Festbrennstoff-Feuerungssystemeund Komponenten

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Über Hitachi Power Europe

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Von der Kohle zum Strom

Stromerzeugung in einem typischen Kohlekraftwerk

A Vor dem Einblasen in den Feuerraum wird die Rohkohle in Kohlemühlen staubfein zerkleinert.

B Durch die Verbrennung des Kohlenstaubs im Feuerraum des Dampferzeugers entstehen Rauchgase mit Temperaturen bis zu 1.450 °C. Die freigesetzte Wärme wird genutzt, um Wasserdampf mit hohem Druck und hoher Temperatur zu erzeugen.

C Der Wasserdampf wird in eine Turbine geleitet, strömt auf die Schaufelräder und versetzt die Turbinen-welle in Bewegung. Ein angeschlossener Generator erzeugt daraus elektrischen Strom.

D Die Stickstoffoxide im Rauchgas reagieren in der DeNOx-Anlage mithilfe von Katalysatoren, es entsteht Stickstoff und Wasserdampf.

E Aschepartikel bleiben im Elektrofilter an elektrisch geladenen Flächen haften, werden abgeklopft und aus dem Rauchgas entfernt.

F In der Rauchgasentschwefelungsanlage (REA) binden Kalkmilch oder Kalksteinmehlsuspension das Schwefeldioxid aus dem Rauchgas. Als Endprodukt entsteht Gips.

Inhalt

Hitachi Power Europe 2

Auswahlkriterien 5

Feuerraum 6

Mühlenzuteiler 8

Mahlanlagen 10

Kohlestaubbrenner 14

Nachbrennrost 20

Entaschung 21

Ersatzteilservice 23

Festbrennstoff-Feuerungssysteme 3

Technologieführer mit exzellenten Referenzen

Ob als Anlagenbauer oder als Lieferant von Kernkomponenten: Bei fossil befeuerten Kraft-

werken gehört die Hitachi Power Europe GmbH (HPE) zu den Technologie- und Marktführern.

Das Unternehmen – eine Tochtergesellschaft von Hitachi, Ltd. – hat seinen Sitz in Duisburg.

Die HPE plant und baut nicht nur Kraftwerke, sondern liefert auch alle Kernkomponenten –

wie etwa Großdampferzeuger, Umwelt technik, Turbinen und Mahl anlagen. Dabei setzt die

HPE auf eine Jahrzehnte lange Erfahrung, auf umfang reiche Refer enzen und das heraus -

ragende Know-how ihrer Mitarbeiter.

Innerhalb des Hitachi-Konzerns ist die HPE verantwortlich für die Märkte in Europa, Indien,

Russland (inkl. Weißrussland) und Afrika.

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1

3

Hitachi Power Europe GmbH, Duisburg

Babcock Fertigungszentrum GmbH, Oberhausen

BGR Boilers Private Ltd., Chennai

Donges SteelTec GmbH, Darmstadt

Hitachi Power Africa (Pty) Ltd., Johannesburg

Hitachi Power Europe Service GmbH, Duisburg

Meeraner Dampfkesselbau GmbH, Meerane

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Feuerungssysteme und Komponenten

Wirtschaftlichkeit sichern, Ressourcen schonen

Als eines der führenden Unternehmen im Kraftwerksbau weltweit, verfügt Hitachi Power

Europe über hoch entwickelte Feuerungssysteme, die in ihrer Gesamtheit oder als einzelne

Komponenten für nahezu sämtliche Qualitäten fossiler Brennstoffe angewandt werden

können.

HPE entwickelt Lösungen für Energieversorger und Industrie, die so flexibel sind wie die

Anforderungen unserer Kunden. Dies lässt sich besonders an den vielfältigen Referenzen

(siehe Tabelle) ablesen. Dabei werden von HPE hohe Wirtschaftlichkeit im Betrieb und die

Schonung von Ressourcen und Umwelt als Verpflichtung und Herausforderung schon bei der

Planung und Herstellung neuer Großdampf erzeuger vorausgesetzt. Diese Merkmale gelten

auch bei der Modernisierung und Verbesserung bestehender Kraftwerksanlagen und deren

Komponenten wie zum Beispiel Mahl anlagen und Brennern.

Bestmögliche Qualität ist für HPE, als zertifiziertes DIN ISO 9001-Unternehmen, eine Selbst-

verständlichkeit.

