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Projekt LowVolTechExport

EU-Projekt: Minimising the Impact of Nitrogen Oxide Reduction Technology on Operability and Performance (MINORTOP)

Problemstellung:

Bei der Kohlenstaubverbrennung sind Stickoxide (NOx) neben Schwefeldioxid, Kohlenmonoxid und Stäuben einer der wichtigsten Schadstoffe. Ziel ist es, die Bildung von Stickoxiden schon im Brennraum durch Anpassung von Luftzahlen, Verbrennungsführung, Brennraumgeometrie etc. (Primärmaßnamen) zu minimieren. In Europa ist das Thema NOx-Reduzierung derzeit besonders aktuell, da durch die EU-LCP Direktive (Large Combustion Plants) die Grenzwerte ab 2008 auf 500 mg/Nm³ gesenkt werden (in Deutschland gelten schon seit längerem 200 mg/Nm³). Daher besteht großes Interesse an Technologien, die ein Erreichen des Grenzwertes allein durch Primärmaßnahmen ermöglichen und den Einsatz von kostenintensiven Sekundärmaßnahmen (NSCR, SCR) vermeiden helfen.

Für folgende Maßnahmen wurde in anderen Projekten NOx-Reduktions-potential nachgewiesen:

  • Low-NOx-Burner (LNB): Brenner, die auf Grund spezieller Verbrennungsfüh­rung zu geringerer NOx-Bildung führen.

  • "Deep Staging" mit "Overfire air" (OFA) und Reburning mit OFA: In beiden Verfahren wird eine Zone mit reduzierenden Bedingungen im Kessel erzeugt. Diese Bedingungen werden zum einen durch die Brennstoff/Luft-Stufung konventioneller Brenner (Deep Staging) und zum anderen durch eine zweite Brennerzone (Reburning) erreicht. In dieser Zone kann ein Großteil der Stickoxide und dessen Vorläufer-substanzen Zyanwasserstoff (HCN) und Ammoniak (NH3) zu molekularen Stickstoff (N2) oxidiert werden. Der Ausbrand erfolgt nach der Zugabe der Ausbrandluft (OFA). Die Skizze zeigt ein Verfahrensschema zum Reburning-Prozess.





LNBs sind weit verbreitet und langjährige Betriebserfahrung ist vorhanden. Das NOx-Minderungspotential reicht jedoch nicht aus und es besteht die erhöhte Gefahr der Brennerverschlackung. Deep Staging und Reburning können zu erhöhten Verschlackungs- und Korrosionsproblemen führen. Ferner besteht die Gefahr einer verminderten Brennstoffausnutzung. Des weiteren liegen zu beiden Verfahren keine aussagekräftigen Langzeiterfahrungen vor.


Ziel des Projektes:

Im Rahmen des Projektes soll untersucht werden, durch welche Maßnahmen bei der Brennstoffauswahl, der Verbrennungsführung und Brennraumgestaltung die negativen Auswirkungen (Verschlackung, Korrosion, sinkende Brennstoffausnutzung) oben genannter Methoden minimiert werden können. Weiter soll der Einfluss von Biomassezufeuerung auf Stickoxidemissionen, Verschlackungs- und Korrosionsneigung und Brennstoffausnutzung ermittelt werden.