Kurzfassungen - VGB PowerTech Journal 4/2005

Aktuelle Neubauprojekte und Weiterentwicklungen in der Kohlekraftwerkstechnik

M. Kehr, R. Elsen und J. Ewers

Für den Betrachtungszeitraum bis 2030 zeichnet sich in Deutschland und Europa ein erheblicher Bedarf an neuen Kraftwerken ab. Der mit der Bundesregierung vereinbarte Ausstieg aus der Kernenergie in Deutschland wird die Situation gerade in der zweiten Dekade dieses Jahrhunderts noch zusätzlich belasten. Im Beitrag werden die Neubauvorhaben der RWE Power AG vorgestellt, und es wird auf die Weiterentwicklung der Kohlekraftwerkstechnik eingegangen. Hierbei werden die Vortrocknung der Braunkohle erläutert sowie die zukünftige Erhöhung der Dampfparameter und die dazu notwendige Werkstoffentwicklung dargestellt.

Hydro-power im Wettbewerbsumfeld

H. Schröfelbauer

Dem Ausbau der Wasserkraft in Europa stehen immer strenger werdende gesetzliche Auflagen und Umweltziele entgegen. Für die Wasserkraft kam es zudem durch die Liberalisierung des Strommarktes zu einem Systemwandel, der weg von einem volkswirtschaftlich orientierten hin zu einem betriebswirtschaftlichen Ansatz führte. Es gilt heute auch für die Wasserkraft verstärkt sowohl Technologie- als auch Energietrends frühzeitig zu erkennen, um rechtzeitig und kostengünstig auf dem Markt präsent zu sein. Für einen fairen Wettbewerb ist ein entsprechend stabiler gesetzlicher Rahmen erforderlich.

Bestandsaufnahme und Einordnung der verschiedenen Technologien zur CO2-Minderung

J. Ewers und W. Renzenbrink

Der Bedarf an fossilen Energieträgern in der Stromerzeugung wird sich gemäß aktueller Prognosen bis 2020 mehr als verdoppeln. Technologien auf Basis der fossilen Energieträger und deren Weiterentwicklung kommt dabei eine entscheidende Schlüsselrolle zu, um dem Zielkonflikt von Klimavorsorge und Energieversorgungssicherheit Rechnung zu tragen. Technische, terminliche und wirtschaftliche Perspektiven einer Strategie zur mittel- und langfristigen CO2-Minderung in der Stromerzeugung mit fossilen Energieträgern werden vorgestellt.

Mitverbrennung aus Betreibersicht

R. Hassa und H. Breuer

Seit 1999 gehört die Mitverbrennung von Ersatzbrennstoffen in den vier Braunkohlenkraftwerken der Vattenfall Europe zu einem neuen Geschäftsfeld des Unternehmens. Die thermische Verwertung von heizwertreichen Abfallfraktionen durch Mitverbrennung ist ein Beitrag zur umweltgerechten Abfallentsorgung. Gleichzeitig werden mit dieser Brennstoffsubstitution auch die Erzeugungskosten im Unternehmen gesenkt. Der umfangreiche Vorbereitungsaufwand bis zur Errichtung der Mitverbrennungsanlagen und der Genehmigung des Dauerbetriebes sowie die dabei gesammelten Erfahrungen werden behandelt.

Moderne Kohlelagersysteme für zukünftige Anforderungen an Umweltschutz, Effizienz und flexiblen Einsatz

H. Basener, M. Laakkonen und J. Ruijgrok:

Das geschlossene Kohlelagersystem des Heizkraftwerkes Tiefstack der HEW in Hamburg und das unterirdische Kohlelagersystem des Kraftwerkes Salmisaari der Helsinki Energy in Helsinki mit ihren betrieblichen und wirtschaftlichen Vorteilen werden vorgestellt. Die Realisierung der Lagersysteme löst wichtige Umweltprobleme. Bei den Entscheidungen für die vorgestellten Eurosilo-Systeme waren betriebliche und wirtschaftliche Aspekte die ausschlaggebenden Faktoren. Sie resultieren z. B. aus der Verwendung eines dynamischen Mischsystems. (EN)

Einsatz mobiler Messtechnik zur Prozessoptimierung in chinesischen Kohlekraftwerken

T. Hufmann, H. Rall und J. Moczadlo

Die Bundesrepublik Deutschland unterstützt ein deutsch-chinesisches Entwicklungsvorhaben mit dem Ziel der Wirkungsgradsteigerung und Emissionsminderung in chinesischen Kohlekraftwerken. Inhalt des Kooperationsprojektes ist ein umfangreicher Transfer von Technologie und Know-how durch die Lieferung von Messwagen für feuerungs- und maschinentechnische Untersuchungen an Forschungsinstitute und die Ausbildung von Fachkräften. Der Aufbau eines marktwirtschaftlich orientierten Energiedienstleistungssektors für den reformierten chinesischen Stromsektor ist eine weitere Komponente. (EN)

Online-Restkohlenstoff-Messgerät

P. Buck

Im Heizkraftwerk Heilbronn werden im 760-MW-Steinkohleblock jährlich rund 1,5 Mill. Steinkohle verfeuert. Als Nebenprodukt fallen etwa 120.000 t Flugasche und 50.000 t Gips an. Beides wird – sofern die Qualitätskriterien eingehalten werden – in der Zementindustrie verwertet. Zusätzlich werden Klärschlamm und Petrolkoks mit verfeuert. Seit Ende 2001 werden zwei Online-Messgeräte eingesetzt, mit dem Ziel die zeitaufwändige Restkohlenstoffmessung durch die Schicht zu ersetzen. Die Messgeräte arbeiten auf Mikrowellenbasis und wurden im Flugaschesammelbehälter eingebaut.

