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Die Funktionsweise des MHKW

Der Weg des Mülls

Anlieferbereich und Bunker

Täglich werden im Eingangsbereich des MHKW rund 150 Fahrzeuge nach Verwiegung und Überprüfung der Anlieferpapiere abgefertigt. An acht Entladestellen wird der Abfall in den Müllbunker abgekippt. Zwei der Entladeschleusen sind mit Schreddern ausgerüstet, um sperrige Abfälle zu zerkleinern. Eine gute Durchmischung von Hausmüll und Gewerbeabfall ist wichtig, um Heizwertunterschiede auszugleichen und ein homogenes Brenngut zu erhalten.

Die Anlage ist ganzjährig täglich 24 Stunden in Betrieb. Das Speichervolumen des Bunkers mit rund 6.000 Kubikmeter entspricht der fünffachen täglichen Anliefermenge. Aus dem Müllbunker gelangt der Abfall mit Spezialgreifern in die Aufgabetrichter der drei Verbrennungslinien. Um Staub- und Geruchsemissionen aus dem Anlieferbereich zu vermeiden, wird die Verbrennungsluft aus dem Bunker abgesaugt. 

Weitere Fakten
Anzahl der Abkippstellen:8 Schleusen
Vorbehandlung:2 Sperrmüllzerkleinerer (Rotorschredder)
Bunkervolumen:6.000 m³
Abmessungen:Breite 13 m; Länge 36 m; Stapelhöhe 23 m
Kesselanlage

Der Müllkran füllt den Einwurftrichter bedarfsgerecht mit Abfällen aus dem Müllbunker. Die Abfälle gelangen über den wassergekühlten Müllaufgabeschacht zum hydraulisch betätigten Aufgabeschieber und werden dosiert dem Verbrennungsrost zugeführt. Die bei der Verbrennung des Abfalls auf den sechs Rostwalzen frei werdende Wärmeenergie wird in den Dampfkesseln zur Erzeugung von Heißdampf mit 40 bar und 405 Grad Celsius genutzt. Das Rauchgas durchströmt zuerst einen vertikalen Strahlungszug ohne Heizflächeneinbauten und danach den Horizontalzug (sogenannter Dackelteil), in dem Konvektionsheizflächen wie Verdampferbündel, Überhitzer und Economiser installiert sind.

Für das An- und Abfahren der Anlage werden mit Erdgas betriebene Zusatzbrenner eingesetzt. Die Brenner gewährleisten auch, dass die Rauchgase bei einer Verweildauer von mehr als zwei Sekunden bei einer Mindesttemperatur von 850 Grad Celsius gehalten werden. Aus dem Müllbunker gelangt der Abfall mit Spezialgreifern in die Aufgabetrichter der drei Verbrennungslinien. Die im Kessel abgeschiedene Flugasche wird über Zellradschleusen, Förderschnecken und pneumatische Fördereinrichtungen in die Siloanlage transportiert.

Weitere Fakten
Kesselhersteller:Eisenwerke Baumgarte
Durchsatzleistung:10 t/h pro Verbrennungseinheit
Dampfparameter:

Druck: 40 bar
Temperatur:405° C
Dampfmenge: 27 t/h

Rauchgastemperatur:Kesselaustritt: 230° bis 250° C
Feuerung

Die Verbrennung der dosiert mit dem hydraulischen Aufgabeschieber in den Brennraum eingebrachten Abfälle erfolgt auf den Rostwalzen. Durch die Drehbewegung der einzeln drehzahlgeregelten Rostwalzen wird das Brenngut zum Schlackeabwurf befördert und dabei durch ständiges Wenden optimal ausgebrannt. Der Hauptanteil der für den Verbrennungsprozess benötigten Luft wird mit Ventilatoren von unten durch den Rost in das Brennstoffbett eingeblasen. Der Rost ist über die Länge von Rostwalze 1 bis 6 in Zonen mit unterschiedlicher Luftzuführung eingeteilt. Die Form des Feuerraums ist durch die sogenannte Gleichstromgeometrie so gestaltet, dass eine optimale Verbrennung der Rauchgase erzielt werden kann.
Der Ausbrand der Abfälle ist nach der vierten Rostwalze weitgehend abgeschlossen. Das Brenngut glüht auf den Walzen 5 und 6 nur noch aus und fällt dann durch einen Schacht in das Wasserbad des Nassentschlackers. Hier wird die Schlacke gelöscht, gewaschen und dann in den Schlackebunker ausgetragen.

