Schlussbericht
(Deutsch)
|
Als werkseigene Heizung wurde eine Holzfeuerungsanlage gebaut, in welcher alle zur Zeit bekannten Technologien zur Emissionsminderung und zur Verbesserung des feuerungstechnischen Wirkungsgrades integriert wurden. Die Auslegung der Anlage und das Verfahrenskonzept wurde mit dem EU-Projekt „Low-NOx Wood Chip Combustion“ und dem BEW-Projekt „Partikelabscheidung bei Holzfeuerung mit Rotation Partical Separator RPS“ abgestimmt.
Die Messungen haben gezeigt, dass mit dem vollständig gereinigten RPS je nach Holzart, Rohgaspartikelgehalt und Abgasvolumenstrom Abscheidegrade zwischen 30% und 90% erreicht werden können. In diesem Zustand lagen die Partikelkonzentrationen im Reingas bei Waldhackschnitzel und Palettholz typischerweise um 50 mg/Nm^, bei Altholz bei etwa 200 mg/Nm®.
Im weiteren haben die Messungen gezeigt, dass die Druckluftabreingung das RPS-Filterelement nur teilweise reinigen kann und das Filterelement über die Betriebsdauer immer mehr verschmutzt. Dadurch steigt auch der Druckverlust am RPS deutlich an. Nach einer Betriebszeit von etwa 3 Monaten nach der letzten vollständigen Reinigung lagen die Abscheidegrade lediglich noch zwischen 3% und 49%.
Insgesamt zeigen die Resultate somit auf, dass der RPS in neuwertigem Zustand gute Abscheidegrade erreichen kann, dass jedoch in der untersuchten Ausführung wegen der Verschmutzung beim Einsatz von Paletten- und Altholz kein sinnvoller Dauerbetrieb gewährleistet ist.
Der Einsatz zur Abscheidung von Waldhackschnitzel-Flugstaub ist erfolgsversprechender, da der Staub nicht so klebrig ist.
Die Resultate bei den Entstickungsverfahren zeigen, dass SNCR und SCR zur Stickoxidminderung grundsätzlich geeignet sind, dass jedoch bei beiden Verfahren eine relevante Stickoxidminderung ohne erhebliche Emissionen an Nebenprodukten nur bei Einhaltung enger Bereiche der Betriebsparameter erzielt wird. Sowohl beim SNCR- als auch beim SCR-Verfahren ist für den praktischen Einsatz eine Regelung erforderlich die gewährleistet, dass nur bei günstigen Betriebsparametern eingedüst wird und die Reduktionsmittelmenge den zulässigen Wert nicht übersteigt.
Beim SNCR-Verfahren ist auf die Einhaltung des Temperaturfenster (850° bis 930°C), eine rasche Harnstoffzersetzung und gute Vermischung, eine ausreichende Verweilzeit (> 1s) sowie die Einhaltung des Molverhältnisses (<1,5 bis 2) zu achten. Um die Randbedingungen sicher einzuhalten sind ein partieller Wärmeentzug vor der Harnstoffeindüsung und eine ausreichend grosse Reduktionskammer erforderlich. Das SNCR-Verfahren bietet bei optimaler Auslegung und optimalen Betriebsbedingungen ein Reduktionspotential von 50% (bei n=1) bis 80% (bei n«2) unter Einhaltung geringer Emissionen an Nebenprodukten (Summe NHj, HNCO und NjO < 20mg/Nm® bei 11% Vol.-Oj für n=2).
Beim SCR-Verfahren sind die Betriebsbedingungen abhängig von der Wahl und Dimensionierung des Katalysators. Im untersuchten Fall erfolgte die Auslegung auf ein Molverhältnis von 0.75, eine Raumgeschwindigkeit von B'OOO h’ und eine Temperatur von 330° bis 370°C. Bei einer Raumgeschwindigkeit von 20'000 h’ wurde eine Stickoxidreduktion von rund 75% bei geringen Emissionen von Nebenprodukten (NHj, HNCO und N^O < 10mg/Nm^ bei 11% Vol.-Oj) erzielt. Bei 5‘000 h ' bis lO'OOO h ' sind bis über 90% Reduktion möglich. In der vorliegenden Untersuchung trat bereits nach rund 110 Betriebstagen eine 80%-ige Aktivitätsminderung infolge Bleivergiftung auf. Obwohl praktisch nur der Brennstoff als Bleiquelle in Frage kommt, wurde in der untersuchten Brennstoffprobe kein erhöhter Bleigehalt gefunden, so dass die Bieikontamination nicht abschliessend erklärt werden kann.
Auf die Wirkungsgradverbesserung hat sich sowohl die automatische Kesselrohrreinigung als auch die Abkühlung der Abgase auf 110° bis 120°C sehr positiv ausgewirkt. Durch die Verhinderung der Kesselrohrverschmutzung kann im Nennlastbetrieb der Wirkungsgrad um rund 4% verbessert werden. In dem Kessel nachgeschalteten Nachwärmetauscher, werden die Abgase je nach Kessellast um 40° -80°C weiter abgekühlt. Dadurch verbessert sich der Wirkungsgrad um weitere 3,2 bis 6,4%.
Zugehörige Dokumente
|
