Rauchgasentschwefelungsanlage Kraftwerk Boxberg III ...
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Workshop Vortrag 8<strong>Rauchgasentschwefelungsanlage</strong><strong>Kraftwerk</strong> <strong>Boxberg</strong> <strong>III</strong>Braunkohlengefeuertes <strong>Kraftwerk</strong> <strong>Boxberg</strong>2 x 500 MW Werk <strong>III</strong>Betriebserfahrungen mit der<strong>Rauchgasentschwefelungsanlage</strong> am 500-MW-Block
<strong>Kraftwerk</strong> <strong>Boxberg</strong> <strong>III</strong> mit stillgelegten Werken I und IIBraunkohlenverbrauchHeizwert der BraunkohleFrischdampfmengeFrischdampfdruckFrischdampftemperaturElektrische BruttoleistungNetto WirkungsgradFernwärme560 t/h/Block8,7 - 9,1 MJ/kg2 x 815 t/h/Block166 bar535 C2 x 500 MW35,1 %125 MWthE-IKD <strong>Boxberg</strong>
<strong>Rauchgasentschwefelungsanlage</strong> <strong>Kraftwerk</strong> <strong>Boxberg</strong> <strong>III</strong>Auslegungsdaten REARohgaswerteSO2-Rohgaskonzentration:max. 7.450 mg/m³ i. N. tr. 6 Vol.-% O2Ø4.100 mg/m³ i. N. tr. 6 Vol.-% O2Rohgasvolumenstrom:3.840.000 m³/h i. N. tr.ReingaswerteSchwefelemissionsgrad:max. 5 %SO2-Reingaskonzentration:max. 400 mg/m³ i. N. tr. 6 Vol.-% O2SO2-Jahresmittelwert :max. 330 mg/m³ i. N. tr. 6 Vol.-% O2BetriebswerteKalkstein:ca. 354 750 t/aGips:ca. 687.750 t/aE-IKD <strong>Boxberg</strong>
Übersicht <strong>Kraftwerk</strong> <strong>Boxberg</strong> <strong>III</strong> mit <strong>Rauchgasentschwefelungsanlage</strong>Lageplan1 1a89 10211LEGENDE88766 6754 612 136 6231. Kalksteinentladestation1a. Waggonauftauwand2. Kalksteinfreilager (13.000 t)3. Kalksteinmahlanlage(Kalksteinsuspensionsaufbereitung)4. REA-(Absorber)Gebäude5. Saugzuggebäude6. Rohgaskanäle (Stahl)(Rauchgasweg ohne Bypass 4x,Länge 760 m, ø 6,2 m )7. Reingaskanäle (GFK)(Länge 4x 122,4 m, ø 6,0 m)8. Kühltürme9. Gipsentwässerungsgebäude10. Gipslager (8 000 t)11. Gipsverwertungsanlage12. Prozesswasserpumpenhaus13. SchaltanlagengebäudeE-IKD <strong>Boxberg</strong>
<strong>Rauchgasentschwefelungsanlage</strong> KW <strong>Boxberg</strong> Werk <strong>III</strong>Prinzipschaltbilde sse schze 50,3 Gps 687.7506 80 Kalkstein Rohgas Gips 7450 94 354.750 (7500 UmlaufwasserbehRauchgaswcheCaSO CaCO OStaub 3,84 Su 1/2 sto ee50,93e90ateausbso o ä uu t% ge Vollaststunden/a)t/ eg/ sc ut x g/ CaCO ac mg/m b10 ba asse eoget/a atec Menge but dagem tSO 3tert tee t 6% i. h OGeh.6% i.N.tr. sc O2 O2 O2 e OCOea to OSO 2oxid bonat Dihydratusung zyklon nsion-mh wasserbehauf f anfeuchtungschotter ( 2 x 500 MWterWcher )klon ter
