Aktuelle Ausgabe - VGB PowerTech Journal 11/2015

Editorial: Umweltschutztechnik – Der Schlüssel zur Gesellschaftlichen Akzeptanz der Fossilen Stromerzeugung

Dr. Rüdiger Krüger [weiter...]

Möglichkeiten und Chancen der Braunkohle jenseits des Strommarktes

Reinhold Elsen, Urs Overhoff und Karl Josef Wolf

Braunkohlenkraftwerke sind seit über 50 Jahren ein Garant für eine zuverlässige Stromversorgung in Deutschland. Als Partner der Erneuerbaren werden Sie zukünftig neben der Grundversorgung die Fluktuation der Einspeisung des erneuerbaren Stroms kompensieren müssen. Die Auslastung wird dabei mittelfristig abnehmen. Das bietet die Chance, den mengenmäßig wichtigsten heimischen Bodenschatz Braunkohle zur Produktion von Energieträgern oder Basischemikalien zu nutzen. Die Vorteile der stofflichen Nutzung der Braunkohle reichen dabei von einer Erhöhung der Versorgungssicherheit in der Energie- und Rohstoffversorgung der Industrie über die Erzielung von Wettbewerbsvorteilen bis hin zum Klimaschutz.

Versorgungssicherheit mit Energierohstoffen

Adriana Neligan und Hubertus Bardt

Heimische Förderung von Energierohstoffen sorgt für mehr Versorgungssicherheit. Eine aktuelle Studie zeigt in einem empirischen Vergleich der Versorgungsrisiken von Deutschland und fünf weiteren Staaten, dass die Importabhängigkeit von Energierohstoffen risikosteigernd wirkt. Die Nutzung der Braunkohle trägt maßgeblich dazu bei, dass Deutschland in diesem Sechs-Ländervergleich – trotz der hohen Importabhängigkeit bei Öl, Erdgas und Steinkohle – im Mittelfeld liegt. In einer Betrachtung von Szenarien der künftigen Stromerzeugung in Deutschland stellt sich die Kombination von Braunkohle und erneuerbarer Energien als risikominimierende Strategie dar.

Junge Menschen für Wohlstand und Wachstum – RWE-Studie „Standort Zukunft“ macht deutlich: Generation um die 30 fordert pragmatische Lösungen statt Ideologien

Olaf Arndt

Die Diskussion über die Energiewende in Deutschland ist vielfach einseitig geprägt. Zielkonflikte zwischen ökologischen, wirtschaftlichen und sozialen Aspekten werden nicht hinreichend thematisiert. Vor diesem Hintergrund sind Unternehmen und Wirtschaftszweige gut beraten, sich gesellschaftlich zu positionieren. Hierzu gehört auch, Einstellungen und Erwartungen in der Gesellschaft – und bei Zukunftsfragen auch der jüngeren Generationen – zu ergründen. Ein Beispiel hierfür ist die Studie „Standort Zukunft“ der RWE AG. Die Studie zeigt: Für acht von zehn um die 30-Jährige sind wirtschaftliches Wachstum und die Erfüllung materieller Wünsche weiterhin entscheidend.

Übersicht des türkischen Energiemarktes und die Emissionsminderungs-Technologien in türkischen Kohlekraftwerken

Muzaffer Basaran

Anfang 2015 betrug die installierte Kraftwerkskapazität der Türkei 70,6 GW, wovon auf Wasser 34,6 %, Gas 30,5 %, Kohle 20,8 %, Wind 5,3 %, Dieselöl 0,9 %, Geothermie 0,6 %, Biomasse 0,4 %, Solar 0,1 % und auf Mischbrennstoff-Kraftwerke 5,9 % entfallen. Der Strombedarf stieg in den letzten 30 Jahren jährlich um 7 bis 8 %, mit aktuell abnehmender Tendenz. Die türkische Luft-Reinhaltungsverordnung ist an europäische Vorgaben angeglichen worden und entspricht der EU LCP-Richtlinie. Neue Kraftwerke sind mit DeSOx- und DeNOx-Anlagen ausgerüstet. Bestehende Kraftwerke besitzen diese nicht; einige sind mittlerweile nachgerüstet.

