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Thermo-chemische Prozesse verstehen und verbessern

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Thermo-chemische

Prozesse verstehen

und verbessern

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333 Effizienzsteigerung durch Einbindung thermochemischer Prozessparameter

Effizienzsteigerung durch Einbindung thermochemischer Prozessparameter

Marie Kaiser, Joos Brell, Dominik Molitor und Dominik Schneider

1. Von ungenutzter Information zu genutzter Information ...333 2. Thermische und thermochemische Informationen ...334 3. Die ausgekoppelte Wärmemenge als Informationsträger

zur Korrosionsminderung ...335 4. Die ausgekoppelte Wärmemenge als Informationsträger

für eine optimierte online-Reinigung ...341 5. Die ausgekoppelte Wärmemenge als Informationsträger

für eine optimierte SNCR ...341 6. Schlussbemerkungen ...342 7. Literatur ...344

1. Von ungenutzter Information zu genutzter Information

Zur Optimierung von Systemen gleich welcher Art sind Information über den IST- Zustand von fundamentaler Bedeutung. In Bezug auf die Effizienzsteigerungen von Kraftwerksanlagen wird bereits eine Vielzahl von Betriebswerten erfasst und für die Re- gelung verwendet. Darüber hinaus werden für manche Systeme/Abläufe Informationen benötigt, die entweder noch nicht erfasst oder nicht entsprechend aufbereitet werden.

Der angesetzte Hebel zur Effizienzsteigerung bezieht sich dabei auf bessere Verfüg- barkeit, längere Reisezeit und geringere Instandhaltungsaufwendungen. Der Ansatz ist also, die Anlage angemessen zu betreiben, indem vorhandene Messungen besser in die Betriebsführung eingebunden werden und ergänzend auch zusätzliche Messungen installiert werden. Also, der Status ungenutzter Informationen – sei es, nicht gemessen, oder sei es, gemessen aber nicht beachtet – wird hinterfragt und in einen Status der genutzten Information angehoben, im Sinne von verbesserter Betriebsführung.

Der vorliegende Beitrag steht in Wechselwirkung mit dem Beitrag von M. Pohl (En- verum) [5] in diesem Tagungsband. Beide Beiträge behandeln die Chancen zur Effizi- enzsteigerung von Anlagen zur thermischen Abfallbehandlung und Biomasseanlagen, die sich ergeben, wenn bisher ungenutzte Informationen in die Betriebsweise der Anlagen einbezogen werden. Der Bereich der zwar gemessenen, aber nicht beachteten Information ist ein Schwerpunktthema von Enverum und wird daher im Beitrag von M. Pohl dargestellt.

Korrosion | Werkstoffe

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Korrosion | Werkstoffe

Im vorliegenden Beitrag geht es um den Bereich der (noch) nicht gemessenen Infor- mation. Aus Sicht von CheMin – entsprechend den dort gegebenen Kompetenzen – bieten sich für diesen Bereich die Themen der Korrosion und Verschmutzung an.

Beide Effekte beeinflussen erheblich die Verfügbarkeit, die Reisezeit und die Instand- haltungsaufwendungen. Im Kern geht es also um die Frage, welche nicht gemessenen Informationen bietet der Prozess an, deren Messung und Verarbeitung zu steuernden Prozessparametern (Regelung von unter anderem Feuerung, online-Reinigung, SNCR) einen aus dem Betriebsverhalten heraus mindernden Einfluss auf Korrosion und Verschmutzung haben. Gefragt ist also ein online-Signal zur Steuerung von Prozessen, die einen Einfluss auf Korrosion und Verschmutzung haben, um diese betriebswirt- schaftlich negativen Wirkungen möglichst minimal zu halten.

2. Thermische und thermochemische Informationen

CheMin hat in den Tagungsbeiträgen der letzten Jahre [1, 2, 6] über die Entwicklung und den Einsatz von Sonden berichtet (sogenannte Temperature-Range-Probes), die als temporäres Bauteil im Kessel thermische und thermochemische Informationen sammeln, die während des Betriebs der Sonde (die thermischen Informationen) und nach deren Ausbau (die thermochemischen Informationen) ausgelesen werden können, unter anderem durch physikalische und chemische Laboruntersuchungen. Die Regelung dieser Sonden, mit dem Ziel konstanter Temperaturgradienten auf der Sonde, erfolgt durch Signale von in der Sonde aufgepunkteten Thermoelementen, die ein Äquivalent der aus dem Abgas in den Sondenkörper übertragenen Wärmemenge erfassen.

