Ökologische Papiererzeugung

Papierfabrik Palm setzt auf Technik von Scheuch

Rauchgasreinigungsanlage
Rauchgasreinigungsanlage © Scheuch
Installation eines Zyklons
Installation eines Zyklons © Scheuch
Funktionsschema: Scheuch Anlage Papierfabrik Palm GmbH & Co. KG
Funktionsschema: Scheuch Anlage Papierfabrik Palm GmbH & Co. KG © Scheuch

16.06.2021

Die Papierfabrik Palm GmbH & Co. KG vertraut gleich zweimal auf bewährte Scheuch Technologien. Am Standort Wörth am Rhein wird bereits seit 2008 ein Scheuch Gewebefilter mit Additivdosierung zur Rauchgasreinigung eines Kraftwerkes betrieben. Im Zuge einer Modernisierung und Erweiterung des Standortes entschied man sich, ein weiteres Heizkraftwerk zur energetischen Nutzung der anfallenden Produktionsreststoffe zu bauen.

Für dieses Unterfangen wurde erneut der österreichische Luftreinhaltungs-Spezialist mit ins Boot geholt und mit der Errichtung eines Gewebefilters mit high-efficiency Sorption und nachgeschalteter SCR-Anlage, zur Sicherstellung der Einhaltung selbst strengster Emissionsvorschriften, beauftragt.

Alle fünf Papierfabrik-Standorte der Papierfabrik Palm GmbH & Co. KG in Europa verfügen über eine hochmoderne, effiziente und flexible Kraftwerksflotte mit Energienutzungsgraden von über 90 %. Eine nachhaltige Papiererzeugung steht für das Unternehmen klar im Vordergrund und so wurden für die Modernisierung der Kraftwerke an den drei deutschen Standorten etwa 200 Millionen Euro investiert. Regelmäßige Überprüfungen der Betriebs- und Emissionsdaten sorgen für einen reibungslosen und umweltfreundlichen Ablauf und die Einhaltung der Emissionsgrenzwerte, haben dabei oberste Priorität. Die konsequente und rasche Reaktion auf Änderungen der Immissionsschutzgesetze erfordert eine gute strategische Ausrichtung und den Einsatz modernster Technologien.

Holz, Recyclingmaterial wie Papier bzw. Biomasse sind anders als die fossilen Brennstoffe CO2-neutral. Das heißt, der Verbrennungsprozess setzt nur so viel Kohlendioxid frei, wie die Pflanze im Laufe ihres Wachstums aufgenommen hat. Diese Menge CO2 würde auch im Zuge der Verrottung des biogenen Materials entstehen, somit ist biogenes Material eine attraktive und sinnvolle Brennstoffwahl. Stickoxide gehören zu den sogenannten reaktiven Stickstoffverbindungen und sind verantwortlich für eine Vielzahl von negativen Gesundheits- und Umweltauswirkungen. Stickstoffoxid (NOx) im Abgas entsteht bei der Verbrennung von Biomasse hauptsächlich durch Stickstoff, der im Brennstoff enthalten ist und dabei gibt es wesentliche Unterschiede je nach dem verwendeten Brennmaterial. Aufgrund des Bekenntnisses vom Kunden zur Nachhaltigkeit und immer strenger werdender Emissionsanforderungen wird nun bei dem neuen Projekt, neben den klassischen Schadstoffen, auch das NOx effektiv abgeschieden.

In diesem Zusammenhang ist Scheuch ein verlässlicher und beständiger Partner für Kunden im Bereich der Energieindustrie auf der ganzen Welt. Mit dem Einsatz neuester Rauchgasreinigungsverfahren gelingt es selbst strengste Emissionsgrenzwerte noch einmal deutlich und mit höchster Anlagenverfügbarkeit zu unterbieten. Aufgrund einer durchdachten Verschaltung verschiedenster Technologien können dabei Staub, saure Abgasbestandteile (HCl, HF, SO2), Dioxine/Furane, Schwermetalle und nun auch NOx gesichert und auf niedrigstem Niveau abgeschieden werden. Damit erbringen moderne Rauchgasreinigungs-Technologien einen wesentlichen Betrag zum Erhalt einer sauberen Umwelt.

Bekenntnis zur Nachhaltigkeit

Das Bekenntnis zu nachhaltigem Denken und Handeln ist essenziell für das Selbstverständnis der Unternehmen der Palm Gruppe. So lag es auf der Hand, dass man für das neue Kraftwerk in Wörth einen renommierten Partner gewinnen wollte, der die gleichen Werte vertritt. Scheuch konnte mit seiner langjährigen Erfahrung am Energiesektor punkten, vor allem aber auch mit den positiven Erfahrungen aus dem ersten gemeinsamen Projekt (einer Scheuch Rauchgas-Reinigungsanlage mit einer Kapazität von 50 MWth) überzeugen. Der seit der Fertigstellung im Jahr 2008 einwandfreie Betrieb sowie die Tatsache, dass sämtliche Grenzwerte deutlich unterboten wurden, lieferten stichhaltige Argumente für den Zuschlag an Scheuch für den Bau einer zweiten Rauchgas-Reinigungsanlage am gleichen Standort mit einer Kapazität von 44 MWth.

