Abfall

Verlängerbar

Technologien vom Kran bis zum Stapel

Massenverbrennungs- oder Abfallbrennstoff (RDF)

B&W bietet zwei Optionen für die Verwendung von Abfällen als Verbrennungsbrennstoff. Bei der Massenverbrennung fester Siedlungsabfälle (MSW) wird der Abfall in seinem unaufbereiteten Zustand wie erhalten verwendet. Bei der zweiten Technik wird aufbereiteter Abfall bzw. Ersatzbrennstoff (RDF) verwendet, wobei der anfallende Abfall zunächst getrennt, klassifiziert und auf verschiedene Weise wiederverwertet wird, um verkaufsfähige oder anderweitig wiederverwertbare Produkte zu erhalten. Das restliche Material wird für die Verbrennung im Kessel vorbereitet.

Die Massenverbrennung ist weltweit die am weitesten verbreitete Müllverbrennungstechnologie. In modernen Massenverbrennungskraftwerken werden drei Hauptkonstruktionen verwendet: 1) Einzugsofen, 2) Mehrzugsofen mit vertikalem Konvektionsdurchgang und 3) Mehrzugsofen mit horizontalem Konvektionsdurchgang.

B&W verfügt über nachgewiesene Erfahrung mit der Entwicklung und dem Bau aller drei Varianten, wobei die Wahl des Designs von der Anwendung abhängt. Alle drei Designs verfügen über einen Ofen, der strategisch über dem Rost angeordnet ist, um den Gasfluss zu kontrollieren und die Wärmeabsorption und damit die Effizienz zu maximieren. B&W entwirft den Rauchgasströmungsweg so, dass eine einigermaßen gleichmäßige Strömungs- und Temperaturverteilung im Querschnitt gewährleistet wird, indem physikalische und/oder numerische CFD-Modelle (Computational Fluid Dynamics) sowie empirische Daten verwendet werden. Es folgt jeweils eine kurze Zusammenfassung:

ERFAHREN SIE MEHR ÜBER WASTE TO ENERGY

Europäische Anbieter Waste-to-Energy-Technologie (ESWET)

DynaGrate® Verbrennungsrost Vølund® Verbrennungsrost GMABTM Rauchgasbehandlung und Energierückgewinnung für Müllverbrennungsanlagen

Der Single-Pass-Ofen von B&W ist eine von oben getragene Konstruktion mit einem einzelnen vertikalen Schacht für die vom Rost aufsteigenden Verbrennungsgase, mit genügend Verweilzeit und Temperatur, um den Brennstoff vollständig zu verbrennen und das Rauchgas zuvor auf die erforderliche Ofenaustrittsgastemperatur abzukühlen Eintritt in den Überhitzer. Das Rauchgas dreht sich dann um 90 Grad um einen Ofenbogen, um durch den horizontalen, von oben getragenen Querstrom-Überhitzer zu strömen, bevor es sich nach unten dreht, um durch die Langstrom-Dampferzeugungsbank zu strömen. Anschließend strömt das Rauchgas senkrecht über den Querstrom-Economizer und verlässt den Kesselraum.

Beim Mehrdurchgangsofen von B&W mit vertikalem Konvektionsdurchgang befinden sich die Dampferzeugungsbank und der Überhitzer im vertikalen dritten Durchgang und der Economizer im vierten Durchgang. Bei dieser Konstruktion strömen die Ofengase durch den Strahlungsabschnitt nach oben, machen dann eine 180-Grad-Kurve und strömen durch einen zweiten vertikalen Strahlungsdurchgang nach unten. Das Gas macht dann eine weitere 180-Grad-Kurve und strömt durch den dritten Durchgang nach oben, wo sich der Überhitzer und die Generatorbank befinden. Schließlich wird das Rauchgas durch den vierten Durchgang, der den Querstrom-Economizer enthält, nach unten geleitet. Während diese Konstruktion den größeren Platzbedarf des Dreizugofens minimiert, ist der Zugang zum Überhitzer im vertikalen Gasweg für Wartungszwecke schwieriger.