Durch das Erfassen der ausgekoppelten Wärmemenge steht ein wichtiger Parameter für die Prozesse und Dynamik der Korrosion zur Verfügung. Der Zusammenhang zwischen ausgekoppelter Wärmemenge und Korrosion wird im nächsten Kapitel näher erläutert – bezogen auf Verdampferheizflächen.

In Analogie zu den temporär eingebauten Sonden mit ihren Thermoelementen können auch die Wärmetauscherflächen des Kessels in Bezug auf die jeweils ausgekoppelte Wärmemenge und damit in Bezug auf die Korrosionsdynamik mithilfe der Thermo- elemente bewertet werden. Vorteilhaft ist hierbei, dass die Erfahrung der Installation dieser Thermoelemente, deren signaltechnische Erfassung, Speicherung und Verarbei- tung durch die Entwicklung und den vielfachen Einsatz der Sonden bereits gegeben ist.

Der hier vorgeschlagene Weg zur Erfassung eines online-Korrosionssignals beruht somit einerseits auf den Erfahrungen mit den Ursachen der Korrosion (nachfolgendes Kapitel) und andererseits auf dem Transfer der in den Sonden angewendeten Technik auf die Verdampferbauteile eines Kessels.

Im Strahlungsteil eines Dampferzeugers wird die ausgekoppelte Wärmemenge primär durch die Feuerung/Feuerführung und sekundär durch die gegebenenfalls vorhandene online- Reinigung beeinflusst. Für den Zweck der Korrosionsminderung durch ein online-Signal ist also zunächst die Feuerung/Feuerführung zu betrachten. Die ausgekoppelte Wärme- menge ist bisher keine übliche Information für die Regelung der Feuerung/Feuerführung.

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335 Effizienzsteigerung durch Einbindung thermochemischer Prozessparameter

Die normalerweise gegebenen Temperaturinformationen zur Regelung der Feuerung werden durch in den Kessel eingebrachte Thermoelemente, Pyrometer oder Kameras erhalten, die den Energieinhalt im Abgas erfassen und – je nach eingesetzter Technik – auch dessen Verteilung, aber nicht die ausgekoppelte Wärmemenge.

Um die ausgekoppelte Wärmemenge messtechnisch zu erfassen, können die Thermo- elemente, so wie in den Sonden auch, direkt auf das Kesselrohr aufgepunktet werden.

Vorteilhaft ist dabei, die Aufpunktung auf der Kesselaußenseite vorzunehmen (einfache Handhabung, keine Verschmutzung, keine Korrosion, leichte Erreichbarkeit, lange Lebenszeit), und zwar paarweise in einer Rohr-Steg-Anordnung. In dieser Anordnung wird ein Differenztemperatursignal gemessen, das ein direktes Äquivalent zur ausge- koppelten Wärmemenge darstellt.

Mit dieser Messanordnung steht für den jeweiligen Messort ein Signal der ausgekop- pelten Wärmemenge zur Verfügung. Wie weiter unten ausgeführt, ist es vor allem die kurzzeitige Schwankung – insbesondere Erhöhung – der ausgekoppelten Wärmemenge, die sich negativ auf die Korrosionsdynamik auswirkt. Ziel des online-Korrosionssignals auf die Feuerung/Feuerführung ist es somit, die am jeweiligen Verdampferbauteil ausgekoppelte Wärmemenge möglichst konstant zu halten. Im Kern geht es also um das Vermeiden von Schieflagen, Strähnen und häufig wechselnden Feuerlagen bzw.

Lastschwankungen.

Die Anzahl und Auswahl der Messorte pro Kessel ist für jeden Kessel individuell festzulegen.

3. Die ausgekoppelte Wärmemenge als Informationsträger zur Korrosionsminderung

Die abgasseitige Korrosion von Werkstoffen in Dampferzeugern erfolgt in Abhängig- keit von

1. dem Temperaturniveau der Werkstoffe

2. dem chemischen Milieu im Belag und an der Korrosionsfront

3. der Wärmemenge, die aus dem Abgas über den Belag und den Werkstoff (Kessel- rohr/Schutzschichten) in das Medium transportiert wird

Von diesen drei Abhängigkeiten eignet sich nur die Dritte als Informationsgeber für ein online-Korrosionssignal. Dies lässt sich wie folgt begründen:

Zu 1.: Höhere Temperaturniveaus bedingen höhere Korrosionsdynamik (Arrhenius).

