WO2024023134A1 - Anlage zur herstellung von wellpappe sowie verfahren zum betrieb einer solchen anlage - Google Patents

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WO2024023134A1
WO2024023134A1 PCT/EP2023/070670 EP2023070670W WO2024023134A1 WO 2024023134 A1 WO2024023134 A1 WO 2024023134A1 EP 2023070670 W EP2023070670 W EP 2023070670W WO 2024023134 A1 WO2024023134 A1 WO 2024023134A1
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WO
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printing system
dryer
thermal power
corrugated cardboard
hot gas
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PCT/EP2023/070670
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Simon Huber
Dominic MEIER
Julian MESSER
Tim Slawik
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Bhs Corrugated Maschinen- Und Anlagenbau Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a method for operating a system which is designed to produce corrugated cardboard, as well as a corresponding system.
  • corrugated cardboard When producing corrugated cardboard, several layers of paper are assembled into a sheet of corrugated cardboard using a corrugator and then optionally assembled. For example, to produce double-layer (also: two-part) corrugated cardboard, two layers of paper are each corrugated using a corrugating roller and then alternately glued together with three uncorrugated layers of paper to form a stack. The corrugated cardboard sheet is then assembled and, for example, separated into individual panels.
  • energy is required in the different processing stations of the corrugated cardboard plant.
  • electrical power electricality
  • thermal power heat
  • the need for thermal power usually significantly outweighs the need for electrical power.
  • a core idea of the invention is, in particular, to combine a corrugated cardboard system with a printing system and then operate this together with a heat engine.
  • a corrugator, a printing system and a heat engine are energetically linked to one another.
  • the ratio of thermal power to electrical power (ie the power ratio) of a heat engine particularly optimally reflects the overall thermal and electrical power requirements of a corrugator in conjunction with a printing system.
  • a heat engine is rather unsuitable for supplying only a printing system or just a corrugated cardboard system, since their respective power requirement ratio (ratio of thermal to electrical power requirement) does not exactly correspond to the performance ratio of the heat engine.
  • the method according to the invention is used to operate a system.
  • the plant has a corrugated board plant for producing corrugated board.
  • the corrugated cardboard is produced, for example, as a continuous sheet of corrugated cardboard or as prefabricated panels.
  • the system has a printing system for printing a paper layer with a print, in particular by means of a print head.
  • the printing system and the corrugating system are operated in particular at the same time.
  • the paper layer is preferably used to produce the corrugated cardboard and is transferred from the printing system to the corrugated cardboard system, but this is not mandatory in itself.
  • the printing is preferably carried out before the paper layer is further processed, in particular before it is combined with other paper layers to form corrugated cardboard.
  • the paper layer is printed if it has already been connected to one or more other paper layers.
  • the printing system is preferably a digital printing system, this will be assumed below without restricting generality, although other printing systems are also fundamentally suitable.
  • the printing system and the corrugated cardboard system are preferably operated inline (inline operation), i.e. the paper layer that is printed passes through the printing system and the corrugated cardboard system without being wound up and unwound in between.
  • inline operation i.e. the paper layer that is printed passes through the printing system and the corrugated cardboard system without being wound up and unwound in between.
  • the printing system preferably follows the corrugated cardboard system, i.e. the corrugated cardboard system specifies a conveying speed, which is then adopted by the printing system.
  • the conveying speed varies in particular depending on the current production order for the system, so that the thermal and electrical power requirements may also vary within certain limits.
  • an embodiment is also suitable in which the printing system and the corrugated cardboard system are separate from one another operated, that is, the paper layer is not directly transferred to the corrugator and, in a possible embodiment, is even used for other purposes and is not further processed in the corrugator.
  • the printing system and the corrugating system produce a printed paper layer and corrugated cardboard completely independently of each other.
  • the printing system is operated in a roll-to-roll operation, ie the paper layer is unrolled at the entrance to the printing system, then printed with the printing system, and finally again at the end of the printing system rolled up into a roll.
  • This roll is then transferred to the corrugator and unrolled there again to produce corrugated cardboard, or the roll is used completely differently, for example in another corrugator.
  • the corrugated cardboard plant is operated in a roll-to-sheet operation (ie roll-to-sheet).
  • the respective conveying speed of the printing system and/or the corrugating system varies regularly, depending on the current production order, so that the thermal and electrical power requirements may also vary within certain limits.
  • the system also has a heat engine to generate thermal and electrical power.
  • the heat engine preferably has a gas turbine and, in particular, also a generator.
  • the gas turbine is operated with gas as a primary energy source (i.e. chemically supplied primary energy) and when it burns, it produces predominantly thermal power on the one hand and mechanical power on the other hand, which is used to drive the generator, which then generates electrical power.
  • a primary energy source i.e. chemically supplied primary energy
  • a single primary energy source is used for the entire system, with the lowest possible CC balance (e.g. SNG, biogas or green hydrogen).
  • the corrugated cardboard system and the printing system now form a network and are therefore powered together by the heat engine with thermal power and supplied with electrical power, ie the thermal and electrical power generated by the heat engine are distributed to the corrugator and the printing system. Both the corrugated cardboard system and the printing system consume in particular both thermal and electrical power. As already indicated above, it is of minor importance whether the printing system and the corrugating system are operated inline or separately from one another. What is initially important is that the combination of printing system and corrugator is jointly supplied with both thermal and electrical power by the heat engine.
  • a significant advantage of the invention is that the power requirement ratio of the combination of corrugated cardboard system and printing system corresponds particularly well to the power ratio of the heat engine.
  • the printing system and the corrugating system are operated simultaneously, their thermal and electrical power requirements add up and can then be operated together by a single heat engine as described.
  • Combining the corrugated cardboard system with the printing system advantageously eliminates the disadvantage that, viewed alone, they can only use a CHP or cogeneration process with difficulty. It has been observed, for example, that a gas turbine has a power requirement ratio of approximately 2:1 (e.g. 3.7 MW thermal and 1.8 MW electrical), while a corrugator typically has a power requirement ratio of approximately 10:1 (e.g.
  • the heat engine has a corresponding ratio of thermal to electrical power, with a slight deviation from the ideal ratio being tolerated, especially if there is an excess of electrical power, since this can be particularly easily dissipated into a network. Accordingly, a heat engine with a power ratio of 2:1 to 3:1 (thermal to electrical) is already advantageous.
  • the power requirement ratio of the network can still be adjusted within certain limits, so that further optimization and approximation of the power ratio of the heat engine is possible. This results in a significant increase in efficiency compared to the individual operation of the corrugator and printing system, as the CHP/CHP process enables maximum use of the primary chemical energy. There is also a reduction in operating costs when operating the network. If a CO2-neutral primary energy source is used, the CO2 load in the production of corrugated cardboard is reduced accordingly.
  • the heat engine provides the thermal power in the form of a hot gas, of which a first hot gas portion is used in the printing system, in particular directly to dry the paper layer and/or the print, and a second hot gas portion is used to generate process steam for the corrugated cardboard system.
  • a hot gas is a flue gas that is generated during the combustion of the primary energy source. This flue gas in particular has a temperature in the range from 500°C to 600°C.
  • the thermal output of the heat engine is therefore used in two different ways, i.e.
  • the system is a bivalent system in this respect: on the one hand, the hot gas in the printing system is used directly for drying (direct use of heat) and on the other hand, for the simultaneous generation of process steam for the corrugated cardboard system (indirect use of heat). . Downstream of the heat engine, the hot gas stream is divided into two partial streams, one is led to the printing system, the other to a waste heat boiler, with which process steam is generated for the corrugated cardboard plant, in particular by means of the sensitive heat in the waste heat boiler.
  • the first hot gas portion is preferably at least partially fed to a predryer of the printing system to dry the paper layer before printing, in particular to precondition the paper web for a more stable process.
  • the first hot gas portion is at least partially fed to a hot air dryer of the printing system for drying the print, i.e. for drying after printing.
  • the pre-dryer and the hot air dryer are also generally referred to as dryers.
  • the dryers are preferably designed as convection dryers, i.e. they flow out warm drying air, which comes into direct contact with the paper layer and possibly the pressure (direct gas drying).
  • the hot gas from the heat engine is particularly suitable for such direct, thermal convection drying in the printing system, since the hot gas is, in principle, free of particles or similar pollutants.
  • the hot gas is also sterile and essentially contains CO2, N2 and water vapor.
  • This direct gas drying advantageously does not require a heat exchanger that would generate heat transfer losses; one is suitably omitted.
  • Another advantage of using direct gas is that internal recirculation mode can be dispensed with for reasons of energy efficiency and is expediently dispensed with. In the circulating air, the water vapor partial pressure and relative humidity would increase, which would basically inhibit the drying/evaporation of solvents in the print. Avoiding the dryer's recirculation mode also saves complex piping systems and centrifugal fans for supply and recirculation air. Furthermore, the drying air has an almost constant moisture content, which has a positive effect on the drying characteristics of the print.
  • the printing in the printing system is based on an inkjet process.
  • the printing system expediently uses, in particular, exclusively one or more water-based inks to print on the paper layer. This avoids ignitable solvent mixtures in combination with the hot gas, which contributes to explosion protection.
  • the temperature of the respective drying air, i.e. the drying temperature, in the respective dryer is in particular adjustable and is expediently set in the range from 100 ° C to 600 ° C as required.
  • the drying temperature is preferably adjusted by adding fresh air.
  • the drying temperature in the hot air dryer is controlled or even regulated by the printing system depending on a conveying speed of the paper layer. This is based on the idea that if the conveying speed changes, the period of time over which the paper layer and the pressure are in contact with the drying air also changes. For a consistent drying result, the drying temperature is then expediently adjusted accordingly, i.e. reduced at a lower conveying speed and, conversely, increased at a higher conveying speed.
  • an exhaust air stream from the hot air dryer is fed to the pre-dryer to dry the paper layer before printing.
  • the drying air is directed onto the paper layer in the hot air dryer and then discharged as an exhaust air stream. Since the drying air may not give off all of its heat to the paper layer under pressure, the exhaust air flow has a corresponding residual heat (e.g. a temperature in the range of 100°C to 200°C), which is now used in the pre-dryer.
  • the exhaust air flow from the hot air dryer is expediently used either in an exhaust air recuperator (in particular air/air recuperator) at a high temperature, in particular in the range from 200°C to 400°C, and/or to generate process cooling, e.g. in an absorption refrigerator, at a low temperature, particularly in the range from 100°C to 200°C.
  • an exhaust air recuperator in particular air/air recuperator
  • process cooling e.g. in an absorption refrigerator
  • the second hot gas portion is used in particular in the waste heat boiler mentioned (also as a partial flow Waste heat boiler) is supplied, suitably via a regulated hot gas bypass, which is designed, for example, with a valve for dividing the hot gas between the two hot gas components (with the valve the direct gas use is then “bypassed” and the hot gas is fed to the waste heat boiler instead or vice versa).
  • a regulated hot gas bypass which is designed, for example, with a valve for dividing the hot gas between the two hot gas components (with the valve the direct gas use is then “bypassed” and the hot gas is fed to the waste heat boiler instead or vice versa).
  • the distribution of the hot gas between the two hot gas components ie a ratio of the first to the second hot gas component, is expediently regulated, in particular with the hot gas bypass. Appropriately, this is regulated according to the medium with the highest added value. This is particularly the process steam.
  • first hot gas portion When the system is put into operation, it is expedient to measure the maximum volume flow of hot gas (first hot gas portion) that must be diverted for direct gas use for drying in the printing system. The remaining hot gas is fed into the waste heat boiler (second hot gas portion). The design is carried out as part of a process accounting. The heat engine is then designed accordingly in terms of performance ratio. If the respective thermal power requirements of the corrugated cardboard system and the printing system fluctuate, the distribution of the hot gas between the first and the second hot gas portion is preferably regulated in such a way that the corrugated cardboard system is always supplied with sufficient thermal power and thus has priority over the supply of the printing system with thermal Perfomance.
  • the thermal power requirement of the corrugator is primarily served and this therefore has priority over the thermal power requirement of the printing system.
  • a possible deficit in the supply of thermal power to the printing system is suitably compensated for by supplying additional thermal power, which is generated separately from the thermal power of the heat engine, in particular with a heating element, for example a gas burner or an electric heater or the like.
  • the latter has the advantage that electrical power from the heat engine is expediently used, which may already be available in slight excess.
  • the corrugated cardboard plant's need for process steam has overall priority, that is, if suddenly more power is needed to generate process steam, the first hot gas portion is reduced accordingly compared to the second hot gas portion, that is, less hot gas is used for drying Printing system promoted.
  • the reduction in the first hot gas portion is suitably compensated for by additional thermal power as described.
