Impaktormessungen ermöglichen umfassende Analytik
Newsletter 02.09.2016 - Um Emissionen in Kraftwerken so gering wie möglich zu halten, sind regemäßige Messungen des Rauchgases erforderlich. Fraunhofer UMSICHT verfügt über eine große Expertise auf dem Gebiet und untersuchte das Rauchgas im Gemeinschaftskraftwerk Schweinfurt mittels Impaktormessungen.
In dem Kraftwerk kommen als Brennstoffe in einem Teil Müll, in einem anderen Teil Kohle zum Einsatz. Für den Müllteil wird die SNCR-Technologie (Selective Non Catalytic Reduction) zur Entstickung verwendet, weitere Prozessschritte sind Multizyklon, Sprühtrockner, Gewebefilter sowie Wäscher für die weitere Reinigung des Rauchgases. Im Kohleteil besteht der Reinigungsprozess aus der SNCR-Technologie, dem Zyklon, der Trockensorption und dem Gewebefilter.
»Wir wollen die Emissionen unseres Kraftwerks, trotz der ohnehin hohen Standards, so gering wie möglich halten. Durch die Messungen erhalten wir einen noch detaillierteren Einblick in die Vorgänge in unserer Rauchgasreinigung« zeigt sich Dr.-Ing. Ragnar Warnecke, Leiter des Kraftwerks, zufrieden mit der Arbeit von Fraunhofer UMSICHT.
Erfassung der Partikelgrößenverteilung und weitergehende Analytik möglich
Sowohl im Müll- als auch im Kohleteil führte das Team von Fraunhofer UMSICHT, Standort Sulzbach-Rosenberg Messungen entlang des Rauchgasweges mit Hilfe von Niederdruckkaskadenimpaktoren durch. »Die Messung mit einem Impaktor ermöglicht nicht nur die Erfassung der Partikelgrößenverteilung, sondern aufgrund der sammelnden Probenahme auch eine umfassende, weitergehende Analytik«, erklärt Martin Meiller, Abteilung Thermische Verfahren. Dadurch sind auch Untersuchungen zur Morphologie und der chemischen Zusammensetzung der Partikel im Anschluss möglich. Bei einem Impaktor handelt es sich um ein Staubmessgerät zur Bestimmung der Partikelgröße und Partikelgrößenverteilung im Rauchgas. Das Partikelspektrum erstreckt sich von 0 nm bzw. 30nm bis 10 µ. Ein Impaktor besteht aus zwei kollinearen Platten: Eine agiert als Sammeloberfläche für Partikel, und die andere hat zur Regulierung der Durchflussgeschwindigkeit eine oder mehrere kleine Düsen.
»Die Impaktormessungen im Gemeinschaftskraftwerk Schweinfurt GKS nahmen wir an je einer Linie im Müll- und Kohleteil und je drei verschiedenen Stellen im Rauchgasweg bis zum Kamin vor«, führt Martin Meiller aus. »Zusätzlich fand im Kohleteil eine Messung nach der Entschwefelung und im Müllteil nach dem Multizyklon statt«. Die generierten Proben wertete das Team rund um Dr. Robert Daschner, Leiter der Abteilung Thermische Verfahren, gravimetrisch aus und analysierte sie anschließend mit Hilfe des Rasterelektronenmikroskops sowie mittels energiedispersiver Röntgenspektroskopie. Zusätzlich wurden Messungen während des Rußblasens durchgeführt, einem Vorgang zur Reinigung der Anlage. Die Messungen zeigten, dass sich trotz einer Erhöhung der Rohgaskonzentration die Partikelkonzentration bereits nach dem Zyklon wieder normalisierte. Weitere Messungen zur Untersuchung der Direktentschwefelung sollen im Herbst des Jahres 2016 folgen.