Kraftwerks-Rauchgasreinigung

Die Rauchgasreinigung dient zur Minimierung der Schadstoffemissionen von fossil befeuerten Kraftwerken. Sie zielt insbesondere auf eine Minimierung der Emissionen von Schwefeldioxid (SO2), Stickoxiden (NOx) und Rußpartikeln, auch als Staub bezeichnet, ab.

Das Rauchgas von Kohlekraftwerken wird in der Regel in drei Reinigungsstufen entstickt, entstaubt und entschwefelt.

Entstickung: Bei der Entstickung unterscheidet man zwischen Primär- und Sekundärmaßnahmen. Durch den Einsatz spezieller Brenner der Feuerungsanlagen wird zunächst erreicht, dass nur geringe Mengen Stickoxide entstehen. Als Sekundärmaßnahme wird meistens das SCR-Verfahren (selektive katalytische Reduktion) eingesetzt. Durch Zugabe eines Reduktionsmittels, z. B. Ammoniak, werden unter Einwirkung eines Katalysators die Stickoxide zu reinem Stickstoff und Wasser umgesetzt. Mit dem SCR-Verfahren werden NOX-Abscheidegrade von 95 Prozent erreicht. Eine Alternative zum SCR-Verfahren ist das SNCR-Verfahren (Selective Non Catalytic Reduction). Die NOX-Abscheidegrade des SNCR-Verfahrens liegt jedoch in der Regel unterhalb derer des SCR-Verfahrens.
Entstaubung: Bei einem Kohlekraftwerk darf der Staubgehalt im Rauchgas derzeit bis zu 20 mg/m³ betragen. Im Wesentlichen gibt es drei Verfahren für die Rauchgasentstaubung: Elektrische Entstaubung, Fliehkraftabscheidung und filternde Abscheidung. Die Entstaubung des Rauchgases von Kohlekraftwerken erfolgt in der Regel über elektrische Abscheider, sogenannte Elektrofilter. Eine Sprühelektrode polarisiert die Staubpartikel hierfür negativ. Beim Durchströmen eines elektrischen Feldes werden die Teilchen von einer positiv geladenen Niederschlagselektrode angezogen und so aus dem Rauchgas entfernt. Mit diesem Verfahren erreicht man einen Abscheidegrad von über 99 Prozent der Stäube unterschiedlicher Größe. Fliehkraftabscheider eignen sich besonders für die Abscheidung gröberer Staubpartikel. Der Rauchgasstrom wird im Fliehkraftabscheider in Rotation versetzt. Durch die Zentrifugalkräfte werden die Staubteilchen an die Gehäusewand geschleudert. Von dort rutschen sie nach unten in einen Sammelbehälter. Bei filternden Entstaubern wird das Rauchgas durch ein filterndes Gewebe geführt. Auf der Innenseite des Gewebes lagern sich die Staubpartikel ab. Sie werden in gewissen Abständen mittels Druckluft und einer Schüttelvorrichtung in einen Sammelbehälter abgeleitet. Filternde Gewebeentstauber dienen der Feinststaubabscheidung. Sie können die Elektrofilter wirksam ergänzen oder sogar ersetzen.
Entschwefelung: Für die Rauchgasentschwefelung (REA) haben sich in Deutschland insbesondere Kalkwaschverfahren durchgesetzt, die zu den Absorptionsverfahren zählen. Für die Rauchgasentschwefelung nach dem Kalkwaschverfahren werden Calciumverbindungen wie Calciumcarbonat (CaCO₃), Calciumoxid (CaO) oder Calciumhydroxid (CaOH₂) als Absorptionsmittel eingesetzt. Die Rauchgase werden dabei mit einer wässrigen Kalklösung besprüht. Dabei entsteht Gips, der nahezu vollständig weiter verwertet werden kann.

Begriffssynonyme:

Synonym für Calciumcarbonat (CaCO₃): Kalkstein
Synonym für Calciumoxid (CaO): Branntkalk
Synonym für Calciumhydroxid: Ca(OH₂); Löschkalk
Synonym für Gips: Calciumsulfathydrat; Calciumsulfatdihydrat (CaSO₄ 2 H₂O)
Synonym für elektrische Abscheider: Elektrofilter