Kurzfassungen - VGB PowerTech Journal 11/2008

Betriebsanalyse und -optimierung moderner Steinkohlekraftwerke durch Simulation

Wolfgang Zehtner, Hartmut Spliethoff und Wolfgang Woyke

Durch Simulation kann im Rahmen des Basic Engineering die Qualität leit- und verfahrenstechnischer Konzepte zukünftiger Kraftwerke projektspezifisch optimiert werden: Neben Automatisierungsgrad, Anlagensicherheit, Verfügbarkeit und Effizienz ist die Dynamik – d. h. der schnelle Lastwechsel – ein wesentliches Optimierungsziel, dem Rechnung getragen werden muss, weil die Bauteile erhöhten Belastungen ausgesetzt sein werden.

Umbaumaßnahmen am CURRENTA-Kraftwerk L57 im CHEMPARK Krefeld-Uerdingen auf Basis numerischer Strömungsberechnungen

Thomas Klasen und Roland Klein

Unter anderem aufgrund starker Erosions- und Verschleißerscheinungen an den Heizflächenrohren wurde das CURRENTA-Kraftwerk L57 mit Wirbelschichtkessel saniert. Dazu sind Ist-Zustände der verschiedenen Bauteilkomponenten durch eine numerische Strömungsberechnung abgebildet und anschließend optimiert worden. Nach der Umbaumaßnahme konnten in einer ersten Betriebsphase keine Verschleißerscheinungen an den Heizflächenrohren festgestellt werden. Deutlich geringere CO-Werte im Nennlastbetrieb sowie Staubemissionen auf dem Niveau der Nachweisgrenze haben sich des Weiteren eingestellt.

Erfahrungen mit modernen Steinkohlefeuerungen

Hellmuth Brüggemann

Die Anforderungen an moderne Steinkohlenfeuerungen sind unter anderem zur Steigerung des Wirkungsgrades, niedriger Primäremissionen und einem optimalen Ausbrand bei einer sicheren Wandatmosphäre gestiegen. Die damit verbundene konsequente Weiterentwicklung der Strahlbrenner wird vorgestellt. Durch Entwicklungen ist es gelungen, weitere positive Erfahrungen in die bewährte Strahlbrennerlinie einzubringen und somit insgesamt zu Verbesserungen beizutragen.

Neuere Betriebserfahrungen mit DS-Brennern

Alfons Leisse und Dieter Lasthaus

Mit wachsenden Anforderungen an die Minderung von Emissionen bei fossilbefeuerten Kraftwerken wurde auch die Verbrennungstechnik optimiert. Durch primärseitige Absenkung der Stickoxidemissionen mit neu entwickelten Brennern sind günstigere Voraussetzungen zur Anpassung der Kesselanlagen an die gesetzlichen Bestimmungen erreicht worden. DS-Brenner zeigen dabei inzwischen bei vielen Brennstoffen in neu- und umgebauten Dampferzeugern ihr großes Leistungspotential.

Mitverbrennung von Sekundärrohstoffen in Feuerungen mit rheinischer Braunkohle

Alexander Gerhardt, Bernhard  Röper, Jörg Maier, Günter Scheffknecht, Thomas Glorius und Martin de Jong

Im Projekt RECOFUEL stehen die Produktion von hochkalorischen Sekundärbrennstoffen sowie die Untersuchung der Mitverbrennung in Kohlekraftwerken im Mittelpunkt. Für Versuche wurde ein RAL-gütegesicherter Sekundärbrennstoff verwendet und einer intensiven Analyse unterzogen. Die Ergebnisse unterstreichen, dass unter geeigneten Randbedingungen die Mitverbrennung qualitätsgesicherter Sekundärbrennstoffe im Dauerbetrieb möglich ist.

Importkohleeinsatz als Herausforderung für die Staubabscheidung im Elektrofilter

Hermann Brüggendick, Horst Rhein und Thomas Riethmann

Die Staubabscheidung im Elektrofilter ist eine wichtige Herausforderung zur Luftreinhaltung. Im Rahmen der vorgestellten Untersuchungen wurden Kohlen aus Deutschland, Russland, Kolumbien, Polen, Südafrika und Australien bewertet und die einzelnen Komponenten und ihre Auswirkungen auf die Abscheidung analysiert und dargestellt.

KEMBUS: Nichtintrusive Prüfung und Tendenzanalyse des Verschlechterungsverlaufs von Kesselrohren

Coen Boxma und Jan W. Noteboom

Die Beschaffenheit von Kesselrohren kann durch verschiedene korrosive oder erosive Ursachen beeinträchtigt werden. Das KEMBUS-Verfahrens ermöglicht die Wanddickenprüfung von der Kesselaußenseite aus. Als Instrument der Vorinspektion zur Beurteilung benötigter Instandhaltungsmaßnahmen (wie z. B. Auftragsschweißungen oder Rohrerneuerungen) hat sich das KEMBUS-Verfahren bereits als äußerst wertvoll erwiesen.

