Partners and International Organizations
(German)
|
Joanneum Research (A), Chalmers University (S), ETH Zürich (CH), TU Wien (A),VTT Energy (FIN), Abo Akademi (FIN), Kvaerner (S), Awina (A), Universität Zaragoza (E)
|
Abstract
(German)
|
Im vorliegenden Teil des EU-Projekts zur Stickoxidminderung bei automatischen Holzfeuerungen wurden die selektive nicht-katalytische und die selektive katalytische Reduktion (SNCR, 5CR) an Prototyp- und Demonstrationsanlagen zwischen rund 500 kW und 2 MW thermisch untersucht. Dazu wurden Rostfeuerungen mit SNCR-Technik, mit vereinfachter SNCR-Technik sowie mit einer SCR-Einrichtung mit Plattenkatalysatoren realisiert. An diesen Anlagen wurden die Einflüsse von Mol-verhältnis, Temperatur, Verweilzeit (bei SCR Raumgeschwindigkeit), Mischungsqualität und Brennstoff auf die Stickoxidminderung sowie die Emission von NH3, HNCO, N20 und HCN untersucht. In den technischen Anlagen wurde als Reduktionsmittel Hamstoffiösung verwendet, während der Einfluss des Reduktionsmittels (Harnstoff, Ammoniak) in Labormessungen an der Universität Zaragoza untersucht wurde.
Die Resultate zeigen, dass SNCR und SCR zur Stickoxidminderung grundsätzlich geeignet sind, dass jedoch nur bei Einhaltung enger Bereiche der Betriebsparameter eine Stickoxidminderung ohne signifikante Emissionen an Nebenprodukten erzielt wird. Von den untersuchten Nebenprodukten wurden bei nicht idealen Bedingungen vor allem NH3, HNCO und N2O teilweise in signifikanten Konzentrationen gefunden, während HCN nicht in relevanten Mengen auftrat.
Beim SNCR-Verfahren ist auf die Einhaltung des Temperaturfenster (850 0 bis 930 0C), 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 Hamstoffeindüsung und eine ausreichend grosse Reduktionskammer erforderlich. Das SNCR-Verfahren bietet bei optimaler Auslegung und optimalen Betriebsbedingungen ein Reduktionspotential von 50% bis 80%. Sowohl beim SNCR- als auch beim SCR-Verfahren ist für den praktischen Einsatz eine Regelung der Harnstoffmenge erforderlich.
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 8 000 h-1 und eine Betriebstemperatur von 330 0C bis 380 0C. Bei einer effektiven Raumgeschwindigkeit von 20 000 h-1 konnte damit eine Stickoxidreduktion von rund 75% erzielt werden, während bei Raumgeschwindigkeiten von 5 000 h-1 bis 10 000 h-1 bis über 90% Reduktion möglich ist.
|
