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Brennstoffaufbereitung
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Rauchgasreinigung
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Verfahrensschema
Das Verfahrensschema der TVS als Illustration.

Beschreibung der Verbrennungstechnik

Informieren Sie sich hier über die technischen Vorgänge bei der Brennstoffaufbereitung. Nach einem Mausklick auf ein technisches Detail erscheint die jewilige Beschreibung.

Beschreibung der Verbrennungstechnik

Aufgabeschacht

Zuteiler mit Raumhub

Aufgabetisch

Vorschubrost

Aufbau des wassergekühlten Rostbelages

Schlackenschacht

Rostentaschung

Rostentschlackung

Ascheaustrag / -entsorgung

Primärluft

Sekundärluft

Rezirkulationsgas

Zünd- und Stützbrenner

Feuerfestauskleidung

Dampferzeugung

Steuerung und Regelung


Beschreibung der Verbrennungstechnik:

Zur thermischen Anlage gehören alle Anlagenteile, die mit der Verbrennung in Verbindung stehen oder zur Rauchgasseite gehören.

Wird der Verbrennungskessel mit Brennstoffen befüllt, muss im Feuerraum eine Temperatur von mindestens 850 °C herrschen. Diese Vorschrift gem. 17. BlmSchV gilt auch, wenn die Brennstoffe noch nicht richtig ausgebrannt sind oder der Kessel heruntergefahren wird.

Diese Bedingung wird durch verschiedene Maßnahmen erfüllt. Beispielsweise wird der Feuerraum mit einer Anfahr- und Stützfeuerung mit Erdgas ausgestattet.

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Aufgabeschacht:

Der Aufgabeschacht verbindet den Aufgabetrichter mit dem Aufgabetisch. Mit Brennstoffen gefüllt dichtet der Schacht den Feuerraum nach außen hin ab und dient als Brennstoffvorrat. Beim Befüllen entsteht dabei eine Brennstoffsäule.

Damit der Schacht nicht überfüllt wird, sind im oberen Bereich des Schachtes Füllstandsmessungen angebracht. Mit Hilfe dieser Füllstandsmessungen wird die Befüllung des Aufgabeschachtes gesteuert.

Im unteren Bereich ist der Aufgabeschacht wassergekühlt. Auf diese Weise wird ein Rückbrand verhindert.

Der wassergekühlte Bereich besteht aus einer doppelwandigen Blechkonstruktion. Die Wände sind zusammengeschraubt und mit Dichtnähten versehen. Die Hohlräume sind mit Wasser gefüllt, das im ständigen Austausch den unteren Bereich kühlt.

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Zuteiler mit Raumhub:

Der Zuteiler verbindet den Aufgabeschacht mit dem Feuerraum. Er sorgt dafür, dass die richtige Menge an Brennstoffen in den Feuerraum gelangt.

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Aufgabetisch:

Der Aufgabetisch nimmt die Brennstoffe auf. Er besteht aus hitzebeständigen Platten, die auf einem massiven Rahmen befestigt sind.

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Vorschubrost:

Der Brennstoff und die aus der Verbrennung entstehenden Aschen und Schlacken werden mit dem Vorschubrost durch den Feuerraum transportiert. Gleichzeitig übernimmt er die Luftverteilung für den Verbrennungsprozess.

Der Vorschubrost besteht aus drei Rostzonen: Trocknung, Brand und Ausbringung. Jede einzelne Rostzone besteht im Wechsel aus festen und beweglichen Roststufen. Die einzelnen Zonen bestehen aus mehreren Roststäben, die miteinander verschraubt sind. Die beweglichen Zonen werden mit veränderlicher Hubzahl vor- und zurückgeschoben, wodurch der Brennstoff transportiert und gewendet wird. Angetrieben werden die Zonen durch jeweils ein eigenes Antriebssystem (ein Hydraulikzylinder, der durch ein Verbindungsgestänge mit dem Rostschlitten verbunden ist).

