Horizontalzug-Abhitzekessel

Outokumpo (z.B. 01667) Gasaustritt horizontal zur Seite

Horizontalzug-AbhitzekesselDas Schwebeschmelzen von Kupferkonzentraten findet in einem Ofen mit Reaktionsschacht statt. Die Prozessgase werden in einem speziellen Abhitzekessel gekühlt. Der Kupferstein aus dem Schwebeschmelzofen wird traditionell in Pierce Smith-Konvertern in Kupfer umgewandelt. Ein neues Konverterverfahren ist das Schwebekonverterverfahren; dieser Prozess erzeugt einen kontinuierlichen Strom von Gasen mit hohem SO 2-Prozentsatz.

Die Schwebeschmelzanlagen und Konverter-Abhitzekessel sind in der Konstruktion ähnlich. Der Abhitzekessel ist mit speziellen, hammergereinigten Oschatz-Membranwänden, Schotten und Bündeln ausgerüstet. Zur Erhöhung der Schmelz- und Konverterleistung müssen durch Sauerstoffanreicherung in der Verbrennungsluft höhere SO 2- und SO3-Konzentrationen in den Prozessgasen bewirkt werden. Dadurch erhöht sich der Taupunkt von H 2SO4. Um Korrosion im Abhitzekessel zu vermeiden, wird der (wasser-/dampfseitige) Betriebsdruck typischerweise zwischen 40 und 70 bar gewählt, sodass die Kesseloberflächentemperatur deutlich oberhalb des H 2SO4-Taupunkts liegt.

Der Staub aus dem Abhitzekessel wird normalerweise in den Prozess zurückgeführt. Der zurück-geführte Kupferstaub hat eine niedrigere Schmelzpunktintervalltemperatur als der Primärstaub. Es ist daher von größter Bedeutung, die Kesseloberflächen so sauber wie möglich zu halten. Oschatz hat ein sehr effizientes Kesseloberflächen-Hammerreinigungssystem entwickelt.

Um sicherzustellen, dass alle Staub/Gas-Reaktionen abgeschlossen sind, bevor das Gas in den Elektrofilter eintritt, wird Sulfatierungsluft in die Strahlungskammer des Kessels eingeblasen. Für Kupfer wird am Eintritt der Konvektionszone, wo Geschwindigkeit und Wärmeübertragung zunehmen, im Allgemeinen eine Gastemperatur von etwa 600-700 °C gewählt. Bei Abhitzekesseln für Nickel-Schwebeschmelzanlagen kann die Konvektionszonen-Eintrittstemperatur normalerweise um 50-100 °C höher sein.

Eine erfolgreiche Handhabung der Wärmeausdehnung des Kessels unter Schmelzbedingungen ist ein wesentlicher Faktor für maximale Verfügbarkeit und Null-Leckage. Eine frei auslenkbare Pendelstützenreihe ermöglicht die freie Wärmeausdehnung. Dadurch wird der Kessel für Wartungszwecke von oben zugänglich.

Nach dem Konverter ist die Strahlungskammer angeschlossen. Sie dient vorrangig zur Kühlung der Rauchgase auf ca. 700°C. Die Strahlungskammer ist so groß gewählt, da die giftigen Rauchgaseweitestgehend verbrannt werden sollen. Dies erfordert Zeit, die durch die große Kammer gegeben ist. Die Seitenwände übernehmen hierbei die Kühlung der Gase. An allen Wänden befinden sichKlopfeinrichtungen, im oberen Bereich der Kammer zusätzlich einzelne Schotten. Bei schräg verlaufenden Rohren können keine Hammereinheiten verwendet werden, da der Schlagimpuls durch den aufsteigenden Weg viel Energie verliert und so die Wand nicht ausreichend säubern kann. In diesem Fall werden pneumatische Reinigungseinrichtungen verwendet. Diese werden meist innerhalb des Kessels angebracht, müssen aber für die Bedingungen entsprechend aus-gelegt sein. Die Größe der Schotten wird durch die Wärmetechnik bestimmt. Die Schotten verlaufen dabei längs zur Gasrichtung. Durch Schlitze in den Decken werden die Schotten eingehängt. Dieoben an den Schotten angebrachten Klopfeinrichtungen und Schlagbalken entfernen in einem be-stimmten Intervall die Heizflächen. Die Schotten werden als Rohr-Steg Verbindungen gefertigt undanschließend in der Mitte des Steges wieder getrennt. Die Rohre haben danach einen halben Stegund einen definierten Abstand zu dem Nebenrohr. Die Anbackungen sammeln sich überwiegend auf dem Steg ab. Erfolgt nun ein Schlagimpuls der Klopfstelle vibrieren die Rohre unterschiedlich stark.Dadurch werden die Anbackungen viel effizienter entfernt als bei einer Rohr-Rohr Verbindung.Im anschließenden Konvektionsraum befinden sich weitere Schotten und Bündel. Die Bündelwerden durch rechteckige Aussparungen in der Decke eingehangen und liegen immer quer zurGasrichtung. Die Teilung der Bündel wird immer kleiner je weiter weg diese von der Strahlungs- kammer entfernt sind (z.B. von einer 240er-Teilung auf eine 80er-Teilung beim letzten Bündel).Die senkrecht verlaufenden Rohre werden mit den waagerecht verlaufenden Rohren mit Schellenverbunden/verschweißt. Dabei ist darauf zu achten, dass das Bündel nicht mit der Schelle ver- schweißt wird, sondern nur die Schellenhälften.Bei den Bündeln werden Schlageisen an den Rohrbögen befestigt, auf die die Stößel bzw. die Ham-mereinheit einen Schlagimpuls geben.Unterhalb der ganzen Anlage befindet sich ein Staubaustrag, der mit einer Förderwelle den abfallendenStaub/Anbackungen in das Silo befördert.