Die Druckstufe des Dampferzeugers und die Endüberhitzungstemperatur sind durch das Kesseldesign vorgegeben und sind damit zwar gestaltbar, aber nicht durch das Regeln und Steuern der Betriebsabläufe beeinflussbar. Damit ist das Temperaturniveau der Wärmetauscher-werkstoffe kein geeigneter Messparameter für ein online-Signal zur betrieblichen Minderung des Korrosionspotentials.

Korrosion | Werkstoffe

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Korrosion | Werkstoffe

Zu 2.: Ähnlich wie beim Temperaturniveau der Werkstoffe ist auch das chemische Milieu im Belag und an der Korrosionsfront nicht im unmittelbaren Einflussbereich der Feuerung/Feuerführung. Es besteht zwar ein Zusammenhang zwischen der Feuerung/

Feuerführung und den Frachten an korrosionsrelevanten Stoffen, die in das Abgas ausgetrieben werden und damit an der Belagsbildung beteiligt sind, aber durch die vergleichsweise langsamen Prozesse der Belagsbildung und die Herausbildung von län- gerfristig stabilen chemischen Milieus an der Korrosionsfront ist dieser Zusammenhang für ein online-Signal zu diffus und zu sehr entkoppelt. In diesem Zusammenhang wirksame Eingriffe in die Prozessabläufe beziehen sich eher auf die Auswahl der Brennstoffe, deren Vorbehandlung incl. möglichst guter Durchmischung im Bunker, den Einsatz von Additiven oder auch der Veränderung der Feuerungsgeometrien.

Diese Einflussgrößen auf die Korrosion und Verschmutzung lassen sich durch vorher- nachher-Studien mithilfe von Sonden (Belagssonden, Korrosionssonden), [1, 3, 4]

besser bewerten als durch online-Signale.

1.000 µm 1.000 µm

1.000 µm 1.000 µm

1.000 µm 1.000 µm

1.000 µm 1.000 µm

Bild 1: Lichtmikroskopische Aufnahmen einer Auswahl von Belägen aus dem Verdampfermilieu thermochemischer Prozesse. Die einzelnen Bilder zeigen den Schichtaufbau der Beläge, welche in Epoxidharz eingebettet und poliert wurden. Erkennbar ist eine starke Varianz in der Ausbildung der Beläge in Abhängigkeit des chemischen Milieus und der gegebenen Temperaturbedingungen in den einzelnen Schichten am jeweiligen Beprobungsort.

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337 Effizienzsteigerung durch Einbindung thermochemischer Prozessparameter

Zu 3.: Der Werkstoff des Kesselrohrs und die auf dessen Oberfläche abgelegten Salze und Aschen bzw. die Verschmutzung/Verschlackung (nachfolgend als Belag bezeichnet) sind Wärmewiderstände. In Abhängigkeit der Wärmeleitfähigkeit dieser Materialien stellen sich beim Wärmetransport Temperaturniveaus und Temperaturgradienten ein.

Bei konstantem Wärmeangebot aus dem Abgas (Strahlung, Konvektion) und damit konstanter Wärmeauskopplung liegen im Belag gleichbleibende Temperaturen vor.

Wenn man sich den Belag als Stapel von dünnen, übereinander liegenden Schichten vorstellt, so ergibt sich für jede Schicht eine bestimmte Temperatur. Für die stofflichen Bestandteile in jeder Schicht (Salze, Oxide usw.) bedeutet dies, dass sich annähernd Gleichgewichtsbedingungen einstellen können. Dieser Zustand begrenzt den Stoff- transport zwischen den Schichten. Dies gilt auch für die Schichten im Kontaktbereich zwischen Werkstoff und Belag, also den Bereich der Korrosionsfront.

Dieser Zustand lässt sich unter realen Bedingungen nur näherungsweise erreichen, da der Belag stetigen (Wachstum) und sprunghaften (abfallen, abreinigen) Änderungen ausgesetzt ist. Auch jeder Korrosionsprozess verhindert das Aufrechterhalten von konstanten Temperaturbedingungen im Belag, da die sich bildenden Korrosions- produkte den Belag von unten her anheben. Zudem können Reaktionen im Belag zu Gefügeveränderungen führen, die ebenfalls die Wärmeleiteigenschaften beeinflussen und damit die Temperaturgradienten. Ein Beispiel hierfür ist die Bildung eutektischer Salzschmelzen.

