Kurzfassungen - VGB PowerTech Journal 3/2011

Inbetriebnahme eines 350-t-Braunkohleblocks mit Entnahme-Kondensations-Turbosatz

Peter Herzig

Die eins energie in sachsen GmbH & Co. KG betreibt am Standort HKW Nord in Chemnitz 3 Kraftwerksblöcke mit insgesamt 800 MW Wärme- und 220 MW elektrischer Leistung. Die vorausgegangenen Entscheidungen, die zu den vorgestellten Umbaumaßnahmen führten, waren eine Wirkungsgradsteigerung durch eine neue 100-MW-Entnahme-Kondensations-Maschine, Maßnahmen zur Senkung der Rauchgasemissionen, Effizienzsteigerung durch Wartenzusammenlegung sowie die Automatisierung aller wesentlichen Anlagenprozesse.

Systematische Vorgehensweise bei der Feuerungsoptimierung von Bestandsanlagen

Tobias Kühnle, Bertram Haas, Thomas Sabel und Martin Käß

Eine Feuerungsmodernisierung in Kohlekraftwerken zur Reduktion der NOx-Primäremissionen und Absenkung des Luftüberschusses bietet ein interessantes Optimierungspotenzial zur Effizienzsteigerung der Anlage. Die Umsetzung birgt die Gefahr neuer Betriebsprobleme, wie z.B. eine korrosive Atmos-phäre an den Feuerraumwänden oder ein erhöhter Glühverlust. Die Methodik des simulationsgestützten Optimierungs- und Vergabeprozesses ermöglicht eine detaillierte und fundierte Risikoabschätzung hinsichtlich etwaiger Modernisierungen im Feuerungsbereich schon weit vor dem eigentlichen Umbau. Am Beispiel der Steinkohleblöcke Heizkraftwerk 1 und Rheinhafendampfkraftwerk Block 7 werden Optimierungspotenziale für zwei Bestandsanlagen der EnBW Kraftwerke AG.

Feuerleistungsregelung und Prozessführung - Applikation von Vorschubrostfeuerungen in der Industrieleittechnik

Bernhard Beyer und Frank Oellers

Transparente, offene sowie durchgängig implementierte Leittechniksysteme sind eine verstärkte Anforderung seitens der Auftraggeber. Gleichzeitig vergeben Verfahrenslieferanten verstärkt Aufgaben im Bereich der Automatisierung an Fachfirmen. Eine besondere Herausforderung ist die Aufbereitung relevanter Informationen für den jeweiligen Partner, die wiederum für den Erfolg der späteren Projektabwicklung von erheblicher Bedeutung ist. Anhand gemeinsamer Projekte von ThyssenKrupp Xervon Energy und Cegelec wird die Umsetzung eines dafür geeigneten, erfolgreichen Projektmanagements aufgezeigt.

Erfahrungen mit der Ertüchtigung von 350-t/h-Dampferzeugern und der Leistungsfähigkeit von Feuerungsberechnungsmodellen

Benedetto Risio und Andreas Schultheiß

Bei der Inbetriebnahme der Feuerung Chemnitz Nord B20 stellten sich bei akzeptablem CO-Ausbrand unerwartet hohe NOx-Emissionen ein. Zur Identifikation der Wirkmechanismen wurde u.a. eine 3D-Feuerraumsimulation mit der Simulationssoftware RECOM-AIOLOS eingesetzt. Dieses praxiserprobte Werkzeug  trug wesentlich dazu bei, die gesuchten Wirkmechanismen für die Aufgabenstellung zu erkennen und konzeptionelle Verbesserungen des Gesamtsystems zu erarbeiten.

