Anbau von Energiepflanzen - Ganzpflanzengewinnung mit ...

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Werte eingestellt hätten. Grund für dieses zeitlich verzögerte Abfallen der Schwefelemissionen liegt in der Speicherwirkung der an der Ausmauerung der Brennkammer anhaftenden Schlacken. SO 2 bei 6% O 2 (mg/m 3 ) 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 SO2HOLZ.ORG Fichte außen Gb5/94 0,91 Fichte mitte Fichte preblend Pappel üb. Brenner Gb5/94 0,91 Pappel üb Lanze Buche 2 Gb5/94 0,91 Buche 4 Eiche Gb 12/94 1,3% S Weide Gb 12/93 1,03% S 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Anteil Biomasse in % thermisch Abb. 63: SO 2-Emissionen bei der Mitverbrennung von holzartigen Biomassen 100 SO2KOHO.ORG Schwefelkonversionsrate in % 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Pappel 0,05 - Gb 0,9% S Fichte 0,01 - Gb 0,9% S Eiche 0,01 - Gb 1,3% S Weide 0,07 - Gb 1,03% S 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Anteil Biomasse in % thermisch Abb. 64: Schwefelkonversionsrate bei Biomasse-Kohle-Mischfeuerung 78
In den Abbildungen 62 und 63 sind sowohl die Flammen mit unterschiedlichen Brennerkonfigurationen, als auch die Eindüsevarianten dargestellt. Diese haben jedoch auf die SO 2-Emissionen keinen Einfluß. Wie bereits angeführt, liegt die Abnahme der SO 2-Emissionen bei der Mitverbrennung zum einen am geringeren Schwefeleintrag durch die Brennstoffmischung. Zum anderen besitzt die Biomasse durch ihren Kalziumgehalt die Fähigkeit, Schwefel in der Asche zu binden. Dies vermindert die Schwefeldioxidemission zusätzlich. In Abbildung 64 ist die Schwefelkonversionsrate über dem Biomasseanteil dargestellt. Die Konversionsrate beschreibt das Verhältnis aus der tatsächlichen SO 2-Emission zu der durch die Brennstoffe aus dem Schwefeleintrag maximal möglichen Emission. Der unterschiedliche Schwefelgehalt der Mischungen ist also herausgerechnet. Die Konversionsrate ist bei Kohlen mit niedrigem Schwefelgehalt üblicherweise größer als bei hohen Schwefelgehalten. Es wurden drei unterschiedliche Kohlechargen mit Schwefelgehalten von 0,9 - 1,3 % zur Mitverbrennung verwendet. Bei der reinen Kohleverbrennung (in der Abbildung ganz links bei 0 % Biomasse) weisen die Kohlen mit niedrigerem Schwefelgehalt auch hier höhere Konversionsraten auf. Durch die Zumischung der Biomassen wird der Gesamtschwefelgehalt des Brennstoffes herabgesetzt. Die Konversionsraten steigen jedoch nicht wie bei der reinen Kohleverbrennung an, sondern sinken. Aus der sinkenden Konversionsrate erkennt man, daß weniger SO 2 emittiert wird, als aus dem Schwefel-Input zu erwarten wäre. Bei den reinen Biomasseflammen (ganz rechts im Schaubild) ist wieder die Tendenz für höhere Konversionsraten mit niedrigem Brennstoffschwefelgehalt gegeben. Hier muß jedoch einschränkend gesagt werden, daß größere Streuungen aufgrund von Meßfehlern auftreten können. Zum einen befindet man sich in der Nähe der unteren Nachweisgrenze für den Schwefelgehalt des Brennstoffes, zum anderen ist man an der unteren Meßgrenze des Emissionsmeßgerätes für SO 2. Beide Werte gehen in die Berechnung der Konversionsrate ein. 5.2.3.4 Einordnung der Emissionen in bestehende Grenzwerte Bei der Einordnung der Emissionen in die momentan gültigen Grenzwerte muß nach der reinen Biomasseverbrennung und der Mitverbrennung unterschieden werden. Für die Mitverbrennung von Regelbrennstoffen in Kohlekraftwerken sind die Emissionsgrenzwerte in der 13. BImSchV geregelt. Diese unterscheidet zwischen Anlagen mit 50 - 300 MW thermischer Feuerungsleistung und Anlagen größer als 300 MW. Eine Zusammenstellung der Emissionsgrenzwerte für alle Brennstoffe und Feuerungsleistungen ist in Tabelle 24 dargestellt. Durch die Mitverbrennung von Regelbrennstoffen ändern sich die Emissionsgrenzwerte nach der 13. BImSchV nicht. Der Bezugssauerstoffgehalt beträgt für eine Trockenstaubfeuerung 6 %, darum wurden alle Messwerte auf diesen Bezugswert umgerechnet. Für die Wirbelschichtfeuerung beträgt der Bezugswert 7 %. Bei den Versuchen zur Wirbelschichtfeuerung sind die Emissionsgrenzwerte gleich in die Schaubilder der Versuchergebnisse mit eingetragen und sollen hier nicht weiter diskutiert werden. Die Grenzwerte für Anlagen kleiner bzw. größer 300 MW Feuerungswärmeleistung unterscheiden sich bei den Stickoxiden, beim Chlor- und beim Fluorwasserstoff. Bei der Beurteilung und Einordnung der gemessenen Emissionswerte mit den Grenzwerten bei der Mitverbrennung in Kraftwerken ist zu beachten, daß diese Anlagen fast ausschließlich mit Rauchgasreinigungssystemen zur Entstaubung, Entstickung und Entschwefelung ausgerüstet sind. Die Höhe der CO-Emissionen kann durch nachgeschaltete Anlagen nicht beeinflußt werden. Diese sind durch eine ausreichend feine Ausmahlung und somit einem schnellen Ausbrand zu beeinflussen. Bei kleinen Biomasseanteilen bis ca. 20 % konnte bei den Versuchen gezeigt werden, daß die CO-Emissionen problemlos unter dem Grenzwert von 250 mg/m³ gehalten werden können. Wie bei den Verbrennungsversuchen gezeigt wurde, erhöhen sich die NO x- und SO 2-Werte bei der Mitverbrennung nicht. Dagegen kann bei der Mitverbrennung von Halmpflanzen die HCl-Emission nach Kessel ansteigen. Die Salzsäure (HCl) läßt sich jedoch bei einem vorhandenen Naßwäscher in der Rauchgasentschwefelungsanlage problemlos herauswaschen. 79
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60 w = 100 * u / (100 + u) 50 Wasse
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Abb. 3: Schematischer Brenneraufbau
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Es wurden zusätzlich orientierende
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Erträgen von fast 160 dt Trockenma
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Topinambur lag zunächst beim gleic
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