An der Schrägwand/Vorderseite der Anlage werden überwiegend Omega-Rohre verwendet. Der Vorteildieser Rohre liegt in der Form der Rohre. Eine Seite ist gerade abgeflacht, die andere Seite ist dem Rohr entsprechend rund. Im Querschnitt sieht das Rohr unregelmäßig aus, jedoch ist die Materialstärkezu allen Seiten gleich. Dies ist notwendig, damit sich das Rohr bei Wärmeeinfluss gleichmäßig aus-dehnt undes nicht zur Rissbildung kommt. Durch die glatte Fläche, die sich im Kessel auf der Innenseitebefindet, kann die flüssige Schlacke viiel besser abfließen und stört so nicht die Kühlwirkung der Rohre.Ein großer Nachteil sind die hohe Anschaffungskosten.

Konverterkühlkamin

HIsmelt-VerfahrenIm Jahre 1991 errichtete die HIsmelt-Corporation in Kwinana, Australien, eine Demonstrationsanlage zur Roh-eisenerzeugung auf Basis der Schmelzreaktion, die 1993 in Betrieb genommen und seitdem weiterentwickelt und optimiert wurde.Die Abkühlung des bei diesem Prozess entstehenden 1.400 - 1.500 °C heißen Abgases auf etwa 950 °C erfolgt im Abhitzekühlsystem (bestehend aus dem von Oschatz gelieferten Abgaskühlkamin).

Oschatz-KühlkaminDie Konstruktion des Abgaskühlkamins ist sehr stark von den langjährigen und umfassenden Oschatz-Betriebs-erfahrungen im Bereich der KonverterKühlkamine geprägt. Der runde Kühlkamin (Rohr-Steg-Rohr-Ausführung) ist vertikal über dem Schmelzreaktor angeordnet.

Die Vorteile dieser Konstruktion sind:• höhere Druckfestigkeit (notwendig wegen des Prozessgasüberdrucks)• geringere Neigung zu Anbackungen• gleichmäßigere Wärmeübertragung und• günstigere Strömungs-verhältnisse

Im Konverter wird der Stahl gekocht. Über dem Konverter befindet sich der Stellring. Dieser lässt sich durch 4 Kettezüge ca. 1000mm nach oben bzw. nach unten verfahren. Ist der Stellring nach obengezogen worden kann der Konverter gekippt werden und so der legierte Stahl abfließen. Während des Stahlkochens sitzt der Stellring direkt über dem Konverter (untere Lage) und führt alle Rauchgase in den Konverterkühlkamin. Es wird in zwei Haubenarten unterschieden: Kühlkamin mit fester Haube (1-teilig) und verfahrbarer Haube (2-teilig).Der wesentliche Unterschied besteht in der automatischen Verfahrbarkeit bei der verfahrbaren Haube. Das Abkoppeln von den Kühlkamin und ablegen auf dem Haubenwagen kann bei dieser Art voll automatisch erfolgen. Dazu wird der Oberteil der Haube ca. 100mm angehoben, damit die verfahrbare Haubeabgekoppelt werden kann. Bei der festen Ausführung muss das Abkoppeln per Hand erfolgen.In beiden Fällen kann der untere Teil der Haube auf einem Haubenwagen abgelegt und verfahrenwerden. Dies ist vor allem bei Reparaturarbeiten notwendig. Der Stellring wird durch 4 Rollen an der innenliegenden Haubenaußenwand geführt und dichtet zur Haube durch Kupferplatten gasdicht ab. In der Haube befinden sich die Ausbiegungen/Dome für die Lanze, Sub-Lanze und die Schurren. Diese sind mit Deckeln abgedichtet. Wird ein Zugang geöffnet, bläst eine Eindüsvorrichtung Dampf in den Innenraum, um so zu verhindern, dass giftige Rauchgase aus dem System entweichen. Die Dome können separat an die Ausbiegungen angeflanscht werden, was eine Wartung/Reparatur sehr erleichtert. Die Dome selbst werden nur im Niederdruck-Bereich gefahren.Dies ist durch eine andere Art der Rohrkühlung bedingt. Die Wände der Dome bestehen aus Rohre, in denen ein weiteres Rohr verläuft. Vom Verteiler fließt das Kühlwasser in das Innenrohr bis zum Bodendieses Rohres (Endkappe). Durch die kleinen Radien an den Seiten der Kappen entstehen sehr kleineFreistellen, daher ist Verbrauch von Zwickelblechen sehr gering.Am Boden angekommen fließt das Kühlwasser anschließend durch das Außenrohr. Durch diese Bauartwird eine hohe Kühlung der Rohre erreicht, die Fertigung ist jedoch sehr aufwendig.Wegen der hohen Temperaturen und der hohen Konzentration von Teilchen in dem Rauchgas sind die Innenwände des Stellrings und der Haube ausgemauert und mit einer Claddingschicht versehen. Durch Temperatur- und Druckmessstellen kann die momentane Situation in der Anlage überwacht werden. Die Druckmessstelle ist mit einer Bohrmaschine gekoppelt. Wird eine Druckmessung durchgeführt, bohrt eine Bohreinrichtung den durch Ablagerungen zugesetzten Zugang zum Inneren derHaube (Höhe der Lanze) auf. Da sich der Zugang kurz danach wieder zusetzt, muss die Druckmessungsofort nach dem Freibohren erfolgen. Der gemessene Druck innerhalb der Anlage gibt Auskunft über einemögliche Leckage. Zur besseren Verteilung des Kühlwassers werden in manchen Bereichen (schrägliegenden Rohren)