Entwicklung und Auslegung von Biomassefeuerungen mithilfe von CFD-Methoden unter Berücksichtigung von kostenoptimierten NOx-mindernden Maßnahmen

Kati Savolainen, Pauli Dernjatin und Perttu Jukola

Die Reduktion von Stickoxidemissionen und der Einsatz von Biomasse sind wichtige Themen für bestehende thermische Kraftwerke in der EU. Maßgeschneiderte Lösungen für den Einzelfall sind erforderlich. Computational Fluid Dynamics (CFD) bieten ein effizientes Tool, um die technischen Lösungen zu analysieren, verifizieren und optimieren. Fortum bietet Technologien für eine kostengünstige NOx-Reduktion an. Diese basieren auf bewährten Technologien und können unter Zuhilfenahme von CFD an die jeweiligen neuen Anforderungen der Mitverbrennung, z.B. von Biomasse, angepasst werden. Anwendungsbeispiele von ausgeführten Projekten werden vorgestellt.

Anwendung und Leistungsfähigkeit einer zerstörungsfreien In-situ-Prüfung für Membranwandrohre in Kraftwerkskesseln

François Deneuville, Anis Ayoub, Philippe Cornaton und Jérôme Delemontez

Die innovative Modifikation einer in der Rohrherstellung etablierten Prüftechnologie wird vorgestellt. Ziel war die effiziente In-situ-Beurteilung von seit 35 Jahren in Betrieb befindlichen Kraftwerksrohren, da in einem kohlebefeuerten Kraftwerk der EDF ungewöhnlich zahlreiche Versagensfälle bei Kessel­rohren auftraten. Vallourec entwickelte dafür eine Ultraschallprüfung unter Anwendung von phasengesteuerter Array-Technologie. Die wichtigsten Ergebnisse der Leistungsnachweisphase und der In-situ-Prüfung werden vorgestellt.

CO2 Post-Combustion-Anlagenversuche im Kraftwerk Dürnrohr mit Aminosäuren

Markus Rabensteiner, Gerald Kinger, Martin Koller und Christoph Hochenauer

Seit 2010 wird am EVN-Kohlekraftwerk in Dürnrohr (Österreich) eine PCC-Versuchsanlage (Post Combustion Capture) zur Abscheidung von CO2 aus dem Kraftwerksrauchgas betrieben. In den ersten Betriebsjahren wurden intensiv Standardlösungsmittel auf Basis von Aminen untersucht. Ziel der weiteren Forschungstätigkeit war es, Alternativen zu finden. Salze der Aminosäuren wurden zunächst im Labor und danach in der Anlage getestet. Untersucht wurden die Aminosäuren Glycin, L-Prolin und Sarcosin.

Modernisierung der Rauchgasentschwefelungsanlagen der Blöcke 5 und 6 des Kraftwerks Belchatów

Jerzy Mazurek und Paulina Molas

Das Ziel der von RAFAKO S.A. durchgeführten Modernisierung der zwei Rauchgasentschwefelungsanlagen im Kraftwerk Belchatów war die Erhöhung des Wirkungsgrades. Bestandteil der Modernisierung war der Einbau von Siebboden unter den Sprühebenen im Absorber. Die umgesetzte Lösung und ihr Einfluss auf die Erhöhung des Wirkungsgrades sowie die damit verknüpften Betriebserfahrungen werden vorgestellt. Sie stellt einen Weg für die Erhöhung des SO2-Abscheidegrades bei Brennstoffen schlechterer Qualität und erhöhten Umweltanforderungen dar und ist sowohl bei den neuen als auch bei den bestehenden Absorbern anwendbar.

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Die Dual-Flow-Tray-Technologie für Neubauten, Retrofits und Upgrades von Rauchgasreinigungsanlagen mit Nasswäscher

Michael T. Hoydick und Hans Janssen

SO2-Emissionen werden mit der Industrieemissionsrichtlinie (IED) von 2011 und der am besten verfügbaren Technikreferenz (BREF) von 2015 geregelt. Dies kann eine Nachrüstung der Rauchgasentschwefelungsanlagen, u.a. mit Nasswäschern, an bestehenden Standorten erforderlich machen. Amec Foster Wheelers Dual Flow Tray-Technologie kann eine kostengünstige Lösung, sowohl für neue als auch für nachzurüstende Nasswäscher sein, um die neuen Emissionsstandards der IED und der BREF einzuhalten. Die Dual Flow Tray (DFTs) Technologien besteht aus einer oder mehrerer Ebenen von perforierten Blechen in der Absorptionszone eines Nasswäschers, die den Stoffübergang von der Gas- in die Flüssigphase verbessert. Über 30 Jahre Erfahrungen aus den USA liegen vor.

