiligten Firmen und Personen voraus (Bild 8). Das Montagekonzept basierte auf dem Grundsatz, den Fertigstellungsgrad während der Vormontage zu maximieren, um die erforderlichen Arbeiten während des Stillstandes zu minimieren.
7.2 Ausgangssituation
Das Rohrdorfer Zementwerk grenzt südlich und westlich an einen Berghang und ist über Jahrzehnte historisch gewachsen. Es stellt keine klassische Zementlinie dar, in der der Materialfluss vom Steinbruch über die Rohmehlmühle zum Ofen bis in das Klinkersilo geradlinig verläuft. Der mäanderförmige Verlauf des Materialflusses zieht eine dichte und hohe Bebauung der Flächen nach sich. Aus diesem Grund bestand nicht die oft genutzte Möglichkeit einer Vormontage des Klinkerkühlers parallel zu dessen endgültiger Position mit anschließender Verschiebung.
Bild 9 zeigt die Ausgangssituation der direkten Umgebung des zukünftigen Klinkerkühlers. Zu sehen ist der alte Satellitenkühler (a), die Mischbetthalle (b) sowie das Schotterband (c). Das Schotterband verläuft quer durch das geplante neue Gebäude und musste auch während des Umbaus betriebsfähig bleiben; folglich eine besondere Aufgabenstellung
7.3 Baustellenlogisitk
Wegen der beengten Platzverhältnisse in unmittelbarer Nähe des Einbauortes erfolgte die Vormontage hauptsächlich im Steinbruch südlich der Produktionsanlagen. Für den Transport der vorgefertigten Bauteile zur eigentlichen Baustelle mussten teilweise Spezialfahrzeuge eingesetzt werden (Bild 10). Lediglich die Unterkonstruktion des Rostkühlers wurde neben dem Klinkerbecherwerk vormontiert und konnte damit als Einheit eingehoben werden (Bild 11).
Diesem Konzept folgend wurde ein 350 t Raupenkran westlich des bestehenden Satellitenkühlers positioniert. Der An- und Abtransport der zu hebenden Teile erfolgte über den Korridor zwischen Klinkersilo und Drehrohrofen. In der Phase vor dem Stillstand wurde der Kran mit einem 24 m Hauptausleger und einer 42 m Wippe ausgestattet, um bei Gewichten bis 18 t die Anlagen im Bereich des Filtergebäudes montieren zu können. Vor dem Stillstand wurde auf eine 24 m Wippe umgerüstet, um bei der Demontage und Installation der schweren Anlagenteile eine entsprechende Hub-Kapazität zu gewährleisten. Nach der Fertigstellung der obersten Ebene des Kühlergebäudes erledigte man die weiteren Montagearbeiten mit Hilfe von Autokränen.
7.4 Arbeiten vor dem Stillstand
Abrissarbeiten Brennerbühne und Kohleverladung
Bereits im Mai 2010, d.h. ca. 7 Monate vor dem geplanten Stillstand, ist seitens Rohrdorfer Zement mit den Abrissarbeiten begonnen worden. Hierbei wurden in einem ersten Schritt die vorhandene Brennerbühne mit Dach und Anbau sowie die Kohleverladung demontiert.
Gründung Filter und Kühlergebäude
Parallel zu den Abrissarbeiten wurden als Bauwerksgründung für Kühler- und Filtergebäude ca. 130 Mikropfähle eingebracht. Diese Arbeiten erfolgten teilweise unterhalb des drehenden Satellitenkühlers, weshalb spezielle Maßnahmen hinsichtlich Sicherheit und Kühlung der Geräte notwendig wurden.
Errichtung Filtergebäude
Durch die Kombination von Ortbetonstützen, Halbfertigteilwänden und Fertigdecken konnte das Filtergebäude zügig errichtet werden. Die dreistöckige Konstruktion wurde so termingerecht Mitte Oktober 2010 an IKN übergeben.
