Installation einer DeCONOx-Anlage im Zementwerk Kirchdorf Dipl.-Ing. Anton Secklehner, KIRCHDORFER Zementwerk Hofmann GesmbH DI Anton Secklehner 167
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
Kirchdorfer Zementwerk Hofmann GmbH Eigentümer: 50% Lafarge/Holcim + 50% Gründerfamilien gegründet: 1888 Klinker-Kapazität: 1500t/d Zementkapazität: 500 000t/a Mitarbeiter: 110 DI Anton Secklehner 3
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
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
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 < 150 140 348 CO [mg/nm³] 7363 < 200 <100 2163 SO2 [mg/nm³] 15 15 < 10 32 TOC [mg/nm³] 47 <5 < 1 36 DI Anton Secklehner 172
Pilotanlage 1 2009 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
Abscheidegrade 100 90 NOx Abscheidung [%] CO Abscheidung [%] 80 70 Abscheidung [%] 60 50 40 30 20 10 0 DI Anton Secklehner 174
DI Anton Secklehner 175
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
Pilotanlage 2 Reingas-SCR mit RTO das DeCONOx-System gefördert durch Kommunalkredit Public Consulting GmbH DI Anton Secklehner 177
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
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 10-15 %. 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 > 4000 5000 mg/nm³ möglich DI Anton Secklehner 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
Ergebnisse 100 90 Abscheidegrad 97 98 99 99 97 92 80 70 76 77 ABSCHEIDEGRAD [%] 60 50 40 30 20 10 32 0 NOx CO TOC 1.9.-24.10.2015 RTO 10.12.2015-7.1.2016 RTO+SCR 4.3. - 23.8.2016 RTO+SCR DI Anton Secklehner 24
Ergebnisse 100 90 80 96 Verfügbarkeit 99,9 99,9 VERFÜGBARKEIT [%] 70 60 50 40 30 20 10 0 Verfügbarkeit 1.9.-24.10.2015 RTO 10.12.2015-7.1.2016 RTO+SCR 4.3. - 23.8.2016 RTO+SCR DI Anton Secklehner 25
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
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
ÖKO- Projekt 2010 abgeschlossen Durch jahrelange Ingenieursarbeit und hohem finanziellen Einsatz konnte am Freitag den 29.9.2016 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!
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! DI Anton Secklehner Werksleiter Kirchdorfer Zementwerk Hofmann GmbH 4560 Kirchdorf an der Krems Hofmannstrasse 4 Tel. 05 7715 414 Email: anton.secklehner@kirchdorfer.at DI Anton Secklehner 31