Neben diesen unvermeidlichen Einflüssen gibt es vermeidbare bzw. gestaltbare Einflüsse auf die Temperaturbedingungen im Belag, die sich aus den Betriebsabläufen ergeben, also unter anderem aus der Feuerung/Feuerführung und der Online-Reinigung.

Und dies ist der Zusammenhang, der zwischen Prozessführung und Korrosion besteht.

Um die Korrosion zu minimieren sollten die aus dem Abgas auf den Belag einwirkenden Wärmemengen möglichst konstant sein, um die Beibehaltung stabiler Temperaturmili- eus im Belag zu ermöglichen. Umgekehrt, je dynamischer und je öfter sich Änderungen in den ausgekoppelten Wärmemengen ergeben, desto höher sind die Korrosionspoten- tiale. Es geht hier vor allem um die Zeiträume von Sekunden und Minuten, bis hin zu Stunden. Längerfristige Änderungen im Bereich von Tagen und Wochen sind weniger kritisch, da den stofflichen Systemen im Belag ausreichend Zeit gegeben ist, sich den Änderungen anzupassen und neue Gleichgewichtszustände zu bilden.

Die Betriebsführung hat somit die zusätzliche Aufgabe, die Temperaturbedingungen und die Temperaturgradienten im Belag möglichst konstant zu halten. Für die Strah- lungszüge bedeutet dies, die primäre (Rost) und sekundäre Feuerung so zu regeln, dass sich insbesondere keine Schieflagen und Strähnen ergeben. Ziel ist, auf den kurzen Zeitskalen eine möglichst gleichmäßige Wärmeauskopplung für alle Strahlungsheiz- flächen zu erzielen. Dies ist bei Abfällen, Ersatzbrennstoffen und vielen Biomassen nur eingeschränkt zu erreichen. Aber, die üblicherweise eingesetzten Regelungsparameter (unter anderem Dampfmenge, Sauerstoff, CO) beachten die Konstanz und Homogenität der Energiefreisetzung nicht, sondern folgen vorrangig den energetischen Zielsetzun- gen, der Prozesssicherheit und den Umweltanforderungen.

Korrosion | Werkstoffe

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Korrosion | Werkstoffe

Aus den vorherigen Ausführungen wird deutlich, dass, wenn man Korrosion und die daran geknüpften bedeutsamen betriebswirtschaftlichen Risiken, also Verfügbarkeit, Reisezeit, Instandhaltungsaufwand, mit in die Betriebsführung integrieren will, so müs- sen Informationen zur Wärmeverteilung ermittelt werden. Ein geeignetes online-Signal für die Einbindung der Korrosion in die Feuerungsregelung ist somit ein möglichst gutes Abbild der Wärmeauskopplung in den Strahlungszügen.

Bild 2: Rasterelektronenmikroskopaufnahmen einer Auswahl von Belägen aus dem Verdampfer- milieu thermochemischer Prozesse. Erkennbar sind starke Unterschiede in der Textur und dem Gefüge der dargestellten Beläge. Vier der sechs ausgewählten Beläge zeigen Anreicherungen von Bleisalzen (weiße Bereiche innerhalb des Belags), zum Teil als eutektische Salzschmelzen.

MAG = 56 X EHT = 20.00 kV

MAG = 56 X EHT = 20.00 kV

MAG = 250 X EHT = 20.00 kV

MAG = 200 X EHT = 20.00 kV MAG = 500 X EHT = 20.00 kV MAG = 300 X EHT = 20.00 kV 1 mm

1 mm

100 µm

100 µm 100 µm

200 µm

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Beim Laserspritzen wird der mit Hilfe eines Argon-Gasstromes zugeführte, pulver- förmige Beschichtungswerkstoff im Moment des Auftreffens auf die Bauteiloberflä- che mittels eines Laserstrahls aufgeschmolzen und bildet nach dem Erstarren eine homogene Schicht mit anforderungsspezifischen Eigenschaften.

Durch die thermische Energie des Aufschmelzvorganges erfolgt parallel ein metal- lurgischer Verbund mit der Oberfläche des Grundmaterials, der Unterwanderung oder Ablösung der Schicht verhindert.