„Die Einhaltung der Grenzwerte hat seit jeher in der Palm Gruppe oberste Priorität und daher muss eine Rauchgasreinigung absolut störungsfrei und zuverlässig laufen. Wir sind froh zu sehen, dass die tatsächlichen Emissionswerte bei vollem Betrieb weit unter den gesetzlichen Grenzwerten liegen.“

Dr. Andreas Haas, Leiter Technische Planung, Papierfabrik Palm GmbH & Co. KG

SCR-Technologie in der Reststoffverbrennung

Technologien zur Abscheidung von Staub, sauren Rauchgas -Bestandteilen und Stickstoffoxiden (NOx) mit Selektiver Nicht Katalytischer Reduktion (SNCR) werden in Kraftwerken schon seit geraumer Zeit eingesetzt und sind „State of the Art“.

Stetig strenger werdende Vorgaben hinsichtlich des NOx-Grenzwertes und des NH3-Schlupfes erfordern jedoch ergänzende Maßnahmen zur Emissionsminderung. Um den verringerten Grenzwerten zu genügen, wird daher die Rauchgasreinigung bei modernen Kraftwerken um eine tail-end SCR (Selective Catalytic Reduction) erweitert. Dabei werden mithilfe eines Katalysators und unter Zugabe von Ammoniak (NH3) die durch den Verbrennungsprozess entstehenden Stickstoffoxide in unschädlichen Stickstoff (N2) und Wasser (H2O) umgewandelt. Die SCR-Technologie ermöglicht die sichere Einhaltung selbst niedrigster NOx-Werte von ≤100 mg/Nm³ bei gleichzeitig niedrigem NH3-Schlupf, was durch den Einsatz einer SNCR allein nicht erreichbar wäre.

Den unbestrittenen Vorteil einer tail-end SCR in Bezug auf die erreichbaren Reingaswerte stehen jedoch auch erhöhte Anforderungen dieser Technologie gegenüber. So ist es notwendig, den Gehalt an SOx im Rauchgas vor dem Eintritt in die SCR-Anlage deutlich zu reduzieren, um die Bildung von Ammoniumsalzen an den Wabenkatalysatoren zu verhindern. Zu diesem Zweck wird vor der SCR-Anlage Natriumhydrogencarbonat mittels pneumatischer Förderung in den Rauchgasstrom dosiert und die entstehenden Reaktionsprodukte werden an einem Gewebefilter abgeschieden. Die zusätzliche Dosierung von Aktivkohle in dieser Stufe zur Reduktion von Schwermetallen und PCDD/F (Dioxine/Furane) bedingt eine Begrenzung der Rauchgastemperatur. Durch die Installation eines Wärmetauschers in Form eines DaGaVo unmittelbar vor der Entstickungsanlage wird die Abgastemperatur wieder angehoben. Dies ermöglicht hohe Standzeiten sowie den vollständigen Verzicht auf regelmäßiges Ausheizen der Katalysatorelemente. Um den Wirkungsgrad der Anlage zu erhöhen, wird die Rauchgastemperatur vor dem Eintritt in den Kamin noch über einen Economiser reduziert. Diese ausgeklügelte Verschaltung unterschiedlicher Verfahren aus dem Hause Scheuch garantiert nun niedrigste Emissionen und eine energieeffiziente Wirkungsgradsteigerung, ganz im Sinne der auf Nachhaltigkeit und Ressourcenschonung bedachten Firmenphilosophie von Palm.

Engste Platzverhältnisse

Die beengten Platzverhältnisse waren bei diesem Projekt eine besondere Herausforderung, wurde doch die zweite Anlage unmittelbar neben der bereits bestehenden Rauchgas-Reinigungsanlage auf eine Fläche von nur 19 mal 15 Metern installiert. Für Scheuch als erfahrenen Anlagenbauer stellt die Entwicklung kompakter, durchdachter und maßgeschneiderter Anlagen eine wesentliche Philosophie im Bereich Kundenservice dar. Der Fokus auf die Kundenbedürfnisse und die gute Zusammenarbeit mit dem Kunden Palm führten in diesem Fall zu einer sehr eleganten Lösung in Bezug auf das Aufstellungskonzept.  Die gesamte Rauchgas-Reinigungsanlage wurde in die Außenfassade integriert und mit speziellen Schallschutzpaneelen verkleidet, sodass neben den gasförmigen Emissionen auch die Schallemissionen auf ein absolutes Minimum reduziert werden konnten. Außerdem wurde ein besonderes Augenmerk auf eine einfache Wartungsmöglichkeit der gesamten Rauchgas-Reinigungsanlage gelegt. Dementsprechend ist die gesamte Anlage durch eine gemeinsame Krananlage erschlossen. Dies trägt zusätzlich zu einer erhöhten Anlagenverfügbarkeit bei.

Gerüstet für die Zukunft

Diese ausgeklügelte Verschaltung verschiedenster Verfahren aus dem Hause Scheuch sorgt nun für niedrigste Emissionen und eine energieeffiziente Wirkungsgradsteigerung durch den Einsatz einer nachgeschalteten Wärmerückgewinnung. Ein sauberer Planet und klare Luft zum Atmen sollen für alle Menschen eine Selbstverständlichkeit sein. Die beiden Unternehmen Palm und Scheuch teilen diese Überzeugung.

www.scheuch.com