Auf dem Vorschubrost bilden die Brennstoffe eine Schicht, in der die Verbrennung stattfindet. Dabei wird die heiße Verbrennungsluft von unten durch die Spalten im Rost in die Verbrennungsschicht geblasen. Die Brennstoffe verbrennen bei hohen Temperaturen. Zudem sind die Spalten im Rost so klein, dass zwar der Brennstoff verbrannt wird, aber unverbrannte Kleinteile nicht durch den Rost hindurchfallen.

Asche die durch den Rost hindurchfällt, wird durch einen Trichter unter dem Rost aufgefangen und der Entaschung zugeführt. Da der Trichter gleichzeitig die Aufgabe hat, die Verbrennungsluft in den Feuerraum zu leiten, besteht er aus fünf Trichter- / Luftzonen mit jeweils eigener Luftzufuhr. Diese Trichter sind jeweils aus einer starkwandigen, mit Rippen verstärkten Blechkonstruktion gebaut.

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Aufbau des wassergekühlten Rostbelages:

Ein wassergekühlter Roststab ist aus einer gegossenen, winkelförmigen Gussplatte gefertigt. Diese Platte besteht aus einer hochwertigen und hitzebeständigen Legierung. Gekühlt wird der Stab durch die eingegossenen Kühlkanäle, die von dem Kühlmedium Wasser durchströmt werden.

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Schlackenschacht:

Der Schlackenschacht leitet die Schlacken am Rostende (Rostzone 3) in den Entascher. Zusätzlich schließt er den Feuerraum nach außen hin ab.

Das Oberteil des Schachtes besteht aus einer robusten Stahlkonstruktion mit einer feuerfesten Ausmauerung.

Das Unterteil des Schachtes besteht ebenfalls aus einer robusten Stahlkonstruktion mit äußeren Rippen zur Versteifung und zur Kühlung.

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Rostentaschung:

Unter der Rostbahn befindet sich die Entaschung. Sie transportiert den Rostdurchfall ab und stellt den Luftabschluss zwischen den Luft-/ Aschetrichtern untereinander und zum Kesselhaus her.

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Rostentschlackung:

Am Rostende (Rostzone 3) unter dem Schlackenschacht befindet sich ein Plattenbandförderer. Er fördert die Schlacken auf das Schlackenband und sichert den Luftabschluss des Schlackenschachtes (er taucht in den Nassentascher ein und verhindert so Falschlufteintritt).

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Ascheaustrag / -entsorgung:

Der Plattenbandförderer im Nassentascher übergibt die Rostasche/Schlacke an ein zweites Plattenband, dieses wiederum transportiert die Asche über eine Abwurfstelle in so genannte Abrollcontainer. Dies geschieht durch die Kesselhausseitenwand, an der die Container sich in einem geschlossenem "Containerbahnhof" befinden. Die leeren Container werden auf ein Transportsystem abgesetzt und über die Befüllstrecke und Waage geführt. Über eine separate Schiene wird der gefüllte Container vom LKW wieder aufgenommen. Der gefüllte Container wird auf das ABZ "Wiewärthe" bei Pößneck transportiert.

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Primärluft:

Die durch den Verbrennungsrost geleitete Luft heißt Primarluft. Sie wird durch ein Verbrennungsluftgebläse aus dem Brennstoffbunker angesaugt und durch Kanäle in die Trichter unter den Rost geleitet.

Fünf Luftzonen bilden das Primärluftsystem:

Rostzone 1:
Versorgung durch die erste und zweite Luftzone
Rostzone 2:
Versorgung durch die dritte und vierte Luftzone
Rostzone 3:
Versorgung durch die fünfte Luftzone

Die Zuleitungen zu den jeweiligen Luftzonen sind mit motorgetriebenen Regelklappen versehen. Mit Hilfe einer Mengenmessung und der Regelklappen kann die Luftmenge unter dem Rost geregelt werden. Die Luftmenge wird in Abhängigkeit der Kesselleistung berechnet. Im Verhältnis zur Verbrennungsluftmenge beträgt sie ca. 60 - 80 %.

