Innovatives Modell zur Optimierung der SNCR-Technik

In vielen Bereichen der Technik sind Simulationswerkzeuge auf dem Vormarsch. Sie bieten viele Vorteile und können zur Verbesserung verschiedener Prozesse eingesetzt werden. Ebenso erschließen sie die Möglichkeit noch nicht umgesetzte Verfahren abzubilden und den Einsatz von neuer Verfahrenstechnik zu erproben. Kostenintensive und zeitaufwändige Versuchsreihen werden dadurch eingespart. Es werden verschiedene diskutierte Problemlösungen selektiert und in ihrer Anzahl reduziert, alleine dadurch, dass sich in der Simulation bereits zeigt, dass die eine oder andere Lösung in der Realität physikalisch nicht den gewünschten Effekt erbringt. So lassen sich unter Umständen alle Versuchsreihen einsparen, oder zumindest deren Anzahl reduzieren.

Neben vielfaltigen Einsatzmöglichkeiten besteht Potenzial in der Überprüfung bereits eingesetzter Verfahrenstechnik auf ihre Effizienz und zeigt Verbesserungsmöglichkeiten auf. Insbesondere bei der Umsetzung der neuen gesetzlichen Richtlinien zur Emissionsminderung kann die bestehende Verfahrens- und Regelungstechnik auf den Prüfstand kommen. Durch die Verschärfung der Grenzwerte und des Hinzukommens von Überprüfungen im Bereich des Chemikalienschlupfs stehen Anlagenbetreiber vor immer neuen Herausforderungen.

Eine dieser Anforderungen stellt die Entstickung der Abgase dar. Die selektive nichtkatalytische Reduktion (kurz SNCR) hat für ihren richtigen Betriebspunkt Anforderungen, die unter Umständen nicht direkt ersichtlich sind oder im ersten Versuch erfüllt werden können. Bei diesem Verfahren muss für die richtige Funktionsweise die Durchmischung des zu entstickenden Fluides mit dem eingesetzten Betriebsstoff sichergestellt werden. Um das zu erreichen, ist der richtige Ort für die Eindüsung und die Wurfweite der eingesetzten Düsen entscheidend. Das durch seine hohe Temperatur zähe Abgas wird oft vom Betriebsstoff nur ummantelt und nicht richtig durchmischt, so dass die chemische Reaktion nicht zufriedenstellend stattfinden kann. Neben diesem Kriterium spielt auch die Einhaltung des Temperaturfensters von 900 °C bis 1.100 °C für die Reaktion eine große Rolle. So muss für die Einbringung des Betriebsmittels neben dem richtigen Ort für die Durchmischung auch der richtige Ort für die exakte Temperatur gefunden werden.

Diese wesentlichen Anforderungen sind durch die Simulation des Verbrennungsraumes mit unserem Modell in einen reproduzierbaren Rahmen geführt. Identifizierte Verbesserungen sind dann an der Anlage umgesetzt und getestet. Die Testreihen an der Pilotanlage haben gezeigt, dass durch den Einsatz der in der Simulation ausgewählten verfahrenstechnischen Änderungen eine Reduktion des Chemikalienschlupfs eintritt und der Einsatz von Betriebsstoffen reduziert wird.



Copyright: © TK Verlag - Fachverlag für Kreislaufwirtschaft
Quelle: Energie aus Abfall 12 (2015) (Januar 2015)
Seiten: 16
Preis inkl. MwSt.: € 0,00
Autor: Uwe Schneider
Sebastian Georg
Prof. Dr.-Ing Christian Gierend

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