Keine Chance für Korrosion

Dank des Einsatzes von Alwaflon-Fluorkunststoffrohren, die auf Teflon-PTFE basieren, und einer Fluorkunststoffinnenauskleidung widerstehen Wärmetauscher von WallsteinIngenieur GmbH dem Angriff hoch korrosiver Medien, die bei der Abkühlung von Rauchgasen bis weit unter den Säuretaupunkt freigesetzt werden. Ein aktuelles Anwendungsbeispiel sind die Gas-Gas-Wärmetauscher (GGH) in der Rauchgasentschwefelung der Waste-to-Energy-Müllverbrennungsanlage im chinesischen Laogang Nanhui bei Shanghai, die mit einer Kapazität von 4 x 750 t Hausmüll pro Tag zu den weltweit größten ihrer Art gehört. Dort sind seit Juni 2012 vier solcher Wärmetauscher unter anspruchsvollen Bedingungen im störungsfreien Dauerbetrieb. Die Müllverbrennungsanlage ist auf die Erzeugung einer elektrischen Leistung von 60 MW ausgelegt und – erstmals in China – mit einer Rauchgasreinigung ausgestattet, die nach dem Nassverfahren arbeitet. Damit erfüllt sie die hohen Anforderungen der EC-Direktive 2000/76/EC, die deutlich strengere Grenzwerte setzt als die aktuellen chinesischen Normen. Die vier GGH von Wallstein sind im Bereich der nassen Rauchgasreinigung eingesetzt, wo sie die Temperatur der gereinigten und abgekühlten Rauchgase wieder deutlich anheben, um Korrosion an den nachfolgenden Bauteilen, wie Rauchgaskanälen und Kamin, sicher zu vermeiden.

Jede dieser vier allseits korrosionsfest ausgerüsteten Linien besteht aus zwei Modulen mit 8 m langen Alwaflon-Rohren mit einem Durchmesser von 52 mm. Im Betrieb werden diese Rohre von den ungereinigten, rund 170 °C heißen Rauchgasen durchströmt und auf 108 °C abgekühlt, bevor sie in den Wäscher geleitet werden. Die gereinigten Rauchgase verlassen den Waschprozess vollständig wasserdampfgesättigt und treten mit einer Temperatur von rund 60 °C wieder in den Gas-Gas-Wärmetauscher ein. Dort umströmen sie die Rohre und werden dabei bis zum Verlassen des Wärmetauschers auf rund 120 bis 125 °C aufgeheizt.

Für den Einsatz der Alwaflon-Fluorkunststoffrohre sprechen vielfältige Vorteile. Sie sorgen für eine langzeitig störungsfreie Verfügbarkeit der Anlage aufgrund der Korrosionsbeständigkeit, unter anderem gegen Salzsäure (HCl), Flusssäure (HF), Schwefelsäure (H2SO4) sowie stark ätzende Kondensate, die bei der Verbrennung von fossilen Brennstoffen oder verschiedenen Müllzusammensetzungen entstehen. Darüber hinaus bieten sie eine hohe Temperaturwechselbeständigkeit sowie gute Wärmeübergangseigenschaften. Vorteilhaft ist auch der geringe zeitliche Aufwand für Reinigungszyklen, die zudem dank der Antihafteigenschaften von Teflon nur selten erforderlich sind.

Der Betreiber suchte nach einem erfahrenen Partner mit lokaler Präsenz. Wallstein erfüllte beide Anforderungen. In seinem Bereich für industrielle Wärmerückgewinnung baut das Unternehmen seit über 25 Jahren sehr erfolgreich Wärmetauschersysteme für Kraftwerke und Müllverbrennungsanlagen und kann entsprechend vielfältige Referenzen vorweisen. Zudem ist es seit 2012 mit der Wallstein Thermal Technology (Beijing) Co., Ltd. vor Ort aktiv. Mit einem Büro in Beijing und einer Fertigung südöstlich von Beijing verfügt Wallstein dort über ein gut ausgebildetes Team von Spezialisten sowie über die gesamte Fertigungskette, die von der Extrusion der Alwaflon-Fluorkunststoffrohre bis zur Montage der fertigen Wärmetauschermodule reicht.

Aufgrund der guten Erfahrungen mit dem Einsatz von Alwaflon in den GGH-Systemen in Laogang hat die Shanghai Environment Group den Einsatz solcher Wärmetauscher auch für die Müllverbrennungsanlagen in Fengxian (2 x 500 t/d Hausmüll) und Songjiang Tianma (4 x 500 t/d) spezifiziert, deren Inbetriebnahme für Dezember 2015 geplant ist. Darüber hinaus hat auch die chinesische Guangda-Gruppe, Grantop, solche GGH-Systeme für die geplante, auf 4 x 750 t/d ausgelegte Müllverbrennungsanlage in Hangzhou Jiufeng geordert.

Das System Alwaflon ist eine Gemeinschaftsentwicklung der Partnerunternehmen Wallstein, Chemours und der niederländischen Fluortubing. Dabei bezeichnet die Marke Alwaflon das Zusammenwirken des chemisch nahezu inerten Fluorkunststoffs Teflon und der darauf abgestimmten Verarbeitung. Kennzeichen sind eine besonders hohe Gebrauchstemperatur von bis zu 260 °C bei einer ebenfalls hohen Vicat-Erweichungstemperatur von 130 bis 140 °C, verbunden mit hoher Biegewechselfestigkeit und Spannungsrissbeständigkeit. Bestimmte Anwendungen werden erst aufgrund der außergewöhnlich hohen Langzeitbeständigkeit gegen die Kombination aus Innendruck und hohen Temperaturen möglich.

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Geschäftsführender Gesellschafter,Wallstein Ingenieur