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Verfahrenstechnik 1-2/2015

Verfahrenstechnik 1-2/2015

KOMPONENTEN UND SYSTEME

KOMPONENTEN UND SYSTEME Pump it up Flugascheschlamm mit hohem Feststoffgehalt problemlos pumpen Nekzan Wadia Unter Berücksichtigung der Tatsache, dass Umweltschutz Priorität besitzt, musste in einem indischen Stahlwerk ein System für die Entsorgung von Flugasche entwickelt werden. Bestandteil des Konzeptes sind Kolbenmembranpumpen. Autor: Nekzan Wadia, Sales Manager India, Abel GmbH & Co. KG, Büchen Die zu entsorgende Flugasche fällt aus den Verbrennungsprozessen für das konzerneigene 358 MW Kraftwerk an. Erschwerend kommt hinzu, dass die zur Energiegewinnung eingesetzte Kohle der Güteklasse „F“ entspricht, d. h. eine der niedrigsten Güteklassen mit einem durchschnittlichen Aschegehalt von 60 %. Diese Rahmenbedingungen sowie die Tatsache, dass die Flächen in direkter Nachbarschaft zum Kraftwerk bereits mit alten Absetzbecken bedeckt waren (da zuvor eine andere Entsorgungstechnik zum Einsatz kam), machten die Aufgabenstellung sowohl für den Pumpen- als auch für den Systemlieferanten umso schwieriger und anspruchsvoller. 7 km lange Rohrleitung Das geplante System sah vor, Flugascheschlamm mit hohem Feststoffanteil in ein weiter entfernt liegendes Absetzbecken zu pumpen. Dort wird der Schlamm durch Sedimentation soweit entwässert, dass er eine feste Außenbarriere bildet, wodurch sich die Aufnahmekapazität in der Mitte des Teiches erhöht. Hierfür war es erforderlich, Flugascheschlamm mit einem Feststoffgehalt von ca. 65 % durch eine 7 km lange Rohrleitung zum Absetzbecken zu pumpen. Die Herausforderung bestand darin, ein zuverlässiges Pumpensystem zu finden, das nicht nur die Durchfluss- und Hochdruckanforderungen erfüllt, sondern auch dem stark schleißenden Ascheschlamm standhalten kann, damit kostenintensive Stillstandszeiten und Wartungsarbeiten begrenzt werden konnten. Stillstandszeiten in den Ascheentsorgungsbereichen eines Kraftwerkes schlagen sich als direkte Einnahmeverluste nieder, da die anfallenden Aschemengen reduziert werden müssen, was wiederum nur durch eine Reduzierung der Kohleverbrennung möglich ist. Dies ist gleichbedeutend mit einer verringerten Energieerzeugung des Kraftwerkes. 20 VERFAHRENSTECHNIK 1-2/2015

Die Pumpe in Betrieb: Bei einem Durchfluss von 115 m³/h und einem Druck von 25 bar wird der Ascheschlamm mit einem Feststoffgehalt von 65 % in das 7,5 km entfernte Absetzbecken gefördert Die Pumpenlösung Die Firma Abel schlug in Zusammenarbeit mit dem Systemhersteller Macawber Beekay eine Lösung vor, die anfallende Asche in einem Verhältnis von 65:35 mit Wasser zu vermischen und den so entstehenden Schlamm zum 7–8 km entfernten Absetzbecken zu transportieren. Macawber Beekay Ltd. zählt zu Indiens führenden Anbietern von Ascheentsorgungssystemen. Heute verfügt jede Linie über zwei Kolbenmembranpumpen des Typs HMQ- F-250-1000. Mit diesen Pumpen wurde das sog. HCSD System (High Concentrate Slurry Disposal) der Anlage zur Entsorgung des Ascheschlamms ausgestattet. Bei den hydraulischen Membranpumpen (HMQ) von Abel handelt es sich um vierfach wirkende Kolbenmembranpumpen mit einem durch die Membranen abgetrennten Kolben- und Zylinderraum, wodurch der Verschleiß durch den abrasiven Schlamm auf wenige Einzelkomponenten beschränkt wird, d. h. auf Membranen, Ventilkegel und -sitze. Seit Januar 2010 sind vier dieser Pumpen in dem Stahlwerk in Betrieb. Jede der Pumpen verfügt über eine eigene, 7–8 km lange Druckrohrleitung zum Absetzbecken. Protokolle des Betreibers dokumentieren, dass die Pumpen einen Feststoffgehalt von nahezu 66 % (66 % Asche/34 % Wasser) verarbeiten. Bei einem Feststoffgehalt dieser Größenordnung liegt die erzielte Durchflussrate bei 115 m³/h und einem Druck von ca. 25 bar. Da die Umgebungstemperaturen in dieser Region im Hochsommer bis zu 50 °C erreichen können, stand Abel vor der Herausforderung, trotz dieser Gegebenheit einen ununterbrochenen Betrieb der Pumpen zu gewährleisten. Erste Betriebserfahrungen zeigen, dass die Pumpen die Erwartungen nicht nur erfüllt, sondern übertroffen haben: Obwohl die Pumpen über einen Zeitraum von mehr als einem Jahr sieben Tage die Woche in Betrieb waren, traten keinerlei Betriebsunterbrechungen auf. Während des gesamten Zeitraums musste lediglich ein Austausch von Membranen und Ventilsätzen vorgenommen werden. Bereits während der gesamten Entwicklungs- und Konstruktionsphase legt Abel ein besonderes Augenmerk auf eine möglichst hohe Bedien- und Wartungsfreundlichkeit der Pumpen. Sämtliche Verschleißteile sind so konstruiert und installiert, dass Ausbau und Austausch möglichst leicht zu handhaben sind und auch von Bedienpersonal ohne spezielle Ausbildung durchgeführt werden können. Im Lieferumfang der Pumpen sind Spezialwerkzeuge grundsätzlich enthalten, wodurch Wartungs- und Instandsetzungsarbeiten weiter vereinfacht werden. Fotos: Fotolia; Abel www.abel.de VERFAHRENSTECHNIK 1-2/2015 21

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