Projekt Land Kunde MW Brennstoff Auftragseingang

Niederaußem Deutschland RWE Energie AG 1 x 1,012 Braunkohle 1995

Boxberg Q Deutschland VEAG 1 x 907 Braunkohle 1995

Elbistan B Türkei TEAS 4 x 360 Braunkohle 1998

Dezhou 5 / 6 China CNTIC 2 x 660 Anthrazit 1998

Hamborn Deutschland RWE Energie AG 1 x 260 Hochofengas 1999

Iskenderun Türkei Siemens / STEAG 2 x 660 Steinkohle 2000

Neurath F & G Deutschland RWE Rheinbraun AG 2 x 1.100 Braunkohle 2003

Baosteel China Baoshan Iron & Steel Co. Ltd 1 x 350 Hochofengas, Koksofengas, Schweröl 2005

Boxberg R Deutschland Vattenfall Europe 1 x 670 Braunkohle 2005

Walsum 10 Deutschland Evonik 1 x 790 Steinkohle 2006

Moorburg A / B Deutschland Vattenfall Europe 2 x 820 Steinkohle 2006

Datteln Deutschland E.ON Kraftwerke 1 x 1.100 Steinkohle 2006

Gent Belgien Electrabel 1 x 300 Hochofengas 2006

Medupi Südafrika Eskom 6 x 790 Steinkohle 2007

Maasvlakte Niederlande E.ON Kraftwerke 1 x 1.100 Steinkohle 2008

Wilhelmshaven Deutschland Electrabel 1 x 750 Steinkohle 2008

Kusile Südafrika Eskom 6 x 790 Steinkohle 2008

Rotterdam Niederlande Electrabel 1 x 790 Steinkohle 2008

Maja Indien NTPC 2 x 660 Steinkohle 2012

Solapur Indien NTPC 2 x 660 Steinkohle 2012

Raghunathpur Indien NTPC 2 x 660 Steinkohle 2012

Kozienice Polen Enea 1 x 1.000 Steinkohle 2012

Auswahl Dampferzeugeraufträge seit 1995

Festbrennstoff-Feuerungssysteme 5

Auf die Auswahl kommt es an

Die Planung und Konstruktion von Feuerungssystemen hängt wesentlich vom

verwendeten Brennstoff ab und muss individuell zugeschnitten sein. Dies erfordert von

unseren Planern überdurchschnittliche Leistungen.

Zeitgemäße Feuerungssysteme sind weithin bekannt. Aber man benötigt ein erhebliches

Know-how und viel Erfahrung in der Konzeption der Anlagen und in speziellen Abläufen. Eine

wesentliche Rolle spielen dabei die Brennstoffeigenschaften wie Heizwert, Wasser- und

Aschegehalt, flüchtige Bestandteile und Mahlbarkeit der Kohlen.

Fortschrittliche Feuerungssysteme mit gestuftem Verbrennungsablauf senken die Emissionen

und erfordern auf Grundlage gültiger Normen und der Gesetz gebung einen hohen Aufwand

bei Konstruktion und Materialauswahl. Dies gilt gleicher Maßen für die Auswahl und Bauweise

einzelner Feuerungskom po nenten.

Steinkohle

Schmelzfeuerung Zyklonfeuerung

Tangentialfeuerung

U/Doppel-U-Feuerung

Doppel-Frontfeuerung

Frontfeuerung

Gegenfeuerung

Eckenfeuerung

Direktfeuerung mit Brüdentrennung

Direktfeuerung

Direktfeuerung mit Brüdenrückführung

Doppel-Frontfeuerung

Gegenfeuerung

Trockenfeuerung

Normal flüchtige Kohle

Nieder flüchtige Kohle

TrockenfeuerungBraunkohle

Direktfeuerung

Indirekte FeuerungTrockenfeuerungBiomasse

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Feuerraum

Feuerung mit Steinkohlenstaub

Fossil befeuerte Kraftwerke erleben weltweit einen großen Boom. Gerade der Brennstoff

Steinkohle bietet ein großes Einsatzspektrum bei der Energiewandlung.

Die Entscheidung, ein Feuerungssystem mit trockener Brennkammerentaschung oder als

Schmelzkammer auszubilden, war in der Vergangenheit hauptsächlich von den Beschaffen-

heiten der Brennstoffe abhängig. Der Anteil flüchtiger Bestandteile sowie der Aschegehalt und

die chemische Zu sammensetzung der Asche waren stets von ausschlaggebender Bedeutung.