<strong>Rauchgasentschwefelungsanlage</strong> KW <strong>Boxberg</strong> Werk <strong>III</strong>Gipsentwässerunggeuc p9 Gps USu0,9ausbso Uuu t t/ wasse sc au be ba ebebdage ut te teusung zyklon nsion-mh wasserbehanfeuchtung( ter Wcher )klon terwefel hlen ziumsser rstoff Vereinfachte 1/2 43 chemische 22 Reaktion 2 2oxid bonat lfat102 t/hAuslegungsdaten1 Abschlämmpumpen je Absorber350 m³/h (1 Redundanz)4 Hydrozyklonstationenje 14 Hydrozyklone2 Suspensionsbehälterje 25 m³3 VakuumbandfilterJe 35 m³/h1 Umlaufwasserbehälter500 m³1 Spülwasserbehälter500 m³1 Eindicker120 m³
<strong>Rauchgasentschwefelungsanlage</strong> KW <strong>Boxberg</strong> Werk <strong>III</strong>StoffströmeBesonderheit:Einkreis-REA- abwasserfrei, - SO2 ≤ 7.450 mg/m³ i. N. tr. 6 Vol.-% O2Stoffströme: 1. Rohgas pro Absorber m³/h 961 0002. Reingas pro Absorber m³/h 970 0003. Oxidationsluft pro Absorber m³/h 11 0004. Kalkstein t/h 505. Kalksteinsuspension pro Abs. m³/h 596. Prozesswasser gesamt m³/h 290Prozesswasser pro Absorber m³/h 62Bandfilter gesamt m³/h 417. Gisu gesamt zu Zyklonen m³/h 960Gisu von je Absorber m³/h 2408. Gisu zu den Bandfiltern m³/h 1039. Umwälzmenge pro Absorber m³/h 36 65010. Umlaufwasser m³/h 94511. Ascheanfeuchtwasser m³/h 10
<strong>Rauchgasentschwefelungsanlage</strong> <strong>Kraftwerk</strong> <strong>Boxberg</strong>Technische Daten:Absorberabmessungen:Durchmesser: 23,0 m Sumpf15,5 mHöhe: 43,5 mSuspensionsinhalt: 5200 m³Absorberumwälzpumpen:Volumenstrom: 7.330 m³/hRohrleitungen: DN 1000Ausstattung:6 UWP(2 - 5 UWP in BetriebKriterium: SEG < 5 %) -E-IKD <strong>Boxberg</strong>
<strong>Rauchgasentschwefelungsanlage</strong> <strong>Kraftwerk</strong> <strong>Boxberg</strong> <strong>III</strong>AbsorberVerfahren:Einkreis-<strong>Rauchgasentschwefelungsanlage</strong>(Nachrüstung)Variante Absorberauskleidung:1. 2fach gummierte InnenauskleidungNachteil Erneuerung nach ~ 10 Jahren erforderlichUmgehungsfahrweise bei An- undAbfahrbetrieb2 Bypassklappen (gasdicht) erforderlichSchornstein erforderlich2. EdelstahlausführungVorteil hohe Standzeit (> 30 Jahre)geringe ReparaturkostenNachteil höhere ErstinvestitionAusführung <strong>Boxberg</strong>:EdelstahlauskleidungMaterial: 2.4605 Alloy 59 plattiert/massiv (NiCr23Mo16Al)E-IKD <strong>Boxberg</strong>(Preisverhältnis Gummi-/Edelstahlauskleidung: 1 : 2)
<strong>Rauchgasentschwefelungsanlage</strong> <strong>Kraftwerk</strong> <strong>Boxberg</strong> <strong>III</strong>AbsorberaußenansichtEinbindung derUWP-Druckleitungenam AbsorberE-IKD <strong>Boxberg</strong>
Rauchgasentschwefelungsanlange KW <strong>Boxberg</strong> Werk <strong>III</strong>Absorberinnenansicht6 Sprühebenen1 RohgaseintrittSprühebenen4 Oxyluftdüsen(im Bereich Rührwerke obere Ebene)4 Rührwerke obere EbeneRührwerke6 Rührwerke untere EbeneE-IKD <strong>Boxberg</strong>