verdrehte Blechstreifen in die Rohre geschoben und miteinander verschweißt. Dadurch wird verhindert,dass das Kühlwasser nur an einer Seite des Rohres kühlt und die andere Seite durch die Wärmeein-wirkung überbelastet wird.

Die Wände des Kühlkamins werden aus Paneelen gefertigt. Diese werden aus mehreren Rohr-Steg Verbindungen zusammengeschweißt (eine Rohr-Rohr Verbindung hat dieselbe Strahlungsfläche wie eine Rohr-Steg Verbindung). Die Paneelelemente werden aus mehreren zusammengesetzt und anschließend durch Pressen auf das gewünschte Bogenmaß gebogen.In der Umlenkung vom 1. zum 2. Zug sind Befahröffnungen in der Decke des Kühlkamins. Die Befahr-einrichtungen sind durch rohrgekühlte Deckel gasdicht verschlossen. Bei Inspektion/Wartung der Innenwände können die Flansche und Leitungen zu den Verteilern/Sammlern gelöst und die Deckel perKran entfernt werden. Mit Hilfe eines Korbes, der durch ein spezielles Rollengerüst ausgestattet ist, kann der Korb selbst an der Schräge abgelassen werden. Wird der Korb anschließend in den geraden Teilabgelassen, muß das Kranseil durch Führungsrollen von der Kesselwand abgestützt werden.Nach dem Abkühlen der Rauchgase werden die Gase anschließend dem Quencher und der Rauchgas-reinigungsanlage zugeführt.

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NH3-Prozessgaskühler

Oschatz hat weltweit mehr als 100 Abhitzesysteme zur Kühlung von Prozessgasen in Salpetersäure- und Caprolactamanlagen gebaut.

Prozessgaskühler für Salpetersäure- und Caprolactamanlagen

Das in den Prozessgaskühler eintretende druckhaltige Gas wird in der Brennerhaube verteilt und das im Gas befindliche Ammoniak wird anschließend am Platinnetz mit Luft oder Sauerstoff oxidiert. Das entstehende NO-Gas hat eine Temperatur von 850 -950°C und wird in den unter dem Platinnetz angeordneten Heizflächen auf 500-180°C, entsprechend der Prozess-anforderungen, gekühlt.

Die Prozessgaskühler bestehen aus:• der Brennerhaube mit Zündeinrichtung und Einbauten zur optimalen Verteilung des einströmenden Ammoniakgases• der Netzeinspannrichtung zur Abstützung und Halterung des Platinnetzes• den spiralförmigen Heizflächen zur Kühlung der Gase auf die erforderliche Temperatur• dem zylindrischen Gasdruckbehälter, in dem die Heizfläche eingebaut ist; eine gasdicht- geschweißte Rohrwand schützt den Behälter vor den hohen Gastemperaturen