Mit Einführung innovativer DS®-Brenner ging eine verbesserte Verbrennungs technik einher,

wodurch der Entscheidungsprozess vereinfacht wurde. Moderne Dampferzeuger werden

heute in der Regel kostengünstig und mit hoher Effizienz ausschließlich als Kesselanlagen mit

trockenem Ascheabzug konzipiert. Dies gilt – unabhängig von den Brennstoffeinflüssen – für

nahezu das gesamte Brennstoffband von hoch flüchtiger Steinkohle bis hin zum Anthrazit.

Die lineare Ausrichtung als Front-, Doppel front- oder Gegenfeuerung mit vertikal versetzten

Brennerebenen hat sich über viele Jahre als das am besten geeignete System für Steinkoh-

lestaubfeuerungen erwiesen.

Durch die klare Zuordnung von Mühlen- und Brennerebenen können die sehr komplexen

Systeme übersichtlich gestaltet und angeordnet werden. Dies schafft ein hohes Maß an Zu-

gänglichkeit und Wartungsfreundlichkeit.

Die wesentlichen Merkmale dieser Feuerungssysteme:

■■ Gleichmäßige Wärmefreisetzung

■■ Niedrige Stickoxidemission bei nahezu vollständigem Brennstoffumsatz

■■ Sauerstoffreiche Rauchgasatmosphäre in unmittelbarer Nähe zu den Kesselrohr-wänden

CAD-Modell des Großdampferzeugers Datteln 4

■■ 1 x 1.100 MWel / 1 x 2.939 t/h

■■ Benson® Dampferzeuger

■■ Steinkohle

■■ Dampfparameter: HD: 600 °C / 305 bar; ZÜ: 620 °C / 78 bar

■■ Inbetriebsetzung: 2011

■■ Lieferumfang: Großdampferzeuger inklusive aller zu gehöriger Komponenten, Engineering, Errichtung und Inbetriebsetzung

Festbrennstoff-Feuerungssysteme 7

Feuerung mit Braunkohlenstaub

Verbrennungsanlagen für mit Braunkohle betriebene Dampferzeuger können entweder als

direkte Systeme für den Einsatz von Rohbraunkohle oder als kombinierte Systeme mit

roher und vorgetrockneter Braunkohle in demselben Feuerraum angelegt werden.

Mit dem neuen HPE-Braunkohle-Drall brenner (RS®-Brenner) ist eine Brüdentrennung auch

bei sehr ballastreichen Braunkohlen nicht erforderlich.

Die hervorragende Zündstabilität der RS®-Brenner ermöglicht eine neuartige Anordnung der

Brenner an der Brennkammer, beispielsweise in Form einer Allwand feuerung. Die Allwand-

feuerung verbindet die Vorteile einer Linearfeuer ung mit denen einer Tangentialfeuerung. Beim

Einsatz von RS®-Brennern ist es allein durch feuerungstechnische Maßnahmen möglich,

den NOx-Grenzwert von 200 mg / m3 zu unterschreiten. Aufwändige mehrfache Luftstufungs-

konzepte zur Einhaltung der NOx-Grenz werte können dadurch entfallen.

Durch das stabile Zündverhalten der RS®-Brenner wird das Teillastverfahren von Braunkohle-

feuerungen deutlich verbessert. Die überstöchiometrische Betriebsweise dieser Brenner hat

positive Aus wirkungen auf das Verschmutzungs- und Verschlackungsverhalten auch bei

kritischen Brennstoffen und bietet einen optimalen Schutz für die Verdampfer rohrwände

gegen korrosive Rauchgasprodukte.

Zukünftig werden vornehmlich Kessel anlagen für den Einsatz von Trockenbraunkohlenstaub

mit Zwischenspei cherung geplant.

CAD-Modell des Großdampferzeugers Boxberg R

■■ 1 x 670 MWel / 1 x 1.710 t/h

■■ Benson® Dampferzeuger

■■ Braunkohle

■■ Dampfparameter: HD: 600 °C / 315 bar; ZÜ: 610 °C / 72 bar

■■ Inbetriebsetzung: 2010 / 2011

■■ Lieferumfang: Großdampferzeuger inklusive aller zu gehöriger Komponenten, Engineering, Errichtung und Inbetriebsetzung

8

Mühlenzuteiler

Auch bei extremen Anforderungen zuverlässig

Die Mühlenzuteiler, als Bunkerabzugsorgan ausgeführt, versorgen die Mahlanlagen ent-

sprechend den Kessellastanforderungen gleichmäßig dosiert mit Rohkohle.

Die von Hitachi Power Europe konstruierten Mühlenzuteiler arbeiten auch bei extremen

Anforderungen zuverlässig und betriebssicher.