<strong>Rauchgasentschwefelungsanlage</strong> <strong>Kraftwerk</strong> <strong>Boxberg</strong> <strong>III</strong>Gehäuse Absorberpumpe/Ansaugstutzen aus Sicht AbsorberinnenraumUWP-GehäuseAufarbeitung nach ca. 25.000 BetriebstundenerforderlichE-IKD <strong>Boxberg</strong>
<strong>Rauchgasentschwefelungsanlage</strong> <strong>Kraftwerk</strong> <strong>Boxberg</strong> <strong>III</strong>Laufrad AbsorberpumpeLaufradMaterial:Laufzeit:besser:EdelstahlWechsel Schleißwandnach ca. 16.000 herforderlichSchleißwand ausMineralgussE-IKD <strong>Boxberg</strong>
<strong>Rauchgasentschwefelungsanlage</strong> <strong>Kraftwerk</strong> <strong>Boxberg</strong> <strong>III</strong>Saugzuganlageje DK/Absorber1 SaugzugHerstellerFa. Voith HOWDENFördervolumenstrom1.330.000 m³/hStufenzahl1Schaufelzahl Laufrad15Motorleistung4.100 kWE-IKD <strong>Boxberg</strong>
<strong>Rauchgasentschwefelungsanlage</strong> <strong>Kraftwerk</strong> <strong>Boxberg</strong> <strong>III</strong>Saugzuganlage Schaufelschaden SZ N2Ursache:Schäumen der REA durchErniedrigung der Oberflächenspannungder Suspension(hoher Anteil Kohlenwasserstoffe)Gegenmaßnahmen:Kontinuierliche Zugabe vonAntischäumungsmittel(Contraspum)Früherkennung:Einbau zusätzlicher Messstellenim Rohgaseintrittskanalt Auslösekriterien für Umwälzpumpenund SaugzugE-IKD <strong>Boxberg</strong>
<strong>Rauchgasentschwefelungsanlage</strong> <strong>Kraftwerk</strong> <strong>Boxberg</strong> <strong>III</strong>SaugzuganlageSchaufelschadenSZ N2E-IKD <strong>Boxberg</strong>
<strong>Rauchgasentschwefelungsanlage</strong> <strong>Kraftwerk</strong> <strong>Boxberg</strong>Kalksteinversorgungsanlage Werk <strong>III</strong> und Werk IVQualitätsmerkmale KalksteinAnlieferung:Körnung 0 - 90 mm, Reinheit CaCO 3 95 %nach SchlagprallbrecherKörnung: 0 – 20 mmnach MühleKörnung: 90 % ≤ 90 µmSuspension: 60 Ma.-% Feststoffim KalksteinsuspensionsbehälterSuspension: 20 Ma.-% FeststoffE-IKD <strong>Boxberg</strong>
<strong>Rauchgasentschwefelungsanlage</strong> <strong>Kraftwerk</strong> <strong>Boxberg</strong> <strong>III</strong>KalksteinentladungKalksteinentladebunker:Bandanlagen:2 x 300 t/h600 t/hKalksteinschotterAnlieferungsmenge355.000 t/aKörnung 0 - 90 mmQualitätCaCO3MgCO3Fe2O3Al2O3HCl-Unlösl.Weißgrad>
<strong>Rauchgasentschwefelungsanlage</strong> KW <strong>Boxberg</strong> Werk <strong>III</strong>EindickerFunktion:Ausschleusung der Feinstteileaus dem Umlaufwasserzur Erreichung der Gipsqualität(Reinheit, Restfeuchte)Betriebserfahrungen:• Die Anlage erfüllt imWesentlichen ihre Funktion.• Wiederholte Anpassungenan entsprechendeBetriebsbedingungen sinderforderlich.