In der Brennerhaube befindet sich außerhalb des Kessels ein Motor mit Getriebe und einem mit der Tirangel verbundenem Rohr, das das zusätzliche Verbrennungsgas in den Brennraum einbläst.Die Triangel, gedreht durch den Motor, sorgt für eine gleichmäßige Verteilung der Gase im Brennraum (durch unten an der Triangel liegende Düsen).Das Gasgemisch wird durch die Zündeinrichtung entzündet, durch ein Schauglas, Temperatur- und Druckmessstellen kann die Verbrennung überwacht werden.Die Oxidation erfolgt am Platinnetz, das nach längerer Betriebsphase ausgewechselt werden muss.Das enstandene etwa 900°C heiße NO-Gas wird an den unter dem Platinnetz angeordneten Überhitzer-Spiralen auf 500° - 180°C abgekühlt. Dabei fließt das Gas durch die Spalten zwischen den Spiralen. Im Inneren (Mitte des Kessels) kann das Gas nicht nach unten strömen, da die Spiralen nicht so enggewickelt werden können und dieser Raum verfahrenstechnisch nicht genutzt werden kann.In dem Bereich der Überhitzerspiralen ist die Außenwand des Kessels aus Membramwänden, da dieTemperaturen in diesem Bereich sehr hoch sind. Die Temperatur nimmt nach unten hin ab.Die Spiralen werden von unten nach oben in Schichtbauweise gefertigt. Dazu wird zunächst eine Lageder Spirale gefertigt und dann eine Lage der Verbindungsrohre zu Sammler/Verteiler. Im Anschluss wieder eine Lage Spirale und wieder Verbindungsrohre, etc. Wichtig bei der Fertigung ist, dass die Rohr-längen, sowohl der Spiralenabschnitte und Verbindungsrohre, gleich lang sind, damit sich alle Elementegleich stark ausdehnen. Zudem müssen die Verbindungsrohre gleichmäßig über die Kreisfläche verteiltsein, da sich die nächste Lage Spiralen auf diesen abstützt. Durch die Schichtung der Spiralen und das separate Anschließen ist es möglich gezielt einzelne Spiralen vom System abzutrennen wenn dies vom Kunden erwünscht ist.Abgestützt wird das ganze Paket auf einem Tragkreuz. Direkt unter dem Tragkreuz/Spiralenpaket befindet sich eine Temperaturmessstelle, die die Temperaturen über die Fläche verteilt aufnehmen.Als unterstes Element in dem Kessel ist das ECO-Paket, das für die Aufwärmung des Speisewassers verantwortlich ist. Das Wasser wird zur Dampftrommel und dann wieder zu den Überhitzer-Spiralengeführt.Der Kessel steht unter sehr hohem Druck, was die stabile runde Bauart des Kessels bedingt. Durch diehohen vorherrschenden Drücke ist es notwendig, die Flansche demenstsprechend auszulegen.Ein Mannloch zwischen ECO und Überhitzer-Paket, ermöglicht die Verbindung zwischen den Sammlern, Verteilern und den Spiralen.Bei Reparatur oder Änderung der Wärmetechnik können einzelne Lagen der Spiralen abgeschaltet bzw.geschlossen werden. Dies ist nur möglich, da jede Lage einzeln mit Sammler und Verteiler angeschlos-sen ist.Alle innenliegende Elemente (Rohre, Abstützungen, etc.) sind überdimensioniert ausgelegt, um einer möglichen, aufgrund der Bauweise, sehr aufwendigen Reparatur zu entgehen.

Die Energie wird zur Erzeugung von Dampf genutzt.

EBS-Anlage

Thermische Verwertung von festen ReststoffenZur thermischen Verwertung von festen Reststoffen werden von Oschatz sowohl Komplett- als auch Komponentenlösungen auf Basis ausgereifter Verbrennungssysteme angeboten.

Diese festen Reststoffe fallen häufig mit einer stark schwankenden chemischen Zusammensetzung sowie einer sehr heterogenen Struktur an. Die Rostverbrennung stellt für diese Reststoffe ein seit Jahren bewährtes System dar. Zu diesen festen Reststoffen gehören unter anderem Rejekte / Reststoffe, Spuckstoffe, heizwertreiche Abfälle, Ersatzbrennstoffe, Sekundärbrennstoffe.

Die Ausnutzung des Energieinhaltes der Rauchgase erfolgt im nachfolgenden Dampferzeuger zur Er-zeugung von Dampf gemäß den geforderten Parametern; eine weitere Umwandlung in elektrische Energie ist damit möglich. Sowohl Horizontalzug- als auch Vertikalzug-Kessel können entsprechend den Anforderungen eingesetzt werden. Die Konzeption der Abhitzekessel sowie der Heizflächen-Reinigungssysteme ist auf lange Betriebszeiten / Reisezeiten und hohe Verfügbarkeiten ausgerichtet. Durch Kombination von bewährten technischen Komponenten zur Rauchgasreinigung wird unter Berücksichtigung der standortspezifischen Bedingungen ein umweltgerechtes Anlagenkonzept erstellt.

VerbrennungslinieDie Verbrennungslinie besteht im Wesentlichen aus folgenden Einheiten:- Aufgabesystem- Rostfeuerung- Feuerungsleistungsregelung- Schlackeaustrag- Rostasche- und Flugascheförderung- Verbrennungsluftversorgung- Zünd- und Stützfeuerung- Dampferzeuger inkl. Heizflächenreinigungseinrichtungen- SNCR-Anlage