Entsprechend der geforderten Brennstoffmenge, den Auslegungsrichtlinien (u. a. DIN EN

12952-9, NFPA 85 F) und Kunden anforderungen (etwa volume trische oder gravimetrische

Mengenmess ung) ermitteln die erfahrenen HPE-Mitarbeiter den optimalen Zuteiler.

Weitere Auswahlfaktoren sind die verschiedenen Schüttguteigenschaften, wie das Fließ- und

Erosionsverhalten der Kohle.

Die Gurtgeschwindigkeit wird durch die Fördermenge bestimmt. Dem Gehäuse wird Spülluft

zugefügt, um die Bildung von Kondensat und damit Korrosion zu verhindern.

Gurtförderer

Festbrennstoff-Feuerungssysteme 9

In Steinkohleblöcken werden Gurtförderer zum Abzug der Rohkohle aus dem Bunker ein-

gesetzt. In Braunkohleanlagen werden Trogkettenförderer – in Verbindung mit Gurtband-

förderern – zum Abzug der Rohkohle aus dem Bunker verwendet.

Gurtförderer

Der Gurtförderer mit einem Wellkantengurt sorgt für hohe Leistungen und garantiert einen

gleichmäßigen Bunker abzug und eine intervallfreie Beschickung der Mühle, auch bei geringen

Fördergeschwindigkeiten. Die Konstruktion dieser Bauart ermöglicht volume trische und gravi-

metrische Mengenmess ungen und Fördermengen bis zu 120 t/h. Fördergut, das auf den Boden

des Zuteilers fällt, wird durch die mitlaufende Räumerkette zum Kohlefallschacht befördert.

Trogkettenförderer

Trogkettenförderer sind für kleinere Fördermengen bis etwa 40 t/h ausgelegt. In besonderen

Fällen ist eine Erhöhung bis 70 t/h möglich. Der Abzug des Brennstoffes erfolgt entgegengesetzt

der Förderrichtung. Das Prinzip des Trogkettenförderers ermöglicht zum einen eine kompakte

Bauweise mit geringem Abstand zwischen Bunker abzug und Abwurf des Förderers. Zum ande-

ren lassen sich auch große Ab stände zwischen Aufgabe und Abwurf des Materials verwirklichen.

A Schichthöhen begrenzer

B Antriebs station

C Spannstation

D Gabellaschen kette

E Bunker ab sperr schieber

A Schichthöhen schieber

B Gurtantriebs station

C Gurtspannstation

D Wellkantengurt

E Räumerkette

F Unterbandtragrolle

G Bunker absperr schieber

H Bandwaage (optional)

Rohkohle

a

h

d

b

e f

c

g

Rohkohle

a

d

b

e

c

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Mahlanlagen

b

c

d

fg

e

a

Exzellente Ergebnisse

In den Mühlen wird die Kohle getrocknet, zerkleinert und anschließend dem Staubleitungs-

system mit den zugehörigen Brennern gleichmäßig zugeführt. Heißluft oder Rauchgas

übernehmen die Trocknung und den Transport des Kohlenstaubes bis in den Feuerraum.

Walzenschüsselmühle Typ MPS®

Die Walzenschüsselmühle Bauart MPS® von Hitachi Power Europe mahlt und trocknet Stein-

kohlen sowie schwer mahlbare Braunkohlen mit geringem Wassergehalt zu Kohlenstaub und

verteilt diesen gleichmäßig über das Staubleitungssystem auf die Brenner.

Es werden Mühlen der verschiedenen Baugrößen für Durchsatzleistungen von 10 t/h bis

200 t/h geliefert. Ständige Wei ter entwicklungen und Verbesserungen führen zu exzellenten

Zerkleinerungs ergebnissen mit hohen Feinheitsgraden mit weltweiten

Rohkohlen. Nicht zuletzt haben die guten Betriebseigenschaften und

niedrigen Energieanforderungen zum Erfolg beigetragen.

MPS®-Mühle

A Lamellen sichter

B Sichterantrieb

C Mahlwalzen

D Hydro pneumatik

E Mahl schüssel

F Getriebe

G Motor

Festbrennstoff-Feuerungssysteme 11

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c

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g

e

Lange Lebensdauer

Rohrkugelmühle Typ RKD

Die RKD-Rohrkugelmühle von Hitachi Power Europe mahlt und trocknet schwer mahlbare

Stein kohlen (beson ders bei niederflüchtigen Kohlen wie z. B. Magerkohle und An thrazit).

