Innovative Kraftwerkstechnologien

Flexibilisierung und Effiziensteigerung im Kraftwerk

Vor dem Hintergrund der neuesten umweltpolitischen Zielstellungen der Bundesregierung zur Absenkung der CO2-Emissionen resultieren für die Konzeption von zukünftigen kohlebasierten Kraftwerken, wie auch für den wettbewerbsfähigen Betrieb bestehender Kraftwerksblöcke, erhebliche Anforderungen.

Verfahren zur Trockung von Braunkohle - Das Druckaufgeladene Dampf-Wirbelschicht-Trocknungsverfahren (DDWT)

Das Verfahren zur druckaufgeladenen Dampf-Wirbelschicht-Trocknung zur Veredlung von Rohbraunkohle leistet einen essentiellen Beitrag zur Minderung von Emissionen. Seit Ende der 1970er Jahre wird diese Technologie mit dem Ziel der Wirkungsgradverbesserung und Effizienzsteigerung erforscht.

Grubenfeuchte Braunkohle enthält ca. 56% Wasser. Stand der Technik bei der Kohletrocknung ist die Trocknung über die Rücksaugung heißer Rauchgase aus dem Kessel in einem kombinierten Mahl- und Trocknungsprozess. Dieser findet in der letzten Mühlenstufe vor dem Kessel statt. Das verdampfte
Wasser strömt als „Ballast“ durch den Kessel und verlässt das Kraftwerk durch die Kühltürme in Form von Dampf.

Dabei geht die enthaltene Verdampfungswärme des Wassers ungenutzt verloren. Ein energetisch deutlich günstigerer Weg ist die Trocknung mittels Dampf auf niedrigem Temperaturniveau. Der hierzu benötigte Heizdampf wird entweder im Mitteldruckteil der Turbine bei ca. 16 bar und 200°C entnommen
und über die Rückverdichtung des im Trockner entstehenden Dampfes (Brüden) erzeugt. Die Kohle wird in einer stationären Wirbelschicht getrocknet. Hierbei wird das Wirbelbett durch eingeblasenen Dampf fluidisiert und so die Bedingungen für hohe Wärmeübertragung auf kleinem Raum geschaffen. Durch den druckaufgeladenen Betrieb kann der Trockner noch kleiner und effektiver gebaut werden. Die  eigentliche Wärmezufuhr geschieht über dampfführende Tauchheizflächen und Heizflächen in den Wänden des Druckbehälters. Das entstehende Kondensat kann in der Vorwärmsäule des Blockes energetisch genutzt werden.

Die aktuellen Entwicklungsstände an den sich in Betrieb befindenden atmosphärischen (RWE) und druckaufgeladenen (BTU Cottbus-Senftenberg, LEAG AG) Dampfwirbelschicht-Trocknungsanlagen zeigen die großtechnische Einsatzreife des Verfahrens. Die DDWT-Technologie wird seid 2002 mit der BTU Cottbus-Senftenberg, der LEAG AG sowie mit zahlreichen (über-)regionalen Partnern in mehrstufigen Verbundforschungsvorhaben stetig weiterentwickelt.