Die Verbrennungsgase des Mehrzugofens mit horizontalem Konvektionszug von B&W verlassen den Rost und den Unterofen und strömen durch den ersten offenen Ofenzug nach oben und dann durch den zweiten offenen Zug nach unten. Ein Teil des ersten Durchgangs kann mit speziellen Materialien abgedeckt werden, um die Wärmeaufnahme zu verringern und es dem Rauchgas zu ermöglichen, eine geeignete Temperatur für die vollständige Verbrennung des Brennstoffs in kleineren Kesseln und bei geringerer Last in größeren Kesseln aufrechtzuerhalten. Am unteren Ende des zweiten offenen Durchgangs dreht sich das Rauchgas um 180 Grad und strömt nach oben durch den dritten Durchgang, um das Rauchgas auf die erforderliche Gastemperatur abzukühlen, bevor es in den horizontalen Konvektionszug mit entweder einem horizontalen Economizer oder einem vertikalen Economizer eintritt.

Die Verbrennungsgase des Mehrzugofens mit horizontalem Konvektionszug von B&W verlassen den Rost und den Unterofen und strömen durch den ersten offenen Ofenzug nach oben und dann durch den zweiten offenen Zug nach unten. Ein Teil des ersten Durchgangs kann mit speziellen Materialien abgedeckt werden, um die Wärmeaufnahme zu verringern und es dem Rauchgas zu ermöglichen, eine geeignete Temperatur für die vollständige Verbrennung des Brennstoffs in kleineren Kesseln und bei geringerer Last in größeren Kesseln aufrechtzuerhalten. Am unteren Ende des zweiten offenen Durchgangs dreht sich das Rauchgas um 180 Grad und strömt nach oben durch den dritten Durchgang, um das Rauchgas auf die erforderliche Gastemperatur abzukühlen, bevor es in den horizontalen Konvektionszug mit entweder einem horizontalen Economizer oder einem vertikalen Economizer eintritt.

Die Einspeisung von Abfällen auf den Verbrennungsrost einer Müllverbrennungsanlage muss kontinuierlich erfolgen und an die Transportkapazität des Rostes angepasst sein. Der Brennstoffzuführer DynaFeeder® von B&W sorgt für eine kontinuierliche und gleichmäßige Brennstoffschicht über den gesamten Verbrennungsrost für eine gleichmäßige Energieabgabe und maximale Effizienz.

Die kontinuierliche, langsame Bewegung des DynaFeeders lässt sich problemlos an Änderungen der Energieerzeugungs- und Verbrennungsanforderungen anpassen. Unser DynaFeeder-Kraftstoffförderer zeichnet sich durch innovative Designs aus, um die Leistung zu verbessern, die Zeit zwischen normalen Wartungsarbeiten zu verlängern und ungeplante Ausfälle zu reduzieren.

Merkmale

Wassergekühlte Verschleißzonen sind eine innovative, effiziente und wirtschaftliche Möglichkeit, die betriebliche Zugänglichkeit und Produktivität von Müllkraftwerken zu verbessern.

Erfahrungen aus den Anlagen, in denen wir wassergekühlte Verschleißzonen installiert haben, zeigen, dass die gesamte jährliche Energieproduktion erheblich gestiegen ist – in vielen Fällen sogar um 25–30 %. Eine Anlage verarbeitet nach einer Umstellung mit der neuen Verschleißzonentechnologie nun 40 % mehr Abfall.

Reduzierung der Wartungskosten durch Reduzierung des Feuerfestvolumens

Unsere wassergekühlte Verschleißzone wurde entwickelt, um die Fläche des ungekühlten Feuerfestmaterials im Ofen unserer Waste-to-Energy-Kessel zu reduzieren. Der Nachteil von ungekühltem Feuerfestmaterial besteht darin, dass es aufgrund der hohen Oberflächentemperatur dazu neigt, große Schlackenmengen anzusammeln. Dies führt häufig zu Störungen des Anlagenbetriebs und in manchen Fällen sogar zum Stillstand der Anlage. Durch die Reduzierung des Feuerfestvolumens werden auch die Wartungskosten gesenkt.