Dieser Anlagentyp bewältigt bis etwa 150 t/h Kohle. Je nach Größe und Platzverhältnissen

kann die Rohr kugel mühle mit Trommel oder Hals la gerung sowohl ein- oder doppelflutig aus-

geführt werden.

RKD-Mühle

A Lamellensichter

B Grieß rücklauf

C Halslager

D Antriebs zahnkranz

E Mahlkugelfüllung

F Zuführ schnecke

G Sichtersteig leitung

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g

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c

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g

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Mahlanlagen

Geringer Energiebedarf

Ein hoher Wassergehalt und große Durchsatzmengen machen die Vermahlung von Braun-

kohlen zu einer besonderen Herausforderung. Hitachi Power Europe hat auch in diesem

Segment die passenden Produkte.

Distributor-Gebläse-Schläger-Mühle Typ DGS®

Für die Trocknung und Vermahlung von Rohbraunkohle und Braunkohlen mit hohem Wasser-

gehalt liefert HPE DGS®-Mühlen verschiedener Baugrößen bis zu einem Durchsatz von 180 t/h.

Bei der DGS®-Technik wird die Rohkohle mit den Rauchgasen zunächst über einen Schlägerteil

zur Vorzerkleinerung in das Schlagrad eingebracht. Dies ermöglicht eine sehr gute Luft- und

Staubverteilung in das Schlagrad. In der Regel ist die Mahlung bei der

DGS®-Mühle so in tensiv, dass ausreichende Mahlfeinheiten in einem

Durchgang erreicht werden – ohne einen nachträglichen Sichter

ein zusetzen. Dies steigert die Druckbilanz und senkt den Ener-

giebedarf. Die DGS®-Mühle hat sich besonders bei schwer zu

verarbeitender Braunkohle bewährt, was zu ihrer erheblichen

Haltbarkeit und den unnachgiebigen Eigenschaften führt.

DGS®-Mühle

A Rauchgas schieber

B Einlassgehäuse

C Welle mit Schläger

D Schlagrad

E Kupplung

F Motor

G Lager

Festbrennstoff-Feuerungssysteme 13

Einfache Wartung

Nasskohlen-Ventilator-Mühle Typ NV

Die NV-Mühlen mit Durchsatzleistungen von 10 t/h bis zu 140 t/h werden zur Vermahlung von

Braunkohlen mit hohen Wassergehalten zur direkten Einblasung des Brennstoffes in den

Feuerraum eingesetzt.

Die Rohbraunkohle wird mit den Rauchgasen zur Zerkleinerung in das Schlag rad, das wie ein

Gebläserad mit Schlagplatten wirkt, eingebracht. Durch den Einbau

von Umlenksichtern wird die Brennstoffeinheit für die Verbrennung

sichergestellt.

NV-Mühlen stellen sich als High-Tech-Aggregat dar, das

die aktuellen Anforderungen hinsichtlich Verfügbarkeit und

Kosten weltweit in exzellenter Weise erfüllt.

A Schiebergehäuse

B Mahl kammertür

C Mahl kammer

D Schlagrad

E Umlenk sichter

F Doppellager

G Motor

NV-Mühle

b

c

d

gf

a

e

14

Kohlenstaubbrenner

Optimale Verbrennung

Wie lassen sich NOx-Emissionen mindern und gleichzeitig möglichst unterschiedliche

Brennstoffe beherrschen? Solche Fragen bestimmen heute die Konzeption von Kohlen-

staubfeuerungen und -brennern.

Eingeführt wurden die DS®-Brenner Anfang der 90er Jahre und seitdem kontinuierlich weiter-

entwickelt. Die Hauptaufgabe des Brenners besteht darin, den Brennstoff so zu behandeln,

daß die Partikel für die nachfolgende Pyrolyse und den Zündungsvorgang aufbereitet werden.

Es ist die eigentliche Zündung und deren Verlauf, die die besonderen Eigenschaften dieser

Brennerausführung darlegen. Zündung = Pyrolyse + Oxydation

Mit ihrer konzentrischen Auslegung und in allen Abschnitten gewirbelten Strömungen findet

diese Brennerausführung ihr Anwendungsgebiet hauptsächlich in direkten Feuerungssyste-

men, in denen alle Sorten an staubförmigen Brennstoffen eingesetzt werden.

Betriebliche Erfahrungen aus über 1.100 Anwendungen werden in dieser DS®-Brenner-

konzeption mit aufgenommen.

