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Bei einem Kohlekraftwerk darf der Staubgehalt bis zu 20
mg/m3 betragen. Das bedeutet, dass Abscheidungsgrade
von über 99 % erreicht werden müssen.
Bereits vor In-Kraft-Treten der Großfeuerungsanlagen-Verordnung
in Deutschland waren die Staubemissionen aufgrund der konsequenten
Anwendung von Elektroentstaubern in den meisten Kraftwerken auf ein
Mindestmaß zurückgegangen. Bereits 1984 lag das Emissionsniveau
bei nur noch ca. 66 000 t Staub. Die Staubemissionsfracht verringerte
sich im Jahre 1997 auf rund 7 400 t. Der Anteil der Kraftwerksbetreiber
an der gesamten Staubemission beträgt heute lediglich 2 %.
Im Wesentlichen gibt es drei technische Verfahren zur Rauchgasentstaubung:
elektrische Entstauber, Fliehkraftabscheider und filternde
Gewebeentstauber.
Elektrische Entstauber
Die Anwendung von Elektroentstaubern hat eine lange Tradition. Bereits
in den 20er-Jahren wurden sie in Kohlekraftwerken eingesetzt. Mit
dieser Technik sind Staubabscheidungsgrade von über 99,8
% erreichbar, andererseits werden auch kleinste Partikel abgeschieden,
bis zu einer Korngröße von weniger als 1 tausendstel Millimeter.
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Der Entstauber, auch Elektrofilter genannt, besteht aus einem
System von zahlreichen Metallplatten, den Niederschlagselektroden.
Dazwischen befinden sich profilierte Metallschienen in Form von Gittern,
die Sprühelektroden. An den Sprühelektroden liegt
der negative Pol einer hohen Gleichspannung von bis zu 80 kV.
Die Niederschlagselektroden sind geerdet und bilden den positiven
Pol. |
Das starke elektrische Feld zwischen Gittern und Platten bewirkt
eine Sprühentladung, durch die die Staubpartikel elektrisch negativ
geladen werden. Dadurch wandern sie zu den positiv geladenen Niederschlagselektroden.
Ein ständig arbeitendes Klopfwerk bringt die Niederschlagselektroden
zum Vibrieren, wodurch sich der Staubbelag löst und in den Ascheabzug
fällt.
Die Abmessungen der Elektroentstauber sind beträchtlich und mit
mittleren Wohnhäusern vergleichbar. Der Energiebedarf dagegen
ist relativ gering.
Fliehkraftabscheider |
Ein Fliehkraftabscheider ist ein als Zyklon ausgebildeter
Entstauber, der die Zentrifugalkraft ausnutzt. Der Rauchgasstrom
wird in einem runden Gehäuse in Rotation versetzt, wobei die
Staubteilchen an die Wand geschleudert werden. Dort rutschen sie nach
unten ab und fallen am verjüngten Ende des Zyklons in einen Staubsammelbehälter.
Im konventionellen Kraftwerksbereich hat diese Technik keine Bedeutung,
da nur Abscheidungsgrade von etwa 90 % erreicht werden können. |
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Fliehkraftabscheider eignen sich besonders für die Entfernung
gröberer Staubpartikel. Partikel bis zu einer Größe
von 5 hundertstel Millimeter können abgeschieden werden. Sie
werden daher besonders bei Wirbelschichtfeuerungen als Vorabscheidesystem
eingesetzt.
Filternde Gewebeentstauber |
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Bei filternden Gewebeentstaubern wird das Rauchgas durch ein Gewebe
mit feinsten Maschen geführt. Die bekannteste Bauart sind so
genannte Schlauchfilter. Im Gehäuse der Entstauber sind
Filterschläuche angebracht, durch die das staubbeladene Rauchgas
strömt. Auf der Innenseite der Schläuche lagern sich die
Staubpartikel ab. Nach Überschreitung eines gewissen Druckverlustes
des Rauchgasvolumenstroms werden die Partikel mittels Druckluft und
einer Schüttelvorrichtung abgeblasen bzw. abgeschüttelt
und in einen Staubsammelbunker geleitet. |
| Filternde Gewebeentstauber dienen der Feinstaubabscheidung (erzielbare
Staubfeinheit: 0,5 tausendstel Millimeter) und können so
die Elektroentstauber wirksam ergänzen beziehungsweise sogar
ersetzen. |
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