Zementindustrie

Motivation

Die Zementproduktion ist produktionsbedingt ein großer CO2 Emittent bedingt durch hohen Brennstoffverbrauch und Dekabonatisierung des Kalksteines und somit ein großes Thema in der aktuellen Diskussion zur Dekarbonisierung. Es gibt konkrete Pläne und Projekte von Wissenschaftlern und der Industrie durch CO2 Abscheidung und nachfolgende Speicherung oder Umwandlung den CO2 Ausstoß zu reduzieren, aber dieser Ansatz wird gegenwärtig erst in Pilotanlagen getestet.

Unser Ansatz zielt darauf ab, den bestehenden Prozess durch permanente Überwachung signifikanter Kennzahlen zu optimieren, sodass Produktionsausfälle (Ofenstillstände) minimiert und die eingesetzten Rohstoffe / Brennstoffe optimal verwendet werden. Der ROI ist einfach darstellbar, da einerseits ein unterbrechungsfreier stabiler Brennprozess (abgesehen von den Wartungsarbeiten) als auch eine CO2 Reduktion erreicht wird.

Erreicht wird die Prozessoptimierung durch Berechnung von relevanten Kennzahlen und dem Einsatz von Methoden des maschinellen Lernen, die die Komplexität (chemischen Zusammensetzung der Ausgangsstoffe, technische Auslegung der Anlage, Parametereinstellungen wie Brenner, Luftzufuhr, …) in einem Modell abbilden, das in weiterer Folge eine Prognose des Ofenlaufs erlaubt.

Das Produkt web-pdp

Das aus dem Forschungsprojekt "Kiln Rescue" (Forschungspartner Consulting Engineering Jedlitschka) entstandene Produkt "web-pdp" ist eine Cloud Lösung, die ein permanentes stundenbasiertes Ofenaudit anbietet.

Mit einem stündlichem Anlagenaudit, in welchem eine Bilanzierung der Massen, kritischer Elemente und Energieströme etc. und Anlagenparameter erstellt werden, wird der Vergleiche zur Historie der eigenen Anlage als auch zu anderen Betrieben ermöglicht. Das Ergebnis wird zur Detektion von Schwachstellen in der Betriebsführung oder in der Anlagentechnik genutzt.

Als AddOn steht ein Prognosewerkzeug für Ofenausfälle (wie Ringbildung oder Kugelbildung) und Zyklonausfälle (Zyklonstopfern) zur Verfügung. Durch ein 24/7 Monitoring können rechtzeitig kritische Situationen erkannt und proaktiv darauf reagiert werden, um einen unterbrechungsfreien Brennprozess zu gewährleisten. Verschiedenste physikalische und chemische Parameter sowie darauf basierende Berechnungen können einfach und übersichtlich direkt im Webbrowser dargestellt werden.

Die Grundversion von web-pdp beinhaltet folgende Informationsseiten:

• General: Zusammenfassung der wesentlichen Parameter, um eine raschen Überblick über die Funktionalität zu erhalten
• Massenbilanz: Die Hauptmassenströme als die Massenströme einzelner Elemente (S, Alkalien)
• Wärmebilanz: thermische Energieeinträge, Verluste durch Abstrahlung, Abgase und Materialausgänge werden tabellarisch gegenübergestellt
• Chemismus: reale und hochgerechnete Analysen werden gegenübergestellt, Indizes über Brennbarkeit, Ansatzverhalten, Gleichmäßigkeit werden ermittelt.
• Anlagentechnik: Kennzahlen über einzelne Anlagenwirkungsgrade, Brenner- und Kühlerfunktionsweise werden ausgewiesen.
• Emissionen und Gasströme: Eine Verbrennungsrechnung liefert die Basis zum Vergleich mit Emissionsmesswerten oder Volumenstrommessungen.
• Prognose Ofenlauf: Disaster Detection für Ofen und Zyklon (AddOn/Zusatzprodukt)
• Analyse Tool: Zeitreihen Statistik Analysetool
• Betriebstagebuch: Ein kontinuierliches Monitoring und Darstellung von Ereignissen.

Weitere Informationsseiten mit statistischen Daten, Vorhersagen und zusätzlichen Auswertungen, lassen sich jederzeit, in Form von AddOns, ergänzen.

Tagebuch und Maschinelles Lernen

Werksrelevante Informationen sowie Ereignisse wie Ofenausfall, Ringbildung, Kugelbildung, Zyklonstopfer, technische Gebrechen usw. können in einem Tagebuch vermerkt werden. Jedem Tagebucheintrag kann eine eindeutigen Ereignisklasse zugeordnet werden, welche Einfluss auf das Prognosemodells für die Disaster Detection hat. Über Maschinelles Lernen und multivariater Zeitreihenanalyse von ausgewählten stündlichen Werksdaten lassen sich die Vorhersagemodelle laufend verbessern sowie an neue Aufgaben anpassen. Die verwendeten Methoden basieren auf Algorithmen der KI, Künstlichen Intelligenz.

Ihre Vorteile

Durch den Einsatz von web-pdp ergeben sich für Sie folgende Vorteile:

• Auf Stundendaten basierendes tägliches Öfenaudit
• Umfangreiche statistische Auswertungen
• Zusätzliche, an ihr Werk angepasste, Berechnungen
• Disaster Detection für Ofen- und Zyklonausfälle
• Erweiterungsmöglichkeit um weitere, an ihr Werk angepasste, Auswertungen
• Optimierter Einsatz von Ersatzbrennstoffen
• Reduktion von Stillständen
• CO2 Einsparung bei der Zementproduktion
• Optimierungsmöglichkeiten anhand der gelieferten statistischen Daten
• Effizienzsteigerung und Kostenersparnisse

Für weitere Informationen und ein an Ihr Werk angepasstes Angebot kontaktieren Sie uns bitte unter:

• DI. Christian Erhart
• über unser Kontaktformular (Kontakt)
• per E-Mail unter office@webintegration.at
• telefonisch unter +43 1 8901410
• zuständig für: IT Umgebung, Cloud Lösung, KI und Maschinelles Lernen

Oder unseren Partner, Consulting Engineering Jedlitschka (CE Jedlitschka), unter:

• DI. Bernhard Jedlitschka
• per E-Mail unter office@cejedlitschka.com
• telefonisch unter +43 664 2017120
• www.cejedlitschka.com
• zuständig für: Ofen Audit und Prozess Integration