Werkstofflegierungen, wie z.B. Inconel 625, Hastelloy C, Stellite 21 und SKWAM können mittels Laserspritzen verarbeitet werden und zeichnen sich durch eine hohe Homogenität und Gleichmäßigkeit sowie einen sehr geringen Fe-Anteil aus.

Das Verfahren ist somit in der Lage, die positiven Eigenschaften auftraggeschweiß- ter Plattierungen mit den Vorteilen thermisch gespritzter Schichten zu kombinieren.

Selbstverständlich lassen sich lasergespritzte IN625-Schichten mit herkömmlichen IN625-Auftragschweißungen kombinieren, um einen nahtlosen Übergang und Schutz zu bestehenden Flächen zu gewährleisten.

Ebenso ist die Kombination mit plasmagespritzten Schichten möglich, um eine möglichst große Flexibilität bei der Auswahl des geeigneten Korrosionsschutzes sicherzustellen.

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– Beschichtung von Membranwänden im Laserspritzverfahren –

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341 Effizienzsteigerung durch Einbindung thermochemischer Prozessparameter

Die Bereitstellung dieses online-Korrosionssignals kann, wie oben beschrieben, durch Thermoelemente erfolgen, die auf der Kesselaußenseite in Rohr-Steg-Kombination (Differenztemperatur) installiert werden. Alle von außen erreichbaren Kesselwände können mit Thermoelementen ausgestattet werden.

4. Die ausgekoppelte Wärmemenge als Informationsträger für eine optimierte online-Reinigung

Die Änderung bzw. Dynamik der Änderung von Temperaturniveaus und -gradienten im Belag ist auch eine Funktion der online-Reinigung – sofern vorhanden. In Analogie zu den oben gemachten Aussagen wird deutlich, dass eine möglichst konstante Wär- meauskopplung auf den Strahlungsheizflächen auch dadurch unterstützt wird, dass die online-Reinigung bereits im frühen Stadium der Belagsbildung eingesetzt wird und regelmäßig angewendet wird. Das Ziel muss sein, die Strahlungszüge sauber zu halten und nicht zu reinigen. Die online-Signale der Thermoelemente zur ausgekoppelten Wärmemenge sind für die Regelung der online-Reinigung gut geeignet, um einerseits ein Überreinigen zu verhindern, d.h. ein zu oft oder zu intensiv und andererseits die Bildung von dickeren Belägen, die die ausgekoppelte Wärmemenge dramatisch absinken lassen, zu verhindern. Denn die optimale Wärmeauskopplung in den Strahlungszügen ist der beste Schutz der Berührungsheizflächen vor Korrosion und Verschmutzung.

Die Signale der durch die Thermoelemente erfassten ausgekoppelten Wärmemengen dienen also in Bezug auf die Regelungsunterstützung der Feuerung/Feuerführung der Korrosionsminderung im gesamten Kessel und in Bezug auf die Regelungsunterstüt- zung der online-Reinigung insbesondere der Korrosionsminderung im Berührungsteil des Kessels.

5. Die ausgekoppelte Wärmemenge als Informationsträger für eine optimierte SNCR

Die online-Signale zur Erfassung der wirksamsten Orte der Eindüsung von Ammoni- umverbindungen zur nicht katalytischen Entstickung im Strahlungsteil des Kessels wer- den typischerweise durch Temperaturmessungen (unter anderem AGAM) bereitgestellt.

Durch die Verschärfung der gesetzlichen Vorgaben zur Vermeidung von Stickoxide- missionen wird die SNCR-Technik zunehmend an die Grenzen ihrer Möglichkeiten herangeführt. Es kann in diesem Zusammenhang auch zu einer erhöhten Dosierung der Ammoniumverbindungen kommen, verbunden mit erhöhtem Schlupf an Ammoniak.

Durch die Kombination des überschüssigen Ammoniaks mit dem HCl im Abgas im Bereich des Kesselendes ergibt sich ein wachsendes Potential der Deliqueszenzkor- rosion für kalte Bauteile, also ECO, LUVO und die Bleche der Abgasreinigung. Eine verbesserte Dosierung der Ammoniumverbindungen in den Strahlungszügen kann dazu beitragen, den Schlupf möglichst klein zu halten und damit auch die mit der SNCR-Technik verbundenen Korrosionsrisiken zu minimieren.

