Klimaschutz ist nicht nur eine lokale, sondern eine globale Herausforderung, insbesondere wenn es um die Luftreinhaltung geht. Weltweit müssen neue technische Lösungen eingesetzt werden, um die Einhaltung von Umweltschutzstandards zu gewährleisten. In dieser Miniserie konzentrieren wir uns auf zwei verschiedene Beispiele für Maßnahmen zur Luftreinhaltung in Verbrennungsprozessen – Staubunterdrückung in Sebalang (Indonesien) und DeNOx in Pisa (Italien).
Feinstaubbekämpfung in einem Kohlekraftwerk
Derzeit gewinnt Indonesien mehr als 50 % seiner elektrischen Energie aus der Verbrennung von Kohle (Quelle). Einen wichtigen Beitrag zur Energieerzeugung leistet das 2008 erbaute Kohlekraftwerk Sebalang, das aus zwei Blöcken mit jeweils 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 Ausbreitungsverhalten, auch auf die Umwelt aus. Spraying Systems Co. installierte an verschiedenen Stellen im Kraftwerk fast 200 Sprühdüsen zur Staubunterdrückung und Staubabscheidung.
Ziel war es, die Partikel mit Wasser zu binden und so die Emissionen deutlich zu reduzieren. Erst wenn sich die Staubpartikel mit den Wassertropfen verklumpen, können sie abgeschieden werden. Für eine erfolgreiche Abscheidung ist die von den Düsen erzeugte Tröpfchengröße ein entscheidender Parameter (Quelle). Sind die Tröpfchen zu groß, strömen die Staubpartikel um sie herum. Zu kleine Tröpfchen werden ebenso wie der Staub von der Umgebungsluftströmung mitgerissen, sodass keine Abscheidung stattfindet. Daher wurden in einem ersten Schritt geeignete Düsenarten für die jeweiligen Standorte ausgewählt. Die Ingenieure stützten sich dabei auf ein Berechnungssystem, das bereits in ähnlichen Anlagen erfolgreich eingesetzt wurde, wie in unserer Fallstudie gezeigt.
Der Prozess im Kohlekraftwerk
Die Steinkohle für Sebalang wird per Schiff angeliefert. Von der Endverladestelle gelangt sie über 850 m lange Förderbänder in einen unterirdischen Bunker. Auf ihrem Weg durchläuft die Kohle fünf Umschlagtürme (Abbildung 2), wird zerkleinert und mehrmals umgeladen. Diese Umschlagstellen sind hinsichtlich der Feinstaubemissionen besonders kritisch. Hydraulische FogJet® 7G-Düsen besprühen das Schaufelrad direkt von oben, um eine optimale Feinstaubbekämpfung zu gewährleisten. (Bild 1a/b).
Die Staubbindedüse
Die 7G-Vollkegeldüsen bestehen aus einem Kopf mit sieben kleineren Düsen. Sie erzeugen ein feines Sprühmuster und verhindern so wirksam die Ausbreitung des aufgewirbelten Staubs. An den einzelnen Übergabetürmen (TT) wurden Hohlkegeldüsen vom Typ WhirlJet® BD kreisförmig angeordnet, die schräg von oben auf die Förderbänder sprühen. Der Sprühvorhang unterdrückt die Staubbildung oder -ausbreitung durch Partikelbindung. Schließlich wurden vor der Bunkeröffnung Zweistoffdüsen eingesetzt. Diese zerstäuben das Wasser mit Druckluft und erzeugen so ein besonders feines Tröpfchenspektrum (d32 ≈ 30 µm (bei einem Zerstäubungsluftdruck von 3 barg und einem Flüssigkeitsdruck von 3 barg)). Dadurch lassen sich besonders feine Stäube, die an dieser Stelle auftreten, sehr gut binden. Alle Leitungen zu den Düsensystemen wurden zusätzlich mit Filtereinheiten ausgestattet. Dies verlängert sowohl die Wartungsintervalle als auch die gesamte Lebensdauer der Düsen (Quelle).
Die optimale Positionierung aller Düsensysteme wurde in CAD-Grafiken (Computer-Aided Design) simuliert. Die abschließende Feinabstimmung erfolgte in Zusammenarbeit mit dem Betreiber vor Ort. Schließlich konnte die Staubbildung dank des Einsatzes der SSCo-Düsentechnologie deutlich reduziert werden – eine erhebliche Verbesserung für die Mitarbeiter und die Umwelt.
Somit konnten die Emissionswerte durch den Einsatz modernster Düsentechnologie deutlich verbessert werden. Wenn Sie mehr über die Staubbekämpfung erfahren möchten, kontaktieren Sie uns bitte direkt oder laden Sie die Broschüre herunter.
