Installation einer DeCONOx-Anlage im Zementwerk Kirchdorf

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1 Installation einer DeCONOx-Anlage im Zementwerk Kirchdorf Dipl.-Ing. Anton Secklehner, KIRCHDORFER Zementwerk Hofmann GesmbH DI Anton Secklehner 167

2 Inhalt Kirchdorfer Zementwerk Energie. bzw. Umweltprojekt Motivation ÖKO-Projekt 2010 Ergebnisse der Pilotanlage 1 (SCR) Pilotanlage 2: Neue Schaltungsvariante SCR+RTO => DeCONOx Auslegung der Großanlage incl. WRG Funktionalität des DeCONOx-Systems Erste Ergebnisse Zusammenfassung DI Anton Secklehner -2

3 Kirchdorfer Zementwerk Hofmann GmbH Eigentümer: 50% Lafarge/Holcim + 50% Gründerfamilien gegründet: 1888 Klinker-Kapazität: 1500t/d Zementkapazität: t/a Mitarbeiter: 110 DI Anton Secklehner 3

4 Geförderte Energie bzw. Umwelt relevante Projekte des Kirchdorfer Zementwerkes Einbau einer Tertiärluftleitung und Optimierung des Vorwärmers zur NOx-Reduktion Prozessoptimierung Zementherstellung SCR Versuchsanlage mit Staubfilter Druckluftoptimierung mit WRG Staubfilter SCR-Anlage und regenerative Nachverbrennung Demonstrationsanlage - Klinkerkühler Ressourcenmanagement - Optimiertes Material Anlagenoptimierung - Zementmühle LED-Systeme Investsumme > 25 Mio

5 Warum wurde investiert Die Anlage liegt sehr nahe zur Stadt Kirchdorf 1998 wurde eine Rohgas- SCR Pilotanlage gebaut für 3% Gasmenge schlechte Verfügbarkeit 2006 Bau eines Inlinecalciners + TL-Leitung Ziel 1100t/d und 60 % EBS-Einsatz => beide Ziele wurden erreicht aber mit hohen CO-Werten ===> mit der Situation unzufrieden DI Anton Secklehner 171

6 ÖKO-Projekt 2010 Beginn 2008 Emissionen KZH Plan > 2015 IST 2016 Österreich 0,3 <2 0,7 3,6 Staub [mg/nm³] NO2 [mg/nm³] 370 < CO [mg/nm³] 7363 < 200 < SO2 [mg/nm³] < TOC [mg/nm³] 47 <5 < 1 36 DI Anton Secklehner 172

7 Pilotanlage gefördert durch Kommunalkredit Public Consulting GmbH Reingas-Katalysator (SCR) Die Katalytische Reduktion von NO x mit zusätzlichen Oxi-Katalysatoren für die CO -Minderung DI Anton Secklehner 173

8 Abscheidegrade NOx Abscheidung [%] CO Abscheidung [%] Abscheidung [%] DI Anton Secklehner 174

9 DI Anton Secklehner 175

10 IDEE: Verbinden zweier etablierter Technologien: SCR und RTO Erfahrungen Pilotanlage 1 nützen => Pilotanlage 2 Vereinfachte Schaltung 2 Turmvariante Die DeCONOx Anlage Reduzieren von CO (und TOC) NOx DI Anton Secklehner - 176

11 Pilotanlage 2 Reingas-SCR mit RTO das DeCONOx-System gefördert durch Kommunalkredit Public Consulting GmbH DI Anton Secklehner 177

12 Zielsetzung der Pilotanlage 2 Ermittlung der Abscheidegrade (NO x, TOC und CO) unter verschiedensten Betriebsbedingungen (Temperatur, Verweilzeit, Brennkammertemp.) CO und TOC Abscheidung dauerhaft > 90 %. Möglichst geringer Energieaufwand Δp < 25 mbar möglichst kein zusätzlicher Brennstoff Ermittlung der Deaktivierung des Katalysators Thermisches Verhalten des Katalysators DI Anton Secklehner 12

13 Ergebnisse nach einem Jahr (Pilotanlage) Hohe Verfügbarkeit Abscheidegrade: - CO: 97,5 % - NO x : 85 % and <5 mg/nm³ NH 3 -slip Deaktivierung nach einem Jahr etwa %. Keine Ansammlung von Katalysatorgiften Ein geeigneter Katalysator konnte ausgewählt werden (V 2 O 5 /WO 3 /TiO 2 ) Katalysatoren zeigten keine mechanischen Schäden Autothermer Betrieb ist mit CO > mg/nm³ möglich DI Anton Secklehner 14

14 Zeitplan Juni 2014 Juli 2014 Dezember 2014 Februar 2015 August 2015 September 2015 November 2015 Dezember 2015 Jänner 2016 März 2016 April 2016 Juni 2016 Förderzusage durch KPC pos. ASR Beschluß zum Bau der Anlage Bestellung und Vertragsunterzeichnung Baubeginn DeCONOx-Anlage Abschluss Bauarbeiten IBN DeCONOx (RTO ohne SCR) Einbau der Kat-Elemente IBN DeCONOx mit RTO und SCR Start Winterrevision Start Ofenreise 2016 mit DeCONOx Bau Überdachung DeCONOx Endabnahme und Übergabe der Anlage an KZH DI Anton Secklehner 180

15 Ergebnisse Abscheidegrad ABSCHEIDEGRAD [%] NOx CO TOC RTO RTO+SCR RTO+SCR DI Anton Secklehner 24

16 Ergebnisse Verfügbarkeit 99,9 99,9 VERFÜGBARKEIT [%] Verfügbarkeit RTO RTO+SCR RTO+SCR DI Anton Secklehner 25

17 Ergebnisse 90,0 80,0 Vergleich Monatsschnitt März 2015/2016 bei 10 % O2 79,7 KONZENTRATION [MG/NM³] 70,0 60,0 50,0 40,0 30,0 38,9 69,0 20,0 10,0 0,0 0,9 15,8 0,7 1,1 0,1 Staub NOx *10 CO *100 TOC März 2015 März 2016 DI Anton Secklehner 26

18 Zusammenfassung DeCONOx: Exzellente Anlage zur Reduktion von NO x, CO und TOC Verfügbarkeit Kosten bei SNCR und SCR in etwa gleich allerdings deutlich geringeren NO x -Werten Erhöhter Einsatz an EBS und ERS möglich Großteils autothermer Betrieb möglich WRG: Temperaturanstieg kann genutzt werden Zusätzlicher elektrischer Energiebedarf Lebensdauer der Katalysatoren? Kosten DI Anton Secklehner 30

19 ÖKO- Projekt 2010 abgeschlossen Durch jahrelange Ingenieursarbeit und hohem finanziellen Einsatz konnte am Freitag den offizielle der letzte Schritt des ÖKO-Projektes 2010 in Betrieb genommen werden. Seitdem ist das Kirchdorfer Zementwerk das emissionsärmste Zementwerk der Welt Dieses wäre ohne Förderungen seitens des KPC bzw.des Umweltministeriums nicht möglich gewesen. Danke!

20 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! DI Anton Secklehner Werksleiter Kirchdorfer Zementwerk Hofmann GmbH 4560 Kirchdorf an der Krems Hofmannstrasse 4 Tel DI Anton Secklehner 31

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