Rostfeuerung Der Verbrennungsrost ist ein von der Brennstoffaufgabe zum Schlackenabwurf geneigter Schrägrost.Der Rostbelag wird aus abwechselnd festen und beweglichen Rostabreihen gebildet. In der Länge ist

der Vorschubrost in mehrere Zonen und in der Breite in Rostbahnen unterteilt. Mittels spezieller Detektoren wird der Verbrennungsverlauf über den Rost überwacht, so dass eine individuelle Regelungder Luftströme in die Verbrennungsluftsektionen möglich ist. Des weiteren kann entsprechend den registrierten Sensorsignalen die Vorschubgeschwindigkeit angepasst werden.Durch diese einrichtung, kombiniert mit dem Einsatz wassergekühlter Roststäbe in den ersten Zonen, was eine Entkopplung des Feuerungsbetriebes von der zu Kühlzwecken zuzuführenden Verbrennungs-luftmenge ermöglicht, ist der Vorschubrost zur verbrennung von EBS mit einem breiten Heizwertbereichgeeignet. Die Verweilzeit des Brenngutes vom Eintrag in den Feuerraum bis zum Schlackenabwurf be-trägt im Mittel ca. 60 Minuten. Die Feuerungsleistungsregelung stellt aufgrund der Sensorsignale die zur optimalen Verbrennung erforderliche Verweilzeit auf dem Verbrennungsrost und somit den gewähr-leisteten Ausbrand sicher. Durch die Vorschubbewegung der beweglichen Rostabreihen wird der brennstoff unter ständigem Schüren durch die einzelnen Felder des Rostes gefördert.

FeuerungsleistungsregelungEine wirksame Feuerungsleistungsregelung sichert eine gleichbleibende Verbrennungsqualität und dieEinhaltung der vorgegebenen EBS-Durchsatzleistung bzw. Dampfleistung. Außerdem werden die Schadstoffemissionen aus der Verbrennung durch optimierte Regelungseingriffe vermindert.Für den Feuerungsleistungsregler werden folgende Regelgrößen als Sollwerte mit unterschiedlichenPrioritäten vorgegeben:- Dampfmassenstrom als Führungsgröße für den EBS-Massenstrom- O2-Gehalt der AbgaseÜber die Stellgrößen- Vorschubgeschwindigkeit des Aufgabestößels- Primär-Verbrennugnsluftmassenstrom- Rostabhubfrequenz (zonenweise)

SchlackeaustragDie Förderbewegung des Verbrennungsrostes von der Abfallaufgabe zum Schlackenabwurf bewirken einen automatischen Schlackeaustrag in den am Rostende angeordneten Fallschacht. Im unteren Teilreicht der Fallschacht bis in das Wasserbad des Nassentschlackers und schließt somit den Feuer-raum luftdicht ab. Im Wasserbad des Nassentschlackers wird die Schlacke abgekühlt. Wasserverlustedurch Verdampfen und Austrag mit der Schlacke werden durch Brauchwasser bzw. Prozesswasser ersetzt. Die Wasserzugabe erfolgt gesteuert über die Niveaumessung des Wasserbades.

Schlacke- und FlugascheförderungDie Abzugsysteme für Inertstoffe, Rückstandsprodukte und Flugaschen nehmen die an den einzelnenStellen (d.h. Rostdurchfall, Schlackeabwurf, Flugascheaustrag unter dem 3. Kesselzug) anfallendenStoffmengen auf und transportieren diese zu den vorgesehenen Übergae- und Abnahmestellen.Sofern erforderlich werden diese Stoffe während des Transports abgekühlt (Nassentschlacker). DerDampferzeuger wird an den Anfall- und Abzusstellen gegen Falschlufteintritt abgedichtet.Die Schlacke oder Rostasche ird über den Nassentschlacker in den als Tiefbunker ausgeführten Schlackebunker geführt. Die Flugasche gelangt zusammen mit den Rückständen aus der Rauchgas-reinigung in das Reststoffsilo.

VerbrennungsluftversorgungHinsichtlich der Verbrennungsluft wird nterschieden zwischen Primärluft (Luft zum Verbrennungsrost)sowie Sekundärluft (Ausbrandluft). Die für die Verbrennung erforderliche Primärverbrennungsluft wirdaus dem EBS- Bunker über das Primärluft-Gebläse angesaugt. Dies stellt sicher, dass der Bunkerim Unterdruck gehalten wird und dadurch keine Gerüche und Stäube ins Freie gelangen können.Für einen optimalen Ausbrand der Brenngase ist u.a. eine gezielte Sekundärluftzuführung notwendig.Die erforderliche Sekundärverbrennungsluft wird durch das Sekundärverbrennungsluftgebläse aus dem Kesselhaus angesaugt und den Verteilerkästen an der Vorder- und Rückwand des Feuerraums zuge-führt. Von hier aus erfolgt die Einblasung mit hoher Geschwindigkeit durch Düsen inden Abgasstrom.Die erzielten Turbulenzen bewirken eine gute Durchmischung von Sekundärverbrennungsluft undAbgasen und fördern den Ausbrand

Zünd- und StützfeuerungDas Feuerungssystem ist mit einer Stützfeuerung ausgerüstet, die den Anfahr, Stütz- und Abfahr-betrieb gemäss den gesetzlichen Vorschriften sicher erfüllt. Als Brennstoff für die feuerung wird leichtes Heizöl nach DIN 51603 eingesetzt.StützfeuerungGemäss der verordnung über Verbrenungsanlagen für Abfälle und ähnliche Brennstoffe muss u.a. die Temperatur der Abgase nach der letzten Verbrennungluftzuführung für eine Verweilzeit von 2 Sekundenmindestens 850°C betragen. Um diese Temperatur sicher einhalten zu können, können die Brennerautomatisch nacheinander eingeschaltet werden. Für den Anfahr- und Abfahrprozess sowie zur Stützung der Feuerung bei schlechter Brennqualität bzw. bei Abfall der Brennraumtemperatur unter den Grenzwert von 850°C sind zwei Stützbrenner vorgesehen.

