MARA - Messsystem. Untersuchung und Optimierung von DeNOx-Anlagen

Transkript

1 MARA - Messsystem Untersuchung und Optimierung von DeNOx-Anlagen

2 Leistungsspektrum Untersuchungen an SCR-DeNOx-Anlagen Inbetriebnahmemessungen Bestimmung der Entstickungsgrade NH 3 -Einstellung Kontrollmessungen Prozessoptimierung Überprüfung der NO-Betriebsmessungen MARA Messsystem 9. Januar 009 Prozessoptimierung

3 Rauchgasreinigung - Funktionsweise einer DeNOx-Anlage Bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe wie Öl, Gas und Kohle entstehen Abgase, u.a. mit der umweltschädlichen Komponente NO X. Zur Stickoxidminderung werden SCR-DeNOx- Anlagen verwendet. Hier werden die Stickoxide nach Dosierung von Ammoniak nach der sogenannten selektiv-katalytischen Reduktion (SCR-Verfahren) zu Stickstoff und Wasserdampf umgewandelt, die natürliche Bestandteile der Luft sind und damit die Umwelt nicht belasten. Die DeNOx-Anlagen werden abhängig von der Kesselfeuerung und Katalysatorbestückung bei einen Wirkungsgrad von ca betrieben. Dampf Dampferzeuger Brennstoff Rauchgas ~ 350 C NO X NO X NO X Katalysator Ammoniak (NH 3 ) NH 3 NH 3 NH 3 Luft N N H O H O H O MARA Messsystem 9. Januar 009 Prozessoptimierung 3

4 Rauchgasreinigung - Schema einer DeNOx-Anlage Messnetz (hinter der letzten Katalysatorebene) Katalysatorebenen Messstutzen mit Messgasröhrchen DeNOx-Anlage MARA Messsystem 9. Januar 009 Prozessoptimierung 4

5 Aufbau des Messsystems Zur Überprüfung und Optimierung des SCR- Entstickungsprozesses wird das von E.ON-Engineering entwickelte MARA-Messsystem verwendet (Mobile Automatische Rauchgasanalysen Anlage "MARA"). Auf einen Blick nahezu zeitgleich in bis zu zwei Messquerschnitte messbar bis zu 10 Messpunkte einer DeNOx- Anlage können analysiert werden analysiert werden die Rauchgaskomponenten NO und O Messzeit ca. 30 min. je Messtag ca. 5 Einstelloptimierungen MARA Messsystem 9. Januar 009 Prozessoptimierung 5

6 Aufbau des Messsystems Standort des Messfahrzeugs Aufstellung des Messfahrzeugs in unmittelbarer Nähe einer DeNOx-Anlage Anschluss des Messfahrzeugs an das Messnetz einer DeNOx-Anlage (z. B. hinter der letzten Katalysatorlage) MARA Messsystem 9. Januar 009 Prozessoptimierung 6

7 MARA-Messsystem - Prinzipieller Aufbau Komponenten Messnetz Ventileinheiten Vorabsaugung, Messgasaufbereitung Analysenmessgeräte, NO, O Steuerung Messdatenerfassung Messdatenauswertung MARA Messsystem 9. Januar 009 Prozessoptimierung 7

8 Aufbau des Messsystems Ventileinheiten Aufstellung auf einer Messbühne Anschluss an die Messgasröhrchen des Messnetzes Elektrische Verbindungen zur Zentraleinheit Pumpeneinheiten zur Förderung der Rauchgasprobe zum Messfahrzeug MARA Messsystem 9. Januar 009 Prozessoptimierung 8

9 Aufbau des Messsystems Analytik Die Messgasaufbereitung und die Analysenmessgeräte sind kompakt in ein Messgerätegestell eingebaut. Es sind 6 NO- und 6 O-Messgeräte vorhanden. MARA Messsystem 9. Januar 009 Prozessoptimierung 9

10 Aufbau des Messsystems Messdatenerfassung Die Steuerung des Messsystems, die Messdatenerfassung und -auswertung erfolgt über ein PC-System. Der Messquerschnitt mit dem Messpunktraster wird auf dem Monitor abgebildet. Die aktuell angesteuerten Netzmesspunkte werden farblich kenntlich gemacht. Alle Messdaten, statistischen Berechnungen und Überwachungsinformationen werden kontinuierlich aktualisiert. MARA Messsystem 9. Januar 009 Prozessoptimierung 10

11 Messdatenauswertung Darstellung der Absolutwerte Messtiefen Messergebnisse Messstutzen i.m. NOX Sigma (n-1) Variat.-koeff. Min NOX Max NO X i.m. O Sigma (n-1) Variat.-koeff. Min O Max O ,7 6,7 37 3,8 0, 6,1 3,3 5,1 mg/m³ i.n.,tr., 6 O mg/m³ i.n.,tr., 6 O mg/m³ i.n.,tr., 6 O mg/m³ i.n.,tr., 6 O Legende < -10 v.mw. +/-10 v.mw. > +10 v.mw. MARA Messsystem 9. Januar 009 Prozessoptimierung 11

12 Messdatenauswertung Darstellung der Relativwerte Messtiefen Messergebnisse i.m. NOX Sigma (n-1) Variat.-koeff. Min NOX Max NO X ,7 6,7 37 mg/m³ i.n.,tr., 6 O mg/m³ i.n.,tr., 6 O mg/m³ i.n.,tr., 6 O mg/m³ i.n.,tr., 6 O Messstutzen i.m. O Sigma (n-1) Variat.-koeff. Min O Max O 3,8 0, 6,1 3,3 5,1 Legende < > 1.0 MARA Messsystem 9. Januar 009 Prozessoptimierung 1

13 Messdatenauswertung 3D-Darstellung und Topographie Messergebnisse i.m. NOX Sigma (n-1) Variat.-koeff. Min NOX Max NO X ,7 6,7 37 mg/m³ i.n.,tr., 6 O mg/m³ i.n.,tr., 6 O mg/m³ i.n.,tr., 6 O mg/m³ i.n.,tr., 6 O i.m. O Sigma (n-1) Variat.-koeff. Min O Max O 3,8 0, 6,1 3,3 5,1 Legende < > 1.0 MARA Messsystem 9. Januar 009 Prozessoptimierung 13

14 MARA-Messungen Europa - geografische Referenzliste Wilhelmshaven Hastedt Farge Hafen Kiel Tiefstack Rostock Maasvlakte Heyden Ibbenbüren Hüls Datteln Veltheim Scholven Bielefeld Knepper Duisburg Elverlingsen Schamrock Mehrum Wolfsburg Reuter West Oberhavel Simmering Frankfurt West Aschaffenburg Satom Bexbach Weiher Schwandorf Heilbronn Göppingen Fusina Zolling München-Nord Brindisi MARA Messsystem 9. Januar 009 Prozessoptimierung 14

15 MARA-Messungen USA - geografische Referenzliste Mountaineer Rockport 3 Trimble 4 Pleasant Prairie 5 Monroe 6 Gorgas 7 Millcreek 8 Wilson 9 Gibson 10 Ghent 11 Marrimack 1 Brayton Point 13 Morgantown MARA Messsystem 9. Januar 009 Prozessoptimierung 15

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