Kurzfassungen - VGB PowerTech Journal 6/2005

Nationale Allokationspläne in Europa – ein neuer Faktor für den Elektrizitätsmarkt

O. Wilson

Nationale Allokationspläne (NAP) sind die primäre Maßnahme der europäischen Emissionshandelsdirektive im Rahmen des europäischen Beitrags zur Minderung der CO2-Emissionen. Die Pläne legen Umfang und Konditionen für die Emissionsberechtigungen in der Handelsperiode 2005 bis 2007 fest und damit konsequenterweise auch deren Preise. Ziel ist es, mit marktwirtschaftlichen Mechanismen CO2-Emissionen zu vermeiden. Die in den EU-Staaten erforderlichen administrativen Maßnahmen sowie die Maßnahmen der am CO2-Handel beteiligten Unternehmen werden vorgestellt.

Das Potential tiefer salinarer Aquifere zur CO2-Speicherung in Deutschland

F. May, Chr. Müller und Chr. Bernstone

Salzwasserführende Grundwasserleiter bieten das größte Potential zur Speicherung von CO2 in Deutschland. Verschiedene Ansätze wurden zur Abschätzung der Speicherkapazitäten in unterschiedlichen Größenmaßstäben gewählt. Zur Bewertung der CO2-Speicheroption im Rahmen der nationalen Klimaschutzziele ist die Kenntnis der insgesamt verfügbaren Speicherkapazitäten erforderlich. Regionale Studien haben bislang die Hälfte der Fläche der Sedimentbecken in Deutschland erfasst. Darauf basierende Abschätzungen der gesamten, national verfügbaren Speicherkapazität liegen in der Größenordnung von 10 bis 40 Gt CO2.

Druckkohlenstaubfeuerung: aktueller Fortschritt des kohlebasierten GuD-Prozesses in Richtung Gasturbinenverträglichkeit und Stand des Entwicklungsprojektes

M.E.C. Förster, F. Neumann, R. Telöken und D. Pavone

Das Verfahren der „Druckkohlenstaubfeuerung“ (DKSF) umfasst ein kohlebefeuertes GuD-Kraftwerk: Kohle wird unter Druck verbrannt, und Partikel sowie korrosiv wirkende Gase werden oberhalb der Gasturbineneintrittstemperatur entfernt. In Dorsten wird eine Versuchsanlage mit einer Leistung von 1 MW (th.) im Rahmen eines vom BMWA geförderten Verbundprojektes von E.ON-Kraftwerke GmbH, Saar Energie AG und Steag AG betrieben. Über den aktuellen Stand der Rauchgasreinigung, die derzeitige Qualität des gereinigten Rauchgases und anstehende Planungen einer Pilot-Anlage mit 10 MW thermischer Leistung wird berichtet.

Thermodynamisches Potential der Alkalimetall- und Schwermetallabscheidung im Kombi-Prozess mit Druckkohlenstaubfeuerung (DKSF)

B. Meyer und T. Bause

Der Kombi-Prozess mit Druckkohlenstaubfeuerung (DKSF) ist eine untersuchte Option zur Wirkungsgradsteigerung von Kraftwerken. Durch die direkte Entspannung des heißen, druckaufgeladenen Rauchgases sollen die hohen Eintrittstemperaturen moderner Gasturbinen ausgenutzt werden. Gasturbinenschädliche Komponenten, wie Aschepartikel sowie korrosive Alkali- und Schwermetalle, müssen bei diesem Prozess abgeschieden werden. Thermochemische Modellrechnungen zur Alkali- und Schwermetallfreisetzung sowie -abscheidung wurden durchgeführt, die das Potential einer Alkalimetall- bzw. Schwermetallabscheidung an Gettermaterialien beschreiben und eine mögliche Gefahr der sulfatinduzierten Hochtemperaturkorrosion aufzeigen.

Hochtemperaturkorrosion in Biomassekesseln

U. Hohmann und G. Mohr

Nach neueren Trends werden in auch kleineren Kesseleinheiten biogene Abfälle energetisch genutzt. In deutschen Anlagen wird zum größten Teil Altholz der Klassen AI bis AIV verbrannt. Bei diesen Brennstoffen sind sowohl Überhitzer- als auch Verdampferrohre starken korrosiven Belastungen ausgesetzt. Die durchgeführten Untersuchungen lassen erkennen, dass sowohl Chlor als auch Schwefel an den Korrosionsreaktionen beteiligt sind.

Rauchgasseitige Korrosionsprüfung von Überhitzer-Werkstoffen mit den Brennstoffen Kohle, Holz und Stroh bei konventionellen und fortgeschrittenen Dampftemperaturen

Pamela Henderson, C. Davis, Melanie Montgomery und A. Karlsson

Höhere Dampftemperaturen in Dampfkraftwerken bringen auch aggressivere korrosive Bedingungen mit sich, d.h., die Wahl der Werkstoffe gewinnt an Bedeutung. Zudem hängt das Verhalten der Brennstoffe, z.B. ihre Korrosionswirkung, zusätzlich von ihrer chemischen Zusammensetzung ab. Im Rahmen eines europäischen Forschungsprogramms (COST 522) wurden rauchgasseitige Korrosionsprüfungen von Überhitzer- und Wassermantel-Werkstoffen vor Ort in industriellen Dampfkesseln bzw. Verbrennungstesteinrichtungen durchgeführt und dabei sowohl konventionelle als auch höhere Dampftemperaturen simuliert.

