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Feinstaubkontrolle: Wie moderne Düsentechnologie bei der Luftreinhaltung in Kraftwerken hilft


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Sep 20



Klimaschutz ist nicht nur eine lokale, sondern eine globale Herausforderung, vor allem wenn es um die Kontrolle der Luftqualität geht. Auf der ganzen Welt müssen neue technische Lösungen angewandt werden, um die Einhaltung von Umweltsicherheitsstandards zu erreichen. In dieser Miniserie konzentrieren wir uns auf zwei verschiedene Fälle von Maßnahmen zur Luftqualitätskontrolle bei Verbrennungsprozessen - Staubunterdrückung in Sebalang (Indonesien) und DeNOx in Pisa (Italien).

Feinstaubkontrolle in einem Kohlekraftwerk

Derzeit gewinnt Indonesien mehr als 50% seiner elektrischen Energie aus der Verbrennung von Kohle (Quelle). Einen wichtigen Beitrag zur Energiegewinnung leistet das 2008 errichtete Kohlekraftwerk Sebalang, das aus zwei Blöcken mit je 50 MW elektrischer Leistung besteht.

Bei der Vorbehandlung der Kohle für die Verbrennung entstehen in vielen Prozessschritten diffuse Feinstaubemissionen. Diese wirken sich direkt auf die Gesundheit der Mitarbeiter und, je nach Verteilungsverhalten, auch auf die Umwelt aus. Spraying Systems Co. installierte fast 200 Sprühdüsen an verschiedenen Stellen in der Anlage zur Staubunterdrückung und Staubablagerung.

Ziel war es, die Partikel mit Wasser zu binden und so die Emissionen deutlich zu reduzieren. Erst wenn die Staubpartikel mit den Wassertropfen agglomerieren, können sie abgeschieden werden. Damit die Abscheidung erfolgreich ist, ist die von den Düsen erzeugte Tröpfchengröße ein entscheidender Parameter(Quelle). Sind die Tröpfchen zu groß, fließen die Staubpartikel um sie herum. Zu kleine Tröpfchen werden ebenso wie der Staub von der Umgebungsluftströmung weggetragen, so dass keine Abscheidung stattfindet. So wurden in einem ersten Schritt geeignete Düsentypen für die jeweiligen Standorte ausgewählt. Dabei stützten sich die Ingenieure auf ein Berechnungssystem, das bereits in ähnlichen Anlagen erfolgreich eingesetzt wurde, wie in unserer Fallstudie gezeigt.

Der Prozess der Kohleanlage

Bild 2: Übersicht über den Kohletransportweg im Kraftwerk Sebalang

Die Steinkohle für Sebalang wird per Schiff angeliefert. Von der endgültigen Verladestelle läuft sie über 850 m lange Förderbänder in einen unterirdischen Bunker. Auf ihrem Weg passiert die Kohle fünf Übergabetürme (Abbildung 2), wird zerkleinert und mehrmals umgeladen. Diese Übergabestellen sind besonders kritisch in Bezug auf Feinstaubemissionen. Hydraulische FogJet® 7G-Düsen sprühen direkt von oben auf das Schaufelrad für eine optimale Feinstaubkontrolle. (Bild 1a/b).

Die Staubkontrolldüse

Die 7G Vollkegeldüsen bestehen aus einem Kopf mit sieben kleineren Düsen. Sie erzeugen ein feines Sprühbild und verhindern so effektiv die Ausbreitung des aufgewirbelten Staubs. An den einzelnen Übergabetürmen (TT) wurden kreisförmig Hohlkegeldüsen vom Typ WhirlJet® BD installiert, die schräg von oben auf die Förderbänder sprühen. Der Sprühvorhang unterdrückt die Entstehung bzw. Ausbreitung von Staub durch Partikelbindung. Zuletzt wurden vor dem Bunkerloch noch Bi-Fluid-Düsen eingesetzt. Diese zerstäuben das Wasser mit Druckluft und erzeugen dadurch ein besonders feines Tröpfchenspektrum (d32 ≈ 30 µm(Betrieb bei 3 bar Zerstäubungsluftdruck und 3 bar Flüssigkeitsdruck)). Dadurch können besonders feine Stäube, die an dieser Stelle auftreten, sehr gut gebunden werden. Alle Leitungen zu den Düsensystemen wurden zusätzlich mit Filtereinheiten ausgestattet. Dies verlängert die Wartungsintervalle sowie die gesamte Lebensdauer der Düsen(Quelle).

Die optimale Positionierung aller Düsensysteme wurde in CAD-Grafiken (Computer-Aided Design) simuliert. Die letzte Feinabstimmung fand in Zusammenarbeit mit dem Betreiber vor Ort statt. Schließlich konnte die Staubentwicklung durch den Einsatz der SSCo-Düsentechnik deutlich reduziert werden; eine wesentliche Verbesserung für Mitarbeiter und Umwelt.

So konnten die Emissionswerte durch den Einsatz neuester Düsentechnologie deutlich verbessert werden. Wenn Sie mehr über Staubkontrolle erfahren möchten, kontaktieren Sie uns bitte direkt oder laden Sie die Broschüre herunter.