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GMVA Gemeinschafts-Müll-Verbrennungsanlage Niederrhein GmbH
  • Blick in einen der Verbrennungsöfen der GMVA Niederrhein

Hier wird alles andere als auf Sparflamme gearbeitet

  • Die GMVA verfügt über vier separate Verbrennungslinien, die jeweils aus den Komponenten Materialaufgabe, Rost mit Feuerungssystem, Dampferzeuger und komplexem Abgasreinigungssystem bestehen. Jede Linie verbrennt zwischen 20 und 25 t Abfall pro Stunde. Die Gesamtkapazität der Anlage liegt bei 2.100 t pro Tag, was auf 365 Tage hochgerechnet mehr als 700.000 t ausmacht. Durch Verbrennung werden jährlich 430.000 MWh Strom und bis zu 150.000 MWh Wärmeenergie erzeugt. Dazu kommen 170.000 t als Reststoff anfallende Schlacke, die zu Baustoffen weiterverarbeitet wird.

  • Auf ein Fußballfeld aufgetürmt ergäbe das jährlich verbrannte Material einen Berg von 200 Metern Höhe

Big Brother im Namen der Sicherheit

    Leitstand der GMVA

  • In den Verbrennungsanlagen geschieht nichts unbeobachtet. 24 Stunden am Tag, 365 Tage im Jahr werden sämtliche Abläufe überwacht. Die Prozessdaten werden erfasst, beobachtet, ausgewertet und archiviert. Dies alles übernimmt die zentrale Leitwarte, in der alle Messwerte aus Kesselbetrieb und Rauchgasreinigung zusammenlaufen und permanent von im Schichtdienst arbeitendem Fachpersonal ausgewertet werden. Falls nötig, erfolgt ein sofortiger Eingriff in die Anlagensteuerung direkt von der Schaltwarte aus. Aber nicht nur wir haben unsere Anlage jederzeit live im Blick, sondern auch unsere zuständige Überwachungsbehörde, die Bezirksregierung Düsseldorf. Hierhin werden die Emissionswerte online per Standleitung übertragen.

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    Waage
    Jedes Fahrzeug wird vor und nach dem Abliefern der Ladung gewogen. Die Differenz entspricht der Menge des angelieferten Abfalls, die dem Anlieferer bzw. Erzeuger in Rechnung gestellt wird.

    Abfallbunker
    Der Bunker hat 26.000 m3 Speicherkapazität und kann über zehn Abkippstellen mit hydraulisch betriebenen Schiebebetten befüllt werden. Im Bunkerbereich selbst befinden sich zwei Müllscheren und drei Krananlagen. Die Krananlagen haben zwei Funktionen. Zum einen wird mit ihnen der Abfall so umgeschichtet, dass ein möglichst homogenes brennbares Gemisch entsteht. Zum anderen werden mit ihnen die vier Kessel befüllt. Der Greifer einer Krananlage fasst ungefähr fünf Tonnen Material. Bedient werden die Kräne rund um die Uhr im 5-Schichtbetrieb. Damit stellen wir sicher, dass die Anlage 365 Tage im Jahr im Einsatz ist.

    Feuerung
    Über Aufgabetrichter gelangt der Abfall in die vier Brennkessel. Sie sind das Herzstück der Anlage und weisen in der Hauptbrandzone Temperaturen von bis zu 1.200 °C auf. Innerhalb der Kessel wird das Material auf einem Walzenrost durch fünf verschiedenen Verbrennungszonen transportiert. Im Einzelnen sind das Trocknung, Entgasung, Zündung sowie Hauptbrand- und Ausbrandzone. Alle vier Verbrennungslinien zusammen haben eine Feuerungsleistung von insgesamt 270 MW. Die 17. Verordnung des Bundesimmisionsgesetzes schreibt vor, dass das entstandende Reaktionsgas nach der letzten Verbrennungsluftzufuhr noch mindestens zwei Sekunden auf mindestens 850 °C gehalten werden muss, damit Dioxine sicher vernichtet werden.

    SNCR Entstickung
    Die Entstickung der Rauchgase beginnt direkt da, wo sie entstehen: im Kessel. Dazu wird Ammoniakwasser als Reduktionsmittel eingedüst. Allerdings erst dann, wenn die Temperatur im Bereich von 880 bis 1.000 °C liegt, weil die NOx-Reduktion unter diesen Bedingungen am effektivsten ist. Die Eindüsung erfolgt temperaturgesteuert über das Prozess-Leit-System.

    Dampferzeuger
    An jeden der vier Kessel ist ein Dampferzeuger angeschlossen. Die Dampferzeuger arbeiten mit einem Druck von 40 bar und einer Temperatur von 400 °C. Diese vergleichsweise niedrigen und nur durch modernsten Technik zu gewährleistenden Parameter reduzieren die Korrosionsbildung auf ein Minimum. Die Folgen sind geringer Reparaturaufwand und höhere Anlagenverfügbarkeit. Alle Dampferzeuger zusammen genommen produzieren 305 t Dampf pro Stunde.

    Turbine
    Durch das Verbrennen wird die freigesetzte chemische Energie in thermische Energie gewandelt. Die so auf 1.000° C erhitzten Rauchgase geben ihre thermische Energie an das Wasserdampfsystem ab. Der in den Kesseln erzeugte Wasserdampf wird den beiden Entnahmekondensationsturbinen zugeführt, um die jeweils angekuppelten Generatoren anzutreiben. Bei Bedarf wird ein Teil des Dampfes vor dem Kondensationsteil der Turbinen entnommen, um Fernwärme – und zwar in einer Größenordnung von bis zu 150.000 MWh jährlich – im Kraftwärmekopplungssystem auszukoppeln. Der andere Teilstrom des Dampfes gelangt in die Endstufen des Kondensationsteiles der Turbinen. Der bis ins Vakuum expandierte Dampf wird anschließend im Kondensator kondensiert, um wieder den Kesseln zugeführt zu werden.