  • the hot gas for direct air drying to one or more dryers in a continuous operation and to remove it from there as exhaust air and, if necessary, to use any residual heat elsewhere.
  • one or more dryers of the printing system are operated at least temporarily or even permanently in a recirculating air mode, i.e. the hot gas supplied is not just simply passed through and then discharged as exhaust air, but is continuously circulated, at least partially.
  • Recirculating air operation is particularly advantageous if, as described above, a deficit in thermal power for the printing system is compensated for by supplying additional thermal power with a heating element (e.g. gas burner, electric heater or the like).
  • a heating element e.g. gas burner, electric heater or the like.
  • the circulating air operation thus advantageously reduces the hot gas flow supplied, since the circulating air temperature, which cools down due to heat losses, only needs to be kept constant.
  • at least the following two variants are advantageous.
  • drying takes place in continuous operation.
  • the required hot gas flow is higher but the required temperature is lower, since the volume flow has to be comparatively large in order to achieve a certain, required blow-out speed at the outlet (e.g. dryer nozzles) of the dryer (in recirculation mode, this is achieved with a separate recirculation fan ).
  • partial air recirculation operation (mixed operation) takes place.
  • the required hot gas flow is now significantly lower, but the temperature must be higher to compensate for the heat losses from recirculating air operation.
  • the heating element is only used to compensate in the event of the deficit mentioned and then represents a backup solution in order to compensate for any peaks in thermal power requirements as required.
  • the recirculation mode is used alternatively or additionally in a different way as follows: since the hot gas from the Heat engine regularly has a significantly higher temperature than is required for drying, this hot gas can also be used over a certain period of time or even permanently in recirculation mode before the temperature has dropped below a minimum temperature required for drying.
  • at least part of the hot gas from the heat engine is supplied to a hot air dryer (preferably the hot air dryer already mentioned above) of the printing system and the hot air dryer is then operated in recirculation mode.
  • the minimum temperature is in particular a temperature that is at least required for drying and is preferably in the range of 200 °C and 300 °C.
  • the hot gas from the heat engine has a significantly higher temperature, preferably in the range of 500 ° C to 600 ° C or is 200 ° C to 400 ° C hotter than the minimum temperature, so that a correspondingly large amount of heat can be used for recirculation operation results.
  • the temperature of the hot gas in the hot air dryer reaches the minimum temperature, the now “used” hot gas is removed as exhaust air and the process is started again as required.
  • a partial recirculation mode (also referred to as mixed mode) is also suitable as recirculation mode, in which only part of the hot gas is circulated in the hot air dryer and another part is removed as exhaust air and then expediently replaced by fresh hot gas.
  • a 100% (completely closed) recirculation mode is typically not possible at all, as solvents (mainly water vapor) would concentrate in the recirculated air. Therefore, even in recirculation mode, cold, uncontaminated fresh air is expediently supplied and contaminated, hot exhaust air is removed, but both volume flows are kept as low as possible.
  • the system switches to partial air recirculation mode. In this operation, additional heating elements such as gas burners etc. can also be used in the circulating air and are preferably used, which would not be possible with direct continuous drying.
  • the waste heat boiler generates in particular saturated steam, for example at 16 bar, and thus advantageously serves the entire process steam requirement of the corrugator and thus in particular their complete thermal power requirements.
  • the process steam for the corrugated cardboard plant is suitably first led from the waste heat boiler to a steam distributor, which then forwards the process steam at a suitable pressure to a respective processing station of the corrugated cardboard plant.
  • the corrugated cardboard system in particular has one or more of the following processing stations: a preheater, for preheating one or more layers of paper, for example before gluing; a laminating unit and/or a heating and pulling section, each for gluing several layers of paper together; a module facer (e.g. with corrugating roller) for corrugating a layer of paper.
  • One or more of the aforementioned processing stations have a heating device and/or a humidification device, which require process steam, for example a heating plate or a spray bar.
  • the system therefore suitably has a steam accumulator with which a time-varying thermal power requirement of the composite is compensated.
  • the heat engine in particular generates a predominantly constant amount of thermal and electrical power, whereas the network can have varying thermal and electrical power requirements depending on the production order. Any excess thermal power is then diverted into the steam storage or, conversely, thermal power is taken from it if the thermal power requirement of the network exceeds the thermal power of the heat engine (with regard to electrical power, the procedure is analogous, for example with the public network instead of the steam storage).
  • Hot gas (more precisely: hot gas from the second hot gas stream) from the heat engine is stored in the steam storage and is called up as needed for the printing system or the corrugating system or both.
  • hot water or superheated steam is extracted from the waste heat boiler or from the steam storage and used to generate process cooling.
  • the superheated steam is used as saturated steam for re-humidification and/or for adjusting a wet transverse profile in the printing system.
  • the ratio of the thermal outputs of the first and second hot gas components is 3:4 to 1:4, i.e. the larger part of the thermal output is supplied to the waste heat boiler and/or steam storage and is used in particular as process steam for the corrugated cardboard plant, while only Around 20% to 45% of the thermal output is used for the printing system.
  • the thermal power of direct gas use is 1.6 MW and the remaining thermal power (second hot gas stream) is 2.5 MW, which corresponds to a ratio of approximately 2:3.
  • the system is designed to generate process refrigeration and for this purpose in particular has an absorption refrigeration machine and/or a compression refrigeration machine.
  • the process cold is expediently used to cool one or more components of the printing system and/or the corrugated cardboard system, for example to operate a cooling roller for cooling the paper layer in the printing system.
  • the process cooling is supplied, for example, using cooling water, which is cooled with an absorption chiller and/or a compression chiller.
  • the absorption refrigeration machine is operated with thermal power, for example, as already described above, with an exhaust air flow from the pressure system or with hot water or superheated steam from the waste heat boiler or the steam storage or directly with hot gas from the heat engine.
  • the compression refrigeration machine is operated with electrical power, which comes in particular directly from the heat engine. Accordingly, process cooling can be generated flexibly in different ways depending on the thermal and electrical power available.
  • the system has both an absorption refrigeration machine, which is operated with thermal power, and a compression refrigeration machine, which is operated with electrical power, and a
  • the respective power consumption of the absorption refrigeration machine and the compression refrigeration machine is controlled in such a way that the thermal power requirement and the electrical power requirement of the composite are adapted as optimally as possible to the electrical power and the thermal power of the heat engine.
  • a given amount of process cooling is generated proportionally by means of the absorption refrigeration machine and the compression refrigeration machine in such a way that the thermal and electrical power of the heat engine are used as optimally as possible.
  • the power consumption of the absorption refrigeration machine and the compression refrigeration machine is therefore controlled depending on what type of power is still available at a given time, so that the power requirement ratio of the network as a whole is optimized. This is based on the idea that the way in which the process cold is used is irrelevant. If, for example, no thermal power is available to generate process cooling at a given time, but electrical power is available, the process cooling is generated with the compression refrigeration machine. Conversely, if there is an excess of thermal power, the process cooling is generated using the absorption chiller. The amount of process cold generated preferably remains constant. Mixed operation is also possible and advantageous depending on the service offered.
  • the absorption chiller is preferably operated as a continuous cooler, which is designed for the highest possible number of operating hours.
  • the compression refrigeration machine is preferably only activated to cover a peak cold load and otherwise remains inactive.
  • the compression refrigeration machine is therefore a type of emergency unit and is only activated in exceptional cases to serve a peak load, while the absorption refrigeration machine serves a base load in particular throughout.
  • the electrical power of the heat engine is also used by both the printing system and the corrugator.
  • the dry end preferably has one or more of the following processing stations: cross cutter, longitudinal cutter, slitting device, creasing device.
  • the dry end adjoins the wet end of the corrugated cardboard system and refers to that part of the corrugated cardboard system to which the paper layers assembled into a corrugated cardboard web are fed for further processing, in particular packaging, i.e. the paper layers are no longer present individually in the dry end , but are connected to the corrugated cardboard sheet.
  • the IR dryer in the printing system is used in particular to dry the print. Compared to convection drying, an IR dryer has the advantage that it does not blur the fresh printed image. An IR dryer is therefore preferably arranged immediately downstream of a print head of the printing system.
  • the disadvantage of an IR dryer is its high electrical power requirement (regularly in the range of approx. 500 kW to 1000 kW), its rather short service life (limited service life, for example of carbon filaments) and the fact that the effectiveness of the drying depends on the absorption coefficient depends on the printed color and is therefore sometimes color dependent.
  • the printing system therefore has at least one IR dryer and at least one hot air dryer (in particular as already described above) for drying the print, and the IR dryer is upstream of the paper layer that is being printed with respect to a conveying direction Hot air dryer arranged.
  • the print is pre-dried using the IR dryer before then The necessary remaining drying is carried out with the hot air dryer.
  • Pre-drying with the IR dryer advantageously avoids blurring of the print during drying in the hot air dryer.
  • the hot air dryer also reduces the electrical power requirement of the printing system and requires less maintenance than the IR dryer.
  • the printing system preferably has at least two IR dryers, namely a first IR dryer upstream and a second IR dryer downstream (with respect to the conveying direction of the paper layer) of the hot air dryer.
  • the combination of an IR dryer and a dryer also advantageously enables an optimization of the power requirement ratio of the combination and thus an adaptation of the thermal and electrical power requirement to the actually available thermal and electrical power, if necessary also in Reaction to a change in operation, for example by changing the production order for the system.
  • the above statements regarding the generation of process cold also apply analogously to drying and vice versa.
  • the printing system for drying the print has an IR dryer, which is operated with electrical power, and a dryer (hot air dryer), which is operated with thermal power.
  • the IR dryer and the dryer preferably correspond to the IR dryer or hot air dryer already described above.
  • a respective power consumption of the IR dryer and the dryer is now controlled in such a way that a thermal power requirement and an electrical power requirement of the composite are adapted to the electrical power and the thermal power of the heat engine.
  • the power requirement of the dryer is increased and the power requirement of the IR dryer is reduced (correspondingly vice versa in the case of an oversupply of electrical power), suitably in such a way that the drying performance of the combination of dryer and IR dryer remains constant.
  • an embodiment is also advantageous which one of the dryers, in particular the hot air dryer, serves a base load in terms of drying and the other dryer, in particular the IR dryer, only serves a peak load if necessary.
  • the control of the different dryers depends on the design of the entire system (number, type and performance of the various dryers) and the process balancing (distribution of the thermal and electrical power between the corrugator and the printing system).
  • a layer of paper is fed to the printing system, for example from a dispenser.
  • the paper layer is first optionally pre-dried with a pre-dryer.
  • the paper layer is then printed with a number of print heads, ie provided with a print, which is subsequently dried first with an IR dryer and then with a hot air dryer. This is optionally followed by another IR dryer as a booster in order to achieve a particularly high overall drying performance, for example at a particularly high conveying speed.
  • the printed and dried paper layer is finally cooled using one or more cooling rollers and then transferred directly to the corrugator.
  • the paper layer is glued to other paper layers in the wet end to form a sheet of corrugated cardboard and then, if necessary, assembled in the dry end.
  • the finished corrugated cardboard is then issued by the corrugator either as continuous goods or as multiple panels.
  • the thermal output of the heat engine is divided between the pre-dryer and the hot air dryer on the one hand and, on the other hand, a waste heat boiler and optionally also a steam storage. From the waste heat boiler, various processing stations of the corrugated cardboard plant are supplied with process steam for assembling the paper layers to form corrugated cardboard.
  • part of the thermal power and/or one or more exhaust air streams of the printing system are used to generate process cooling and/or fed to an exhaust air recuperator to preheat fresh air for the heat engine.
  • the cooled but still warm exhaust air from the exhaust air recuperator is used, for example, to generate process cooling.
  • the electrical power of the heat engine is divided between the IR dryers Printing system and one or more drive units of the printing system and the corrugator.
  • the dry end is supplied with electrical energy in order to assemble the corrugated cardboard web, for example for cutting and/or scoring. If necessary, excess electrical power is fed into the public grid.
  • Fig. 2 shows a process balance for the system from Fig. 1.
  • the system 2 shown in FIG. 1 has a corrugated cardboard system 4 for producing corrugated cardboard 6, which is produced, for example, as a continuous corrugated cardboard web or as a ready-made panel.
  • the system 2 has a printing system 8, here a digital printing system, with a number of print heads (not explicitly shown) for printing a paper layer 10 with a print.
  • an inline operation is implemented, in which the printed paper layer 10 is transferred from the printing system 8 directly to the corrugating cardboard system 4 in order to use the paper layer 10 in the production of the corrugated cardboard 6.
