Ausgabe - VGB PowerTech Journal 3/2014

Stärkung der Marktflexibilität der Rheinischen Braunkohlenkraftwerke

Armin Eichholz, Christian Fielenbach und Heinz-Gerd Blank

Der Markt für konventionelle Kraftwerke hat sich innerhalb weniger Jahre fundamental verändert: Hohe Preisvolatilitäten bei deutlich niedrigeren Preisniveaus für die klassischen Peak- und Base-Load-Börsenprodukte mit der Folge eines grundlegend veränderten Lastgangs markieren die Situation der Kraftwerke. RWE Power als Betreiber der rheinischen Braunkohlenkraftwerke hat sich auf diese Situation technisch und kommerziell eingestellt. Unter anderem wurde ein neues IT-Werkzeug, die „Prozessgüteoptimierung“ eingeführt. Dieses Werkzeug bildet die Klammer über die verschiedenen Neuerungen in den Bestandsanlagen, die damit den bereits hoch flexibel ausgelegten BoA-Anlagen nahe kommen.

SGT-750: Performance von Aeroderivaten mit der Zuverlässigkeit von Industrieturbinen

Hans Holmstroem

Gas wird in den nächsten beiden Jahrzehnten im Stromerzeugungsmix zunehmend an Bedeutung gewinnen. Aufgrund ihrer typischen Fähigkeit innerhalb von etwa 10 Minuten Volllast zu erreichen, werden heutige Industriegasturbinen oft zur Netzunterstützung eingesetzt. Für diesen Einsatzzweck hat Siemens eine Gasturbine entwickelt, die Flexibilität und Robustheit für den Einsatz in der Industrie vereint. Die Gasturbine SGT-750 wurde speziell für lange Betriebszeiten mit erweiterten Revisionsinter vallen zur Reduzierung der Stillstandszeiten und heiße Klimazonen konstruiert. Bei niedrigen Umgebungstemperaturen kann sie ohne Tausch von Bauteilen der Kernturbine eingesetzt werden.

Signifikante Kosteneinsparungen durch Einsatz von hochentwickelten Membransystemen für die Wasseraufbereitung in Kühltürmen und in ZLD-Anlagen

Christoph Maurer, Bernhard Doll, Marvin Drake und Ramraj Venkatadri

Wachsende Ansprüche an Prozessoptimierungen zur Effizienzsteigerung und zur Reduktion von Kosten sind treibende Kräfte für die Nachrüstung von konventionellen Wasseraufbereitungsanlagen. Eine geeignete, zuverlässige und kostenoptimierte Technologie ist die Membranfiltration. Anhand von Fallbeispielen werden die Verbesserungen der Wasserqualität sowie Wirtschaftlichkeit vor allem bei der Kühlturmabschlämmwasserbehandlung und -wiederverwendung beschrieben. Wesentlich ist der Einsatz einer zuverlässigen Membrantechnologie.

Konservierung von Kesselanlagen und Turbinen mit dem grenzflächenaktiven Stoff Octadecylamin

Ronny Wagner und Erwin Czempik

Auf der Grundlage der vorrangigen Einspeisung von Strom aus erneuerbaren Energiequellen stehen die konventionellen Anlagen zur Stromerzeugung aus fossilen Energieträgern vor neuen, auch technischen, Herausforderungen. Dabei spielen Konser vierungsmaßnahmen für die Komponenten der Wasser-Dampf-Kreisläufe eine immer größere Rolle. Gute Schutzwirkung und möglichst einfache Handhabung bei flexibler Betriebsführung sollen gewährleistet sein. Vorgestellt wird ein nasschemisches Konservierungsverfahren mit dem Wirkstoff Octadecylamin. Anhand von Beispielen aus der Praxis werden weitere Technologien der Konservierung erläutert, gegenübergestellt und verglichen.

SO3/H2SO4-Messung in Rauchgasen – Probleme und Lösungen

Christine Koczab und Frans van Dijen

Die Messung von SO3/H2SO4 in Rauchgasen von Kohlekraftwerken ist von maßgeblicher betrieblicher Bedeutung. Dabei ist die Qualität manueller Methoden nicht etabliert und kann daher zu Problemen führen. Dazu werden wesentliche Aspekte erläutert, wie die Bedeutung der Messungen, Probleme, Lösungen, Stand der Technik der SO3/H2SO4-Messungen, Probenahme der Rauchgase und die Notwendigkeit (bessere) Standards hinsichtlich kontrollierter Kondensationsverfahren und der Salzmethode zu erarbeiten.

