Neues Schornsteinkonzept - Hadek Protective Systems

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Neues Schornsteinkonzept - Hadek Protective Systems

Ein neues, besonders

wirtschaftliches

Konzept für

Kraftwerksschornsteine

FaAA aus Düsseldorf, ein führendes

Ingenieurbüro im Schornsteinbau,

hat speziell für

Kraftwerke mit Rauchgasentschwefelung

ein neues Schornsteinkonzept

entwickelt.

Das Konzept baut auf den

Pennguard ® -Auskleidungen auf

und bietet große technische und

wirtschaftliche Vorteile.

Prof.Dr.-Ing. Piotr Noakowski von

FaAA Düsseldorf hat die Entwicklungsarbeit

geleitet. Er erklärt:

"Immer mehr neue Kraftwerke

werden weltweit mit Rauchgasentschwefelungsanlagen

versehen.

Prof.Dr.-Ing. Noakowski(l) und Herr Rauscher

Das gereinigte Rauchgas ist relativ

kühl und chemisch aggressiv.

Als Antwort auf diese, grundlegend

geänderten Bedingungen

wurden bisher nur korrosionsbeständige

Baumaterialien eingesetzt,

ohne eine Änderung des

Neues Schornsteinkonzept

Schornsteingrundkonzepts. Das

hier vorgestellte neue Schornsteinkonzept

hingegen wurde

"von Grund auf" neu entwickelt,

wobei als Beispiel die Betriebsbedingungen

eines 600 MW-

Steinkohleblocks mit REA zugrunde

gelegt wurden.

Beim neuen Schornsteinkonzept

entfällt das traditionelle Futtermauerwerk.

Der Betonschaft

wird durch eine Pennguard ® -

Auskleidung direkt gegen chemi-

Duct & Chimney Linings

schen und termischen Rauchgasangriff

geschützt. Der neue

Schornstein ist relativ leicht und

eignet sich für den Betrieb mit

wasserdampfgesättigtem und wiederaufgeheiztem

Rauchgas. Prof.

Noakowski: "Die Kombination

einer zuverlässigen Auskleidung

mit einer relativ unkomplizierten

Bauart wird die hohen Anforderungen

der Kraftwerksbetreiber

an Betriebssicherheit uneingeschränkt

erfüllen."

Das neue Schornsteinkonzept

bietet auch wichtige wirtschaftliche

Vorteile: im Vergleich zu herkömmlicher

Bauweise mit Innenfutter

aus Mauerwerk oder Stahl

liegen die Baukosten um ca. 20 %

niedriger. Außerdem kann die

Bauzeit um ca. 5 Monate verkürzt

werden. ◆


Besondere Vorteile

des neuen

Schornsteinkonzeptes

Das neue, von FaAA entwickelte

Schornsteinkonzept bietet im

Vergleich zu traditionell gebauten

Schornsteinen mehrere Vorteile.

1

Niedrigere Baukosten

Die Kosten eines Schornsteins

werden von vielen Faktoren bestimmt:

Standort, örtliche Randbedingungen,

Arbeitskosten, etc.

Da beim neuen Schornstein zwei

wichtige Komponenten, das

Innenfutter und die Bühnen entfallen,

kann postuliert werden,

daß er grundsätzlich wirtschaftlicher

als traditionelle Schornsteine

ist. FaAA hat berechnet,

daß in vielen Fällen die

Investitionskosten um ca.20%

verringert werden.

180ºC

Rauchgasstrom

60ºC

Pennguard ®

Block System

53ºC

28ºC

2

Betonmantel

(Dicke: 25 cm)

Pennguard ®

Block System

(Dicke: 5 cm)

Abb. 1. Das Pennguard ® Block System wird unmittelbar auf dem Betonmantel angebracht.

Kürzere Bauzeit

FaAA hat in seiner Studie festgestellt,

daß die Bauzeit des neuen

Schornsteins im Vergleich zum

konventionellen Schornstein

erheblich kürzer ist. Am Beispiel

eines 200 m-Schornsteins mit

einem Innendurchmesser von 8

Meter, beträgt die erwartete

Gesamtbauzeit für den neuen

Schornstein 6 Monate. Für einen

Betonmantel

20ºC

Abb. 2. Das Pennguard ® Block System schützt den Stahlbetonmantel gegen hohe

Rauchgastemperaturen.

vergleichbaren Schornstein mit

einem Mauerwerksfutter beträgt

die Bauzeit 11 Monate.

3

Bessere Eignung für

Erdbebengebiete

Mit dem Ausschluß des Futters

wird eine erhebliche Verringerung

des Eigengewichts

erreicht, was sich vor allem bei

Schornsteinbauvorhaben in Erdbebengebieten

günstig auswirkt.

Das Gesamtgewicht einer

Pennguard ® -Auskleidung beträgt

bei einem 200 m hohen

Schornstein mit 8 m Innendurchmesser

nicht mehr als 80 Tonnen.