  • the printing system 8 and the corrugated cardboard system 4 are operated separately from one another and the printing system 8 is operated, for example, in a roll-to-roll operation. Regardless of whether the printing system 8 and the corrugating system 4 are operated inline or separately, they are operated at the same time.
  • the printing takes place before the paper layer 10 is connected to other paper layers to form corrugated cardboard 6.
  • the system 2 is therefore used to produce printed corrugated cardboard 6.
  • the printing system 8 and the corrugated cardboard system 4 are operated inline, ie the paper layer 10, which is printed, passes through the printing system 8 and the corrugated cardboard system 4 without having to be wound up and unwound in between. If the paper layer 10 is not used to produce corrugated cardboard 6 with the corrugated cardboard system 4, the system 2 is in any case used to produce a printed paper layer 10 on the one hand and corrugated cardboard 6 on the other hand.
  • the system 2 also has a heat engine 12 for generating thermal power Pth and electrical power Pel from a supplied chemical power Pchem.
  • the heat engine 12 has a gas turbine, which is not explicitly shown, and a generator, which is also not explicitly shown.
  • the gas turbine is operated with gas as the primary energy source 14
  • the corrugated cardboard system 4 and the printing system 8 now form a composite and are therefore jointly supplied with thermal power Pth and electrical power Pel by the heat engine 12, i.e. the thermal and electrical power Pth, Pel, which are generated with the heat engine 12 distributed to the corrugator 6 and the printing system 8, each of which consumes both thermal and electrical power.
  • the thermal and electrical power Pth, Pel is shown in Fig. 2.
  • the electrical power Pel is 1.9 MW and the thermal power Pth is 4.1 MW, so that the power ratio of the heat engine 12 is approximately 2:1.
  • the thermal power Pth is then divided, for example, in a ratio of 2:3 between the printing system 8 and the corrugated cardboard system 6, with the corrugated cardboard system 6 receiving the larger share.
  • the values and ratios mentioned may vary.
  • the heat engine 12 shown here provides the thermal power Pth in the form of a hot gas at, for example, 550 ° C, of which a first hot gas portion 16 is used in the printing system 8 directly to dry the paper layer 10 and/or the print.
  • a second hot gas portion 18 of the hot gas is used to generate process steam 20 for the corrugator 6.
  • the thermal power Pth is used in two different ways, namely on the one hand for drying in the printing system 8 (direct use of heat) and, on the other hand, for the simultaneous generation of process steam for the corrugated cardboard system 4 (indirect use of heat).
  • the hot gas stream Downstream of the heat engine 12, the hot gas stream is divided into the two partial streams 16, 18 using a hot gas bypass 21 (implemented here with a valve), one is led to the pressure system 8, the other to a waste heat boiler 22, with which the process steam 20 for the Corrugated cardboard plant 4 is produced.
  • a hot gas bypass 21 implemented here with a valve
  • the first hot gas portion 16 is partially fed to a pre-dryer 24 to dry the paper layer 10 before printing.
  • the first hot gas portion 16 is also partially fed to a hot air dryer 26 for drying the print, i.e. for drying after printing.
  • the pre-dryer 24 and the hot air dryer 26 are also generally referred to as dryers.
  • the dryers 24, 26 are each designed here as convection dryers, i.e. they flow out warm drying air, which comes into direct contact with the paper layer 10 and possibly the pressure (direct gas drying).
  • the temperature of the respective drying air, i.e. the drying temperature, in the respective dryer 24, 26 is adjustable and in the exemplary embodiment shown is set as required in the range from 100 ° C to 600 ° C, in the present case by adding fresh air 28, for example with a temperature of 20°C.
  • the heat engine 12 provides hot gas with a mass flow in the range of 5 to 10 kg/s, which is distributed to the printing system 8 and the corrugated cardboard system in a ratio of approximately 2:3, as in FIG 6 divided. Knowing the temperature of the hot gas, the corresponding volume flow can be calculated and divided among the various tasks, including in particular the dryers 24, 26.
  • the volume flow for the printing system 8 and its temperature are set via the fresh air 28, which corresponds to the specific requirements is dimensioned. For example, approximately half the hot gas temperature is selected as the temperature for the dryers 24, 26 and for this purpose the first hot gas portion 16 is mixed with fresh air 28 in a ratio of approximately 3:1 (volume flow ratio). to obtain a sufficient amount of hot air at a sufficient temperature for drying.
  • an exhaust air stream 30 from the hot air dryer 26 is fed to the pre-dryer 24 to dry the paper layer 10 before printing.
  • the drying air is guided onto the paper layer in the hot air dryer and then discharged as an exhaust air stream 30.
  • the exhaust air stream 30 is used in an embodiment not shown, depending on its temperature, either in an exhaust air recuperator and/or to generate process cooling 44. The same applies analogously to a corresponding exhaust air flow from the pre-dryer 24, if one is present.
  • the second hot gas portion 18 is supplied to the waste heat boiler 22 in this case.
  • This generates saturated steam and thus serves the entire process steam requirement of the corrugated cardboard plant 4.
  • the process steam 20 for the corrugated cardboard plant 4 is first led from the waste heat boiler 22 to a steam distributor 32, which then forwards the process steam 20 with a suitable pressure to a respective processing station of the corrugated cardboard plant 4.
  • the corrugated cardboard system 4 shown here as an example has the following processing stations: a preheater 34 for preheating one or more layers of paper; a module facer 36, for corrugating a layer of paper; a laminating unit 38 and a heating and pulling section 40, each for gluing several layers of paper together.
  • the system 2 in FIG. 1 additionally has a steam accumulator 42, with which a time-varying thermal power requirement of the composite is compensated.
  • Hot gas is stored in the steam storage 42 and called up when necessary.
  • hot water or superheated steam is even extracted from the waste heat boiler 22 or from the steam storage 42 if necessary and used to generate process cooling 44.
  • the Superheated steam is used as saturated steam for re-humidification and/or for adjusting a moisture profile in the printing system.
  • the system 2 shown here is designed to generate process refrigeration 44 and in the present case has an absorption refrigeration machine 46 and a compression refrigeration machine 48.
  • the process cold 44 is used to cool one or more components of the printing system 8 and/or the corrugated cardboard system 4, in FIG , which is cooled with the absorption refrigerator 46 and the compression refrigerator 48.
  • the absorption refrigeration machine 46 is operated with thermal power Pth, whereas the compression refrigeration machine 48 is operated with electrical power Pel. Accordingly, process cooling 44 can be generated flexibly in different ways depending on the thermal and electrical power Pth, Pel available. Accordingly, in the present case, a respective power consumption of the absorption refrigeration machine 46 and the compression refrigeration machine 48 is controlled in such a way that the thermal power requirement and the electrical power requirement of the composite are adapted as optimally as possible to the electrical power Pel and the thermal power Pth of the heat engine 12. The power consumption of the absorption refrigeration machine 46 and the compression refrigeration machine 48 is therefore controlled depending on what type of power Pth, Pel is available at a given time, so that the power requirement ratio of the combination as a whole is optimized.
  • the electrical power Pel is also used by both the printing system 8 and the corrugating system 4.
  • the electrical power Pel is used to operate two IR dryers 54, 56 (ie infrared dryers) of the printing system 8 and to operate a respective drive 62 of the printing system 8 and the corrugated cardboard system 4 and also to operate at least one processing station Dry ends 58 of the corrugator 4.
  • the dry end 58 has a or several of the following processing stations: cross cutter, longitudinal cutter, slitting device, creasing device. For the sake of simplicity, these are not explicitly shown here.
  • the dry end 58 connects to the wet end 60 of the corrugator 4.
  • the IR dryer 54 is arranged immediately downstream of a print head of the printing system 8. This is combined in the printing system 8 with the hot air dryer 26 as an additional heat sink.
  • the IR dryer 54 is arranged upstream of the hot air dryer 26 with respect to a conveying direction of the paper layer 10, which is being printed, as shown in FIG. 1. In this way, the print is pre-dried using the IR dryer 54 before the remaining drying takes place using the hot air dryer 26.
  • the printing system 8 shown here also has the second IR dryer 56 downstream of the hot air dryer 26.
  • the combination of an IR dryer 54, 56 and a dryer 24, 26 also enables an optimization of the power requirement ratio of the composite and thus an adaptation of the thermal and electrical power requirement to the actually available one thermal and electrical power Pth, Pel.
  • the statements regarding the generation of process cold 44 also apply analogously to drying and vice versa.
  • a respective power consumption of the IR dryers 54, 56 and the dryers 24, 26 is now controlled in such a way that a thermal power requirement and an electrical power requirement of the composite are adapted to the electrical power Pel and the thermal power Pth of the heat engine 12.

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Abstract

Es wird ein Verfahren zum Betrieb einer Anlage (2) angegeben, wobei die Anlage (2) eine Wellpappenanlage (4) aufweist, zur Herstellung von Wellpappe (6), wobei die Anlage (2) eine Druckanlage (8) aufweist, zur Bedruckung einer Papierlage (10) mit einem Druck, wobei die Anlage (2) eine Wärmekraftmaschine (12) aufweist, zur Erzeugung von thermischer Leistung (Pth) und elektrischer Leistung (Pel), wobei die Wellpappenanlage (4) und die Druckanlage (8) einen Verbund bilden und somit gemeinsam von der Wärmekraftmaschine (12) mit thermischer Leistung (Pth) und mit elektrischer Leistung (Pel) versorgt werden. Weiter wird eine entsprechende Anlage (2) angegeben.

Description

Beschreibung
Anlage zur Herstellung von Wellpappe sowie Verfahren zum Betrieb einer solchen Anlage
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Anlage, welche ausgebildet ist zur Herstellung von Wellpappe, sowie eine entsprechende Anlage.
Bei der Herstellung von Wellpappe werden mittels einer Wellpappenanlage mehrere Papierlagen zu einer Wellpappenbahn zusammengefügt und anschließend optional noch konfektioniert. Beispielsweise werden zur Herstellung von doppellagiger (auch: zweiteiliger) Wellpappe zwei Papierlagen jeweils mittels einer Riffelwalze gewellt und dann abwechselnd mit drei ungewellten Papierlagen zu einem Stapel verleimt. Die Wellpappenbahn wird abschließend konfektioniert und z.B. in einzelne Nutzen zertrennt. Bei der Herstellung von Wellpappe wird in den unterschiedlichen Bearbeitungsstationen der Wellpappenanlage entsprechend Energie benötigt. Einerseits wird zum Antrieb der Wellpappenanlage elektrische Leistung (Strom) benötigt und andererseits thermische Leistung (Wärme) für eine Trocknung oder Dampferzeugung an verschiedener Stelle, z.B. bei der Erzeugung einer gewellten Papierbahn mittels einer Riffelwalze. Dabei überwiegt der Bedarf an thermischer Leistung den Bedarf an elektrischer Leistung üblicherweise deutlich.
Grundsätzlich ist es wünschenswert, die Herstellung von Wellpappe möglichst energieeffizient und wirtschaftlich zu gestalten und hierfür die zum Betrieb der Wellpappenanlage genutzte Primärenergie möglichst vollständig zu nutzen. Das Konzept der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) oder sogar Kraft-Wärme-Kälte-Kopp- lung (KWKK) bietet allgemein den Vorteil, dass in einem integrierten Prozess die eingesetzte Primärenergie (z.B. Erdgas) im Wesentlichen vollständig sowohl in Wärme als auch in Strom umgewandelt wird und entsprechend effizient nutzbar ist. Das hierbei erzielte Verhältnis von elektrischer Leistung zu thermischer Leistung ist jedoch nicht beliebig einstellbar, sondern durch den Umwandlungsprozess der Primärenergie vorgegeben, sodass eine KWK oder KWKK nicht unbedingt für jeden Prozess optimal geeignet ist.
Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der Erfindung, die Herstellung von Wellpappe energetisch möglichst effizient zu gestalten. Insbesondere soll hierbei ein KWK-Prozess oder sogar KWKK-Prozess genutzt werden. Hierzu sollen eine entsprechend verbesserte Anlage zur Herstellung von Wellpappe sowie ein Verfahren zu deren Betrieb angegeben werden.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 sowie durch eine Anlage mit den Merkmalen gemäß Anspruch 18. Vorteilhafte Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Varianten sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Ausführungen im Zusammenhang mit dem Verfahren gelten sinngemäß auch für die Anlage und umgekehrt. Sofern nachfolgend Schritte des Verfahrens beschrieben sind, ergeben sich zweckmäßige Ausgestaltungen für die Anlage dadurch, dass diese ausgebildet ist, einen oder mehrere diese Schritte auszuführen. Hierzu weist die Anlage insbesondere eine entsprechend ausgebildete Steuereinheit auf.
