Erhöhte Sicherheit

Dr. Boris Gibbesch

Das Braunkohlekraftwerk Niederaußem wird von der RWE Energie AG betrieben und leistet fast 4000 MW. Die Reinigung der Verbrennungsgase erfolgt in speziellen Reinigungswäschern mit entsprechendem Nassverfahren, die Entschwefelung mittels Kalkmilch, die im Gegenstrom zum Abgas in einem feinen Nebel versprüht wird. Aufgrund starker Verschleißerscheinungen mussten die Gummierungen in der Anlage unter hohem Aufwand erneuert werden. Bei dieser Sanierung wurden die Stahlwäscher mit einem Durchmesser von 20 m und einer Höhe von 40 m innen neu gummiert und die Rohrleitungen aus gummiertem Stahl komplett durch Düsenrohre aus Polypropylen ersetzt.

Die KTW GmbH & Co. KG aus Ransbach-Baumbach stellt diese Düsenrohre mit Simona PP-H 100 AlphaPlus, einem homopolymeren Polypropylen (PP), her. Das Material bietet eine hohe chemische Widerstandsfähigkeit, eine mechanische Stabilität bis zu 100 °C, eine hohe Abrasionsfestigkeit und einen reduzierten Fließwiderstand.

Die Düsenlanzen – also die Rohre, die im Stahlwäscher die Kalkmilch versprühen – bestehen aus Rohren mit abgestuftem Durchmesser, damit die Düsen über die gesamte Länge der Rohre mit nahezu konstantem Druck beaufschlagt werden. Die Durchmesserreduzierung erfolgt in bis zu vier Stufen. Die Reduzierungen sind exzentrisch angeordnet, damit in der Sohle der Fließwiderstand reduziert wird. Zur Stabilisierung der Abgänge mit den schweren Düsen wurden zwischen zwei sich gegenüberliegenden Abgängen Stabilisierungsstege eingeschweißt. Die Stege gewährleisten, dass die Düsen dauerhaft ihre Position auch bei einer Temperatur von 70 °C halten können.

Zunächst wurden die Düsenlanzen durch ein Mannloch in Bodennähe des Stahlwäschers in den Behälter gebracht, um sie anschließend per Flaschenzug in die Düsenebenen in Höhe von 28 m hochziehen zu können. Als Auflage der Rohre dienten die vorhandenen Stahlträger. Zusätzlich wurden Axialverstärkungen bei den Rohren vorgesehen, bei denen aufgrund des kleinen Durchmessers Durchbiegungen zu erwarten waren. Flansche sorgen für die feste Verbindung der Düsenlanzen mit den Versorgungsleitungen.

Die Lagerung und Fixierung der Rohre erfolgte mit speziellen U-Profilen aus PP-Plattenmaterial, die an die T-Träger mittels PP-Bolzen befestigt wurden. Mit einem U-Profil als Schloss, das am unteren U-Profil fest verschweißt wurde, konnte die axiale Bewegung der Rohre gewährleistet werden. Am Ende der Düsenrohre wurden Schiebelager eingefügt, um Spannungen durch thermische Dehnung zu vermeiden.

Die in der KTW-Werkstatt vorgefertigten Einzelrohre wurden mittels spezieller Steckmuffen miteinander verbunden und mit Sicherheitsbolzen gegen Axialkräfte gesichert.

Nach etwa zwei Wochen konnte das gesamte Gerüst entfernt werden und die Tropfenabscheider aus PP-H 100 oberhalb der Düsenebenen montiert werden. Kurz darauf erfolgte die Wiederinbetriebnahme der Anlage.

cav 424

Das von Simona entwickelte PP-H 100 AlphaPlus ist ein homopolymeres Polypropylen (PP). Das Polypropylen bietet dem Anwender neben einer erhöhten Zähigkeit eine deutlich verbesserte Steifigkeit, bei 100 °C beispielsweise mehr als doppelt so hoch als die des b-nukleierten PP. Darüber hinaus bleibt die Zähigkeit gegen Schlagbeanspruchung auch bei tiefen Temperaturen erhalten. Dies erleichtert das Handhaben bei Temperaturen bis zu 0 °C. Die mit diesem Kunststoff gefertigten Rohre erreichen Oberflächenrauigkeitswerte Ra der Rohre von 0,4 Nm. Dies bedeutet eine klare Verbesserung, insbesondere bei größeren Durchmessern. Grund hierfür ist die gleichmäßige feine Gefügestruktur an den medienführenden Rohrinnenflächen. Die hohe Zähigkeit und die geringe Rauigkeit wirken sich in zweifacher Weise positiv auf die chemische Widerstandsfähigkeit aus. Die minimierte Rauigkeit reduziert die Angrifffläche. Somit erfolgt ein möglicher Angriff der Oberfläche wesentlich langsamer. Die Standzeit nimmt zu, Reparaturen reduzieren sich und ein optimaler Betrieb der Rohrleitung ist gegeben. Auch wird die Gefahr der Spannungsrissbildung minimiert. Besonders in kritischen Zonen wie Schweißnähten und Festpunkten, in denen innere oder von außen aufgeprägte Spannungen auftreten, ist die Widerstandsfähigkeit im Kontakt mit spannungsrissfördernden Chemikalien deutlich erhöht. Außerdem reduzieren sich die Spannungsspitzen in den Schweißwülsten.

GKV – Gesamtverband Kunststoffverarbeitende Industrie e.V.

KTW GmbH & Co.KG, Ransbach-Baumbach