Anbau von Energiepflanzen - Ganzpflanzengewinnung mit ...

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