Ein Kerngedanke der Erfindung ist insbesondere, eine Wellpappenanlage mit einer Druckanlage zu kombinieren und diese dann gemeinsam mit einer Wärmekraftmaschine zu betreiben. Mit anderen Worten: eine Wellpappenanlage, eine Druckanlage und eine Wärmekraftmaschine werden energetisch miteinander gekoppelt. Dem liegt die Erkenntnis zugrunde, dass das Verhältnis von thermischer Leistung zu elektrischer Leistung (d.h. das Leistungsverhältnis) einer Wärmekraftmaschine besonders optimal den Gesamtbedarf an thermischer und elektrischer Leistung einer Wellpappenanlage im Verbund mit einer Druckanlage widerspiegelt. Demgegenüber ist eine Wärmekraftmaschine zur Versorgung lediglich einer Druckanlage oder lediglich einer Wellpappenanlage eher nicht geeignet, da deren jeweiliges Leistungsbedarfsverhältnis (Verhältnis von thermischem zu elektrischem Leistungsbedarf) im Einzelnen gerade nicht dem Leistungsverhältnis der Wärmekraftmaschine entspricht.
Das erfindungsgemäße Verfahren dient zum Betrieb einer Anlage. Die Anlage weist eine Wellpappenanlage auf, zur Herstellung von Wellpappe. Die Wellpappe wird beispielsweise als durchgängige Wellpappenbahn oder als konfektionierte Nutzen hergestellt. Zusätzlich weist die Anlage eine Druckanlage auf, zur Bedruckung einer Papierlage mit einem Druck, insbesondere mittels eines Druckkopfs. Die Druckanlage und die Wellpappenanlage werden insbesondere gleichzeitig betrieben. Die Papierlage wird vorzugsweise zur Herstellung der Wellpappe verwendet und hierzu von der Druckanlage an die Wellpappenanlage übergeben, dies ist aber an sich nicht zwingend. Die Bedruckung erfolgt vorzugsweise noch bevor die Papierlage weiterverarbeitet wird, insbesondere mit anderen Papierlagen zur Wellpappe verbunden wird. Alternativ wird die Papierlage bedruckt, wenn diese bereits mit einer oder mehreren anderen Papierlagen verbunden worden ist. Die Druckanlage ist vorzugsweise eine Digitaldruckanlage, hiervon wird nachfolgend auch ohne Beschränkung der Allgemeinheit ausgegangen, wenngleich auch andere Druckanlagen grundsätzlich geeignet sind.
Insgesamt dient die Anlage in einer vorteilhaften Ausgestaltung zur Herstellung von bedruckter Wellpappe. Die Druckanlage und die Wellpappenanlage werden bevorzugterweise inline betrieben (Inline-Betrieb), d.h. die Papierlage, welche bedruckt wird, durchläuft die Druckanlage und die Wellpappenanlage ohne dazwischen auf- und wieder abgewickelt zu werden. Hinsichtlich der Steuerung der Fördergeschwindigkeit folgt die Druckanlage vorzugsweise der Wellpappenanlage, d.h. die Wellpappenanlage gibt eine Fördergeschwindigkeit vor, welche dann von der Druckanlage übernommen wird. Die Fördergeschwindigkeit variiert insbesondere, je nach aktuellem Produktionsauftrag für die Anlage, sodass gegebenenfalls entsprechend auch der thermische und elektrische Leistungsbedarf in gewissen Grenzen variieren.
Alternativ zu dem genannten Inline-Betrieb ist auch eine Ausgestaltung geeignet, bei welcher die Druckanlage und die Wellpappenanlage separat voneinander betrieben werden, d.h. die Papierlage wird gerade nicht unmittelbar an die Wellpappenanlage übergeben und in einer möglichen Ausgestaltung sogar anderweitig verwendet und nicht in der Wellpappenanlage weiterverarbeitet. Beispielsweise produzieren die Druckanlage und die Wellpappenanlage völlig unabhängig voneinander einerseits eine bedruckte Papierlage und andererseits eine Wellpappe. In einer geeigneten Ausgestaltung wird die Druckanlage in einem Rolle-zu-Rolle-Be- trieb (roll-to-roll) betrieben, d.h. die Papierlage wird am Eingang der Druckanlage abgerollt, dann mit der Druckanlage bedruckt, und schließlich am Ende der Druckanlage wieder zu einer Rolle aufgerollt. Diese Rolle wird dann an die Wellpappenanlage übergeben und dort wieder abgerollt, um daraus Wellpappe herzustellen, oder die Rolle wird gänzlich anders verwendet, z.B. in einer anderen Wellpappenanlage. Alternativ oder zusätzlich wird analog die Wellpappenanlage in einem Rolle-zu-Bogen-Betrieb (d.h. roll-to-sheet) betrieben. In jedem Fall variiert auch hierbei regelmäßig die jeweilige Fördergeschwindigkeit der Druckanlage und/oder der Wellpappenanlage, je nach aktuellem Produktionsauftrag, sodass gegebenenfalls entsprechend auch der thermische und elektrische Leistungsbedarf in gewissen Grenzen variieren.
Die Anlage weist weiterhin eine Wärmekraftmaschine auf, zur Erzeugung von thermischer und elektrischer Leistung. Bevorzugterweise weist die Wärmekraftmaschine eine Gasturbine auf und weiter insbesondere auch einen Generator. Die Gasturbine wird mit Gas als Primärenergieträger (d.h. chemisch zugeführte Primärenergie) betrieben und erzeugt bei dessen Verbrennung einerseits überwiegend thermische Leistung und andererseits mechanische Leistung, mit welcher der Generator angetrieben wird, welcher dann elektrische Leistung erzeugt. Nachfolgend wird ohne Beschränkung der Allgemeinheit von einer Gasturbine mit Generator ausgegangen, andere Wärmekraftmaschinen sind aber grundsätzlich auch geeignet. Vorzugsweise wird für die gesamte Anlage lediglich eine einzelne Pri- märenergiequelle genutzt, mit möglichst geringer CC -Bilanz (z.B. SNG, Biogas oder grüner Wasserstoff).
Die Wellpappenanlage und die Druckanlage bilden nun einen Verbund und werden somit gemeinsam von der Wärmekraftmaschine mit thermischer Leistung und mit elektrischer Leistung versorgt, d.h. die thermische und die elektrische Leistung, welche mit der Wärmekraftmaschine erzeugt werden, werden auf die Wellpappenanlage und die Druckanlage verteilt. Dabei verbrauchen sowohl die Wellpappenanlage als auch die Druckanlage jeweils insbesondere sowohl thermische als auch elektrische Leistung. Wie bereits oben angedeutet wurde, ist es hierfür von untergeordneter Bedeutung, ob die Druckanlage und die Wellpappenanlage inline oder separat voneinander betrieben werden. Wesentlich ist zunächst nur, dass der Verbund aus Druckanlage und Wellpappenanlage gemeinsam von der Wärmekraftmaschine mit sowohl thermischer als auch elektrischer Leistung versorgt wird.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung ist, dass das Leistungsbedarfsverhältnis des Verbunds aus Wellpappenanlage und Druckanlage besonders gut dem Leistungsverhältnis der Wärmekraftmaschine entspricht. Beim gleichzeitigen Betrieb der Druckanlage und der Wellpappenanlage addieren sich deren thermische und elektrische Leistungsbedarfe und können dann wie beschrieben gemeinsam von einer einzigen Wärmekraftmaschine bedient werden. Durch die Kombination der Wellpappenanlage mit der Druckanlage wird vorteilhaft der Nachteil behoben, dass diese allein betrachtet nur schlecht einen KWK- oder KWKK-Prozess nutzen können. So wurde beobachtet, dass z.B. eine Gasturbine ein Leistungsverhältnis von ca. 2:1 (z.B. 3,7 MW thermisch und 1 ,8 MW elektrisch) aufweist, während eine Wellpappenanlage typischerweise ein Leistungsbedarfsverhältnis von ca. 10:1 (z.B. 2,5 MW thermisch und 250 kW elektrisch) aufweist und eine Druckanlage von ca. 1 :1 (z.B. je 1 MW thermisch und elektrisch). In Kombination ergibt sich jedoch ein Leistungsbedarfsverhältnis von etwa 2,8:1 , sodass bei einem Verbund aus Wellpappenanlage und Druckanlage die Nutzung eines KWK- oder KWKK- Prozesses besonders wirtschaftlich ist. Entsprechend weist die Wärmekraftmaschine ein entsprechendes Verhältnis von thermischer zu elektrischer Leistung auf, wobei eine geringe Abweichung vom idealen Verhältnis toleriert wird, insbesondere dann, wenn sich ein Überschuss an elektrischer Leistung ergibt, da diese besonders einfach in ein Netz abgeführt werden kann. Entsprechend ist eine Wärmekraftmaschine mit einem Leistungsverhältnis von 2:1 bis 3:1 (thermisch zu elektrisch) bereits vorteilhaft. Wie weiter unten noch näher ausgeführt wird, lässt sich das Leistungsbedarfsverhältnis des Verbunds in gewissen Grenzen noch einstellen, sodass eine weitere Optimierung und Annäherung an das Leistungsverhältnis der Wärmekraftmaschine möglich sind. Daraus ergibt sich eine deutliche Effizienzsteigerung gegenüber dem einzelweisen Betrieb von Wellpappenanlage und Druckanlage, da durch den KWK-/KWKK-Prozess eine maximale Nutzung der chemischen Primärenergie realisiert wird. Ebenso ergibt sich eine Reduktion der Betriebskosten beim Betrieb des Verbunds. Sofern ein CO2-neutraler Primärenergieträger verwendet wird, verringert sich entsprechend die CO2-Last bei der Herstellung von Wellpappe.
Für einen möglichst wirtschaftlichen Betrieb der Anlage ist diese insbesondere derart ausgelegt, dass für die thermische und elektrische Leistung der Wärmekraftmaschine jeweils möglichst viele simultane Verbraucher vorhanden sind (Bedarfsgleichzeitigkeitsfaktor). Dies ist im hier beschriebenen Verbund aus einer Wellpappenanlage und einer Druckanlage besonders optimal gegeben, sodass sich nicht nur ein wirtschaftliches, sondern auch ein mögliches CO2-neutrales Verfahren zur Energieversorgung anbietet. Aber selbst bei der Nutzung von fossilem Erdgas in der Wärmekraftmaschine kommt es zu einer deutlichen Reduzierung der leistungsvergleichbaren CO2-Emissionen.
Vorzugsweise stellt die Wärmekraftmaschine die thermische Leistung in Form eines Heißgases bereit, von welchem ein erster Heißgasanteil in der Druckanlage insbesondere direkt zur Trocknung der Papierlage und/oder des Drucks verwendet wird und ein zweiter Heißgasanteil zur Erzeugung von Prozessdampf für die Wellpappenanlage. Das Heißgas ist im Falle einer Gasturbine ein Rauchgas, welches bei der Verbrennung des Primärenergieträgers erzeugt wird. Dieses Rauchgas weist insbesondere eine Temperatur im Bereich von 500°C bis 600°C auf. Die thermische Leistung der Wärmekraftmaschine wird demnach auf zwei unterschiedliche Arten genutzt, d.h. die Anlage ist diesbezüglich ein bivalentes System: einerseits wird das Heißgas in der Druckanlage direkt zur Trocknung verwendet (direkte Wärmenutzung) sowie andererseits zur hierzu simultanen Prozessdampferzeugung für die Wellpappenanlage (indirekte Wärmenutzung). Stromab der Wärmekraftmaschine wird der Heißgasstrom in zwei Teilströme aufgeteilt, einer wird zur Druckanlage geführt, der andere zu einem Abhitzekessel, mit welchem Prozessdampf für die Wellpappenanlage erzeugt wird, insbesondere mittels der sensiblen Wärme im Abhitzekessel.
