Kohle-Kombikraftwerk mit Druckwirbelschichtfeuerung

Das Konzept eines Kohle-Kombikraftwerks mit Druckwirbelschichtfeuerung (DWSF) wurde bereits in den 80iger Jahren von ABB Carbon entwickelt. Die Rauchgasreinigung erfolgt bei diesem Konzept durch zwei hintereinandergeschaltete Heissgaszyklone. Ein Vorteil der DWSF ist die Möglichkeit der integrierten Entschwefelung, indem Kalk oder Kalkstein in die Wirbelschicht zugegeben wird. Ein Nachteil der DWSF ist, dass die Brennkammertemperatur systembedingt auf maximal 900 °C begrenzt ist, da sonst der Brennraum verschlacken könnte. Aus diesem Grund ist der Wirkungsgrad konventioneller DWSF-Anlagen auf Werte kleiner 47 Prozent begrenzt. Eine Erhöhung des Wirkungsgrads ist nur durch die Anhebung der Turbineneintrittstemperatur möglich. Dies kann durch eine Weiterentwicklung des DWSF-Prozesses erreicht werden.

Bei dem DWSF-Prozess der zweiten Generation wird ein Teil der Kohle vergast. Das erzeugte Brenngas wird anschließend in der Brennkammer der Gasturbine verfeuert. Das Brenngas kann in einer separaten Kohlevergasungsanlage oder im Wirbelschichtreaktor selbst erzeugt werden. Voraussetzung für einen hohen Wirkungsgrad der DWSF der zweiten Generation ist, dass die Heißgasreinigung auf dem Temperaturniveau der Druckwirbelschicht stattfindet. Mit Gasturbinen-Eintrittstemperaturen von über 1.200 °C steigen auch die Anforderungen an die Gasreinheit. Deshalb sind eine Verringerung des Staubgehalts und eine separate Alkalireinigung der Brenngase zur Verhinderung von Korrosion der Gasturbinenschaufeln erforderlich. Die Entwicklungsarbeiten zum Kohle-Kombikraftwerk mit Druckwirbelschichtfeuerung der zweiten Generation befinden sich noch in einer frühen Phase.