300

250

200

150

100

50

0 0

200

400

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800

1.000

1.200

1.400

1.600

1.800

1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007 2009 2011 2013 2015

88

19

0

88

120

260

72

20

8072

0 0

64

24

016

30

138

184

120

60

309

120

129

263

383

643

859 879959

1.0311.095 1.119 1.135

1.1651.303

1.4871.607

1.667 1.697

17546

787144

■ Gesamtzahl ■ Jahr der Inbetriebnahme

Brenn stoffdüse

Sekundärluft TertiärluftKohlenstaubEinstellbare Dralleinrichtungen

Kernluft

Zünder

DS®-Brenner

Festbrennstoff-Feuerungssysteme 15

Bei einem Regelbereich von 1: 3.5 stehen DS®-Brenner mit thermischen Leistungen zwischen

20 und 100 MW für direktbetriebene Verbrennungssysteme zur Verfügung.

Obwohl grundsätzlich für Steinkohle entwickelt, stehen derartige Brenner jetzt für alle

Kohlenstoff führenden Festbrennstoffe wie Anthrazit, Fettkohle, Braunkohle und Biomasse

aus verschiedenen Strukturen zur Verfügung. Geeignet ist der DS®-Brenner für Anwendungen

mit einzelner Luftsteuerung und auch beim Einsatz in den gebräuchlichen Windboxen.

Brennstoffe Brennerklassen (thermische Leistung MW)

20 40 60 80 100

Braunkohle* x x x

Fettkohle x x x x

Steinkohle x x x x x

Anthrazit x x x

Biomasse (Verfeuerung mit Kohle) x x x x

Biomasse (unabhängig) x x

* Betrieb der Mahlanlage auf Luftbasis

Windbox-Anordnung anhand der DS®-Brenner-Konstruktion

16

Kohlenstaubbrenner

DST-Brenner®

Auf der Basis der DS®-Brennerkonzeption wurde der DST-Brenner® für den Einsatz in

indirekten Feuerungssystemen entwickelt.

Diese Brennerausführung ist ideal für vorgetrocknete staubförmige Brennstoffe wie Anthrazit,

Stein- und Fettkohle, Braunkohle, Torf, verschiedene Arten von Biomasse und andere Kohlen-

stoff führende staubförmige Brennstoffe – entweder einzeln oder in Kombinationen eingesetzt.

Die Staubbeschickung bewegt sich zwischen 0,5 bis 15 kg Brennstoff / kg Medium.

Der Einsatz der DST-Brenner® erfolgt entweder für den atmosphärischen Betrieb oder in unter

Druck stehenden Systemen mit einer Luft- und / oder Oxyfuelatmosphäre.

Als Transportmedium für den Brennstoff kann Luft, Schutzgas und Rauchgas mit oder ohne

Sauerstoffbereicherung eingesetzt werden.

DST-Brenner® können mit einer Lastabsenkungszahl bis 1:17 betrieben werden. Daher ist der

Betrieb des Kessels von der niedrigsten Inbetriebnahmelast bis zu einer vollständigen Last

bei einer unbegrenzten Lastansprechzahl möglich.

Bei thermischen Leistungen von 20 bis 60 MW stehen DST-Brenner® für alle Arten von vor-

getrockneten staubförmigen Brennstoffen, die in indirekten Feuerungssystemen eingesetzt

werden, zur Verfügung.

Brennstoffdüse

Sekundärgas TertiärgasKohlenstaub

DralleinrichtungKerngas

Öllanze

Brennstoffe (vorgetrocknet & als Fertigstaub)

Brennerklassen (thermische Leistung MW)

20 40 60

Braunkohle x x x

Fettkohle x x x

Steinkohle x x x

Anthrazit x x x

Biomasse (unabhängig) x x x

Festbrennstoff-Feuerungssysteme 17

Die großen Herausforderungen für Stromerzeugung in der Zukunft liegen bei der Energie-

speicherung und Anlagenflexibilität.

Mit einem DST-Brenner®-Regelbereich von 1:17 werden Kohlefeuerungen bestens darauf

vorbereitet, die sich ergebenden betrieblichen Forderungen zu erfüllen.

DS®-Brenner direkt (links)

DST-Brenner® indirekt (rechts)

4

5

3

2

1

00 5 10 15 20 25 30 35 40 45

Brennerregelbereich (wie geprüft)

Direktes Feuerungssystem, DS®-Brenner

Indirektes Feuerungssystem, DST-Brenner®

Indirektes Feuerungssystem, DST-Brenner®

Mindestlastbereich

Vergleich der beiden Brennersysteme

Brennerleistung [MW]

Kohl

e / P

rimär

luft

Verh

ältn

is [k

g/kg

]

18

Kohlenstaubbrenner

DST-Brenner®

Was von der Energieerzeugung jetzt und in der Zukunft verlangt wird ist Flexibilität. Die Ent-

wicklung des DST-Brenners® führt zu einem wachsenden Interesse an flexiblen Ausführungen

mit indirekten Feuerungsysstemen.