    Generator
    Zwei Generatoren mit einer Leistung von 26 MW und 45 MW wandeln mechanische Energie in Strom um. Das Ergebnis sind jährlich ca. 340.000 MWh. In puncto Energie läuft die GMVA übrigens komplett autark. Das heißt sie versorgt sich selbst mit dem für den Betrieb nötigen Strom. Dasselbe gilt übrigens auch für die Wärmeenergie.

    Kühlturm
    Um den Wasserdampfkreislauf des Kraftwerkes zu schließen, muss der in den Turbinen nicht vollständig kondensierte Dampf in den Kondensatoren als Wasserdampf niedergeschlagen werden. Zwei Kühltürme mit 9.000 bzw. 4.000 m3 Wasserumlauf in der Stunde sichern die Rückkühlung der abgegebenen Kondensationswärme.

    Elektrofilter
    Jeder Kessel hat eine eigene Rauchgasreinigungsanlage mit einer Kapazität von 131.000 m3 pro Stunde. Die Rauchgase werden nach Kesselaustritt direkt dem Elektrofilter zugeführt, wo mittels eines elektrostatischen Feldes der Staub an den Niederschlagsflächen abgeschieden wird.

    HCl-Wäscher
    In der ersten Waschstufe des Rauchgaswäschers – dem so genannten HCl-Wäscher – werden in einem sauren Milieu (pH< 1) aus den Rauchgasen die Chlorwasserstoffe, die Reststäube, die Schwermetalle und die Dioxine entfernt.

    SO2-Wäscher
    Der SO2-Wäscher nimmt sich weiterer saurer Schadstoffkomponenten an und trennt diese aus dem Rauchgas heraus. Hier wird mittels Natronlauge das Schwefeldioxid mit Waschsuspension zu Natrium und Calciumsulfit salzförmig gebunden.

    Gewebefilter
    Nach dem SO2-Wäscher wird die Temperatur der wasserdampfgesättigten Rauchgase mittels dampfbeheizter Rohrwärmetauscher auf 115 °C erhöht. Das am Eintritt des Gewebefilters zudosierte Kalk-Koks-Gemisch bildet auf den 1.440 Gewebefilterschläuchen einen Filterkuchen, der von den Rauchgasen zu durchdringen ist. Hierbei werden weitere Schwermetallverbindungen, Restdioxine und Furane sowie weitere saure Verbindungen adsorptiv gebunden.

    Abwasserreinigungsanlage
    Hier wird das Waschwasser aus den Rauchgaswäschern gereinigt. Aus den Absalzmengen der ersten Wäscherstufe (> HCl-Wäscher) werden die enthaltenen Schwermetalle pH-selektiv ausgefällt. Die Abwässer aus der zweiten Reinigungsstufe werden in einem weiteren Prozess mit denen aus der ersten Stufe gemischt und ergeben so eine Gipssuspension.

    Eindampfanlage
    Das anfallende Abwasser wird auf ca. 25 % des Ursprungsvolumens aufkonzentriert. Das aus dem Eindampfprozess entstandene Destillat wird rückgewonnen und als Prozesswasser im Betrieb weiterverwendet. Die übriggebliebene Sole enthält ca. 5 – 8 % Feststoff (überwiegend Natriumchlorid).

Der Verbrennungsvorgang in aller Kürze

  • Die Verbrennungsanlage der GMVA besteht aus vier Kesseln mit jeweils nachgeschalteter fünfstufiger Rauchgasreinigung. Mittels Krangreifer werden die von anliefernden Fahrzeugen in den Müllbunker abgekippten Abfälle zunächst homogenisiert und dann in den jeweiligen Kessel aufgegeben, von wo sie über einen hydraulischen Schieber in die Verbrennung gelangen. Mittels langsam rotierender Walzenroste wird der zu verbrennende Abfall durch die einzelnen Verbrennungszonen transportiert: Trocknung, Entgasung, Zündung, Hauptbrand- und Ausbrandzone. In der Hauptbrandzone herrschen Temperaturen von über 1.000 °C. Die nach der Verbrennung übrigbleibende Schlacke weist nur noch 8 % des ursprünglichen Volumens auf und enthält weniger als 1 % brennbare Bestandteile. Die Reaktionsgase des Verbrennungsprozesses werden, wie in der 17. Verordnung des Bundesimmissionsgesetzes vorgeschrieben, mindestens zwei Sekunden lang auf einem Temperaturniveau von 850 °C gehalten, um den Gasausbrand und die Vernichtung von Dioxinen sicherzustellen.

  • Die Funktionsweise einer Abfallverbrennungsanlage als Film

So wird Verbrennen zur sauberen Sache

Mit dem Verbrennen ist die Arbeit noch lange nicht getan. Mindestens genauso wichtig wie das Erzeugen von Energie ist das Vermeiden schädlicher Emissionen. Diese Gewichtung spiegelt sich übrigens auch räumlich wider. Mit ca. 65 % des umbauten Raumes macht die komplexe Rauchgasreinigungsanlage einen Großteil der gesamten GMVA aus. In ihr werden in mehreren aufeinanderfolgenden Prozessschritten die beim Verbrennen entstandenen Gase entgiftet. Und zwar so gut, dass sämtliche gesetzlich vorgeschriebenen Grenzwerte unterschritten werden.


GMVA Niederrhein GmbH
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    Emissionswerte

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