DampferzeugerZur Nutzung der in der EBS-Feuerung freigesetzten Wärme dient der Dampferzeuger. Er wird in eine Stahlkonstruktion eingehängt, direkt über dem Verbrennungsrost angeordnet und arbeitet mit natür-lichem Wasserumlauf.Abgasweg.Bei der Verbrennung entstehende Abgase passieren im 1. Zug die SNCR-Einrichtungen, die der Red-uzierung von NOX-Beladungen im Abgas dienen. Die Abgase strömen weiter durch ein Verdampfer-gitter am Ende des 1. Zuges in den 2. Zug. Erst im letzten Zug sind die Rohrschlangen des Über-hitzers angeordnet. Damit ist sichergestellt, dass die Überhitzerheizflächen vor zu hohen Abgas-temperaturen geschützt werden.Wasser-dampfwegdas Speisewasser wird von den Kessekspeisepumpen zum Dampferzeuger gefördert. Die Mengen-regelung erfolgt über ein Regelventil. Ein teilstrom des Speisewassers wird von dem in der Dampf-trommel befindlichen Siedewasser aufgewärmt (vorgewärmt). Anschließend durchströmt das Speise-wasser die Economiser und gelangt anschließend in die Dampftrommel.Aus der Dampftrommel strömt das Wasser über die Fallrohre in die unteren Verteilersammler der Verdampferwände. Der Nassdampf wird durch Überströmrohre in die Dampftrommel zurückgeführt.Hier erfolgt die Trennung des Wasser-Dampfgemisches.

TurbineFür die Stromerzeugung wird der Dampf einem Turbosatz zugeführt und zur Erzeugung elektrischerEnergie genutzt. Die elektrische Energie wird nach Abzug des Eigenbedarfs an weitere Verbraucherzugeleitet. Bei gleichzeitigem Ausfall der öffentlichen nud der Eigenstromversorgung kann über ein

SNCRAls Verfahren zur Stickstoffminimierung am Abgas wird die selektive nicht-katalytische Reduktion(SNCR) eingesetzt. Dabei reagiert das Reduktionsmittel Ammoniak NH3 mit den Stickoxiden NOX zu Stickstoff und Wasserstoff. Die Eindüsung des Reduktionsmittel in Form von Ammoniakwasser NH4OH (25%ig) erfolgt in dem Strahlungszug (1. Zug) der Verbrennungsanlage.

RauchgasreinigungDie Abgasreinigung gewährleistet in Zusammenwirkung mit der Feuerungstechnologie die Einhaltungder vorgeschriebenen gesetzlichen Grenzwerte für die Abgasemissionen. Die Ableitung der gereinigten Abgase in die Atmosphäre erfolgt über einen Kamin.

Der Ersatzbrennstoff (EBS) wird aus dem Bunker per Kran aufgegeben und landet in dem Aufgabe-Schacht. Am unteren Ende des Schachtes erfolgt die Aufgabe des EBS in den Feuerraum perSchieber (hydraulisch betätigt). Über den schräg abfallenden Rost wird der EBS weiter geschoben. Durch Sauerstoffzugabe und mit Brennern wird der EBS entzündet und verbrannt. Die Asche/Reste werden durch Weiterschieben in den Aschebunker befördert. Die bei der Verbrennung entstehenden Rauchgase steigen auf und gelangen in den 1. Zug.Die Rohrwände im Brennraum und 1. Zug sind wegen der hohen Temperaturen und der Abrasion durch die in dem Rauch enthaltenen Partikel zum Schutz gecladdet. Im Übergang zum 2. Zug(absteigend) werden die Rauchgase durch ein Rohrgitter geführt und weiter abgekühlt. Im 2. Zugwerden die Gase unten in den 3. zug geführt. Über den zwischen 2. und 3. Zug befindlichenTrichter können abfallende Anbackungen und Asche entfernt werden.Im 3. Zug (aufsteigend) befinden sich Verdampferrohre sowie Überhitzerrohr, die den Dampf für die Turbine bereitstellen. Über eine Umlenkung werden die Rauchgase in den absteigenden 4. Zug mit den innenliegendenEco-Paketen geführt. Über einen Trichter können die sich auf den Rohren liegenden Ab-lagerungen entfernt werden. Die restlichen Rauchgase werden über eine Leitung zu derRauchgasreinigungsanlage geleitet.

Im Feuerraum und im 1. Zug befinden sich mehrere Brenner, die den EBS entzünden bzw. die Heiztemperatur regeln. Stützbrenner => zum Wiederaufheizen.Durch das SNCR-Verfahren, Eindüsen von Ammoniak oder Harnstoff über Düsen in den Feuerrraum, werden Stickoxide in Stickstoff und Wasser umgewandelt.Temperatur- und Druckmessstellen sind über die ganze Anlage verteilt, um stets die momentane Lage in der Anlage erfassen zu können.

