Wirbelschichtfeuerung

W. ist eine Feuerungstechnik zur Strom- und Wärmegewinnung, bei der fein gemahlene Kohle in einem Wirbelbett schwebend verbrannt wird.

Stationäre atmosphärische W.: Durch eingeblasene Luft wird eine Wirbelschicht aus Kohle, Asche und Kalk erzeugt. Das bei der Verbrennung entstehende Schwefeldioxid wird durch die basischen Bestandteile der Asche und den Kalk zu unschädlichem Gips umgesetzt.
Hierdurch wird eine kostengünstige Schwefeldioxidrückhaltung von über 90% erzielt, wodurch gerade bei kleinen Anlagen auf eine aufwendige und teure Rauchgasentschwefelungsanlage verzichtet werden kann.
Die W. ermöglicht ferner niedrige Feuerraumtemperaturen von 750-900 Grad C (normales Kraftwerk: 1.100-1.200 Grad C) und eine gestufte Verbrennungsführung, so daß bei der Verbrennung vergleichsweise wenig Stickoxide entstehen (Stickoxidminderung).

Die zirkulierende W. unterscheidet sich von der stationären W. durch die höhere Geschwindigkeit der eingeblasenen Verbrennungsluft. Die Kohle-, Asche- und Kalkteilchen schweben hier nicht mehr in einer begrenzten Schicht, sondern werden über den gesamten Feuerraum verteilt. Die längere Verweilzeit führt zu einem besseren Ausbrand der Kohle.

Die Schwefeldioxidrückhaltung liegt hier sogar bei 95%, und die Stickoxidemissionen können ohne Rauchgasentstickungsanlage auf unter 200 mg/m3 gesenkt werden.
Die modernste Technik stellt die druckbetriebene W. dar. Sie entspricht der stationären W., allerdings findet die Verbrennung mit einem Überdruck von ca. 10 bar statt, wodurch die Schwefeldioxideinbindung erhöht und die Stickoxidemissionen weiter vermindert werden sollen. Die druckbetriebene W. soll auch in sog. Kombikraftwerken zum Einsatz kommen.

Durch die hohe Abscheidung des Schwefeldioxids im Brennraum können in W.-Anlagen auch schwefelhaltige, minderwertige Kohlen verbrannt werden. W. ist bei kleinen bis mittelgroßen Anlagen mit einer elektrischen Leistung von bis zu 100 MW eine preiswerte und relativ umweltfreundliche Alternative zu herkömmlichen Feuerungstechniken, die ohne Abgasbehandlungsanlagen nicht auskommen.

Aufgrund geringen Schadstoffausstoßes und kompakter Bauweise eignet sich W. insb. zur Erzeugung von Strom und Fernwärme in Kraft-Wärme-Kopplung in Ballungsgebieten.
Die aus Kessel und Gewebefilter anfallenden Rückstände der W. sind nur schwer verwertbar und müssen deponiert werden (Deponie). Bei Neuanlagen unter 100 MW ist die W. heute in Deutschland quasi zum Standard geworden.
Emissionen von W. im Vergleich: Kraftwerk, Heizung

Siehe auch: Strom, Kohle

Autor: KATALYSE Institut

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