Konstruiert, um Stabilität zu gewährleisten und Druck standzuhalten

Die Verschleißzone ist eine vollverschweißte Konstruktion mit relativ dickwandigen Rohren und Platten. Dies dient in erster Linie dazu, die strukturelle Stabilität zu gewährleisten, aber auch um einen großen Spielraum für Erosion in der Verschleißzone zu schaffen.

Zusätzliche Energie

Eine stärkere Wärmeabsorption in der wassergekühlten Verschleißzone kann die Gesamtoberfläche im Strahlungsteil des Kessels verringern und so für eine zusätzliche Anlagenleistung sorgen.

Weniger Ausfallzeiten

Die wassergekühlte Verschleißzone ersetzt die feuerfeste Auskleidung im am stärksten beanspruchten Bereich des Systems und die Erfahrung zeigt, dass eine wassergekühlte Verschleißzone eine längere Lebensdauer hat als eine feuerfeste Auskleidung. Wenn Sie über eine bestehende Müllverbrennungsanlage verfügen, können wir während eines Standardwartungsausfalls eine wassergekühlte Verschleißzone einbauen.

Die richtige, turbulente Vermischung der Rauchgase im Kesselofen sorgt für einen besseren Verbrennungsprozess und Ausbrand in der Gasphase.

Beim VoluMix™-System strömt die gesamte Primärluft durch den schmalen Spalt zwischen den Roststäben und erzeugt so eine starke, turbulente Verbrennungszone. Das System wird am Eingang des ersten Durchgangs installiert.

VoluMix sorgt für einen sehr niedrigen Kohlenmonoxid- (CO) und Gesamtgehalt an organischem Kohlenstoff (TOC) im Rauchgas.

Zu den Vorteilen von VoluMix gehören:

Bei der Verbrennung von Siedlungsabfällen entsteht im Kessel eine äußerst korrosive Umgebung. Korrosion in abfallbefeuerten Kesseln wird hauptsächlich durch Chloridverbindungen verursacht, die sich in Kombination mit hohen Temperaturen am Ofen und an den Konvektionsrohren ablagern. Ein ordnungsgemäßer Korrosionsschutz in diesen Bereichen ist für die Anlagenverfügbarkeit und den langfristig erfolgreichen Betrieb dieser wichtigen Kesselkomponenten von größter Bedeutung.

Im Laufe der Jahre wurden verschiedene Lösungen entwickelt und eingesetzt, um die geringere Ofenkorrosion zu bekämpfen. Eine solche Lösung ist die Inconel®-Schweißauflage, die erstmals bei abfallbefeuerten Kesseln eingesetzt wurde und sich seit Anfang der 2000er Jahre allgemein an den unteren Ofenwänden großer massebefeuerter Kessel durchgesetzt hat.

Die gute Korrosionsbeständigkeit, die hohe Wärmeleitfähigkeit, die metallurgische Bindung an die Metalle des Basisrohrs und der Membranstäbe sowie die Verschleißfestigkeit haben Inconel-Überzüge zum primären Ansatz für den Korrosionsschutz im Unterofen bei neuen Konstruktionen gemacht.

B&W war Vorreiter bei der Verwendung von Inconel als Lösung für das Korrosionsproblem im unteren Ofenbereich sowie für andere korrosionsanfällige Bereiche. Bereits 1986 wurden die unteren Ofenrohre eines mit Abfallbrennstoffen betriebenen Kessels in den USA mit Inconel-Schweißauftragsmaterial abgedeckt. Durch diese Auflage wurde die Korrosion wirksam minimiert. Basierend auf dieser Erfahrung folgte die Industrie dem Beispiel von B&W und ließ anschließend vor Ort eine Inconel-Schweißauflage auf den Unterofen mehrerer in Betrieb befindlicher Kessel aufbringen.

Möglichkeit zum Spiralschweißen

Als führender Anbieter dieser Technologie in abfallbefeuerten Kesselanwendungen wendet B&W nun Inconel-Verkleidungen auch auf andere Bereiche des Kessels an, die anfällig für Korrosion sind, darunter Überhitzer und Verdampferrohre.