Dieses System bietet viele Vorteile, wie zum Beispiel:

■■ Niedrigere Investitions- und Betriebskosten

■■ Unabhängigkeit des Mühlen- und Kesselbetriebes

■■ Großer Lastbereich mit sämtlichen Brennern in Betrieb

■■ Schnelles Ansprechen bei der Forderung eines hohen Lastwechsels

■■ Kesselbetrieb ohne zusätzlichen Brennstoff (Öl / Gas) – auch bei der Inbetriebnahme

■■ Genaue Definition der Brenner-Luftverhältnisse. Dadurch bleibt der Brenner-Luftüber-

schuss unter 10 %

Das mit den Vorteilen der direkten und indirekten Systeme kombinierte Feuerungssystem

liefert die konsequente Antwort auf die faszinierenden Fragen betreffend die Art und Weise

wie Kohlekraftwerke die zukünftigen Herausforderungen meistern werden.

M M M M

M

M

M 20 M 40 M 30 M 10

M

M

M

M

M

M M

MM

M

M

M M

Kombiniertes Feuerungsystem

100 %

75 %

50 %

25 %

0 %Flexibler Lastbereich

Festbrennstoff-Feuerungssysteme 19

RS® BrennerAufträge seit 1994

RS® Brenner

Die umfangreichen Ergebnisse aus der Entwicklung der DS®- Brennertechnologie (Flammen-

beständigkeit, Zündung und Luftstufung im Brennernahbereich) stehen auch der Braunkohle-

Feuerungstechnik zur Verfügung.

Entwickelt wurde der RS®-Brenner für Braunkohle. Im Gegensatz zum konventionellen

Strahlbrenner, erlaubt der RS®-Brenner die Steuerung der Brennstoff- und Luftmischung und

Flammenausbreitung im Brennernahbereich.

60

50

40

30

20

10

0

140

120

100

80

60

40

20

01994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010

44

04

610

010 6

16

0

16

0

24

0000 0

24

48

64

12

76 76

100 100 100 100 100 100 100

124

2012

18

142

0 0

124

70 160

■ Gesamtzahl ■ Jahr der Inbetriebnahme

Sekundärluft

StaubswirlerKühlluft

Kohlenstaub

Sekundärluftabweiskehle

Strahlenschutzrohr

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Nachbrennrost

A Kessel-Feuerraumtrichter

B Blockumbauung mit Ausmauerung

C Wassertassen abdichtung

D Feststehende Rosttragstangen

E Rostwagen

F Rostbelag

G Hydraulik zum Rostwagen und Aschefallklappe

H Aschetrichter

I Kühl- und Verbrennungsluft

J Aschefallklappe

K Aschefallschacht

L Absperrschieber zum Aschefallschacht

M Entascher

N Monitoring system

Höhere Wirkungsgrade

Bei Braunkohlen- bzw. torfbefeuerten Anlagen mit einem hohen Anteil von Xylit oder

Faserstoffen im Brennstoff kann der Anteil von Unverbranntem in der Kesseltrich terasche

sehr hoch sein. Dies mindert den Feuerwirkungsgrad.

Der Nachbrennrost sorgt bei optimierter Auslegung dafür, dass der Ausbrand in der Trichter-

asche bis über 80 % ver be s sert wird. Das erhöht den Gesamtwirkungs grad der Kesselanlage

wesentlich. Durch die Nachverbrennung wird außerdem der relativ kalte Kesseltrichter

be heizt, was zu einer gleichmäßigeren Temperaturverteilung im Feuerraum führt.

Schematische Darstellung eines Nachbrennrostes

Aschea

fd

e

g

h

j

k

l

m

n b c

i

Festbrennstoff-Feuerungssysteme 21

Entaschung

Aufgaben der Kratzer-Nassentascher:

■■ Luftabschluss zum Kesseltrichter

■■ Kühlung der Asche

■■ Aschetransport

■■ Einlass zur Feuerraumbefahrung

Brennkammerasche

Übergangsschurre mit Eintauchstück

Kompensator

Kratzer-Nassentascher

Antriebsstation geregelt

Spannstation

Umlenkrollen

8 Abwurfrost

9 Kühlwassereinlauf

J Überlauf

K Verfahrschienen

➞➞Förderrichtung

Nassentascher

Hochbeständig und langlebig

Entaschungsanlagen gehören seit langem zum Produktions- und Lieferumfang von HPE.