Der erste Heißgasanteil wird bevorzugterweise zumindest teilweise einem Vortrockner der Druckanlage zugeführt, zur Trocknung der Papierlage vor der Bedruckung, insbesondere um die Papierbahn für einen stabileren Prozess vorzukonditionieren. Alternativ oder zusätzlich wird der erste Heißgasanteil zumindest teilweise einem Heißlufttrockner der Druckanlage zugeführt, zur Trocknung des Drucks, d.h. zur Trocknung nach der Bedruckung. Der Vortrockner und der Heißlufttrockner werden allgemein jeweils auch als Trockner bezeichnet. Die Trockner sind vorzugsweise jeweils als Konvektionstrockner ausgebildet, d.h. diese strömen warme Trocknungsluft aus, welche unmittelbar mit der Papierlage und gegebenenfalls dem Druck in Kontakt kommt (Direktgastrocknung). Das Heißgas der Wärmekraftmaschine eignet sich in besonderem Maße zu einer solchen direkten, thermischen Konvektionstrocknung in der Druckanlage, da das Heißgas prinzipbedingt frei von Partikeln oder ähnlichen Schadstoffen ist. Das Heißgas ist zudem steril und enthält im Wesentlichen CO2, N2 und Wasserdampf. Bei dieser Direktgastrocknung ist vorteilhaft kein Wärmeübertrager erforderlich, welcher Wärmeübertra- gungsverluste erzeugen würde, auf einen solchen wird geeigneterweise verzichtet. Ein weiterer Vorteil der Direktgasnutzung ist, dass auf einen internen Umluftbetrieb aus Gründen der Energieeffizienz verzichtet werden kann und zweckmäßigerweise auch verzichtet wird. In der Umluft würden Wasserdampfpartialdruck und relative Feuchte zunehmen, wodurch die TrocknungA/erdunstung von Lösemitteln im Druck prinzipiell gehemmt würde. Ein Verzicht auf einen Umluftbetrieb der Trockner spart zudem komplexe Rohrleitungssysteme sowie Radialventilatoren für die Zu- und Umluft. Weiterhin weist die Trocknungsluft eine nahezu konstante Feuchtebeladung auf, welche sich positiv auf die Trocknungscharakteristik des Drucks auswirkt.
Vorzugsweise basiert die Bedruckung in der Druckanlage auf einem Inkjet-Verfah- ren. Zweckmäßigerweise verwendet die Druckanlage zur Bedruckung der Papierlage insbesondere ausschließlich eine oder mehrere wasserbasierende Tinten. Dadurch werden zündfähige Lösemittelgemische in Kombination mit dem Heißgas vermieden, was zum Explosionsschutz beiträgt.
Die Temperatur der jeweiligen Trocknungsluft, d.h. die Trocknungstemperatur, im jeweiligen Trockner ist insbesondere einstellbar und wird je nach Bedarf zweckmäßigerweise im Bereich von 100°C bis 600°C eingestellt. Vorzugsweise wird die Trocknungstemperatur durch Beimischung von Frischluft eingestellt. In einer bevorzugten Ausgestaltung wird die Trocknungstemperatur im Heißlufttrockner abhängig von einer Fördergeschwindigkeit der Papierlage durch die Druckanlage gesteuert oder sogar geregelt. Dem liegt die Überlegung zugrunde, dass bei veränderter Fördergeschwindigkeit sich auch der Zeitraum ändert, über welchen die Papierlage und der Druck mit der Trocknungsluft in Berührung sind. Für ein gleichbleibendes Trocknungsergebnis wird dann zweckmäßigerweise die Trocknungstemperatur entsprechend angepasst, d.h. bei geringerer Fördergeschwindigkeit verringert und umgekehrt bei höherer Fördergeschwindigkeit erhöht.
In einer geeigneten Ausgestaltung wird ein Abluftstrom des Heißlufttrockners dem Vortrockner zugeführt, zur Trocknung der Papierlage vor der Bedruckung. Die Trocknungsluft wird im Heißlufttrockner auf die Papierlage geführt und danach als Abluftstrom abgeführt. Da die Trocknungsluft unter Umständen nicht ihre gesamte Wärme an die Papierlage mit Druck abgibt, weist der Abluftstrom eine entsprechende Restwärme auf (z.B. eine Temperatur im Bereich von 100°C bis 200°C), welche nun noch im Vortrockner genutzt wird. Alternativ oder zusätzlich wird der Abluftstrom des Heißlufttrockners je nach dessen Temperatur zweckmäßigerweise entweder in einem Abluftrekuperator (insbesondere Luft/Luft-Rekuperator) bei einer hohen Temperatur insbesondere im Bereich von 200°C bis 400°C genutzt und/oder zur Erzeugung von Prozesskälte, z.B. in einer Absorptionskältemaschine, bei einer geringen Temperatur insbesondere im Bereich von 100°C bis 200°C. Gleiches gilt analog für einen entsprechenden Abluftstrom des Vortrockners, sofern ein solcher vorhanden ist.
Zusätzlich zum ersten Heißgasanteil für die Direktgasnutzung wird der zweite Heißgasanteil insbesondere dem genannten Abhitzekessel (auch als Teilstrom- Abhitzekessel bezeichnet) zugeführt, geeigneterweise über einen geregelten Heißgas-Bypass, welcher z.B. mit einem Ventil zum Aufteilen des Heißgases auf die beiden Heißgasanteile ausgebildet ist (mit dem Ventil wird dann die Direktgasnutzung „umgangen“ und das Heißgas stattdessen dem Abhitzekessel zugeführt oder umgekehrt). Die Aufteilung des Heißgases auf die beiden Heißgasanteile, d.h. ein Verhältnis von erstem zu zweitem Heißgasanteil, wird zweckmäßigerweise geregelt, insbesondere mit dem Heißgas-Bypass. Geeigneterweise wird dabei nach dem Medium der höchsten Wertschöpfung geregelt. Dies ist insbesondere der Prozessdampf. Zweckmäßigerweise wird bei Inbetriebnahme der Anlage eingemessen, welcher Volumenstrom an Heißgas (erster Heißgasanteil) maximal für die Direktgasnutzung zur Trocknung in der Druckanlage abgezweigt werden muss. Das restliche Heißgas wird in den Abhitzekessel gespeist (zweiter Heißgasanteil). Die Auslegung erfolgt im Rahmen einer Prozessbilanzierung. Die Wärmekraftmaschine wird dann vom Leistungsverhältnis her entsprechend ausgelegt. Wenn der jeweilige thermische Leistungsbedarf der Wellpappenanlage und der Druckanlage schwanken, wird die Aufteilung des Heißgases auf den ersten und den zweiten Heißgasanteil vorzugsweise derart geregelt, dass die Wellpappenanlage insbesondere immer mit ausreichend thermischer Leistung versorgt wird und somit Vorrang hat vor der Versorgung der Druckanlage mit thermischer Leistung. Mit anderen Worten: vorrangig wird der thermische Leistungsbedarf der Wellpappenanlage bedient und dieser hat somit Vorrang vor dem thermischen Leistungsbedarf der Druckanlage. Ein mögliches Defizit bei der Versorgung der Druckanlage mit thermischer Leistung wird geeigneterweise dadurch ausgeglichen, dass zusätzliche thermische Leistung zugeführt wird, welche separat von der thermischen Leistung der Wärmekraftmaschine erzeugt wird, insbesondere mit einem Heizelement, z.B. ein Gasbrenner oder ein Elektroheizregister oder dergleichen. Letzteres hat den Vorteil, dass zweckmäßigerweise elektrische Leistung der Wärmekraftmaschine verwendet wird, welche gegebenenfalls ohnehin mit leichtem Überschuss vorhanden ist. Der Bedarf der Wellpappenanlage an Prozessdampf hat somit insgesamt Vorrang, d.h., falls plötzlich mehr Leistung für die Erzeugung von Prozessdampf benötigt wird, wird entsprechend der erste Heißgasanteil gegenüber dem zweiten Heißgasanteil reduziert, d.h. es wird weniger Heißgas zur Trocknung in die Druckanlage gefördert. Die Reduzierung des ersten Heißgasanteils wird geeigneterweise wie beschrieben durch zusätzliche thermische Leistung kompensiert.
Grundsätzlich ist es vorteilhaft, das Heißgas für die Direktlufttrocknung in einem Durchlaufbetrieb einem oder mehreren Trocknern zuzuführen und von dort aus als Abluft wieder abzuführen und gegebenenfalls an anderer Stelle noch eventuelle Restwärme zu verwenden. Vorteilhaft ist aber auch eine Variante, bei welcher ein oder mehrere Trockner der Druckanlage zumindest zeitweise oder sogar dauerhaft in einem Umluftbetrieb betrieben werden, d.h. das zugeführte Heißgas wird gerade nicht nur einfach durchgeleitet und dann als Abluft abgeführt, sondern fortlaufend umgewälzt, zumindest teilweise. Ein Umluftbetrieb ist besonders vorteilhaft, wenn wie oben beschrieben ein Defizit bei der thermischen Leistung für die Druckanlage kompensiert wird, indem zusätzliche thermische Leistung mit einem Heizelement (z.B. Gasbrenner, Elektroheizregister oder dergleichen) zugeführt wird. Durch den Umluftbetrieb wird somit der zugeführte Heißgasstrom vorteilhaft reduziert, da die Umlufttemperatur, welche sich durch Wärmeverluste abkühlt, nur konstant gehalten werden muss. Insgesamt sind zumindest die folgenden zwei Varianten vorteilhaft. In einer ersten Variante erfolgt eine Trocknung im Durchlaufbetrieb. Im Vergleich zum Umluftbetrieb ist hierbei der erforderliche Heißgasstrom höher aber die erforderliche Temperatur geringer, da der Volumenstrom vergleichsweise groß sein muss, um am Auslass (z.B. Trocknerdüsen) des Trockners eine bestimmte, erforderliche Ausblasgeschwindigkeit zu erreichen (im Umluftbetrieb wird dies mit einem eigenen Umluftventilator realisiert). In einer zweiten Variante erfolgt ein teilweiser Umluftbetrieb (Mischbetrieb). Im Vergleich zum Durchlaufbetrieb ist nun der erforderliche Heißgasstrom deutlich geringer, jedoch muss die Temperatur höher sein, um die Wärmeverluste aus dem Umluftbetrieb zu kompensieren. Das Heizelement wird insbesondere lediglich zur Kompensation im Falle des genannten Defizits verwendet und stellt dann insofern eine Backuplösung dar, um je nach Bedarf etwaige Spitzen beim thermischen Leistungsbedarf zu kompensieren.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird der Umluftbetrieb jedoch alternativ oder zusätzlich wie folgt auf andere Weise genutzt: da das Heißgas aus der Wärmekraftmaschine regelmäßig eine deutlich höhere Temperatur aufweist als zur Trocknung erforderlich ist, lässt sich auch dieses Heißgas über einen gewissen Zeitraum oder sogar dauerhaft im Umluftbetrieb nutzen, bevor die Temperatur unter eine zur Trocknung erforderliche Minimaltemperatur abgesunken ist. In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird daher einem Heißlufttrockner (vorzugsweise dem weiter oben bereits genannten Heißlufttrockner) der Druckanlage zumindest ein Teil des Heißgases der Wärmekraftmaschine zugeführt und der Heißlufttrockner dann damit im Umluftbetrieb betrieben Die Minimaltemperatur ist insbesondere eine wenigstens zur Trocknung erforderliche Temperatur und liegt vorzugsweise im Bereich von 200 °C und 300 °C. Demgegenüber weist das Heißgas von der Wärmekraftmaschine eine deutlich höhere Temperatur auf, vorzugsweise im Bereich von 500 °C bis 600 °C oder ist um 200 °C bis 400 °C heißer als die Minimaltemperatur, sodass sich eine entsprechend große Wärmemenge zur Nutzung für den Umluftbetrieb ergibt. Wenn die Temperatur des Heißgases im Heißlufttrockner die Minimaltemperatur erreicht, wird das nun sozusagen „verbrauchte“ Heißgas als Abluft abgeführt und der Prozess je nach Bedarf wieder von vom gestartet.
Als Umluftbetrieb ist auch ein teilweiser Umluftbetrieb (auch als Mischbetrieb bezeichnet) geeignet, bei welchem lediglich ein Teil des Heißgases im Heißlufttrockner umgewälzt wird und ein anderer Teil als Abluft abgeführt und dann zweckmäßigerweise durch frisches Heißgas ersetzt wird. Ein 100%-iger (vollständig geschlossener) Umluftbetrieb ist typischerweise gar nicht möglich, da sich hierbei Lösemittel (hauptsächlich Wasserdampf) in der Umluft aufkonzentrieren würde. Daher wird auch im Umluftbetrieb zweckmäßigerweise kalte, unbelastete Frischluft zugeführt und belastete, heiße Abluft abgeführt, beide Volumenströme werden jedoch so wenig wie möglich gehalten. Vorzugsweise dann, wenn zu wenig Heißgas für die Trocknung in der Druckanlage vorhanden ist, wird auf den teilweisen Umluftbetrieb umgestellt. In diesem Betrieb sind dann auch zusätzliche Heizelemente wie Gasbrenner usw. in der Umluft nutzbar und werden vorzugsweise auch genutzt, was bei einer direkten Durchlauftrocknung nicht möglich wäre.