SOFCOM - Selbstorganisierendes System zur Optimierung des Verbrennungsprozesses in Kohlekraftwerken

Jonas Funkquist, Volker Stephan, Erik Schaffernicht, Claus Rosner und Magnus Berg

Die Verbrennung in kohlenstaubgefeuerten Großkraftwerken ist aufgrund kontinuierlicher Veränderungen der Kohleeigenschaften und deren Verteilung zwischen mehreren Brennern oft nicht optimal. Das SOFCOM-Projekt entwickelte hierzu einen selbstorganisierenden Ansatz zur weitestgehend vollautomatischen Integration und Auswertung von Hochgeschwindigkeits-Kameradaten. Die darauf aufsetzende adaptive und lernfähige Reglerstruktur ist mit dieser neuartigen Information in der Lage, sich automatisch an Veränderungen des Verbrennungsprozesses anzupassen.

Steigerung des Gesamtwirkungsgrades von KWK-Anlagen durch mathematische Modellierung

Patrick Bangert und Jörg-Andreas Czernitzky

Der gesamte Prozess der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) eines Kohlekraftwerks, von der Anlieferung der Kohle bis zur Strom- und Wärmeproduktion kann durch Differenzialgleichungen beschrieben werden. Mit dem daraus entwickelten Modell lässt sich der optimale Betriebspunkt zu jedem beliebigen Zeitpunkt berechnen, wobei der jeweils aktuelle Zustand sowie alle relevanten internen und externen Faktoren berücksichtigt werden. Das Kriterium für das Betriebsoptimum ist der Gesamtbrennstoffausnutzungsgrad (GBA). Im Resultat ist eine Verbesserung im Prozentbereich möglich. Die Studie wurde praxisnah für das Kraftwerk Reuter-West von Vattenfall erstellt.

Heizflächenabreinigung mit Explosionsgeneratoren - Die Alternative zu Rußbläsern

Christian Steiner, Hans Ruegg und Arno Pajarskas

Explosionsgeneratoren reinigen den Kessel mittels Druckwellen, die durch die Explosion einer Mischung aus Erdgas und reinem Sauerstoff ausgelöst werden. Die Geräte werden außen am Kessel installiert, um die Heizflächen online mit periodischen, z.B. stündlichen, Explosionen zu reinigen. Die Erfahrungen eines über 2-monatigen Betriebs in der KVA Luzern zeigen eine Rußbläsern überlegene Wirkung der Explosionsgeneratoren. Insgesamt sind in Luzern an 3 Kesseln 8 Explosionsgeneratoren des Typs EG10 im Einsatz und zudem europaweit in mehr als 13 verschiedenen Kessellinien.

Verschleiß- und Korrosionsschutz in Abfallverbrennungsanlagen durch Thermisches Spritzen

Wolfgang Satke

Die Steigerung von Produktivität und Leistungsfähigkeit technischer Anlagen und Maschinen erhöhen zwangsläufig die Beanspruchung von Segmenten und Bauteilen. Hoch beanspruchte und gefährdete Oberflächen müssen geschützt oder so verändert werden, dass sie den ständig wachsenden Belastungen standhalten. Dies ist bei der Neufertigung oder Instandhaltung durch die Verfahren des Thermischen Spritzens möglich. Vorgestellt wird das seit vielen Jahren erfolgreich im Einsatz bewährte Zwei-Draht-Lichtbogenspritzen unter Verwendung von Fülldrähten.

Korrosionsschutz im Überhitzerbereich - Erfahrungen mit Werkstoff und Applikation aus Qualitätsbegleitungen

Werner Schmidl, Thomas Herzog, Gabi Magel, Wolfgang Müller und Wolfgang Spiegel

Hochtemperatur-Chlorkorrosion und Salzschmelzenkorrosion führt in Müllverbrennungsanlagen, EBS- und Biomasseanlagen zu teilweise erheblichen Verfügbarkeitsrisiken und -defiziten. Häufig davon betroffen ist der Überhitzerbereich. Aus einem resultierenden hohen Instandhaltungsdruck ergeben sich Ansätze eines passiven Korrosionsschutzes durch metallische Schutzschichten, wie z.B. Nickelbasiswerkstoffe vom Typ Inconel® 625 oder ähnliche Legierungen. Als Applikationsformen dienen Schweißplattieren und thermisches Spritzen. Standzeitverlängerungen können erreicht werden, wobei weiterhin Schwächen des Korrosionsschutzes festzustellen sind.