Dies gilt sowohl für den Abzug der Brennkammerasche als auch für den Aschetransport,

der bei der Luvo- und E-Filterentaschung anfällt.

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Kratzer-Nassentascher für braunkohlebefeuerte Systeme

Kratzer-Nassentascher für steinkohlebefeuerte Systeme

22

Weitere Entaschung

HPE bietet ein breit gefächertes Angebot im Bereich der Aschebehandlungssysteme. Diese

Systeme werden bei der Feuerraumentaschung und bei der Entaschung aller nachgelager-

ten Asche-Ansammlungen verwendet.

Unsere Systeme bieten viele Vorteile: Sie sind hochbeständig, die Verschleißteile sind lang-

lebig, der Energiebedarf sowie die Betriebs- und Instandhaltungskosten sind niedrig.

Bei Großdampf erzeugern mit Kohle staubfeuerung für Stein- und Braunkohle bietet HPE die

gesamte Bandbreite an: von Planung, über Fertigung und Montage, bis zur Inbetrieb nahme

der kompletten Asche-Entsor gungssysteme, inkl usive der an schließenden Verlade systeme

für LKW-, Bahn- oder Schiffstransport.

Entaschungs- komponenten

■■ Aschesilos und Entwässer ungsbunker

■■ Einstrangkettenförderer

■■ Plattenband-Nassentascher

■■ Förderschnecken

■■ Ein- und Zweiwalzenbrecher

■■ Hammerbrecher

■■ Zellenradschleusen

■■ Einfach- und Doppelpendel klappen

■■ Absperrschieber

■■ Düsenförderer

■■ Becherwerke

■■ Spülrinnen

Unsere weiteren Entaschungssysteme

■■ Trocken-mechanische

Entaschungsanlagen

■■ Hydraulische Entaschungsanlagen

■■ Pneumatische Entaschungsanlagen

■■ Mühlenentsorgungsanlagen

■■ Rückkühlanlagen für

Nassentascherüberlaufwasser

Festbrennstoff-Feuerungssysteme 23

Als Planer und Hersteller von Originalteilen ist Hitachi Power Europe der ideale Partner bei

Modernisierungen und Ersatzteilbedarf.

Durch die langjährige Erfahrung bei der Planung und Lieferung von Großdampf erzeugern mit

allen wesentlichen Kom ponenten bieten die HPE-Experten sachkundige und kundengerechte

Lö sungen bei Anlagenausführung und -betrieb. Mit optimierten Anlagen lassen sich Leistung

und Verfügbarkeit erhöhen, sowie ein möglichst wirtschaftlicher Betrieb erreichen. HPE ist ein

kompetenter und flexibler Partner für die Bereiche Prozesstechnik, Anlagenoptimierung,

Messtechnik, Anlagenuntersuchung, Komponenteneinbau und Inbetriebnahme. Gleichzeitig

unterstützen wir unsere Kunden in der künftigen Gestaltung ihrer Anlagen. Dies gilt sowohl in

technischer Hinsicht (Planung, Ausführung und Optimierung) als auch für Wirtschaftlichkeits-

berechnungen.

Schneller Service durch einen kompetenten PartnerFertigung aus einer HandAls Anteilseigner der Babcock Fer-tigungszentrum GmbH in Ober-hausen, stehen wir in engstem Kontakt mit unseren Partnern. Dadurch können wir Ihre Anfragen schnell und flexibel bearbeiten und Ihnen verlässliche Lösungen anbieten. Mehr dazu:

www.bfz-ob.de

Service Hotline: 0203.8038-2550

Service Fax: 0203.8038-612550

E-Mail: spareparts@hitachi-power.com

Zuteiler Mühlen Brenner Entascher

Gurte Schleißteile Staubleitungskrümmer Ketten

Ketten Auskleidungen Staubleitungen Kratzeisen

Antriebe Düsenringe Prallbleche Schleißplatten

Lager Wellendichtungen Gehäuse Antriebe

Schieber Spiralförderer Verstelleinrichtungen

Bandwaagen Schlägerteile Lager

Kompensatoren Getriebe

Antriebe

Ersatzteilservice

Hitachi Power Europe GmbH

Schifferstraße 80

47059 Duisburg

Tel. 0203.8038-0

Fax 0203.8038-1809

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