Vormontage der Anlagenkomponenten und Stahlbau
Die Anlieferung der Anlagenbauteile sowie deren Vormontage erfolgten ab September 2010. Die räumlichen Gegebenheiten am Einbauort begrenzten hierbei Größen und Gewichte. Im Einzelnen wurden folgende Arbeiten durchgeführt:
Ofenendschuß – Montage der Auslaufsegmente und Einbauteile
Ofenkopf – Zusammenbau der vier Teile und Installation der Feuerfestanker
Rohrleitungen – Zusammenbau in maximale Hub-Größen, Auskleidung mit Feuerfest
Zyklone – Zusammenbau und Feuerfest-Montage
Luft-Luft-Wärmetauscher – Zusammenbau in maximale Hub-Größen
Schlauchfilter – Zusammenbau in maximale Hub-Größen
Montage der Anlagenkomponenten
Ab Mitte Oktober 2010 begann die Montage der Anlagenkomponenten im Bereich des Filtergebäudes. Hierbei sind zuerst die vollständig montierten Wannen unterhalb des Luft-Luft Wärmetauschers (LLWT) und Filters eingehoben worden. Nun folgte die Aufstellung des 32 m hohen Kaminunterteils. Anschließend wurden die LLWT-Rohrbündel sowie das ebenfalls zu 100 % vormontierte Filtergehäuse positioniert (Bild 12). In einem nächsten Schritt setzte man das Kaminoberteil auf. Nachdem die Abluftleitungen im 2. Stockwerk verlegt waren, konnte auch der zweiflutige Abluftventilator installiert werden.
Errichtung Kühlergebäude-Ost
Parallel zu den Arbeiten am Filtergebäude errichtete man zwischen dem rotierenden Satellitenkühler und dem bestehenden Kohlemühlengebäude den Stahlhochbau für das Kühlergebäude. Der Abstand zwischen Satelliten und aufgehender Konstruktion betrug dabei lediglich 300 mm. Nach Fertigstellung der Stockwerksebenen wurden die Deckenplatten als Betonfertigteile aufgelegt, so dass die Begehbarkeit der Ebenen gewährleistet war. Anschließend wurden die vormontierten, und bereits ausgemauerten, Staubabscheidezyklone in die dafür vorbereiteten Stützgerüste gehoben. In der gleichen Phase erfolgte die vollständige Montage der Abluftleitung zwischen Kühlergebäude und LLWT. Neben einer signifikanten Reduktion der Arbeiten während der Hauptmontage wurden durch diese unter extrem beengten Platzverhältnissen durchgeführten Maßnahmen wertvolle Erfahrungen gesammelt, die zu einer zusätzlichen Zeitersparnis während des Produktionsstillstandes führten.
Vormontage Rostkühler
Gleichzeitig wurden unterhalb des Satellitenkühlers die Fundamente für den Rostkühler gegossen, sowie der Rohrkettenförderer und die Kammertrennwände des unteren Kühlergehäuses installiert. Neben dem bestehenden Klinkerbecherwerk sind die bewegliche und die feste Unterkonstruktion des Rostkühlers in Hubentfernung zum endgültigen Einbauort vollständig aufgebaut und nivelliert worden. Dabei wurden die Rostplatten montiert, ausgerichtet und in Paketen von je drei Reihen wieder demontiert. Auf dem Vormontageplatz fand der komplette Zusammenbau des festen Einlaufs des Kühlers statt. Die übrigen Komponenten wie Brecher, Hydraulikaggregat und Gehäuse waren bereits in maximalen Größen auf die Baustelle geliefert worden, so dass hier keine weiteren Vormontagen mehr erforderlich waren.
Vorbereitungsarbeiten für die Demontage des Satellitenkühlers
Nach dem Abstellen der Ofenanlage am 17.12.2010 hat Rohrdorfer Zement die komplette Feuerfestauskleidung des Ofens mit werkseigenem Personal ausgebrochen und die Krümmer des Satellitenkühlers demontiert. Die Vormontagearbeiten waren pünktlich zur Weihnachtspause beendet.
7.5 Arbeiten während des Stillstandes
Demontage Satellitenkühler
Nach der Weihnachtspause wurde am 03.01.2011 mit der Demontage begonnen. Dabei wurden in einem ersten Schritt die 10 Satellitenrohre entfernt. Nachdem der Ofen zwischen den Laufringen 3 und 4 längs und quer getrennt worden war, konnte die obere Halbschale in zwei Hüben demontiert werden. Anschließend folgte der Abbau des Brennertunnels und der unteren Halbschalen des Ofens. Somit war der Satellitenkühler in 7 Tagen vollständig demontiert.
Montage Rostkühler
Nachdem die vormontierte Unterkonstruktion des Rostkühlers in einem Hub platziert wurde, konnten die Rostplatten in Paketen eingehoben werden. Durch die Ausrichtung während der Vormontage war hier nun lediglich noch eine Feinjustierung erforderlich. Gleichzeitig wurde der feste Einlauf (KIDS) positioniert und das untere Gehäuse des Kühlers montiert. Im Anschluß wurden die Kühlerventilatoren einschließlich Ansaugkanal aufgestellt (Bild 13).
