Optimierter Elektrofilter senkt Kraftwerksemission

Denn häufig könnten Elektrofilter, die täglich tonnenweise Staub aus dem Abgas entfernen, bis zu 30 Prozent effizienter arbeiten, wenn sie mit moderner Leistungselektronik nachgerüstet werden. Um das Optimierungspotenzial auszuloten, musste bisher die Elektrotechnik im Kraftwerk ausgetauscht werden.

Die mobile Testanlage von Siemens ist nun erheblich weniger aufwändig und die Betreiber bekommen schnell eine Entscheidungsgrundlage für Modernisierungen.

In einem Kohlekraftwerk können Tag für Tag bis zu zehn Tonnen Staub anfallen. Elektrofilter, die so groß wie ein Mehrfamilienhaus sein können, befreien das Abgas vom Staub. Die Filter erzeugen mit Hochspannung Ionen, die sich an den Staubteilchen anlagern.

Der aufgeladene Staub sammelt sich an den Niederschlagselektroden des Filters. Das sind große Platten, von denen die Ablagerungen in bestimmten Abständen abgeklopft werden. Die Filter holen mehr als 99,9 Prozent des Staubs aus dem Abgas. Je höher die angelegte Spannung ist und je mehr Ionen man im Gas erzeugt, desto effizienter arbeiten sie. Abgasreinigungsfilter sind Bestandteil des Siemens-Umweltportfolios, mit dem das Unternehmen 2008 einen Umsatz von 19 Milliarden Euro erzielte.

Ein Knackpunkt ist ihre elektrische Ansteuerung. Die Hochspannung wird aus der Netzspannung auf bis zu 120 Kilovolt transformiert und gleichgerichtet. Moderne Leistungstransistoren in der Spannungsumsetzanlage liefern eine glattere Gleichspannung mit hoher Leistung. Sie tragen effektiv mehr Energie in den Filter ein und erzeugen mehr Ionen im Gas. Außerdem sind die neuen Steuerungen weniger träge und lassen sich nach einem Durchschlag der Spannung schneller wieder anfahren. Solche Vorfälle sind nicht ungewöhnlich, weil die Hochspannung bis nahe an die Durchschlagsgrenze gefahren wird. Mit den neuen Komponenten können die Filter besser abscheiden oder mit weniger Energie die gleichen Filterergebnisse erzielen.

Um herauszufinden, ob modernere Elektrotechnik für ihre Anlage sinnvoll ist, mussten die Betreiber bisher die Komponenten der Anlage austauschen. Das führte über mehre Tage zu Unterbrechungen im Betrieb und zu hohen Kosten. Die mobile Installation von Siemens Industry liefert innerhalb weniger Tage die Information, ob neue Elektrotechnik alleine ausreicht, um den Filter zu optimieren, oder ob größere Eingriffe in die Anlage erforderlich sind. (IN 2009.09.3)