Die jährlich bei der Abfallverbrennung anfallenden rund 65.000 Tonnen Schlacke werden aufbereitet und in Baumaßnahmen verwertet. 

Weitere Fakten
AnlagenlieferantLentjes-Kablitz
Dosierung:Hydraulischer Aufgabeschieber
Rostsystem: 6 Rostwalzen mit Glattroststäben, Neigung 20°
Rostlänge:10,30 m
Rostbreite:3,00 m
Brennraumgeometrie:Gleichstromfeuerung mit gekühlten, ausgemauerten Feuerraumwänden
Rauchgasreinigung

In den Rauchgasen von Müllverbrennungsanlagen sind anorganische Schadstoffe, wie Chlorwasserstoff (HCl), Fluorwasserstoff (HF) und Schwefeldioxid (SO²) in Abhängigkeit von der Zusammensetzung des verbrannten Abfalls in unterschiedlicher Konzentration enthalten. Die anorganischen Schadstoffe werden mit einem zweistufigen Waschverfahren im Vorwäscher und Hauptwäscher aus der Gasphase in die wässrige Phase überführt werden.

In der Waschzone werden die im Rauchgas befindlichen Schadstoffe durch intensive Verwirbelung mit dem Waschwasser abgeschieden. Die hohe Temperatur des Rauchgases wird zur Eindampfung der neutralisierten Abwässer genutzt. Bei der Eindampfung im Sprühtrockner erhält man einen trockenen Rückstand, der zusammen mit der Flugasche durch untertägigen Versatz im Kalibergbau einer sinnvollen Verwertung zur Stabilisierung bergbaulicher Hohlräume zugeführt wird.

Vor Eintritt der Rauchgase in die Rauchgasnachreinigung erfolgt unter Ausnutzung der hohen Rohgastemperatur eine Wiederaufheizung im Glasröhren-Wärmetauscher auf eine Temperatur von ca. 105 Grad Celsius.

Hauptkomponenten der Rauchgasreinigungsanlage Teil I
Anlagenlieferant:Deutsche Babcock
Sprühtrockner:Eingangstemperatur: 230-250° C
Ausgangstemperatur: 170° C
Elektrofilter:Spannung: 54.000 V
Vorwäscher:Niederdruck-Venturiwäscher; pH-Wert=0
Umlaufmenge der Waschflüssigkeit 60 m³/h
Zusatz: Schlackewasser, Deponiesickerwasser, Brunnenwasser
Hauptwäscher:Gegenstromwäscher; pH-Wert = 7,5 - 8,0
Umlaufmenge der Waschflüssigkeit 250 m³/h
Zusatz: Brunnenwasser, Natronlauge (NaOH)
Rauchgasnachreinigung

Nach der nassen Rauchgaswäsche enthalten die Rauchgase noch Stickoxide und im Spurenbereich Dioxine und Furane über den Grenzwertbereichen der 17. Bundes-Immissionsschutzverordnung (17. BImSchV). Nach dem Prinzip der selektiven katalytischen Reduktion können die Stickoxide zu molekularem Luftstickstoff und Wasserdampf umgesetzt werden. Im Oxidationskatalysator werden Dioxine und Furane in Kohlendioxid, Chlorwasserstoff und Wasser umgewandelt.
Zum Erreichen der Reaktionstemperatur des Katalysators müssen die in der Nasswäsche vorgereinigten und abgekühlten Rauchgase (105 Grad Celsius) wieder aufgeheizt werden. Die Wiederaufheizung auf 210 Grad Celsius geschieht stufenweise im Dampf-/Gasvorwärmer (120 Grad Celsius), durch Energierückgewinnung aus dem heißen Reingas im Kreuzstrom-Plattenwärmetauscher (200 Grad Celsius) und zuletzt in einem in den Rauchgaskanal eingebauten dampfbeheizten Wärmetauscher.
Vor Eintritt in den Kombinationskatalysator wird 25-prozentiges Ammoniakwasser als Reduktionsmittel in den Rauchgasstrom eingedüst.