C-Online-Messgerät im Kraftwerk Gersteinwerk

K. Waßmann

Die Kraftwerksbetreiber überprüfen kontinuierlich Möglichkeiten zur Senkung der Stromerzeugungskosten. Eine Möglichkeit ist die Überlegung, zertifizierten Flugstaub (= Rückstand aus der Kohleverbrennung, abgeschieden aus dem Rauchgas) der Bauindustrie anzubieten. Um die damit verbundenen Auflagen zu erfüllen, erfordert eine derartige Vorgehensweise die Erfassung des Restkohlenstaubes im Flugstaub. Im Kraftwerk Werne ist seit Juli 2001 eine C-Online-Messung mit sehr gutem Erfolg in Betrieb.

Untersuchungen zur Einsatzeignung von Hochtemperatur-Filtermaterialien für die Kraftwerkstechnik

J. Angermann und B. Meyer

Die Druckwirbelschichttechnik ist eine Möglichkeit, den thermodynamisch vorteilhaften GuD-Kraftwerksprozess für den Einsatz fester Brennstoffe zu erschließen. Für die Anlagenkonzepte der 2. Generation sind für die Gasreinigung Filtermaterialien erforderlich,
die in oxidierender oder reduzierender Atmosphäre bei hohen Temperaturen beständig sind. Vor diesem Hintergrund wurde im Rahmen des vom BMWi geförderten Verbundprojektes „Heißgasreinigung (HGR)“ an der TU Bergakademie Freiberg ein Forschungsvorhaben realisiert, dessen Ergebnisse vorgestellt werden. (EN)

CO2-Abtrennung in Kraftwerken durch sorptionsintegrierte CO-Shift-Prinzipien und Materialien

C. Gauer und W. Heschel

Die Vergasung von Kohle und anschließende CO2-Abtrennung aus dem Synthesegas (Brenngasabtrennung) ist eines der effizientesten Konzepte für die Kohleverstromung. Dafür ist die Konvertierung von CO zu CO2 und H2 (CO-Shift) erforderlich. Falls CO2 in situ durch chemische Absorption mit Feststoffen entfernt wird, ergibt sich das günstigere Gleichgewicht der sorptionsintegrierten CO-Shift. Ein besonders viel versprechendes Material ist eisendotiertes Li4SiO4. Falls die sorptionsintegrierte CO-Shift als CO2-Rückhaltemethode z. B. in einem zukünftigen IGCC-Prozess eingesetzt würde, könnte eisendotiertes Li4SiO4 als geeignetes Absorbens dienen. (EN)

Die Entwicklung der Wirbelschichttechnologie in Polen

J. Kurp, H. Tymowski und K. Szynol

Bei der Projektierung moderner Kraftwerke werden nicht nur ein hoher Wirkungsgrad berücksichtigt, sondern auch verbesserte Maßnahmen im Bereich des Umweltschutzes. Die Technologie der zirkulierenden Wirbelschicht hat in diesem Zusammenhang an
Interesse gewonnen, weil sie eine Alternative zu den breit angewandten Feuerungen ist. In den letzten 10 Jahren sind Wirbelschichttechnologien bis zur industriellen Einsatzreife für Kraftwerke entwickelt worden. (EN)

Entwicklung eines Verfahrens zur Charakterisierung der feuerungstechnischen Eigenschaften von Ersatzbrennstoffen

Th. Marzi und K. Keldenich

In der Verbrennungstechnik gewinnt die energetische Nutzung von nachwachsenden Rohstoffen und Ersatzbrennstoffen eine immer größer werdende Bedeutung. Es bestehen große Unsicherheiten bei der Einschätzung des Abbrandverhaltens von Ersatzbrennstoffen. Die Entwicklung einer Methode zur Charakterisierung und Beurteilung unterschiedlicher Brennstoffe wird vorgestellt. Die Ergebnisse können als Grundlage zur Optimierung des Anlagenbaus und Anlagenbetriebs sowie zur Auswahl und Herstellung geeigneter Brennstoffe herangezogen werden. (EN)

Elektrochemische Entsalzung zur chemikalienfreien Aufbereitung von Kesselspeisewasser

G. Sigl, R. Schaber, J. Sambach und S. Hirschmann

Mit der Verfahrenskombination Umkehrosmose (RO) und elektrochemische Entsalzung (EDI) ist eine weitgehend chemikalienfreie Erzeugung von Speisewasser möglich. Grundlagen, Technik sowie Ausführung dieser RO-EDI-Technologie werden beschrieben. Bei der RO-EDI-Technologie sind keine Chemikalien wie Natronlauge und Salzsäure notwendig. Die diskutierten Vorteile eröffnen der RO-EDI-Technologie verstärkte Einsatzchancen zur Speisewasseraufbereitung im Industrie- und Kraftwerksbereich.