Klopfeinrichtungen sind in einer ON-Norm zusammengefasst, was die Fertigung beim ULund die Bestellung von OE enorm erleichtert.Es gibt zwei Formen von Hammereinrrichtungen (leicht-schwer). Die Hammereinrichtungen werden nach aussen- und innenliegenden unterschieden. Bei denaussenliegenden Hammereinrichtungen werden stets Ambosse, die nach der Rohrteilung unter-schieden werden, verwendet, die an die Aussenwand geschweisst werden.Bei innenliegenden zu reinigenden Elementen werden Stößel im Innenraum verbaut, wobeidie Schlagfläche des Stößels Aussen liegt. Wichtig dabei ist, dass die Baugruppe sowie der Durchbruch durch die Wand gasdicht ist.Bei der EBS-Anlage erfolgt die Reinigung fast ausschließlich durch Rußbläsern, Sprühein-richtungen oder Schraublanzenbläser.Im 2. Zug erfolgt die Reinigung durch eine von der Decke herunterfahrbaren Sprüheinrichtung. Das Wasser lässt die Ablagerungen nach dem Aufprall auf die Wand/Ablagerungen aufplatzen. Durch senkrecht auf die Wände gerichtete Düsen wird der Sprühkopf zentriert, d.h. gleicherAbstand von allen vier Wänden.

Rußbläser sind zwischen den innenliegenden Baugruppen (Überhitzer, Eco, Verdampfer)installiert. Die Rohre, die direkt in näherer Umgebung zu den Rußbläsern angeordnet sindmüssen mit Schutzschalen und ggf. mit einer Cladding-Schicht ausgestattet werden, damit dasGrundrohr nicht beschädigt wird.Die Primärluft, die aus dem EBS-Bunker gesaugt wird, wodurch so stets Unterdruck im Bunker herrscht (keine Gerüche oder Staub können nach außen gelangen), wird in den Brennraum ein-gedüst. Die Sekundärluft wird aus der Anlage (Umlenkung 1. und 2. Zug) abgeführt und erneutzur Verbrennung zugeführt. Dadurch wird eine effizientere Verbrennung der giftigen Rauchgase ermöglicht.Bei der EBS-Anlage Andernach wurde eine (die einzige) Hammereinrichtung für das Rohrgitterzwischen dem 2. und 3. Zug nachträglich eingebaut, da es bei diesem Gitter zu Anbackungen gekommen ist, die den Rauchgasfluss erheblich stören. Nach der erneuten Inbetriebnahme war ein deutlich verbesserter Rauchgasfluss zu verzeichnen.

Problem der Abrasion an den MembranwändenEin Cladding ist dann erforderlich wenn die das Rohr umgebende Luft viele kleine feste Partikel enthält, die Korrosion und/oder Abrasion am Grundrohr verursachen können. Die Temperatur wird dabei durch die Claddingschicht nur unerheblich herabgesetzt. Sie dient lediglich als Schutz vor Abrasion für das Grundrohr. Zusätzlich können Schutzschalen die Grundrohre vor Abrasion schützen.Die starke Abrasion an Rohren, wie bei der EBS-Anlage Andernach, kann auf die Bestandteile desEBS zurückgeführt werden. Werden andere Stoffe verbrannt, die nicht bei der Auslegung der Anlage berücksichtigt wurden, so kann es zu einem starken Angriff der Rohre kommen.

RippenrohreSie werden eingesetzt um die Wärmeaufnahme zu erhöhen, aufgrund der größeren Oberfläche. Rippenrohre können/dürfen nur dort eingesetzt werden, wo wenig bis keine (Staub-)Partikel in der umgebenden Luft vorhanden sind. Zum einen wegen der Abrasion und zum anderen weil sich die Rippen sonst sehr schnell mit Partikeln zusetzen, soweit der Staub nicht trocken ist.Dadurch würden die Rippenrohre die Vorteile bezgl. der Wärmeübertragung verlieren. Bei trockenem Staub ist eine einfache Reinigung durch Rußbläser möglich.

Rohr-Steg Verbindung

Die Strahlungsfläche bei der Rohr-Steg verbindung ist gleich der bei Rohr-Rohr Verbindungen.Daher hat man beschlossen, die Paneelwände überwiegend auf diese Art zu fertigen. Weitere Vorteile sind unteranderem die Reduzierung der Kosten, da deutlich weniger Rohr gebraucht wird. Zum anderen ist es erheblich einfacher aus einer Paneelwand, die aus Rohr-StegVerbindungen besteht, eine Fläche (z.B. Mannloch, defektes Rohr, etc.) herauszuschneiden als bei einer Rohr-Rohr Verbindung.

Zwangumlauf / Naturumlauf

Ein Naturumlauf ist dann gegeben wenn in dem Wasserkreislauf keine Pumpen eingebaut sind, die das Kühlwasser in die Rohre pumpt. Dies ist nur gegeben wenn soviel Wärme durch den Konverter o.ä. erzeugt wird, dass der Kühlkreislauf von alleine abläuft.Kann bei einer Anlage nicht sichergestellt werden, dass eine bestimmte Temperatur, un-abhängig von den Randbedingungen,stets in der Anlage vorhanden ist, müssen Pumpen/Not-aggregat in den Kreislauf zwischengeschaltet werden.Dadurch ist dann sichergestellt, dass durch die Kühlrohre ausreichend Kühlmittel fließt unddie Rohre nicht beschädigt werden.