Vor Ableitung der Reingase über einen Saugzug in den Kamin wird kontinuierlich eine umfangreiche, automatische Gasanalyse durchgeführt, welche in regelmäßigen Abständen behördlich überwacht wird. 

Hauptkomponenten der Rauchgasreinigungsanlage Teil II
Anlagenlieferant:Lentjes Energietechnik GmbH
Katalysatorbauart:dreilagig
Katalysatortyp:Siemens; Titandioxid dotiert mit Vanadiumpentoxid, Wolframoxid, Molybdänoxid
Katalysatorvolumen:30 m³ pro Linie
Reduktionsmittel:25%iges Ammoniakwasser (NH4OH)
Stromerzeugung

Die bei der Abfallverbrennung frei werdende Wärmeenergie wird zur Erzeugung von Elektroenergie und Fernwärme genutzt. Die Frischdampfschiene aus den Kesseln versorgt die Entnahmekondensationsturbine, die Turbinenspeisewasserpumpen, den Betriebsstrahler zur Vakuumerzeugung sowie im Bedarfsfall notwendige Reduzierstationen. Die im Generator erzeugte Elektroenergie wird zum Teil im Müllheizkraftwerk zur Deckung des Eigenbedarfs genutzt. Der wesentliche Anteil wird in das Stromnetz der EVO eingespeist. Der mit einem Druck von fünf bar aus den Turbinen ausgeschleuste Dampf wird über Wärmetauscher geleitet und die abgegebene Wärme in das Fernwärmenetz der EVO eingespeist. Der nicht mehr nutzbare Dampf kondensiert in einem luftgekühlten Kondensator.

Die Verbrennung von jährlich 250.000 Tonnen Abfall bedeutet das Freisetzen einer Wärmemenge von 640 Gigawattstunden, was einer Einsparung an Primärenergie von 54.500 Tonnen Heizöl oder rund 82.250 Tonnen Steinkohle entspricht.

Technische Eckdaten der Turbine I
Hersteller/Lieferant:Ansaldo
Turbinentyp:Entnahme-Kondensationsturbine
Dampfentnahmemenge:22.680 bis 45.000 kg/h
Entnahmedruck:5 bar
Drehzahl:7.500 U/min
Leistung:11 MW
Fernwärme- und Stromlieferung

Der in den Kesseln erzeugte Dampf wird in der Turbine I (Entnahme-Kondensationsturbine) mit einer Leistung von 11 Megawatt (MW) und in der Turbine II (Gegendruck-Turbine) mit 2,2 MW zur Stromerzeugung genutzt. Aus den Turbinen mit einem Druck von 5 bar entnommener Dampf wird in den Wärmetauschern kondensiert und dem Wasser-/Dampfkreislauf wieder zugeführt. Die Wärmetauscher werden im Sekundärkreislauf mit Wasser durchströmt. Die dort aufgenommene Wärme wird in das Fernheiznetz der EVO eingespeist.

Nach Abzug des für den Betrieb des Müllheizkraftwerks benötigten Eigenbedarfs kann Fernwärme in einer Größenordnung von rund 200.000 Megawattstunden (MWh) im Jahr bei einer gleichzeitigen Elektroenergieabgabe von rund 75.000 MWh im Jahr ausgekoppelt werden.

Wenn die Verbrennungslinien nicht in Betrieb sind, wird die Fernwärmeversorgung durch Heißwasserkessel abgesichert.
Die erzeugte Fernwärme wird in das Netz der EVO eingespeist und versorgt den Neu-Isenburger Stadtteil Gravenbruch sowie Teilbereiche von Offenbach, Dietzenbach und Heusenstamm im Verbund mit dem Heizkraftwerk der EVO in der Andréstraße.

Eckdaten der Fernwärme- und Stromproduktion
Maximale Fernwärmeauskopplung:36 MW
Vorlauftemperatur ins EVO-Fernwärmenetz:über 145° C
Rücklauftemperatur aus dem EVO-Fernwärmenetz:unter 70° C
Umwälzmenge:200-400 m³/h
Wärmeleistung Heißwasserkessel:24 MW
Entnahme-Kondensationsturbine:11 MW elektrisch
Gegendruckturbine:2,2 MW elektrisch
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