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Sekundärluft:

Durch die unvollständige Verbrennung auf dem ersten Teil des Rostes entstehen Gase. Die so genannte Sekundärluft durchmischt diese Gase und lässt sie vollständig ausbrennen. So entsteht beim Verlassen des Feuerraums ein möglichst homogenes Rauchgasfeld. Die Menge der zugeführten Sekundärluft richtet sich nach der Feuerraumtemperatur und dem O2-Gehalt. Im Verhältnis zur Verbrennungsluftmenge beträgt sie ca. 20 – 40%.

Zugeführt wird die Sekundärluft über je zwei Verteiler an der Einschnürung zwischen Feuerraum und erstem Kesselzug.

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Rezirkulationsgas:

Das Rezirkulationsgas senkt die Feuerraumtemperatur und verringert so primär die Bildung von NOx und wirkt Feuerraumverschlackung entgegen. Überschreitet die Feuerraumtemperatur einen Wert von 1.250 °C bewirkt die Zugabe von Rezirkulationsgas eine Temperatursenkung.

Das Rezirkulationsgas wird aus dem Reingasstrom vor dem Kamin über ein Gebläse angesaugt und oberhalb des Brennstoffbetts zugeführt. Die Kanäle des Rezirkulationssystems sind wegen hohen Wassergehalten isoliert.

Im Verhältnis zur Abgasmenge beträgt die Rezirkulationsmenge ca.
0 – 30%.

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Zünd- und Stützbrenner:

Nach den Forderungen der 17. BImSchV für Verbrennungsanlagen ist:

eine vom eigentlichen Verbrennungsvorgang unabhängige Feuerung zu installieren. Vier Erdgasbrenner übernehmen diese Funktion. Diese Brenner können unabhängig voneinander betrieben werden und sichern eine gute Regelbarkeit für den Fall, dass eine Stützlast erforderlich wird.

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Feuerfestauskleidung:

Der Feuerraum ist mit feuerfestem Material ausgekleidet und in der Dicke und Fläche so bemessen, dass die Rauchgas-Temperatur zwei Sekunden über 850 °C eingehalten wird.

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Dampferzeugung:

Die bei der Verbrennung entstehende Wärme wird zur Dampferzeugung genutzt. Hierfür ist oberhalb des Verbrennungskessels eine Dampftrommel installiert, in der Wasser zum sieden gebracht wird. Aus der Dampftrommel fließt das Siedewasser in die Verteiler des Dampferzeugers. Dort entsteht durch die Wärmeaufnahme ein Wasser-Dampf-Gemisch. Dieses Gemisch steigt durch den Dichteunterschied in der Trommel nach oben und wird mit Hilfe von Demistern getrennt. Die Trennung im Demister erfolgt nach Sattdampf und Siedewasser.

Der Sattdampf aus der Trommel strömt in Überhitzer-Heizflächen und wird auf die geforderte Heißdampftemperatur (ca. 420°C) erhitzt. Durch eine Füllstandsregelung wird der abgegebene Sattdampf durch Speisewasser ersetzt.

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Steuerung und Regelung:

Während des An- und Abfahrens der Anlage wird die Feuerungsleistung in Abhängigkeit des Dampfdruckes geregelt. Dies geschieht solange, bis der Dampferzeugerbetriebsdruck (32 bar) erreicht ist. Sobald die Verbindung mit der Sammelschiene des EMS-Kraftwerkes besteht, wird die Dampfleistung mengengeregelt. Mögliche Dampfnetzschwankungen werden dann von den Gaskesseln der EMS aus geregelt.

Die Verbrennungsqualität wird durch Regeleingriffe der Feuerraumtemperatur-, O2 - und CO-Messung gesteuert. Die Eingriffe wirken auf Sekundärluft und Rezirkulationsgas ein.

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