Bilanzierung von Quecksilber in der Rauchgasreinigung bei Mitverbrennung von Biomasse in einer Laborfeuerungsanlage

Tobias Schwämmle, Silvio Farr, Barna Heidel und Günter Scheffknecht

Eine vielversprechende Strategie zur Reduzierung der Quecksilber-Emissionen von kohlebefeuerten Kraftwerken stellt der Co-Benefit-Ansatz dar, bei dem elementares Quecksilber zunächst oxidiert und folgend in der nassen Rauchgasentschwefelung abgeschieden wird. Eine neue Herausforderung stellt die Mitverbrennung von Biomasse und Ersatzbrennstoffen dar. In einer Laborfeuerung des Instituts für Feuerungs- und Kraftwerkstechnik der Universität Stuttgart (IFK) wurden Untersuchungen durchgeführt, um die Einflüsse von Biomassemitverbrennung sowie Betriebsparametern auf die Schwefeldioxid- und Quecksilberabscheidung zu ermitteln und mögliche Maßnahmen für den Kraftwerksbetrieb abzuleiten.

Messen geringer Quecksilberkonzentrationen in Abgasen von Feuerungsanlagen

Johannes Mayer, Sebastian Hopf, Frans van Dijen und Alessio Baldini

Im Zusammenhang mit der Einführung bzw. Verschärfung von Quecksilberemissionsgrenzwerten auf nationaler und europäischer Ebene stellte sich u.a. die Frage einer zuverlässigen Messbarkeit von Quecksilberemissionen sehr niedriger Konzentrationen. Neben der Bestimmung von Gesamtquecksilber ist hinsichtlich der technologischen Abscheidung auch der Oxidationszustand des Quecksilbers im Rauchgas von Interesse. Im Rahmen eines von VGB PowerTech geförderten Vorhabens sind alternative manuelle und automatisierte Messverfahren nach dem Adsorptionsprinzip und alternative kontinuierliche Messverfahren miteinander und mit dem Standardreferenzverfahren verglichen und bewertet worden.

Kontrolle der Mikrobiologie in Kühlwassersystemen mit Ozon – umweltfreundlich und effektiv

Ingo Königs, Florian Axt und Harald Stapel

Bei offenen Kühlwassersystemen ist die Regulierung der Mikrobiologie ein essenzieller Bestandteil des effektiven und sicheren Betriebs. Eine Alternative zu geläufigen Bioziden ist Ozon. Es besitzt das höchste Oxidationspotenzial aller Biozide und bildet keine toxischen Zersetzungs- und Reaktionsprodukte. Ein kontinuierlicher Einsatz ist möglich. Mikroorganismen haben somit keine Erholungsphasen, wodurch auch der Aufbau von Biofilmen verhindert wird. Die Problematik mikrobiologischer Belastungen in offenen Kühlwassersystemen wird betrachtet und sowohl klassische Biozide als auch neue Behandlungsvarianten mit dem Fokus auf Ozon werden diskutiert.

Alternative Kontro lle von Makrofouling in Kraftwerken

Frank de Vos, Lars Venhuis und Marco Buccolini

Hypochlorid kann zur Vermeidung von Makrofouling in Kühlwassersystemen zum Einsatz kommen. Aufgrund der möglichen Bildung teils giftiger Verbindungen (THM: Trihalomethanen) bestehen Einschränkungen. DNV KEMA hat in Konsultation mit Chimec in einem Kraftwerk als Alternative den Einsatz eines auf Peressigsäure (CH 7562) basierenden Pestizids untersucht. Eine effektive Verringerung der Muschelspezies Mytilopsis leucophaeata im Brackkühlwasser des Kraftwerks wurde festgestellt. Die Prüfungsergebnisse ergaben zudem keine signifikanten Erhöhungen von THM.

Chlordioxid als Mittel zur Verhinderung von biologischem Wachstum bei Meerwasser-Kühlung

Matthias Weber, Michael Voges und Spiru Grima

Eine der Aufgaben einer Kühlwasserbehandlung ist die Vermeidung von Bewuchs im Kühlsystem. Chlordioxid ist dabei als primäres Biozid höchst effektiv gegenüber Bakterien, Algen und Pilzen sowie makrobiologischen Verunreinigungen. Bei der vorgestellten Applikation wurde ein veränderter Prozess umgesetzt und Schwefelsäure anstelle von Salzsäure verwendet. Das System wurde anschließend evaluiert, um die Tauglichkeit für die Anwendung in Frischwasser-Durchlaufkühlungen in Kraftwerken zu verifizieren.

On-line pH-Messung in Proben mit geringer Leitfähigkeit

David Gray und Kirk Buecher

Die Kontrolle des pH-Werts ist essenziell, um Korrosionserscheinungen in Wasserkreisläufen von Kraftwerken zu minimieren, Ablagerungen vorzubeugen und den effizienten Anlagenbetrieb zu garantieren. In Kraftwerksanwendungen ist die geringe Leitfähigkeit des Messmediums eine Schwierigkeit. Für diesen Anwendungsfall wird ein neuer digitaler Sensor beschrieben, der neben dem Messstromkreis und einem Analog/Digital-Wandler einen Speicher für Kalibrierdaten und Messbedingungen enthält. Die Technologie ist Bestandteil einer Geräteplattform für intelligente Sensoren, welche die Parameter Leitfähigkeit, gelöster Sauerstoff, Redoxpotenzial und pH umfasst.