Der Abhitzekessel erzeugt insbesondere Sattdampf, z.B. bei 16 bar, und bedient damit vorteilhafterweise den kompletten Prozessdampfbedarf der Wellpappanlage und damit insbesondere auch deren kompletten thermischen Leistungsbedarf.
Dieser zweite Teil der bivalenten Wärmenutzung erhöht den Gesamtwirkungsgrad der Anlage deutlich.
Der Prozessdampf für die Wellpappenanlage wird geeigneterweise zunächst vom Abhitzekessel zu einem Dampfverteiler geführt, weicher den Prozessdampf dann mit einem jeweils geeigneten Druck zu einer jeweiligen Bearbeitungsstation der Wellpappenanlage weiterleitet. Die Wellpappenanlage weist insbesondere eine oder mehrere der folgenden Bearbeitungsstationen auf: einen Vorheizer, zum Vorheizen einer oder mehrerer Papierlagen z.B. vor einem Verleimen; ein Kaschierwerk und/oder eine Heiz- und Zugpartie, jeweils zum Verleimen mehrerer Papierlagen miteinander; einen Modul Facer (z.B. mit Riffelwalze), zur Wellung einer Papierlage. Eine oder mehrere der vorgenannten Bearbeitungsstationen weisen eine Beheizeinrichtung und/oder eine Befeuchtungseinrichtung auf, welche Prozessdampf benötigen, z.B. eine Heizplatte oder einen Sprühbalken.
Wie eingangs bereits angedeutet, ergibt sich gegebenenfalls abhängig vom aktuellen Produktionsauftrag eine Variation des thermischen Leistungsbedarfs des Verbunds. Daher weist die Anlage geeigneterweise einen Dampfspeicher auf, mit welchem ein zeitlich variierender thermischer Leistungsbedarf des Verbunds ausgeglichen wird. Mit anderen Worten: die Wärmekraftmaschine erzeugt insbesondere eine überwiegend jeweils konstante Menge an thermischer und elektrischer Leistung, wohingegen der Verbund je nach Produktionsauftrag einen jeweils variierenden thermischen und elektrischen Leistungsbedarf aufweisen kann. Etwaige überschüssige thermische Leistung wird dann in den Dampfspeicher umgeleitet oder bei umgekehrt wird diesem thermische Leistung entnommen, wenn der thermische Leistungsbedarf des Verbunds die thermische Leistung der Wärmekraftmaschine übersteigt (bezüglich der elektrischen Leistung wird analog z.B. mit dem öffentlichen Netz anstelle des Dampfspeichers verfahren). Im Dampfspeicher wird Heißgas (genauer: Heißgas aus dem zweiten Heißgasstrom) aus der Wärmekraftmaschine gespeichert und bei Bedarf für die Druckanlage oder die Wellpappenanlage oder beide abgerufen. In einer zweckmäßigen Ausgestaltung wird bei Bedarf aus dem Abhitzekessel oder aus dem Dampfspeicher Heißwasser oder Heißdampf ausgekoppelt und zur Erzeugung von Prozesskälte verwendet. In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird der Heißdampf als Sattdampf für eine Rückbefeuchtung und/oder für eine Justierung eines Feuchtquerprofiles in der Druckanlage verwendet.
In einer geeigneten Ausgestaltung beträgt das Verhältnis der thermischen Leistungen des ersten und des zweiten Heißgasanteils 3:4 bis 1 :4, d.h. der größere Teil der thermischen Leistung wird dem Abhitzekessel und/oder Dampfspeicher zugeführt und insbesondere als Prozessdampf für die Wellpappenanlage verwendet, während nur etwa 20% bis 45% der thermischen Leistung für die Druckanlage verwendet werden. Beispielsweise beträgt die thermische Leistung der Direktgasnutzung (erster Heißgasstrom) 1 ,6 MW und die verbleibende thermische Leistung (zweiter Heißgasstrom) 2,5 MW, was einem Verhältnis von ca. 2:3 entspricht.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Anlage ausgebildet zur Erzeugung von Prozesskälte und weist hierzu insbesondere eine Absorptionskältemaschine und/oder eine Kompressionskältemaschine auf. Die Prozesskälte wird zweckmäßigerweise zur Kühlung eines oder mehrerer Bauteile der Druckanlage und/oder der Wellpappenanlage verwendet, z.B. zum Betrieb einer Kühlwalze zur Kühlung der Papierlage in der Druckanlage. Die Prozesskälte wird z.B. mittels Kühlwasser zugeführt, welches mit Absorptionskältemaschine und/oder eine Kompressionskältemaschine gekühlt wird.
Die Absorptionskältemaschine wird mit thermischer Leistung betrieben, z.B. wie weiter oben bereits beschrieben mit einem Abluftstrom der Druckanlage oder mit Heißwasser oder Heißdampf aus dem Abhitzekessel oder dem Dampfspeicher oder auch direkt mit Heißgas der Wärmekraftmaschine. Die Kompressionskältemaschine wird hingegen mit elektrischer Leistung betrieben, welche insbesondere direkt von der Wärmekraftmaschine stammt. Entsprechend lässt sich Prozesskälte je nach Angebot von thermischer und elektrischer Leistung flexibel auf unterschiedliche Weise erzeugen. Entsprechend weist die Anlage in einer vorteilhaften Ausgestaltung zur Erzeugung von Prozesskälte sowohl eine Absorptionskältemaschine auf, welche mit thermischer Leistung betrieben wird, als auch eine Kompressionskältemaschine, welche mit elektrischer Leistung betrieben wird, und eine jeweilige Leistungsaufnahme der Absorptionskältemaschine und der Kompressionskältemaschine wird derart gesteuert, dass der thermische Leistungsbedarf und der elektrische Leistungsbedarf des Verbunds möglichst optimal an die elektrische Leistung und die thermische Leistung der Wärmekraftmaschine angepasst werden. Mit anderen Worten: eine gegebene Menge an Prozesskälte wird jeweils anteilig mittels der Absorptionskältemaschine und der Kompressionskältemaschine derart erzeugt, dass die thermische und die elektrische Leistung der Wärmekraftmaschine möglichst optimal genutzt werden. Die Leistungsaufnahme der Absorptionskältemaschine und der Kompressionskältemaschine wird demnach abhängig davon gesteuert, welche Art von Leistung zu einem gegebenen Zeitpunkt noch verfügbar ist, sodass das Leistungsbedarfsverhältnis des Verbunds insgesamt optimiert wird. Dem liegt die Überlegung zugrunde, dass es für die Verwendung der Prozesskälte irrelevant ist, auf welche Weise diese erzeugt wird. Falls beispielsweise zu einem gegebenen Zeitpunkt keine thermische Leistung zur Erzeugung von Prozesskälte verfügbar ist, jedoch elektrische Leistung, wird die Prozesskälte mit der Kompressionskältemaschine erzeugt. Umgekehrt wird bei einem Überangebot an thermischer Leistung die Prozesskälte mit der Absorptionskältemaschine erzeugt. Dabei bleibt die Menge an erzeugter Prozesskälte vorzugsweise konstant. Auch ein Mischbetrieb ist möglich und je nach Angebot an jeweiliger Leistung vorteilhaft.
Solange eine ausreichende Menge an thermischer Leistung zur Verfügung steht, wird die Absorptionskältemaschine vorzugweise als Durchlaufkühler betrieben, welcher auf eine möglichst hohe Betriebsstundenzahl ausgelegt ist. Die Kompressionskältemaschine wird vorzugsweise nur zur Deckung einer Kälte-Spitzenlast aktiviert und bleibt ansonsten inaktiv. Die Kompressionskältemaschine ist demnach eine Art Notaggregat und wird nur ausnahmsweise aktiviert, um eine Spitzenlast zu bedienen, während die Absorptionskältemaschine insbesondere durchgängig eine Grundlast bedient.
Ebenso wie die thermische Leistung wird auch die elektrische Leistung der Wärmekraftmaschine sowohl von der Druckanlage als auch von der Wellpappenanlage verwendet. In einer bevorzugten Ausgestaltung wird die elektrische Leistung zum Betrieb zumindest eines IR-Trockners (d.h. Infrarot-Trockner) der Druckanlage, zumindest eines Antriebs der Druckanlage und/oder der Wellpappenanlage (d.h. zur Förderung einer oder mehrerer Papierlagen, der Wellpappe oder Zwischenprodukten davon) und zumindest einer Bearbeitungsstation verwendet, z.B. eines Wet-Ends oder eines Dry-Ends der Wellpappenanlage. Das Dry-End weist vorzugsweise eine oder mehrere der folgenden Bearbeitungsstationen auf: Querschneider, Längsschneider, Schlitzvorrichtung, Rillvorrichtung. Das Dry-End schließt sich an das Wet-End der Wellpappenanlage an und bezeichnet jenen Teil der Wellpappenanlage, welchem die zu einer Wellpappenbahn zusammengefügten Papierlagen zur weiteren Verarbeitung, insbesondere Konfektionierung, zugeführt werden, d.h. die Papierlagen liegen im Dry-End nicht mehr einzeln vor, sondern sind zur Wellpappenbahn verbunden.
Der IR-Trockner in der Druckanlage dient insbesondere zur Trocknung des Drucks. Gegenüber einer Konvektionstrocknung hat ein IR-Trockner den Vorteil, dass dieser speziell das noch frische Druckbild nicht verwischt. Daher wird ein IR- Trockner bevorzugt unmittelbar stromab eines Druckkopfs der Druckanlage angeordnet. Nachteilig bei einem IR-Trockner ist jedoch dessen hoher elektrischer Leistungsbedarf (regelmäßig im Bereich von ca. 500 kW bis 1000 kW), dessen eher geringe Lebenszeit (begrenzte Lebenszeit z.B. der Carbon-Filamente) sowie die Tatsache, dass die Effektivität der Trocknung vom Absorptionskoeffzienten der aufgedruckten Farbe abhängig ist und daher mitunter farbabhängig ist. Um die genannten Nachteile eines IR-Trockners zu beheben und darüber hinaus eine zusätzliche Wärmesenke in die Anlage zu integrieren ist es vorteilhaft, in der Druckanlage einen IR-Trockner mit einem Heißlufttrockner zu kombinieren. Anstelle zur Trocknung ausschließlich eine IR-Trockner zu verwenden, wird dieser geringer dimensioniert und mit einem Heißlufttrockner kombiniert, um in Summe wenigstens die benötigte Trocknungsleistung zu erzielen. In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist daher die Druckanlage zumindest einen IR-Trockner und zumindest einen Heißlufttrockner auf (insbesondere wie weiter oben bereits beschrieben), zur Trocknung des Drucks, und der IR-Trockner ist bezüglich einer Förderrichtung der Papierlage, welche bedruckt wird, stromauf des Heißlufttrockners angeordnet. Auf diese Weise wird der Druck mittels des IR-Trockners vorgetrocknet, bevor dann mit dem Heißlufttrockner die nötige, verbleibende Trocknung erfolgt. Durch die Vortrocknung mit dem IR-Trockner wird ein Verwischen des Drucks bei der Trocknung im Heißlufttrockner vorteilhaft vermieden. Der Heißlufttrockner reduziert zudem den Bedarf an elektrischer Leistung der Druckanlage und weist gegenüber dem IR-Trockner auch einen geringeren Wartungsaufwand auf.
Vorzugsweise weist die Druckanlage wenigstens zwei IR-Trockner auf, nämlich einen ersten IR-Trockner stromauf und einen zweiten IR-Trockner stromab (bezüglich der Förderrichtung der Papierlage) des Heißlufttrockners.