Schädigung, Ertüchtigung und Restlebensdauer von Naturzugkühltürmen

R. Harte, W.B. Krätzig, U. Montag und Y.S. Petryna

Nach mehr als 30 Einsatzjahren zeigen auch Kühltürme in Deutschland ernsthafte altersbedingte Schädigungen. Typische Alterungserscheinungen werden vorgestellt: Betonkorrosion mit Absandungen im Turminneren, Carbonatisierung mit der Folge von Bewehrungskorrosion, chemische Betonzersetzung infolge Einleitung gereinigter Abgase, Korrosion der Kunstharzbeschichtungen innen und hygro-mechanisches Betonquellen auf der Innenfläche mit der Folge von Rissbildungen außen. Moderne numerische Verfahren erlauben Computersimulationen der Kühlturmreaktionen unter Eigenlast, Sturm und Betriebstemperaturen einschließlich der genannten Deteriorationseffekte. Wichtige Aussagen zur deren Lebensdauer können gewonnen werden.

Umweltfreundliches Verfahren zur Reduzierung von Schadorganismen im Kühlwasser

R. Schneider und L. Sprenger

Biologisches Wachstum in offenen sowie geschlossenen Kühlkreisläufen führt zu Korrosionsschäden, Verminderung der Wärmeübertragung und reduzierter Effizienz der Wärmetauscher. Dementsprechend müssen z.B. die Rohrleitungen in regelmäßigen Abständen von Hand gesäubert werden. Die wichtigsten Schadorganismen sind Algen, schleimbildende Bakterien und Muscheln. Eine Formulierung wurde entwickelt, die dem Problemfeld Muscheln vorbeugt und sich nach erfolgter Behandlung des Kühlwassers in Wasser, Sauerstoff und geringe Restgehalte an biologisch leicht zu CO2 abbaubaren organischen Bestandteilen zersetzt.

Planung, Bau, Betrieb einer biologischen Abwasseraufbereitung für REA-Abwasser

Ulrike Stein und K.-G. Grünewald

Innerhalb von 1 1/2 Jahren wurde in Zusammenarbeit mit der Genehmigungsbehörde eine ökonomisch und ökologisch nicht mehr dem Stand entsprechende, so genannte abwasserfreie Rauchgasentschwefelungsanlage der Bewag zur Behandlung von Abwasser aus der Rauchgasentschwefelungsanlage stillgelegt und durch ein modernes biologisches Abwasserbehandlungsverfahren ersetzt und in Betrieb genommen. Die Überlegungen und Voraussetzungen, das Verfahrensprinzip und seine Umsetzung werden geschildert sowie relevante Ergebnisse und Messdaten dargestellt.

Verfahrensentwicklung zur Minderung der Quecksilberkonzentration im REA-Abwasseraufbereitungsschlamm zur Mitverbrennung in Kraftwerksanlagen

H.-J. Dieckmann und J. Tembrink

Das vorgestellte Verfahren zielt darauf ab, eine zusätzliche Reinigungsstufe in die Abwasseraufbereitungsanlage zu installieren, die eine Vorabtrennung von Quecksilberverbindungen vor der eigentlichen Schwermetallfällung ermöglicht. Dem REA-Abwasser wird ein Fällungsmittel zugesetzt und der entstandene Niederschlag mit einem Hilfsmittel (z.B. Praestol) ausgeflockt. Eine signifikante Entlastung bei den anfallenden Entsorgungskosten für den RAA-Schlamm sowie eine deutliche Reduzierung der Quecksilberemissionen für die Umwelt werden erzielt.

Alterung und Diagnostik von Leistungstransformatoren bei Betriebstemperaturen

Ivanka Höhlein und A.J. Kachler

Diagnostik und Untersuchung der Alterungsphänomene sind wichtige Voraussetzungen für die Lebens- und Zustandsabschätzung von Transformatoren. Die vorgestellten Ergebnisse wurden bei normalen Betriebstemperaturen (85 °C) erzielt und zeigen einen deutlichen Unterschied im Alterungsverhalten zwischen dem „frei atmenden“ und „geschlossenen“ Transformatorentyp. Die Hauptmechanismen der Alterung, Pyrolyse (> 150 °C) und oxidative Hydrolyse (bis 150 °C), werden diskutiert; des Weiteren die wichtigsten Alterungsfaktoren sowie die besten analytischen Methoden für die Alterungsdiagnostik.

Die gasanalytische Transformatorendiagnostik

E. Bräsel und U. Sasum

Laboranalysen der im Öl gelösten Gase haben Diagnosegrenzen, die nicht allein mit der gerätetechnischen Entwicklung zum Online-Monitoring (real time) zu überwinden sind. Vielmehr müssen die Zusammenhänge des Gashaushaltes von Öltransformatoren für die gasanalytische Aufgabenstellung berücksichtigt werden. Ergebnis ist das Real-state-Gas-Monitoring, das das Originalfehlergas umfassend darstellt. Auf dieser Basis lassen sich die Abhängigkeiten von den elektrotechnischen Fehlerursachen für eine hohe Diagnosezuverlässigkeit vorteilhaft nutzen. Der kalibrierbare Trafo-Gasmonitor TGM gestattet die messtechnische Umsetzung.