Die Spiralschweißmaschine an unserem Produktionsstandort in Esbjerg, Dänemark, kann Inconel-Plattierungen in einer Dicke von ca. 2 mm im kontinuierlichen Schweißprozess aufbringen. Es können bis zu 8 Rohre gleichzeitig mit einer Länge von bis zu 12 Metern verarbeitet werden. Während der Produktion überprüfen die Bediener regelmäßig die Inconel-Schichtdicke und überwachen die schweißtechnischen Parameter an jedem der acht Lichtbögen. Dies gewährleistet eine glatte Inconel-Schicht, die den Spezifikationen entspricht.

Die Inconel-Beschichtung ermöglicht den Einsatz herkömmlicher Kesselrohre aus Kohlenstoffstahl ohne Beeinträchtigung der mechanischen Festigkeit und verlängert gleichzeitig die Lebensdauer deutlich. Es bietet ein hohes Maß an Schutz gegen die hohen Temperaturen und aggressiven Rauchgase, die in der stark korrosiven Umgebung von Müllverbrennungsöfen und -kesseln herrschen. Darüber hinaus weisen Inconel-Verkleidungen eine extrem hohe Beständigkeit gegen mechanischen Abrieb auf.

Weitere Inconel-Bearbeitungsmöglichkeiten

Zusätzlich zur Möglichkeit des Spiralschweißens wird eine Roboterschweißmaschine zum Aufbringen einer Inconel-Verkleidung auf Ofenwandpaneele eingesetzt.

Kaltes Metalltransferschweißen (CMT) wird zum Anbringen von Inconel-Verkleidungen an Paneelwänden verwendet. Bei diesem Kaltschweißverfahren schmilzt eine minimale Menge Eisen aus den Rohren in die Inconel-Umhüllung. Die größtmögliche Minimierung des Eisengehalts innerhalb der Inconel-Umhüllung ist für die Verbesserung ihrer Haltbarkeit von entscheidender Bedeutung.

Inconel ersetzt die feuerfeste Auskleidung zum Rohrschutz. Es hat sich als langlebig erwiesen und lässt sich optisch leicht erkennen, wann eine Wartung erforderlich ist. Bei feuerfestem Material bleibt der Verschleiß der Rohre oft verborgen, was letztendlich zu erhöhten Wartungs- und Reparaturkosten führen kann.

Inconel ist eine Marke der Special Metals Corporation und ihrer Tochtergesellschaften.

Fokus auf Gesundheit und Sicherheit am Arbeitsplatz: ISO45001

Die Abfallverwertungsbetriebe von B&W Renewable sind nach ISO 45001 zertifiziert. Unser Ziel ist es, unser Arbeitsumfeld kontinuierlich zu verbessern, indem wir die Risiken verwalten und kontrollieren, die am Arbeitsplatz, in unserer eigenen Produktionsstätte in Esbjerg, in unseren Büros und bei der Arbeit vor Ort in den Werken unserer Kunden bestehen. Darüber hinaus sind Gesundheit und Sicherheit über das Target Zero-Programm in der B&W-Arbeitskultur verankert. Es spiegelt unser Engagement für die allgemeine Sicherheit jedes einzelnen Mitarbeiters wider.

Nachhaltiger Betrieb: ISO14001

Unsere Abfallverwertungsbetriebe sind außerdem nach ISO 14001 zertifiziert. Wir sind bestrebt, Nachhaltigkeitskennzahlen wie Energieverbrauch, Abfallreduzierung, Recyclinganteile sowie die Minimierung des Rohstoff- und Verbrauchsmaterialverbrauchs zu verwalten. Tatsächlich messen und kontrollieren wir alles, vom Metallschrott bis zur Entsorgung gefährlicher Abfälle, auch bei der Inbetriebnahme oder bei Wartungsarbeiten vor Ort. Unser Fokus auf die Verwendung von Kennzahlen im Hinblick auf Umweltziele führt zu effizienteren Abläufen.