Montage Stahlhochbau und Anlagenkomponenten
Nach Montage des Kühlergehäuses, der Ventilatoren, etc. folgte die Vervollständigung der weiteren Ebenen in den jeweiligen Abschnitten des Gebäudes. Während im hinteren Bereich SPZ noch letzte Abrissarbeiten am Ofenfundament durchführte und im mittleren Bereich die Kühlerdecke montiert wurde, konnte im vorderen Bereich der bereits vormontierte Ofenkopf gesetzt werden. Von Vorteil erwies sich hier auch das Konzept der Betonfertigteildecken, die neben einer raschen Montage eine sofortige Begehbarkeit der jeweiligen Ebenen möglich machten.
Da eine Stütze mit Spannstation des zwischen Filter- und Kühlergebäude verlaufenden Förderbandes innerhalb des neuen Kühlergebäudes lag, wurde diese in das neue Gebäude integriert. Aufgrund der veränderten Gegebenheiten musste die Spannstation in die östlich gelegene Mischbetthalle verlegt werden. Das Förderband wurde an der zu modifizierenden Stütze mit Hilfe einer Brücke zwischen Filter- und Kühlergebäude abgefangen. Diese wurde so ausgelegt, dass auch während der temporären Abfangung das Band in Betrieb bleiben konnte.
Nach Beendigung der Anlageninstallation wurde die endgültige Abstützung montiert und die temporäre Lösung wieder entfernt. Nachdem die Zyklonbühne vollständig errichtet war, konnten die Stützgerüste für die Wärmeverschiebeanlage einschließlich der zugehörigen Leitungen und Bühnen montiert werden. Anschließend erfolgte das Einheben der Thermo-Öl-Wärmetauscher als Verbindungsglied zur SCR-Anlage. Des weiteren wurde ein „Platzhalter“ für den später zu installierenden Speisewasservorwärmer des Kraftwerks eingebaut (Bild 14).
Montage Ofenendschuss
Parallel zu den Tätigkeiten im Bereich Rostkühler wurden von SPZ am Ofen ein neuer Feld- und Laufringschuss und von IKN der Ofenendschuss montiert. Nach einer sorgfältigen Vorbereitung und Abstimmung konnten diese eng miteinander verknüpften Arbeiten planmäßig ausgeführt werden.
Elektrotechnische Installationen und Kaltinbetriebnahme
Zeitgleich zu den mechanischen Arbeiten wurden, wo immer möglich, die erforderlichen elektrotechnischen Installationen von Rohrdorfer Zement ausgeführt. Nachdem die einzelnen Komponenten an die Stromversorgung angeschlossen und an den Leitstand angebunden waren, konnten von Mitte bis Ende Februar die entsprechenden Probeläufe, angepasst an den mechanischen Installationsfortschritt, durchgeführt werden. Dank der umfassenden elektrotechnischen Planung im Hause Rohrdorfer Zement, Probeläufe einzelner Aggregate in den jeweiligen Herstellerwerken und modular durchstrukturierter Anwenderprogramme waren vor Ort keine Überraschungen mehr zu erwarten. Bei der Inbetriebnahme konnten sich die Ingenieure und Techniker somit voll auf die Performance der einzelnen Antriebe und die Ansteuerung/Signalisierung der Gesamtanlage im Leitstand konzentrieren.
8 Inbetriebnahme der Ofenanlage
Schon während der Montage wurden die für die Inbetriebnahme erforderlichen Schritte abgestimmt und vorbereitet. Nach einer Montagezeit im Bereich Rostkühler von 55 Tagen ist die Ofenanlage am 11.03.2011 wieder in Betrieb gegangen. Obwohl die durchgeführten Umbauarbeiten das Herz der Produktionsanlage betrafen, erreichte man innerhalb weniger Tage die volle Produktionsmenge und die vereinbarten Leistungsdaten wurden erlangt bzw. übertroffen. Die Anlage hat am 07.04.2011 den Leistungstest erfolgreich bestanden. Der SCR-Abschnitt wurde 14 Tage nach dem Ofen in Betrieb genommen. Die Wärmeverschiebeanlage erfüllte dabei die Erwartungen von SPZ zur vollsten Zufriedenheit.
Danksagung
Die Wärmeverschiebeanlage ist Bestandteil der SCR-Anlage. Diese Anlage ist als Demonstrationsvorhaben mit Mitteln aus dem Umweltinnovationsprogrammes des BMU durch die KfW gefördert worden.
