Aus alt wird neu

Bernd Klüh

Bei der Verbrennung von Braunkohle werden abhängig von der Kohlequalität große Mengen Schwefeldioxid, Stickoxide, Staub, Kohlenmonoxid sowie organische Verbindungen freigesetzt, die in nachgeschalteten Reinigungsschritten aus der Abluft entfernt werden. Die Rauchgasentschwefelung hat die Aufgabe, das in den Verbrennungsabgasen enthaltene Schwefeldioxid in unschädlichere Stoffe umzuwandeln. Der EU-Grenzwert für SO2 bei Großfeuerungsanlagen liegt zwischen 2000 (bei 50-MW-Kraftwerken) und 400 mg/m³ (bei größer als 500-MW-Kraftwerken). Das Kalksteinwaschverfahren ist das weltweit am häufigsten eingesetzte Entschwefelungsverfahren. Bei der Reinigung von Rauchgasen durch kalziumhaltige Fällungsmittel fällt Gips an, der weiterverarbeitet wird. Schwefeldioxid (SO2) wird in einer Absorptionsstufe zu Kalziumsulfit (CaSO3) und in einer Oxidationsstufe zu Kalziumsulfat-Dihydrat (CaSO4 x 2 H2O) umgesetzt. Einer der nachfolgenden Verfahrensschritte ist die Gipsentwässerung. Hierfür haben sich zwei unterschiedliche Maschinentypen durchgesetzt: kontinuierlich arbeitende Bandfilter und diskontinuierlich arbeitende Zentrifugen. Wenn niedrige Restfeuchten, geringer Platzbedarf, reduzierte Energiekosten sowie hohe Zuverlässigkeit und Flexibilität bei sicherem Betrieb gefordert sind, sind die von KMPT hergestellten Krauss-Maffei-Vertikalzentrifugen in der Gipsentwässerung erste Wahl.

Im Rahmen einer Kraftwerkserweiterung hat sich ein großer polnischer Kraftwerksbetreiber entschieden, Vertikalzentrifugen für die Gipsentwässerung einzusetzen. In den letzten drei Jahren wurden in Summe 18 Krauss-Maffei-Vertikalzentrifugen VZU 160/6,3 G von KMPT geliefert und in Betrieb genommen. Im Zusammenhang mit der Kraftwerkserweiterung wurde die Modernisierung einer bestehenden Entwässerungsstufe in einem älteren Kraftwerksblock vergeben. Ziel hierbei war es, die geforderten Schadstoffgrenzwerte mit einer dauerhaft hohen Zuverlässigkeit zu erreichen. KMPT stellte sich der Herausforderung, 18 Vertikalzentrifugen, die vor 15 Jahren von einem englischen Marktbegleiter geliefert wurden, zu modernisieren. Aufgrund fehlender Konstruktionszeichnungen und nicht vorhandener Stücklisten der Wettbewerbsmaschinen war die große Erfahrung und das hohe Detailwissen speziell bei Gipsentwässerungszentrifugen für das durchzuführende Reengineering ein entscheidender Faktor. Da die bestehende Entwässerungsstufe weiter betrieben werden musste und deshalb nur Losgrößen von jeweils zwei Zentrifugen zur Modernisierung simultan aus dem laufenden Betrieb herausgenommen werden konnten, hatte das Projekt eine Laufzeit von 1,5 Jahren. Das Konzept der Modernisierung umfasste Aufarbeitungsmaßnahmen von Maschinenkomponenten, die in der 15-jährigen Betriebszeit entsprechend verschlissen waren, und Neuteile, die neben der Ersatzfunktion auch eine technologische Optimierung darstellten. So wurde beispielsweise die angegriffene Gummierung der Zentrifugengehäuse komplett entfernt, die Stahlkörper mechanisch bearbeitet und eine neue Gummierung aufgebracht, eine Kombination einer Hartgummierung und einer Weichgummierung an Stellen, die besonders hohem Verschleiß ausgesetzt sind. Natürlich wurden die nicht produktberührten äußeren Flächen mit einem neuen Anstrich versehen. Repariert wurden ebenfalls sämtliche Füll-, Wasch- und Spüleinrichtungen. Ebenso wurden die Hauptantriebsmotoren, die Schälarme und Füllstandskontrollen generalüberholt. Die vor 15 Jahren gelieferten gummierten Filtrationstrommeln, die Herzstücke der Zentrifugen, waren extrem verschlissen, sodass man sich für Trommeln aus massivem Edelstahl entschied. Obwohl die Investition in Edelstahltrommeln im Vergleich zu neuen gummierten Trommeln höher war, konnte die nachhaltige Zuverlässigkeit dieses Konzeptes überzeugen. Der Verschleiß der Edelstahltrommeln ist vernachlässigbar klein und die Wartungsfreundlichkeit gerade beim Filtertuchwechsel hoch. Bei einer gummierten Trommel kann durch mechanische Eingriffe sowie aufgrund der abrasiven Eigenschaften der Gipssuspension eine Beschädigung der Gummierung auftreten.

Die Trommeln wurden mit dem bewährten Krauss-Maffei-Filtrationselement, bestehend aus Stützgewebe, Filtertuch und Spannringen, bestückt. Komplett neu sind auch die Feststoffschieber aus Polypropylen. Hier wurde das Design an die bestehenden baulichen Geometrien angepasst. Die Feststoffschieber, die unterhalb der Zentrifugen installiert sind, haben die Aufgabe, den trockenen ausgeräumten Filterkuchen (Gips) von möglichen Befeuchtungen während des Prozesses zu trennen bzw. davor zu schützen. Hauptvorteil ist die geschlossene Konstruktion, die eine erhöhte Sicherheit bietet, und das geringe Gewicht des Schiebers. Anbackungen von Feststoff an Übergangsstücken und das damit verbundene manuelle Abreinigen wurde durch das Installieren von pneumatisch betriebenen Klopfern vermieden. Da eine Zentrifuge manchmal (meistens durch ungleichmäßige Befüllung der Suspension in der Trommel) unwuchtig betrieben wird, ist es zweckmäßig Vibrationen möglichst zu absorbieren und nur geringe Reststörkräfte an das Fundament weiterzugeben. Deshalb wurden die vorhandenen Schwingungselemente durch eine neue Schwingungsisolation ersetzt. Um die Maschinenvibrationen auch besonders beim Durchfahren der Resonanzdrehzahlen klein zu halten, sind pro Zentrifuge vier speziell ausgelegte Federelemente mit integrierten Visco-Dämpfern geliefert worden. Die modernisierten Zentrifugen haben trotz ihrer Laufzeit hinsichtlich Aufarbeitungen und Technologieverbesserung einen entsprechenden Mehrwert erhalten und konnten die Verfügbarkeit deutlich erhöhen. Selbstverständlich wurden für alle Modernisierungsarbeiten die gleichen Gewährleistungszeiten wie für Neumaschinen gegeben. Das Modernisierungsprojekt hatte die Hauptaufgabe, den laufenden Betrieb nicht zu stören. Damit wurden hohe Ansprüche an die Flexibilität aller Beteiligten gestellt. Die erfahrenen Techniker des KMPT-Kundendienstes haben diese Aufgabe mit Unterstützung von Hilfskräften des Betreibers zur vollsten Zufriedenheit des Kunden gelöst.

cav 400

Zentrifugentechnik

Gipszentrifuge

REA-Gips

Literatur