Rauchgasreinigung in Kohlekraftwerken

Rauchgasreinigung hat die Aufgabe, staub- und gasförmige Rückstände des Verbrennungsprozesses aus dem Rauchgas zu entfernen, und besteht aus Entstaubung, Entschwefelung und Entstickung. Um dem Rauchgas Schwefel zu entziehen, wird es mit Kalkmilch besprüht, die mit den schwefelhaltigen Bestandteilen chemisch reagiert. Zur Entstickung wird das Rauchgas mit Ammoniakwasser behandelt. Die Entstaubung geschieht über Gewebe- und Elektrofilter, die mechanisch gereinigt werden und nicht Bestandteil des Automatisierungsprozesses sind.

Bei der Überwachung der Kalkwäsche wird die Kalkmilchpumpe auf Drehzahl und Fördermenge kontrolliert, um eine Unterbrechung der chemischen Reaktion und damit einen zu hohen Ausstoß von Schwefelverbindungen zu verhindern. Die gleiche Auswirkung hätte ein zu niedriger Füllstand des Kalkmilchbehälters, der daher auf Grenzwerte überwacht wird. Auch bei der Eindüsung von Ammoniakwasser zur Rauchgasentstickung, dessen Menge von den Stickoxiden, der Temperatur und dem Volumenstrom des Rauchgases abhängt, werden entsprechende Messwerte überwacht, um beispielsweise einen Ausfall einer Pumpe frühzeitig zu erkennen oder Trockenlauf zu verhindern. 

Die Interfacemodule des K-Systems mit galvanischer Trennung und funktionaler Sicherheit bis SIL 3 bieten eine störungsfreie Signalübertragung zwischen den einzelnen Anlagenteilen und dem Leitstand. Im Bereich der Rauchgasreinigung werden in der Regel Signaltrenner ohne Ex-Zulassungen eingesetzt. Mit dem K-System können alle anfallenden Anforderungen mit Modulen aus einem Portfolio bedient werden. Für die Übertragung analoger Größen ist das SC-System geeignet, das mit nur 6 mm breiten, auf einer Hutschiene montierten Modulen kompakt und wirtschaftlich eine galvanische Trennung zwischen Feld und Steuerseite herstellt.

Die Überwachung der Motordrehzahlen mit Frequenzmessumformern ist vor allem bei den Pumpen für das Eindüsen von Kalkmilch und Ammoniakwasser relevant. Dadurch werden Gefahren durch eine fehlerhafte Rauchgasentschwefelung und -entstickung frühzeitig erkannt. Neben der Frequenzüberwachung bieten die Messumformer unter anderem eine Schlupfund Drehrichtungserkennung. Für einen kontinuierlichen Nachschub beider Medien stehen Transmitterspeisegeräte und Füllstandstransmitter für die Überwachung von Fördermengen und Füllstand zur Verfügung. Da die Dosierung des Ammonikwassers unter anderem von der Temperatur des Rauchgases abhängt, werden die entsprechenden Grenzwerte über Temperaturmessumformer ermittelt.

• Drehzahl- und Fördermengenüberwachung von Pumpen mit Frequenzmessumformern verhindern eine fehlerhafte Ammoniakeindüsung und Störungen bei der Kalkwäsche.
• Konduktive Schaltverstärker überwachen den Füllstand des Kalkmilchbehälters.
• Sichere und zuverlässige Signalwandlung und Verstärkung der Rauchgas-Messdaten wie Temperatur, Volumenstrom und Konzentration der Stickoxide