Korrosion | Werkstoffe

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Korrosion | Werkstoffe

Die online-Signale zur ausgekoppelten Wärmemenge sind ein direktes Abbild der Fluktuation des Energieinhalts des Abgases im Umfeld des Messortes (Rohr-Steg- Thermoelementpaare). Da sich die SNCR-Technik typischerweise oberhalb des Bereichs der feuerfesten Auskleidung befindet, sind die online-Signale auch kaum zeitverzögert, insbesondere auch dann, wenn Nickelbasislegierungen appliziert sind, denn darauf lagern sich meist nur dünne Beläge ab.

Zur Regelung der Eindüsorte und -mengen an Ammoniumverbindungen kann das online-Signal der ausgekoppelten Wärmemenge einen unterstützenden Beitrag leis- ten. Die Messorte der Thermoelemente sind entsprechend im Bereich der Düsen der SNCR-Technik anzuordnen.

Neben diesem unmittelbaren Beitrag zur Regelung der SNCR-Technik ergibt sich aus den oben beschriebenen Zusammenhängen zwischen einer möglichst homoge- nen Feuerung (Schieflagen, Strähnen usw.) und der Korrosionsminderung auch der Nebeneffekt, dass eine homogenere Feuerung auch die Wirkung der SNCR-Technik verbessert und den Schlupf an Ammoniak vermindert.

6. Schlussbemerkungen

Der vorliegende Beitrag zeigt auf, wie nicht genutzte Informationen für die Regelung der Prozesse in Kraftwerken eingesetzt werden können, am Beispiel der an allen Rohr-Steg- Wärmetauscherflächen anliegenden Information zur ausgekoppelten Wärmemenge.

Die Information ist systemimmanent vorhanden, kann ausgelesen werden – durch Thermoelemente, auch redundant ausgelegt – und ist kaum zeitverzögert verfügbar.

Die sich daraus ergebende unterstützende Einflussnahme auf Regelungen (Feuerung, online-Reinigung, SNCR) ist naheliegend. Aus dem Blickwinkel der Korrosion und Verschmutzung lassen sich unmittelbare Vorteile erkennen, mit betriebswirtschaftlich bedeutsamer Größenordnung.

Die bisher durchgeführten Tests mit den Thermoelementen an Strahlungsheizflächen in MVA zeigen zudem, dass auch ein sehr schnelles Signal zur Feuerleistungsregelung vorliegt, wenn die ausgekoppelte Wärmemenge unmittelbar oberhalb der Feuerfest- auskleidung, also typischerweise nach zwei Sekunden Abgasweg, gemessen wird. Die zwangsläufigen Verzögerungen bei den Regelungssignalen Dampfmenge bzw. Sauerstoff lassen sich so vermeiden und damit die Bedürfnisse der Feuerung schneller erkennen (Bild 3).

Auch dies kann zu einer Vergleichmäßigung der Feuerung und der Wärmeauskopp- lung beitragen, als übergeordneter Effekt, der auch der Korrosionsminderung dient.

Diese Nutzungsoptionen des Signals der ausgekoppelten Wärmemenge stehen im Wettbewerb zu ähnlich schnellen Regelungsgrößen mittels Kameras und ähnliche.

Hier ist sicherlich auch die Frage der Kosten, der Verfügbarkeit und der Schnelligkeit der gegebenen technischen Alternativen abzuwägen.

Aus Sicht der Autoren sind die technischen Voraussetzungen zur Anwendung der Thermoelement-Technik aus den Sonden hin zu den Kesseln ausgereift vorhanden.

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343 Effizienzsteigerung durch Einbindung thermochemischer Prozessparameter

Bild 3: Vergleichende Betrachtung der im Bereich der Oberkante Feuerfestzustellung installierten Temperatursensoren (rotes Kreuz) mit der am Kesselende installierten Sauerstoffmessung (blaues Kreuz). Die Diagramme zeigen die aufgezeichneten Messdaten, aufgetragen über die Zeit (linke y-Achse in Kelvin der gemessenen Differenztemperatur, blaue Kurve;

rechte y-Achse in Vol.-%, rote Kurve). Das obere Diagramm stellt die Daten wie gemessen dar. Das untere Diagramm zeigt, dass durch Anpassung des Zeitversatzes eine exakte Überlagerung der gegenläufigen Signale erreicht wird. D.h. das Signal der Temperatur- sensoren ist in diesem Fall etwa zwanzig Sekunden schneller als das Sauerstoffsignal.