Filtermedienentwicklung für Kohlekesselentstaubungen – Bewertung am Filtrationstestfeld

Miriam di Blasi, Andrea Morandi und Florin Popovici

Elektrostatische Abscheider stellten die Technologie der Wahl für die Partikelabscheidung in Kraftwerksrauchgasen dar. Aufgrund von Limitierungen dieser Technologie und mit geforderten Flexibilität hinsichtlich einsetzbarer Kohlen bieten sich als Alternative Gewebefilter an. Dabei ist die Konstruktion des Filtermediums entscheidend. Filtrationstheorie, typische Filtermedien für Kesselentstaubungen und das von Evonik Fibres entwickelte Konzept für einen Filtrationsteststand (FTR) werden vorgestellt. Es werden die letzten technischen Verbesserungen an den Enel FTRs und die letzten Testergebnisse vom Enel Italy FTR am Torrevaldaliga Nord (TVN) Schlauchfilter präsentiert.

Ausführungsformen und Anwendungen der Elektrodeionisation (EDI) zur Reinstwasserbereitung – Teil II

Stefan Duscher

Im ersten Teil des Beitrags wurde auf die unterschiedlichen Ausführungen von EDI-Anordnungen eingegangen und deren prinzipielle Mechanismen und Unterscheidungsmerkmale beschrieben. Im diesem zweiten Teil wird auf die chemischen Prozesse eingegangen, die während des Betriebs im EDI-Stapel ablaufen. Die Vor- und Nachteile der einzelnen Varianten werden gegenübergestellt und sollen eine Entscheidungshilfe darstellen. Neben betriebswirtschaftlichen Aspekten unterscheiden sich die verschiedenen Ausführungen der EDI in Ihrer Selektivität und ihrem Verhalten bei Beschickung mit schwachen Säuren.

Untersuchung von Kühlmittelverluststörfallen beim Druckwasserreaktor mit der „Dynamic Best-Estimate Safety Analysis“-Methode zur Berücksichtigung von Unsicherheiten in TRACE

Michael Sporn und Antonio Hurtado

Beim Kühlmittelverluststörfall müssen Unsicherheiten berücksichtigt werden, die einen starken Einfluss auf den Unfallhergang haben. In dieser Dokumentation wird die Anwendung der „Dynamic Best-Estimate Safety Analysis“-Methode (DYBESA) vorgestellt, mit der die Unsicherheiten des thermohydraulischen Programms TRACE quantifiziert werden können. Zur Demonstration wurde ein Bruch einer DN 700 Hauptkühlmittelleitung nachgerechnet, wobei verschiedene Bruchformen und Größen untersucht wurden.

Mini-/Mikro-KWK – Praktische Einbindung in der Hausenergieversorgung bzw. Kleinstgewerbeversorgung

Holger H. Säuberlich

Mikro- und Mini-KWK Anlagen mit einer Leistung von unter einem kWel bis zu über 20 kWel sind die effektive und effiziente Möglichkeit, Energie ressourcenschonen zu erzeugen. Hierzu gibt es für fast jede Anwendung, vom Einfamilienreihenhaus bis über Mehrfamilienhäuser hin zu (Klein-)gewerbe und weiteren Anwendungen das geeignete Produkt. Diese Produkte – z.B. Verbrennungsmotor, Stirlingtechnologie oder auch Brennstoffzellen – sind teilweise schon seit Jahren im Einsatz bzw. sind in der Markteinführungsphase. Das Potential für KWK Anlagen ist sehr groß. So gibt es z.B. Studien und Projekte zu virtuellen Kraftwerken und damit zur Unterstützung der Energienetze gemeinsam mit anderen Technologien.

Ausbildung in wirtschaftlich schweren Zeiten

Heinz-Gerd Blank und Christian Umierski

Hoch qualifiziertes Personal leistet heute einen wesentlichen Anteil an den Wertschöpfungsprozessen in den Unternehmen. Basierend auf dem dualen Ausbildungssystem und den Fortbildungsprüfungen werden heute fachliche und überfachliche Kompetenzen erlangt, gesichert und erweitert. Eine zukunftsgerichtete Bildungskultur ist eine Säule des unternehmerischen Erfolgs, auch in wirtschaftlich schweren Zeiten. Die Unternehmen und Bildungsträgern müssen im Spannungsfeld von Kosten und Qualität zielgerichtete Lösungen entwickeln.

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