Sekundärmaßnahmen

Durch Primärmaßnahmen sind Stickoxidminderungsgrade von bis zu 30 % möglich. Dennoch sind sie nicht immer ausreichend, um die strengen Anforderungen für die Luftreinhaltung zu erfüllen. Deshalb mussten weitere Techniken entwickelt werden, die man als Sekundärmaßnahmen bezeichnet. Die zwei wesentlichen technischen Verfahren sind das SCR-Verfahren und das SNCR-Verfahren.

SCR-Verfahren

Beim SCR-Verfahren, dem selektiven katalytischen Reduktionsverfahren, wird Ammoniak (NH₃) in den Rauchgasstrom eingedüst, was bewirkt, dass sich die Stickoxide in Stickstoff (N₂) und Wasser (H₂O) umwandeln. Diese chemische Reaktion wird durch einen Katalysator beschleunigt. Um eine Entstehung von Ammoniumsalzen zu verhindern, die die Katalysatorporen verstopfen würden, erfolgt der Betrieb der Katalysatoren bei Temperaturen von über 320 °C. Oberhalb dieser Temperatur entstehen diese Salze nicht.

Bei den in Deutschland zur Zeit installierten DENOX-Anlagen handelt es sich fast ausschließlich um Nachrüstungen. Dabei sind natürlich Fragen des verfügbaren Platzes und des Kesselstillstands für die Zeit der Montage von Bedeutung. Grundsätzlich gibt es zwei Möglichkeiten der Anordnung.

Man kann den Katalysator vor dem Luftvorwärmer (LUVO) und damit auch vor dem Elektrofilter für die Entstaubung platzieren. Dies ist die so genannte "high-dust"-Schaltung. Sie hat den Vorteil, dass die Rauchgase bereits die notwendige Temperatur aufweisen. Allerdings sind die Rauchgase in diesem Fall noch nicht entstaubt, was nachteilig für den Katalysator sein kann.

Wird der Katalysator nach dem Elektrofilter angeordnet, die so genannte "low-dust"-Schaltung, ist der Rauchgasstrom bereits entstaubt, es ist allerdings eine Wiederaufheizung der bereits abgekühlten Rauchgase notwendig.

SNCR-Verfahren

Beim SNCR-Verfahren, dem selektiven nichtkatalytischen Reduktionsverfahren, wird kein Katalysator verwendet. Ammoniak oder Harnstoff wird über Düsen dem Feuerraum zugeführt. Auch hierbei werden die Stickoxide in Stickstoff und Wasser umgewandelt. Je nach Lastbereich, in dem das Kraftwerk gerade arbeitet, muss der Ort der Eindüsung variiert werden, je nachdem, wo gerade das Temperaturoptimum von 850 bis 1 000 Grad Celsius liegt. Dieses Verfahren bedarf einer ausgefeilten Regelung.

Zurzeit werden auch noch zwei Varianten simultaner Abscheideverfahren eingesetzt, wobei Schwefeldioxid- und Stickoxidemissionen in unmittelbar aufeinander folgenden Verfahrensschritten gemindert werden.

Beim Aktivkoks-Verfahren wird das entstaubte und von SO₂ befreite Rauchgas mit Ammoniak besprüht und durch eine Aktivkoks-Schüttung geführt. Unter katalytischer Wirkung des Kokses bilden sich aus den Stickoxiden N₂ und H₂O. Diese Reaktion läuft in einem Temperaturbereich zwischen 80 und 150 °C ab.

Beim DESONOX-Verfahren wird noch vor dem Luftvorwärmer das Rauchgas in einem Heißgas-Elektrofilter bei 350 bis 450 °C entstaubt. Danach wird Ammoniak zur NO_X-Minderung eingedüst, die in einem Katalysator erfolgt. Dort entstehen ebenfalls Stickstoff und Wasser.