Analog zur Kombination von Absorptionskältemaschine und Kompressionskältemaschine zur Erzeugung von Prozesskälte ermöglicht auch die Kombination eines IR-Trockners und eines Trockners vorteilhaft eine Optimierung des Leistungsbedarfsverhältnisses des Verbunds und somit eine Anpassung des thermischen und elektrischen Leistungsbedarfs an die tatsächlich verfügbare thermische und elektrische Leistung, gegebenenfalls auch in Reaktion auf einen veränderten Betrieb z.B. durch eine Änderung des Produktionsauftrags für die Anlage. Die obigen Ausführungen zur Erzeugung von Prozesskälte gelten analog auch für das Trocknen und umgekehrt. In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Druckanlage zur Trocknung des Drucks einen IR-Trockner auf, welcher mit elektrischer Leistung betrieben wird, und einen Trockner (Heißlufttrockner), welcher mit thermischer Leistung betrieben wird. Der IR-Trockner und der Trockner entsprechen vorzugsweise dem weiter oben bereits beschriebenen IR-Trockner beziehungsweise Heißlufttrockner. Eine jeweilige Leistungsaufnahme des IR-Trockners und des Trockners wird nun derart gesteuert, dass ein thermischer Leistungsbedarf und ein elektrischer Leistungsbedarf des Verbunds an die elektrische Leistung und die thermische Leistung der Wärmekraftmaschine angepasst werden. Beispielsweise wird bei einem Überangebot von thermischer Leistung der Leistungsbedarf des Trockners erhöht und der Leistungsbedarf des IR-Trockners reduziert (entsprechend umgekehrt bei einem Überangebot an elektrischer Leistung), geeigneterweise derart, dass die Trocknungsleistung der Kombination aus Trockner und IR- Trockner konstant bleibt. Analog zur Kombination aus Absorptionskältemaschine und Kompressionskältemaschine ist auch eine Ausgestaltung vorteilhaft, bei welcher einer der Trockner, insbesondere der Heißlufttrockner, eine Grundlast hinsichtlich der Trocknung bedient und der andere Trockner, insbesondere der IR- Trockner, lediglich bedarfsweise eine Spitzenlast bedient. Im Detail ist die Steuerung der unterschiedlichen Trockner jedoch abhängig von der Auslegung der gesamten Anlage (Anzahl, Art und Leistung der diversen Trockner) und der Prozessbilanzierung (Aufteilung der thermischen und elektrischen Leistung auf die Wellpappenanlage und die Druckanlage).
Nachfolgend wird zusammenfassend zur Illustration ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel für die Anlage beschrieben. Der Druckanlage wird eine Papierlage zugeführt, z.B. von einem Abroller ausgehend. Die Papierlage wird zunächst optional mit einem Vortrockner vorgetrocknet. Danach wird die Papierlage mit einer Anzahl von Druckköpfen bedruckt, d.h. mit einem Druck versehen, welcher nachfolgend zuerst mit einem IR-Trockner und daran anschließend mit einem Heißlufttrockner getrocknet wird. Daran schließt sich optional ein weiterer IR-Trockner als Booster an, um in Summe gegebenenfalls eine besonders hohe Trocknungsleistung zu erzielen, z.B. bei einer besonders hohen Fördergeschwindigkeit. Die bedruckte und getrocknete Papierlage wird schließlich noch mittels einer oder mehrerer Kühlwalzen gekühlt und dann insbesondere direkt an die Wellpappenanlage übergeben. Darin wird die Papierlage mit weiteren Papierlagen im Wet-End zu einer Wellpappenbahn verleimt und anschließend im Dry-End gegebenenfalls konfektioniert. Die fertige Wellpappe wird dann von der Wellpappenanlage entweder als Endlosware oder als mehrere Nutzen ausgegeben. Die thermische Leistung der Wärmekraftmaschine wird dabei aufgeteilt auf den Vortrockner und den Heißlufttrockner einerseits sowie andererseits auf einen Abhitzekessel und optional auch einen Dampfspeicher. Aus dem Abhitzekessel werden diverse Bearbeitungsstationen der Wellpappenanlage zum Zusammenfügen der Papierlagen zur Wellpappe mit Prozessdampf versorgt. Optional werden ein Teil der thermischen Leistung und/oder ein oder mehrere Abluftströme der Druckanlage zur Erzeugung von Prozesskälte genutzt und/oder einem Abluftrekuperator zugeführt, zur Vorwärmung von Frischluft für die Wärmekraftmaschine. Die abgekühlte, jedoch noch warme Abluft des Abluftrekuperators wird z.B. zur Erzeugung von Prozesskälte genutzt. Die elektrische Leistung der Wärmekraftmaschine wird aufgeteilt auf die IR-Trockner der Druckanlage sowie ein oder mehrere Antriebseinheiten der Druckanlage und der Wellpappenanlage. Außerdem wird das Dry-End mit elektrischer Energie versorgt, um dort die Wellpappenbahn zu konfektionieren, z.B. zu Schneiden und/oder zu Rillen. Überschüssige elektrische Leistung wird gegebenenfalls ins öffentliche Netz eingespeist.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen jeweils schematisch:
Fig. 1 ein Prozessschema zum Betrieb einer Anlage,
Fig. 2 eine Prozessbilanzierung für die Anlage aus Fig. 1 .
Die in Fig. 1 gezeigte Anlage 2 weist eine Wellpappenanlage 4 auf, zur Herstellung von Wellpappe 6, welche beispielsweise als durchgängige Wellpappenbahn oder als konfektionierte Nutzen hergestellt wird. Zusätzlich weist die Anlage 2 eine Druckanlage 8 auf, hier eine Digitaldruckanlage, mit einer Anzahl an nicht explizit dargestellten Druckköpfen zur Bedruckung einer Papierlage 10 mit einem Druck. Im hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein Inline-Betrieb realisiert, bei welchem die bedruckte Papierlage 10 von der Druckanlage 8 aus unmittelbar an die Wellpappenanlage 4 übergeben wird, um die Papierlage 10 bei der Herstellung der Wellpappe 6 zu verwenden. In einer nicht explizit gezeigten, alternativen Ausführungsform werden die Druckanlage 8 und die Wellpappenanlage 4 hingegen separat voneinander betrieben und die Druckanlage 8 wird beispielsweise in einem Rolle-zu-Rolle-Betrieb betrieben. Unabhängig davon, ob die Druckanlage 8 und die Wellpappenanlage 4 inline oder separat betrieben werden, werden diese jedenfalls gleichzeitig betrieben.
Die Bedruckung erfolgt im gezeigten Ausführungsbeispiel noch bevor die Papierlage 10 mit anderen Papierlagen zur Wellpappe 6 verbunden wird. Insgesamt dient die Anlage 2 somit zur Herstellung von bedruckter Wellpappe 6. Die Druckanlage 8 und die Wellpappenanlage 4 werden inline betrieben, d.h. die Papierlage 10, welche bedruckt wird, durchläuft die Druckanlage 8 und die Wellpappenanlage 4 ohne dazwischen auf- und wieder abgewickelt zu werden. Falls die Papierlage 10 nicht zur Herstellung von Wellpappe 6 mit der Wellpappenanlage 4 verwendet wird, so dient die Anlage 2 jedenfalls zur Herstellung von einer bedruckten Papierlage 10 einerseits und von Wellpappe 6 andererseits.
Die Anlage 2 weist weiterhin eine Wärmekraftmaschine 12 auf, zur Erzeugung von thermischer Leistung Pth und elektrischer Leistung Pel aus einer zugeführten chemischen Leistung Pchem. Die Wärmekraftmaschine 12 weist im gezeigten Ausführungsbeispiel eine nicht explizit gezeigte Gasturbine und einen ebenfalls nicht explizit gezeigten Generator auf. Die Gasturbine wird mit Gas als Primärenergieträger 14 betrieben
Die Wellpappenanlage 4 und die Druckanlage 8 bilden nun einen Verbund und werden somit gemeinsam von der Wärmekraftmaschine 12 mit thermischer Leistung Pth und mit elektrischer Leistung Pel versorgt, d.h. die thermische und die elektrische Leistung Pth, Pel, welche mit der Wärmekraftmaschine 12 erzeugt werden, werden auf die Wellpappenanlage 6 und die Druckanlage 8 verteilt, welche jeweils sowohl thermische als auch elektrische Leistung verbrauchen. Eine mögliche Prozessbilanzierung zur Verteilung der thermischen und elektrischen Leistung Pth, Pel ist in Fig. 2 gezeigt. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 beträgt die elektrische Leistung Pel 1 ,9 MW und die thermische Leistung Pth 4,1 MW, sodass das Leistungsverhältnis der Wärmekraftmaschine 12 in etwa 2:1 beträgt. Die thermische Leistung Pth wird dann wiederum beispielhaft im Verhältnis 2:3 auf die Druckanlage 8 und die Wellpappenanlage 6 aufgeteilt, wobei die Wellpappenanlage 6 den größeren Anteil erhält. Je nach konkreter Auslegung der gesamten Anlage 2 können die genannten Werte und Verhältnisse jedoch abweichen.
Die hier gezeigte Wärmekraftmaschine 12 stellt die thermische Leistung Pth in Form eines Heißgases mit z.B. 550 °C bereit, von welchem ein erster Heißgasanteil 16 in der Druckanlage 8 direkt zur Trocknung der Papierlage 10 und/oder des Drucks verwendet wird. Ein zweiter Heißgasanteil 18 des Heißgases wird zur Erzeugung von Prozessdampf 20 für die Wellpappenanlage 6 verwendet. Die thermische Leistung Pth wird auf zwei unterschiedliche Arten genutzt, nämlich einerseits zur Trocknung in der Druckanlage 8 (direkte Wärmenutzung) sowie andererseits zur hierzu simultanen Prozessdampferzeugung für die Wellpappenanlage 4 (indirekte Wärmenutzung). Stromab der Wärmekraftmaschine 12 wird der Heißgasstrom mit einem Heißgas-Bypass 21 (hier mit einem Ventil realisiert) in die beiden Teilströme 16, 18 aufgeteilt, einer wird zur Druckanlage 8 geführt, der andere zu einem Abhitzekessel 22, mit welchem der Prozessdampf 20 für die Wellpappenanlage 4 erzeugt wird.
Der erste Heißgasanteil 16 wird teilweise einem Vortrockner 24 zugeführt, zur Trocknung der Papierlage 10 vor der Bedruckung. Zusätzlich wird in Fig. 1 der erste Heißgasanteil 16 auch teilweise einem Heißlufttrockner 26 zugeführt, zur Trocknung des Drucks, d.h. zur Trocknung nach der Bedruckung. Der Vortrockner 24 und der Heißlufttrockner 26 werden allgemein jeweils auch als Trockner bezeichnet. Die Trockner 24, 26 sind hier jeweils als Konvektionstrockner ausgebildet, d.h. diese strömen warme Trocknungsluft aus, welche unmittelbar mit der Papierlage 10 und gegebenenfalls dem Druck in Kontakt kommt (Direktgastrocknung). Die Temperatur der jeweiligen Trocknungsluft, d.h. die Trocknungstemperatur, im jeweiligen Trockner 24, 26 ist einstellbar und wird im gezeigten Ausführungsbeispiel je nach Bedarf im Bereich von 100°C bis 600°C eingestellt, vorliegend durch Beimischung von Frischluft 28, z.B. mit einer Temperatur von 20 °C.
Nachfolgendes Rechenbeispiel soll grob die Auslegung der Anlage 2 verdeutlichen: die Wärmekraftmaschine 12 stellt Heißgas mit einem Massestrom im Bereich von 5 bis 10 kg/s bereit, dieser wird wie in Fig. 2 etwa im Verhältnis 2:3 auf die Druckanlage 8 und die Wellpappenanlage 6 aufgeteilt. In Kenntnis der Temperatur des Heißgases kann der entsprechende Volumenstrom errechnet werden und auf die diversen Aufgaben aufgeteilt werden, darunter vor allem die Trockner 24, 26. Der Volumenstrom für die Druckanlage 8 und dessen Temperatur werden über die Frischluft 28 eingestellt, welche entsprechend den konkreten Anforderungen dimensioniert wird. Beispielsweise wird als Temperatur für die Trockner 24, 26 etwa die halbe Heißgastemperatur gewählt und hierzu der erste Heißgasanteil 16 etwa im Verhältnis 3:1 (Volumenstromverhältnis) mit Frischluft 28 gemischt, um eine ausreichende Menge an Heißluft mit hinreichender Temperatur für die Trocknung zu erhalten.
Zudem wird in Fig. 1 ein Abluftstrom 30 des Heißlufttrockners 26 dem Vortrockner 24 zugeführt, zur Trocknung der Papierlage 10 vor der Bedruckung. Die Trocknungsluft wird im Heißlufttrockner auf die Papierlage geführt und danach als Abluftstrom 30 abgeführt. Alternativ oder zusätzlich wird der Abluftstrom 30 in einer nicht gezeigten Ausgestaltung je nach dessen Temperatur entweder in einem Abluftrekuperator und/oder zur Erzeugung von Prozesskälte 44 genutzt. Gleiches gilt analog für einen entsprechenden Abluftstrom des Vortrockners 24, sofern ein solcher vorhanden ist.
Zusätzlich zum ersten Heißgasanteil 16 für die Direktgasnutzung wird der zweite Heißgasanteil 18 vorliegend dem Abhitzekessel 22 zugeführt. Dieser erzeugt Sattdampf und bedient damit den kompletten Prozessdampfbedarf der Wellpappanlage 4. Der Prozessdampf 20 für die Wellpappenanlage 4 wird zunächst vom Abhitzekessel 22 zu einem Dampfverteiler 32 geführt, welcher den Prozessdampf 20 dann mit einem jeweils geeigneten Druck zu einer jeweiligen Bearbeitungsstation der Wellpappenanlage 4 weiterleitet. Die hier beispielhaft gezeigte Wellpappenanlage 4 weist folgende Bearbeitungsstationen auf: einen Vorheizer 34, zum Vorheizen einer oder mehrerer Papierlagen; einen Modul Facer 36, zur Wellung einer Papierlage; ein Kaschierwerk 38 sowie eine Heiz- und Zugpartie 40, jeweils zum Verleimen mehrerer Papierlagen miteinander.