Von Stignaes bis Asnaes - Die zweite Chiyoda-Rauchgasentschwefelungsanlage am Standort Asnaes

Jens Peter Christensen, Anders Nimgard Schultz, Bo Schlaegelberger and Ole Skovby

Im Jahr 2008 entschied sich DONG Energy für den Bau und Betrieb einer zweiten Chiyoda-Rauchgasentschwefelungsanlage (REA) am Standort Asnæs, Block 2. Das Verfahren basiert auf dem "Jet Bubbling-Reaktor" (JBR) mit direktem Kontakt zwischen dem zu reinigendem Rauchgas und der Kalksuspension. Bei der neuen Anlage wurde das Design verbessert und die Erfahrungen, die mit der REA am Standort der ersten Anlage, Stigsnæs gemacht wurden, sind in die neue REA eingeflossen. Die Inbetriebnahme verlief reibungslos. Die Umweltschutzauflagen werden sicher eingehalten. Mit der Qualität des Gipses eignet sich dieser zur Herstellung von Gipskarton.

Errichtung und Inbetriebnahme der Rauchgasentschwefelungsanlage für Maritsa Ost 2

Takumi Endo, Kyohito Ohtsubo and Hiroo Inoue

Am Kraftwerksstandort Maritza Ost 2, dem größten kohlebefeuerten Kraftwerk in Bulgarien, wurden Rauchgasreinigungsanlagen (RRA) für die Blöcke 1 bis 4 nachgerüstet und in den Jahren 2009 und 2010 in Betrieb genommen. Der Vertrag für die Rauchgasreinigungsanlagen wurde auf Turnkey-Basis zwischen Maritsa East 2 TPP EAD und Mitsui & CO LTD im Oktober 2004 geschlossen. IHI war als Lieferant für die Rauchgasreinigungsanlagen an dem Projekt beteiligt. Durch die Nachrüstung wurden die SO2-Emissionen um 94 % verringert. Die Eckdaten der installierten Rauchgasentschwefelungsanlage (REA) werden vorgestellt.

Technisches und wirtschaftliches Optimierungspotenzial für Rauchgasentschwefelungsanlagen in Kohlekraftwerken

Christian Hensel und Hermann Brüggendick

Die Rauchgasentschwefelungsanlagen (REA) der Evonik Steag im Ruhrgebiet sowie im Saarland werden unterschiedlich betrieben. Während die Anlagen im Ruhrgebiet mit Branntkalk arbeiten, wird im Saarland Kalkstein verwendet. Da ab 2013 die Kalkindustrie am CO2-Handel beteiligt werden kann, wären die höheren CO2-Emissionen des Branntkalks ein möglicher zu berücksichtigender wirtschaftlicher Faktor. Es wird daher den Fragen nachgegangen, ob es sich für die Kraftwerke im Ruhrgebiet lohnen würde, von Branntkalk auf Kalkstein als Absorbens umzustellen und ob eine solche Umstellung technisch überhaupt realisierbar ist?

Optimierung nasser Rauchgasentschwefelungsanlagen (REA) durch Experimente und Simulation

Sören Kiil und Brian Brun Hansen

Zu den Hauptarbeitsgebieten der Arbeitsgruppe "Verbrennung und Emissionsminderung (Combustion and Harmful Emission Control, CHEC)" der Technischen Universität Dänemark zählt die Erforschung der Rauchgasentschwefelungsverfahren, insbesondere der nassen Rauchgasentschwefelung. Ziele sind das Verständnis der Chemie und des Massentransports und die Umsetzung der Ergebnisse zur Optimierung neuer und bestehender REA. Für den quantitativen Ansatz sind experimentelle Einrichtungen im Labormaßstab und Großanlagen erforderlich. Darüber hinaus müssen permanent detaillierte mathematische Modelle entwickelt werden, um die Prozesse zu beschreiben. Ein aktuelles Projekt betrifft den Einfluss der Oxyfuel-Verbrennung auf nasse REA.