E-IKD <strong>Boxberg</strong><strong>Rauchgasentschwefelungsanlage</strong> <strong>Kraftwerk</strong> <strong>Boxberg</strong> <strong>III</strong>Gipslagerhalle
E-IKD <strong>Boxberg</strong><strong>Rauchgasentschwefelungsanlage</strong> <strong>Kraftwerk</strong> <strong>Boxberg</strong> <strong>III</strong>Gipslagerhalle
<strong>Rauchgasentschwefelungsanlage</strong> KW Bxberg Werk <strong>III</strong>Betriebserfahrungen<strong>Rauchgasentschwefelungsanlage</strong> im KW Bxberg mit hherZuverlässigkeit in BetriebPrzess mit qualifiziertem Persnal prblemls beherrschbarkeine Kmpnenten, die Ausfall verursacht haben
<strong>Rauchgasentschwefelungsanlage</strong> KW Bxberg Werk <strong>III</strong>Betriebserfahrung - BesnderheitenVerwendeteMaterialien: GfK (glasfaserverstärkter Kunststff) Edelstahl Grauguss Stahl gummiertGfK-Leitungen: hhe Qualität bei Fertigung und Auslegungder GfK-Leitungen erfrderlich grße Anfälligkeit gegen Druckstöße beiKlebeverbindungenMaßnamen: - Einbau ausreichender Entlüftungen- Übergangsstellen (Rhrbögen,Muffen) laminieren
<strong>Rauchgasentschwefelungsanlage</strong> KW Bxberg Werk <strong>III</strong>Betriebserfahrungen - BesnderheitenStahlbehälter mit Innengummierung- zyklische Kntrllen auf Gummierungs-schäden erfrderlich (nach 25 000 h Betriebnur örtliche Reparaturstellen)- Redundanzen, um Lasteinsenkungen zuvermeidenGummierte Behälter:(Kalk-, Gipssuspensinsbehälter)Pumpen:Verschleiß durch AbrasinMaßnahmen: - Qualitätsmaterialien verwenden(bei Austausch der NeubauMineralgussbauteile verwenden)- Redundanzen- Laufzeiten beachten
<strong>Rauchgasentschwefelungsanlage</strong> KW Bxberg Werk <strong>III</strong>Betriebserfahrung - BesnderheitenAutmatisierung:Leittechnik der Fa. MAELL(hher Autmatisierungsgrad, zuverlässigeLeittechnik)3 127 Binärmessstellen689 Analgmessstellen1 381 Antriebe57 Regelantriebe100 Magnetventile349 Funktinsgruppen14 109 Meldungen67 Leittechnikschränke7 RangierverteilerErfahrung: Einsatz vn induktiven Durchflussmessern hat sichbewährt.
<strong>Rauchgasentschwefelungsanlage</strong> KW Bxberg Werk <strong>III</strong>Betriebserfahrungen - Anlagenbedienunggut qualifiziertesBedienpersnalerfrderlichBesetzung:1 Vrarbeiter1 Leitstandfahrer2 Bediener (Maschinist)E-IKD Bxberg
<strong>Rauchgasentschwefelungsanlage</strong> KW Bxberg Werk <strong>III</strong>BetriebserfahrungenZusammenfassung• Baubeginn: Mai 1993• Betriebsübernahme: September/Nvember 1995• Die <strong>Rauchgasentschwefelungsanlage</strong>n im <strong>Kraftwerk</strong> Bxberg erfüllendie hhen Anfrderungen des mweltschutzes in Deutschland.• Die Frderungen der 13. BImSchV werden eingehalten.• Durch entsprechende Optimierungsmaßnahmen wird die sichereEinhaltung sämtlicher Gipsparameter gewährleistet.ErgebnisEinhaltung der EmissinsgrenzwerteStaub NOx CO SO2 SEGmg/m³ mg/m³ mg/m³ mg/m³ %Grenzwerte 30 200 250 400 5Ist 4 187 150 120 2,6
Vergleichbare Emissinen4500Werk <strong>III</strong> vr Ertüchtigung4.170Werk <strong>III</strong> nach Ertüchtigung2000SO 2Werk IV Blck Q15001000500127 120E-IKD Bxberg
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