Flugaschevermarktung in der Zukunft

Rudolf Mauder und Andreas Hugot

Die Produktionsmenge an Flugasche wird in den nächsten Jahren voraussichtlich deutlich ansteigen. Dabei werden verbesserte Produktionsbedingungen für Flugasche entstehen, die sich positiv auf deren Qualität auswirken werden. Die Flugaschelogistik und die Infrastruktur der Kraftwerke bilden weitere entscheidende Parameter in der zukünftigen Flugaschevermarktung, die Veränderungen unterworfen sein werden. Die wirtschaftliche Verwertung der gestiegenen Produktionsmengen ist prinzipiell möglich, benötigt aber neue und langfristige Strategien.

Massenbetone mit Flugasche im Kraftwerks- und Industriebau

Peter Giesbrecht

Steinkohlenflugasche wird seit mehr als 50 Jahren erfolgreich als Zusatzstoff in Beton verwendet, besonders zur Verbesserung der Verarbeitbarkeit von Frischbeton, zur Verringerung des Temperaturanstiegs während der anfänglichen Hydratation, zum erhöhten chemischen Widerstand gegen Sulfatangriff und zur verbesserten Dauerhaftigkeit und Festigkeitsentwicklung. Untersuchungen haben praktische Erfahrungen bestätigt, dass durch die Verwendung von Steinkohlenflugasche der Sulfatwiderstand deutlich verbessert werden kann.

Frostbeständige Luftporenbetone (XF3) mit Flugasche im Wasserbau

Johannes Brandl

Im Rahmen von Sanierungsarbeiten am Isarkanal wurden hinsichtlich der Frostbeständigkeit im Bereich der Wasserwechselzone Flugaschebetone mit 80 bis 120 kg Flugasche je m3 Beton konzipiert. Der Flugaschebeton mit Luftporen ist bei Verwendung von Luftporenbildner beständig gegen Frost-Tau-Wechsel und erfüllt die Anforderung an einen Beton der Expositionsklasse XF3.

Regelwerke zur Verwendung von Flugasche in Beton – Heute, morgen und übermorgen!

Udo Wiens

In den Produktnormen für Flugasche sowie den Anpassungen der Verwendungsregeln sind in den letzten Jahren einige Änderungen die Anwendung von Flugasche betreffend herausgegeben worden. Dabei darf Flugasche nunmehr auf den Wasserzementwert und den Mindestzementgehalt angerechnet werden.  In derzeit laufenden Forschungsvorhaben wird die Wirksamkeit der Verwendung von Flugasche zur Vermeidung einer schädigenden Alkali-Kieselsäure-Reaktion untersucht, mit dem Ziel der Einbindung in den Normungsprozess. Die Ergebnisse tragen zu erweiterten Anwendungsmöglichkeiten von Flugasche im Betonbau bei.

CO2-Abscheidung basierend auf Chemical- und Carbonate-Looping-Verfahren

Bernd Epple und Jochen Ströhle

Die Chemical- und Carbonate-Looping-Verfahren sind zwei Prozesse zur CO2-Abscheidung aus fossilbefeuerten Kraftwerken. Beide Verfahren versprechen relativ hohe Wirkungsgrade und geringe Kosten, stehen aber noch am Anfang der Entwicklung. Ein Überblick zum aktuellen Stand der Forschung wird gegeben.

Verbrennungstechnische Fragen in Zusammenhang mit dem Oxyfuel-Prozess

Günter Scheffknecht und Jörg Maier

Beim Oxyfuel-Prozess bestehen verschiedene verbrennungstechnische Fragestellungen insbesondere hinsichtlich des Verbrennungsablaufs, der Schadstoffminderung, der Korrosionsgefahr sowie der Eigenschaften der Flugasche bzw. der sich bildenden Ablagerungen. Schwerpunkt des Beitrags ist das experimentell untersuchte Prozessverhalten in Bezug auf die verschiedenen Stickstoff- und Schwefelverbindungen.

Alarmierende Alarme

Jos W. Menting und Riaz Tejani

Heutige Leittechniksysteme in Kraftwerken ermöglichen die Weitergabe einer Vielzahl von Alarmsignalen. Das Alarmsystem innerhalb des Prozessautomatisierungssystems sollte zur Optimierung und Verhinderung einer möglichen unübersichtlichen Anzahl von Meldungen auf einer gut ausgearbeiteten Alarmphilosophie gründen und entsprechend gewartet werden. Eine zielführende Methodik zur Optimierung der Alarmsysteme wird vorgestellt und anhand eines Beispiels erläutert.

Immissionsschutzrechtliche Aspekte der thermischen Abfallverwertung

Nicole Denise Rademacher

Die neuen Vorschriften gem. des Entwurfes der 37. BImSchV für NOx-Emissionen werden einen empfindlichen Einfluss auf den Kraftwerksbereich haben. Kraftwerksbetreiber müssen die für Deutschland rechtswirksamen internationalen Abkommen und den Rechtsrahmen der EU beachten. Auch können Implikationen des Klimaschutzes bedeutsam sein.