Temperaturdifferenz

Temperaturdifferenz Sauerstoffgehalt

Sauerstoffgehalt

Korrosion | Werkstoffe

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Korrosion | Werkstoffe

Die Implementierung dieser Signale in Regelungskulissen ist der nächste notwendige Schritt, um die möglichen Vorteile dieser Technik ausloten zu können.

Unter Einbindung und Mitwirkung der Anforderungen und Erfahrungen zum Bei- spiel von Anlagenbauern, System- und Komponentenlieferanten und nicht zuletzt von Anlagenbetreibern bietet sich eine Vielzahl von Optimierungsstrategien, die die Autoren mit Ihrer Erfahrung aus der Sensorik unterstützen können und wollen. Sie verstehen sich an dieser Stelle in erster Linie als Dienstleister für die oben genannten Ansprechpartner.

7. Literatur

[1] Kaiser, M.; Schneider, D.; Brell, J.; Kuttner, T.; Spiegel, W.: Temperature-Range-Probe (TRP):

Korrosion erkennen, vermindern, vermeiden. In: Beckmann, M.; Hurtado, A. (Hrsg.): Kraft- werkstechnik 2016 Strategien, Anlagentechnik und Betrieb, S. 381-393. Verfügbar unter www.

chemin.de

[2] Kaiser, M.; Schneider, D.; Brell, J.; Molitor, D.; Kuttner, T.: Effizienzsteigerung – Anwendung der Temperature–Range-Probe zur Optimierung der Werkstoffwahl in Kraftwerken. In: VGB Powertech, Ausgabe 10/2015, S. 53-58.

[3] Magel, G.: Get to Know the Corrosion Mechanisms in Waste-to-Energy Plants. In: Thomé- Kozmiensky, E.; Thiel, S.; Winter F.; Juchelková, D. (Hrsg.): Waste Management, Volume 7 – Waste-to-Energy. Neuruppin: TK Verlag Karl Thomé-Kozmiensky, 2017, S. 501-513. Verfügbar unter www.chemin.de

[4] Magel, G.; Herzog, T.; Müller, W.; Schmidl, W.; Spiegel, W.: Get to know the corrosion mecha- nisms in power plants. Vortrag: EPRI International Conference on Corrosion in Power Plants, San Diego, California: 2015. Verfügbar unter www.chemin.de

[5] Pohl, M.; Wen, T.: Effizienzsteigerung durch modellbasierte Betriebsdatenanalyse. In: Thiel, S.;

Thomé-Kozmiensky, E.; Quicker, P.; Gosten, A. (Hrsg.): Energie aus Abfall, Band 15. Neuruppin:

Thomé-Kozmiensky Verlag GmbH, 2018, S. 345-357

[6] Spiegel, W.; Schneider, D.; Kaiser, M.; Molitor, D.; Brell, J.; Kuttner, T.: Korrosionsschutz und Werkstoffwahl in Abfallverbrennungsanlagen, Ersatzbrennstoff-Kraftwerken und Biomassean- lagen. In: Thomé-Kozmiensky, K.J.; Beckmann, M. (Hrsg.): Energie aus Abfall, Band 12. Neu- ruppin: TK Verlag Karl Thomé-Kozmiensky, 2015, S. 223-240. Verfügbar unter www.chemin.de

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Vorwort

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Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.dnb.de abrufbar

Stephanie Thiel, Elisabeth Thomé-Kozmiensky, Peter Quicker, Alexander Gosten (Hrsg.):

Energie aus Abfall, Band 15

ISBN 978-3-944310-39-8 Thomé-Kozmiensky Verlag GmbH

Copyright: Elisabeth Thomé-Kozmiensky, M.Sc., Dr.-Ing. Stephanie Thiel Alle Rechte vorbehalten

Verlag: Thomé-Kozmiensky Verlag GmbH • Neuruppin 2018

Redaktion und Lektorat: Dr.-Ing. Stephanie Thiel, Elisabeth Thomé-Kozmiensky, M.Sc., Dr.-Ing. Olaf Holm

Erfassung und Layout: Ginette Teske, Sandra Peters, Janin Burbott-Seidel,

Claudia Naumann-Deppe, Cordula Müller, Anne Kuhlo, Gabi Spiegel Druck: Universal Medien GmbH, München

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