Verteiler

bei den Verteilern sind bei den Anschlüssen Düsen vorgeschaltet. Diese verteilen das Wasserbzw. das Wasser-Dampfgemisch gleichmäßig im Verteiler. Fließt das Medium ohne Düsein den Verteiler würde es an der gegenüberliegenden Stelle zu einer Überbelastung kommenund das Verteilerrohr beschädigen.Die Düsen werden den vorhandenen Drücken angepasst.

Omega-Rohre

An der Schrägwand/Vorderseite der Anlage werden überwiegend Omega-Rohre verwendet. Der Vorteildieser Rohre liegt in der Form der Rohre. Eine Seite ist gerade abgeflacht, die andere Seite ist dem Rohr entsprechend rund. Im Querschnitt sieht das Rohr unregelmäßig aus, jedoch ist die Materialstärkezu allen Seiten gleich. Dies ist notwendig, damit sich das Rohr bei Wärmeeinfluss gleichmäßig aus-dehnt undes nicht zur Rissbildung kommt. Durch die glatte Fläche, die sich im kessel auf der Innenseitebefindet, kann die flüssige Schlacke viiel besser abfließen und stört so nicht die Kühlwirkung der Rohre.Ein großer Nachteil ist der Anschaffungspreis.

SCR-VerfahrenDurch Primärmaßnahmen sind Stickoxidminimierungsgrade von bis zu 30% möglich. Dennoch sind sie nicht immer ausreichend, um die strengen Anforderungen für die Luftreinigung zu erfüllen.

Bei den in Deutschland zur Zeit installierten DENOX-Anlagen handelt es sich fast ausschließlich um Nach-rüstungen. Dabei sind natürlich Fragen des verfügbaren Platzes und des Kesselstillstands für die Zeit der Montage von Bedeutung. Grundsätzlich gibt es zwei Möglichkeiten der Anordnung.Man kann den Katalysator vor dem Luftvorwärmer und damit auch vor dem Elektrofilter für die Entstaubungplatzieren. Dies ist die so genannte "high-dust"-Schaltung. Sie hat den Vorteil, dass die Rauchgase bereitsdie notwendige Temperatur aufweisen. Allerdings sind die Rauchgase in diesem Fall noch nicht entstaubt,was nachteilig für den Katalysator sein kann.Wird der Katalysator nach dem Elektrofilter angeordnet, die so genannte "low-dust"-Schaltung, ist der Rauchgasstrom bereits entstaubt, es ist allerdings eine Wiederaufheizung der bereits abgekühlten Rauch-

gase notwendig.

SNCR-VerfahrenBeim SCR-Verfahren, dem selektiven-katalytischen reduktionsverfahren, wird Ammoniak (NH3) in den Rauchgasstrom eingedüst, was bewirkt, dass sich die Stickoxide (N2) und Wasser (H2O) umwandeln.Diese chemische Reaktion wird durch einen Katalysator beschleunigt. Um eine Entstehung vonAmmoniaksalzen zu verhindern, die die Katalysatorporen verstopfen würden, erfolgt der Betrieb der Kata-lysatoren bei Temperaturen von über 320°C. Oberhalb dieser Temperatur entsehen diese Salze nicht.Zurzeit werden auch noch zwei Varianten simultaner Anscheideverfahren eingesetzt, wobei Schwefeloxid-und Stickoxidemissionen in unmittelbar aufeinander folgenden Verfahrensschritten gemindert werden. Beim Aktivkoks-Verfahren wird das entstaubte und von SO2 befreite Rauchgas mit Ammoniak besprüht und durch eine Aktivkoks-Schüttung geführt. Unter katalytischer Wirkung des Kokses bilden sich aus den Stickoxiden N2 und H2O. Diese Reaktion läuft in einem Temperaturbereich zwischen 80 und 150°C ab.Beim DESONOX-Verfahren wird noch vor dem Luftvorwärmer das Rauchgas in einem Heißgas-Elektrofilterbei 350 bis 450°C entstaubt. Danach wir Ammoniak zur NOX-Minderung eingedüst, die in einem Katalysatorerfolgt. Dort entstehen ebenfalls Stickstoff und Wasser.Beim SNCR-Verfahren, dem selektiven nichtkatalytischen Reduktionsverfahren, wird kein Katalysator verwendet. Ammoniak oder Harnstoff wird über Düsen dem Feuerraum zugeführt. Auch hierbei werden die Stickoxide in Stickstoff und Wasser umgewandelt. Je nach lastbereich, in dem das Kraftwerk gerade arbeitet, muss der Ort der Eindüsung variiert werden, je nachdem, wo gerade das Temperaturoptimumvon 850 bis 1000°C liegt. Dieses Verfahren bedarf einer ausgefeilten Regelung.