Ein Mauerwerksfutter mit den

gleichen Dimensionen hingegen

würde ca. 1.250 Tonnen wiegen,

ein 8 mm dickes Stahlfutter ca.

500 Tonnen.

4

Geringerer Wartungsbedarf

Mit dem Futter entfallen gleichzeitig

mehrere weitere Komponenten

wie Konsolen, Bühnen,

Kompensatoren und Ausseniso-


lierung. Hierdurch sinken nicht

nur die Investitionskosten, sondern

auch der Wartungsbedarf

des Schornsteins.

5

+200m / t= 25 cm

Neues

Schornsteinkonzept

Vergrößerung:

Abb.1.

+110 m / t = 25 cm

+96 m / t = 32 cm

+22.5 m

+10 m

+0.0 m / t =75 cm

-5.25 m

Erhöhte Beständigkeit

gegen saure Rauchgase

Die Pennguard ® -Auskleidung des

neuen Schornsteins hat den

Vorteil einer chemischen Beständigkeit.

Borsilikatglas, der Basiswerkstoff

des Pennguard ® Block

ø8.61m

ø13.0 m

ø25.0 m

ø6.0 m

+200m / t= 25 cm

+175m

+150m

+125m

+100m

+75m

+50m

+25m

+22.5m

+10m

+0.0m / t=60cm

-5.15m

Systems, ist auch bei höheren

Betriebstemperaturen unbeschränkt

beständig gegen Schwefel-

und Salzsäure. Das neue

Schornsteinkonzept eignet sich

daher besonders gut für Kraftwerke,

die hochschwefelige

Brennstoffe verfeuern oder entschwefeltes

Rauchgas mit unentschwefeltem

Rohgas wiederaufheizen.

6

ø10.94 m

ø16.0 m

ø26.0 m

ø7.0 m

Konventionelles

Schornsteinkonzept

Abb. 3. Vergleich der Hauptabmessungen einer Schornsteinkonstruktion bei Verwendung von Pennguard ® mit denen einer konventionellen

Bauweise (Mauerwerksfutter).

Bessere Eignung für

"Wet stack"-Fahrweise

Pennguard ® -Auskleidungen besitzen

eine hervorragende Beständigkeit

gegen entschwefeltes,

wasserdampfgesättigtes Rauchgas.

Das neue Schornsteinkonzept

eignet sich dadurch auch hervorragend

für die "Wet stack"-

Fahrweise, bei der das Rauchgas

nach der Entschwefelung nicht

mehr wiederaufgeheizt wird. ◆


Einige Informationen

über FaAA

FaAA steht für "Failure Analysis

Associates". Das Unternehmen

befaßt sich nicht nur mit bautechnischen

Aufgaben, sondern

bietet sein know how in

Fachbereichen wie Raumfahrt,

Automobilbau etc. an. Der

Hauptsitz von FaAA befindet sich

bei San Francisco. FaAA beschäftigt

weltweit 650 Mitarbeiter.

FaAA ist übrigens dabei, seinen

Namen in "Exponent" umzuändern.

Unter der Leitung von Prof.

Noakowski bietet FaAA Düsseldorf

unter anderem breite

Erfahrungen im Bereich von

Kraftwerks- und Industrieschornsteinen

an. Dabei ist FaAA nicht

nur als Designer, sondern auch als

Michael Stegemann, FaAA Düsseldorf, bei einer Inspektion eines 300m hohen Schornsteins in

Secunda, Süd-Afrika.

Gutachter bei der Bewertung

und Reparatur von Schornsteinen

tätig. Dazu hat FaAA Düsseldorf

eigene, "wirklichkeitsnahe" Computerprogramme

entwickelt, die

es erlauben, Betontürme und

Schornsteine mit einem besonders

hohen Maß an Sicherheit

und Wirtschaftlichkeit zu bemessen.

Thomas Rauscher, FaAA, erklärt

mit Hinblick auf das neue Schornsteinkonzept:

"Das neue Schornsteinkonzept

sieht einfach aus, ist

es aber keinesfalls. Die Form des

Betonschaftes beeinflußt nämlich

nicht nur die Tragfähigkeit sondern

auch direkt den Rauchgaszug

und das Fundament. Um die

für alle Bemessungskriterien

optimale Form zu finden ist es

notwendig, das Bauwerk iterativ

auszubilden.

Michael Stegemann, FaAA, fügt

hinzu: "Mit unserer Erfahrung

und Computersoftware sind wir

in der Lage, für spezifische

Projekte schnell den passenden

Schornstein zu entwickeln. Das

neue Schornsteinkonzept ist übrigens

nicht auf einzügige

Schornsteine begrenzt; wenn der

Kunde einen mehrzügigen

Schornstein wünscht, können wir

auch hierfür optimale Lösungen

ausarbeiten. ◆

Hadek Protective Systems b.v.

World Trade Center Rotterdam

P.O. Box 30139

3001 DC Rotterdam

The Netherlands

Tel. +31(0)10 - 405 1461

Fax. +31(0)10 - 405 5011

E-mail: sales@hadek.com

Internet: http://www.hadek.com

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