SOH System
Steuerung des Verbrennungsprozesses und Vermeidung
von Schlackenbildung
Anwendungsbereiche
- Heizkraftwerke (HKW)
- Kesselanlagen
- Kohlebefeuerte Kraftwerke
- Industrielle Dampf- und Heißwasserkessel
Die Herausforderung
Einer der wichtigsten begrenzenden Faktoren beim Betrieb festbrennstoffbefeuerter Kesselanlagen ist die Bildung von Schlacken- und Ascheablagerungen im Feuerraum sowie auf den Wärmeübertragungsflächen.
SOH SYSTEM ersetzt SCR- und SNCR-Systeme nicht,
sondern reduziert deren Belastung durch die Vermeidung
von Schlackenbildung.
Die Hauptursachen sind:
- Unvollständige Oxidation des Kohlenstoffs und ein erhöhter Anteil unverbrannten Kohlenstoffs in der Asche
- Ungleichmäßige Temperaturverteilung im Flammenbereich
- Lokale Überhitzungen und Temperaturspitzen
- Instabilität der Aerodynamik und Gemischbildung
Betriebliche Auswirkungen
- Verringerung des Wärmeübergangs
- Erhöhte Metalltemperaturen und lokale Überhitzungen
- Verschlechterung des thermischen Wirkungsgrades
- Häufigere mechanische und hydrodynamische Reinigungen
- Ungeplante Anlagenstillstände
- Beschleunigter Verschleiß von Kesselkomponenten
Die technologische Lösung von MiaNOx
SOH SYSTEM steuert die Oxidationskinetik im Flammenbereich durch die Stabilisierung der Verbrennungsparameter:
- Homogenisierung des Temperaturprofils
- Verbesserung der Kohlenstoffoxidation
- Verringerung des Anteils unverbrannten Kohlenstoffs im Ascherückstand
Dadurch entsteht Asche
mit erhöhter Reaktivität
und einer kohlenstoffhaltigen
Bindungsphase, was zu folgenden
Effekten führt:
- Agglomeration von Aschepartikeln
- Bildung gesinterter und stark haftender Ablagerungen
- Intensive Verschmutzung von Strahlungs- und Konvektionsheizflächen
OHNE SOH SYSTEM
- Schlackenbildung und Ablagerungen
- Ascheagglomerate
MIT SOH SYSTEM
- Reduzierung von Temperaturspitzen
- Verhinderung von Schlackenbildung
- Verbesserung des Kesselwirkungsgrades
- Reduzierung von NOx- und CO-Emissionen
Kernmechanismus:
Beseitigung der kohlenstoffhaltigen Bindungsphase in der Asche.
Dadurch verändern sich die physikalisch-chemischen Eigenschaften
des Ascherückstands:
- Geringere Neigung zur Agglomeration
- Reduzierte Haftung an Wärmeübertragungsflächen
- Verhinderung dichter Schlackenstrukturen
Ergebnisse der Anwendung
- Verhinderung von Schlackenbildung und Ascheablagerungen
- Verringerung der Haftaktivität von Asche
- Reduzierung der Verschmutzung von Wärmeübertragungsflächen
- Weniger Reinigungsmaßnahmen
- Weniger Stillstände und Reparaturen
- Verbesserter Wärmeübergang
- Stabilisierung der thermischen Betriebsbedingungen
Sekundärer Umwelteffekt
Durch die Optimierung des Verbrennungsprozesses können folgende Effekte erzielt werden:
- Reduzierung der Bildung von Thermal NOx
- Thermal NOx um bis zu 40–50 %
- Verringerung der Belastung von SCR- und SNCR-Systemen
- Reduzierter Verbrauch von Reagenzien (Ammoniak, Harnstoff)
- Senkung der gesamten Betriebskosten (OPEX)
Systemeffekt
- Beseitigung der Ursachen betrieblicher Einschränkungen
- Höhere Zuverlässigkeit und Planbarkeit des Kesselbetriebs
- Entlastung des Betriebspersonals
- Verlängerung der Wartungsintervalle
- Verlängerung der Lebensdauer der Anlagen
Betriebsmodell
Ohne SOH SYSTEM:
Unvollständige Verbrennung kohlenstoffhaltige Bindungsphase Ascheagglomeration Ablagerungen Überhitzung Stillstand
Mit SOH SYSTEM:
Vollständige Oxidation keine Bindungsphase disperse Asche stabiler Kesselbetrieb
Grundprinzip
Keine kohlenstoffhaltige Bindungsphase keine Agglomeration keine Ablagerungen
BAT-Konformität
SOH SYSTEM entspricht den Grundsätzen der Best Available Techniques (BAT) als primäre In-Furnace-Technologie zur:
- Verringerung der Schadstoffbildung während der Verbrennung
- Verbesserung der Brennstoffausnutzung
- Minimierung der Belastung nachgeschalteter Emissionskontrollsysteme
Wichtige Aussage
Die Technologie wirkt direkt im Flammenbereich und beseitigt die Ursache der Schlackenbildung. Gleichzeitig werden NOx-Emissionen reduziert und die Verbrennungseffizienz erhöht – ohne Modernisierung der Kesselanlage.