Abhängig vom aktuellen Produktionsauftrag ergibt sich möglicherweise eine Variation des thermischen Leistungsbedarfs des Verbunds. Daher weist die Anlage 2 in Fig. 1 zusätzlich einen Dampfspeicher 42 auf, mit welchem ein zeitlich variierender thermischer Leistungsbedarf des Verbunds ausgeglichen wird. Im Dampfspeicher 42 wird Heißgas gespeichert und bei Bedarf abgerufen. In der hier gezeigten Ausgestaltung wird sogar bei Bedarf aus dem Abhitzekessel 22 oder aus dem Dampfspeicher 42 Heißwasser oder Heißdampf ausgekoppelt und zur Erzeugung von Prozesskälte 44 verwendet. In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird der Heißdampf als Sattdampf für eine Rückbefeuchtung und/oder für eine Justierung eines Feuchtquerprofiles in der Druckanlage verwendet.
Wie bereits angedeutet ist die hier gezeigte Anlage 2 zur Erzeugung von Prozesskälte 44 ausgebildet und weist hierzu vorliegend eine Absorptionskältemaschine 46 und eine Kompressionskältemaschine 48 auf. Die Prozesskälte 44 wird zur Kühlung eines oder mehrerer Bauteile der Druckanlage 8 und/oder der Wellpappenanlage 4 verwendet, in Fig. 1 speziell zum Betrieb einer Kühlwalze 50 zur Kühlung der Papierlage 10 in der Druckanlage 8. Die Prozesskälte 44 wird z.B. mittels Kühlwasser 52 zugeführt, welches mit der Absorptionskältemaschine 46 und der Kompressionskältemaschine 48 gekühlt wird.
Die Absorptionskältemaschine 46 wird mit thermischer Leistung Pth betrieben, die Kompressionskältemaschine 48 hingegen wird mit elektrischer Leistung Pel betrieben. Entsprechend lässt sich Prozesskälte 44 je nach Angebot von thermischer und elektrischer Leistung Pth, Pel flexibel auf unterschiedliche Weise erzeugen. Entsprechend wird vorliegend eine jeweilige Leistungsaufnahme der Absorptionskältemaschine 46 und der Kompressionskältemaschine 48 derart gesteuert, dass der thermische Leistungsbedarf und der elektrische Leistungsbedarf des Verbunds möglichst optimal an die elektrische Leistung Pel und die thermische Leistung Pth der Wärmekraftmaschine 12 angepasst werden. Die Leistungsaufnahme der Absorptionskältemaschine 46 und der Kompressionskältemaschine 48 wird demnach abhängig davon gesteuert, welche Art von Leistung Pth, Pel zu einem gegebenen Zeitpunkt verfügbar ist, sodass das Leistungsbedarfsverhältnis des Verbunds insgesamt optimiert wird.
Ebenso wie die thermische Leistung Pth wird auch die elektrische Leistung Pel sowohl von der Druckanlage 8 als auch von der Wellpappenanlage 4 verwendet. Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird die elektrische Leistung Pel zum Betrieb zweier IR-Trockner 54, 56 (d.h. Infrarot-Trockner) der Druckanlage 8 verwendet sowie zum Betrieb eines jeweiligen Antriebs 62 der Druckanlage 8 und der Wellpappenanlage 4 sowie weiterhin auch zum Betrieb zumindest einer Bearbeitungsstation eines Dry-Ends 58 der Wellpappenanlage 4. Das Dry-End 58 weist eine oder mehrere der folgenden Bearbeitungsstationen auf: Querschneider, Längs- schneider, Schlitzvorrichtung, Rillvorrichtung. Diese sind der Einfachheit halber hier nicht explizit dargestellt. Das Dry-End 58 schließt sich an das Wet- End 60 der Wellpappenanlage 4 an.
Der IR-Trockner 54 ist unmittelbar stromab eines Druckkopfs der Druckanlage 8 angeordnet. Dieser ist in der Druckanlage 8 mit dem Heißlufttrockner 26 als eine zusätzliche Wärmesenke kombiniert. Dabei ist der IR-Trockner 54 bezüglich einer Förderrichtung der Papierlage 10, welche bedruckt wird, wie in Fig. 1 gezeigt stromauf des Heißlufttrockners 26 angeordnet. Auf diese Weise wird der Druck mittels des IR-Trockners 54 vorgetrocknet, bevor dann mit dem Heißlufttrockner 26 die verbleibende Trocknung erfolgt. Zusätzlich weist die hier gezeigte Druckanlage 8 noch den zweiten IR-Trockner 56 auf stromab des Heißlufttrockners 26.
Analog zur Kombination von Absorptionskältemaschine 46 und Kompressionskältemaschine 48 zur Erzeugung von Prozesskälte 44 ermöglicht auch die Kombination eines IR-Trockners 54, 56 und eines Trockners 24, 26 eine Optimierung des Leistungsbedarfsverhältnisses des Verbunds und somit eine Anpassung des thermischen und elektrischen Leistungsbedarfs an die tatsächlich verfügbare thermische und elektrische Leistung Pth, Pel. Die Ausführungen zur Erzeugung von Prozesskälte 44 gelten entsprechend analog auch für das Trocknen und umgekehrt. Eine jeweilige Leistungsaufnahme der IR-Trockner 54, 56 und der Trockner 24, 26 wird nun derart gesteuert, dass ein thermischer Leistungsbedarf und ein elektrischer Leistungsbedarf des Verbunds an die elektrische Leistung Pel und die thermische Leistung Pth der Wärmekraftmaschine 12 angepasst werden.
Überschüssige elektrische Leistung Pel wird gegebenenfalls ins öffentliche Netz 64 eingespeist. Bezugszeichenliste
2 Anlage
4 Wellpappenanlage
6 Wellpappe
8 Druckanlage
10 Papierlage
12 Wärmekraftmaschine
14 Primärenergieträger
16 erster Heißgasanteil
18 zweiter Heißgasanteil
20 Prozessdampf
22 Abhitzekessel
24 Vortrockner, Trockner
26 Heißlufttrockner, Trockner
28 Frischluft
30 Abluftstrom
32 Dampfverteiler
34 Vorheizer
36 Modul Facer
38 Kaschierwerk
40 Heiz- und Zugpartie
42 Dampfspeicher
44 Prozesskälte
46 Absorptionskältemaschine
48 Kompressionskältemaschine
50 Kühlwalze
52 Kühlwasser
54 IR-Trockner
56 IR-Trockner
58 Dry-End
60 Wet-End
62 öffentliches Netz Pchem chemische Leistung
Pel elektrische Leistung
Pth thermische Leistung

Claims

Ansprüche Verfahren zum Betrieb einer Anlage (2),
- wobei die Anlage (2) eine Wellpappenanlage (4) aufweist, zur Herstellung von Wellpappe (6),
- wobei die Anlage (2) eine Druckanlage (8) aufweist, zur Bedruckung einer Papierlage (10) mit einem Druck,
- wobei die Anlage (2) eine Wärmekraftmaschine (12) aufweist, zur Erzeugung von thermischer Leistung (Pth) und elektrischer Leistung (Pel),
- wobei die Wellpappenanlage (4) und die Druckanlage (8) einen Verbund bilden und somit gemeinsam von der Wärmekraftmaschine (12) mit thermischer Leistung (Pth) und mit elektrischer Leistung (Pel) versorgt werden. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei die Wärmekraftmaschine (12) die thermische Leistung (Pth) in Form eines Heißgases bereitstellt, von welchem ein erster Heißgasanteil (16) in der Druckanlage (8) zur Trocknung verwendet wird und ein zweiter Heißgasanteil (18) zur Erzeugung von Prozessdampf (20) für die Wellpappenanlage (4). Verfahren nach Anspruch 2, wobei, wenn ein jeweiliger thermischer Leistungsbedarf der Wellpappenanlage (6) und der Druckanlage (8) schwanken, die Aufteilung des Heißgases auf den ersten und den zweiten Heißgasanteil (16, 18) derart geregelt wird, dass die Wellpappenanlage (6) mit ausreichend thermischer Leistung (Pth) versorgt wird und somit Vorrang hat vor der Versorgung der Druckanlage (8) mit thermischer Leistung (Pth), wobei ein mögliches Defizit bei der Versorgung der Druckanlage (8) mit thermischer Leistung dadurch ausgeglichen wird, dass zusätzliche thermische Leistung zugeführt wird, welche separat von der thermischen Leistung (Pth) der Wärmekraftmaschine (12) erzeugt wird. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei der erste Heißgasanteil zumindest (16) teilweise einem Vortrockner (24) der Druckanlage (8) zugeführt wird, zur Trocknung der Papierlage (10) vor der Bedruckung. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei der erste Heißgasanteil (16) zumindest teilweise einem Heißlufttrockner (26) der Druckanlage (8) zugeführt wird, zur Trocknung des Drucks. Verfahren nach Anspruch 4 und nach Anspruch 5, wobei ein Abluftstrom (30) des Heißlufttrockners (26) dem Vortrockner (24) zugeführt wird. Verfahren nach Anspruch 5, wobei eine Trocknungstemperatur im Heißlufttrockner (26) abhängig von einer Fördergeschwindigkeit der Papierlage (10) durch die Druckanlage (8) gesteuert wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei einem Heißlufttrockner (26) der Druckanlage (8) zumindest ein Teil des Heißgases der Wärmekraftmaschine (12) zugeführt wird und der Heißlufttrockner (26) dann damit in einem Umluftbetrieb betrieben wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Anlage (2) einen Dampfspeicher (42) aufweist, mit welchem ein zeitlich variierender thermischer Leistungsbedarf des Verbunds ausgeglichen wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Anlage zur Erzeugung von Prozesskälte (44) eine Absorptionskältemaschine (46) aufweist, welche mit thermischer Leistung (Pth) betrieben wird, und eine Kompressionskältemaschine (48), welche mit elektrischer Leistung (Pel) betrieben wird, wobei eine jeweilige Leistungsaufnahme der Absorptionskältemaschine (46) und der Kompressionskältemaschine (48) derart gesteuert wird, dass ein thermischer Leistungsbedarf und ein elektrischer Leistungsbedarf des Verbunds an die elektrische Leistung (Pel) und die thermische Leistung (Pth) der Wärmekraftmaschine (12) angepasst werden. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die elektrische Leistung (Pel) verwendet wird zum Betrieb
- zumindest eines IR-Trockners (54, 56) der Druckanlage (8),
- zumindest eines Antriebs der Druckanlage (8) und/oder der Wellpappenanlage (4) und
- zumindest einer Bearbeitungsstation der Wellpappenanlage (4). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , wobei die Druckanlage (8) zumindest einen IR-Trockner (54) und zumindest einen Heißlufttrockner (26) aufweist, zur Trocknung des Drucks, wobei der IR-Trockner (54) bezüglich einer Förderrichtung der Papierlage (10) stromauf des Heißlufttrockners (28) angeordnet ist. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Druckanlage (8) zur Trocknung des Drucks einen IR-Trockner (54, 56) aufweist, welcher mit elektrischer Leistung (Pel) betrieben wird, und einen Trockner (24, 26), welcher mit thermischer Leistung (Pth) betrieben wird, wobei eine jeweilige Leistungsaufnahme des IR-Trockners (54, 56) und des Trockners (24, 26) derart gesteuert wird, dass ein thermischer Leistungsbedarf und ein elektrischer Leistungsbedarf des Verbunds an die elektrische Leistung (Pel) und die thermische Leistung (Pth) der Wärmekraftmaschine (12) angepasst werden. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13 wobei die Wärmekraftmaschine (12) eine Gasturbine aufweist. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14 wobei die Druckanlage (8) eine Digitaldruckanlage ist. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei die Druckanlage (8) und die Wellpappenanlage (4) inline betrieben werden. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei die Druckanlage (8) und die Wellpappenanlage (4) separat voneinander betrieben werden. wobei die Druckanlage (8) und/oder die Wellpappenanlage (4) insbesondere in einem Rolle-zu-Rolle-Betrieb und/oder einem Rolle-zu-Bogen-Be- trieb betrieben wird/werden. Anlage (2), welche ausgebildet ist zum Betrieb gemäß einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17
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