Unsere Handlungsempfehlungen für Ihre Energiebilanz
Modernste Software macht die Zementherstellung effizienter
Zement herzustellen, ist energieintensiv und somit teuer. Die wesentlichen Prozessschritte bei der Zementherstellung sind die Aufbereitung des Rohmaterials in der Rohmühle, der anschließende Brennprozess im Drehrohrofen und schließlich die Herstellung der gewünschten Zementsorte in der Zementmühle.
Die beschriebenen Teilprozesse haben gemeinsam, dass ihre Reaktionszeiten auf einen Regeleingriff sehr lang sind (große Totzeiten). Daher sind klassische Regler für diese Aufgabe nur bedingt geeignet. Das ist ein wesentlicher Grund für den noch recht rudimentären Automatisierungsstand in der Zementindustrie.
Um diese Prozesse trotz ihrer oben erwähnten anspruchsvollen Eigenschaften automatisiert zu regeln, werden moderne Methoden unter Einsatz künstlicher Intelligenz genutzt. So ermöglicht z. B. der Einsatz von Prognosen das Verhalten des Prozesses zu antizipieren und auf diese Weise frühzeitig die erforderlichen Regeleingriffe vorzunehmen. Diese Methodik führt dazu, dass der Prozess deutlich geringere Schwankungen aufweist (Prozessstabilität), was sich in einer besseren Produktqualität, ggf. erhöhter Produktion und letztlich in einer Reduktion des spezifischen Energieverbrauchs äußert.
Unsere Lösungen für die Zementindustrie sind dafür ausgelegt, diese Prozesse zu automatisieren und gleichzeitig auch zu optimieren. So gelingt es, den spezifischen Energieverbrauch jedes Teilprozesses zu reduzieren. Bei den Mahlprozessen wird der Energieverbrauch vom Stromverbrauch dominiert, beim Ofenprozess vom Brennstoffeinsatz.
Rechnen Sie daher mit einer Verbesserung der Energiebilanz Ihrer Anlage und in der Folge mit einer Senkung der Energiekosten.
Für die Optimierung von Mahlprozessen werden keine zusätzlichen Sensoren eingebaut, vielmehr werden die verfügbaren Prozessdaten zum Training spezieller Prozessmodelle genutzt. Das so erstellte Prozessmodell stellt u. a. wichtige Prozessgrößen zur Verfügung, die anderweitig nicht zu beschaffen sind. Ein Beispiel dafür ist die in der Mühle umlaufende Materialmenge.
Die auf diese Weise gewonnenen zusätzlichen Informationen ermöglichen frühzeitiges agieren, damit die Produktqualität innerhalb der Spezifikation bleibt, der Prozess stabiler läuft und somit weniger Energie verbraucht.
Bei der Optimierung des thermischen Teilprozesses, bestehend aus Vorwärmer, Drehrohrofen und Klinkerkühler kommt unsere Thermografiekamera als zusätzlicher Sensor zum Einsatz. Das Bild der Hauptflamme hilft dabei, den Prozess so zu regeln, dass der Freikalkgehalt im zulässigen Rahmen bleibt. In Verbindung mit der Freikalkprognose wird so aus einem bestenfalls im Zweistundenrhythmus verfügbaren Laborwert ein quasi kontinuierlich verfügbarer Prozesswert.
Anwendungsfelder für unsere Lösung im heißen Teil des Prozesses sind die Feuerungsoptimierung und die Optimierung der Rauchgasentstickung durch unser hoch effizientes heSNCR-Verfahren.
Im Zuge der Feuerungsoptimierung ermittelt unser System die Sollwerte für die wesentlichen Aktoren. Beispielsweise gehören dazu die Drehzahl der Saugzüge, alle Brennstoffmengen am Hauptbrenner und am Kalzinator, die Materialaufgabe, die Verbrennungsluftmengen, die Kühlluftgebläse im Kühler sowie die Rostgeschwindigkeiten.
Unser heSNCR-Verfahren ist in der Lage, auch unter schwierigen Bedingungen NOx-Emissionen von unter 200 mg/Nm3 als Tagesmittelwert einzuhalten. Im direkten Vergleich mit einer Bestandsanlage führte der Einsatz unserer heSNCR-Anlage in vielen Fällen zu einer Verbrauchsreduzierung von Ammoniakwasser um zweistellige Prozentbeträge.
Durch die Kombination von klassischer Regelungstechnik und künstlicher Intelligenz konnten wir in vielen Projekten zeigen, dass eine erhöhte Prozessstabilität eine nennenswerte Verringerung des Energieverbrauchs mit sich bringt.