Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR OPERATING A STEAM TURBINE POWER PLANT HAVING AT LEAST ONE STEAM GENERATOR FIRED WITH BROWN COAL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2011/107187
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for operating a steam turbine power plant having at least one steam generator fired with brown coal, in such a manner that the flue gas from the steam generator is subjected to gas scrubbing for removing CO2, and the brown coal is predried in a dryer. In this process the energy required for the gas scrubbing is at least partially diverted from the drying of the brown coal and the waste heat produced in the gas scrubbing is at least partially utilized for preheating the boiler feed water and/or the combustion air of the steam generator.

Inventors:
MARCAK KAMIL (DE)
MOSER PETER (DE)
RUPPRECHT TONI (DE)
SCHMIDT SANDRA (DE)
STAHL KNUT (DE)
Application Number:
PCT/EP2011/000263
Publication Date:
September 09, 2011
Filing Date:
January 22, 2011
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
RWE POWER AG (DE)
MARCAK KAMIL (DE)
MOSER PETER (DE)
RUPPRECHT TONI (DE)
SCHMIDT SANDRA (DE)
STAHL KNUT (DE)
International Classes:
B01D53/14
Foreign References:
EP1967249A12008-09-10
EP1473072A12004-11-03
EP1473072B12008-08-20
EP1967249A12008-09-10
DE19518644C21998-04-16
EP1967249A12008-09-10
Attorney, Agent or Firm:
KIERDORF, Theodor et al. (DE)
Download PDF:
Claims:
Ansprüche

1. Verfahren zum Betreiben eines Dampfturbinenkraftwerks mit wenigstens einem mit Braunkohle befeuerten Dampferzeuger, derart, dass das

Rauchgas aus dem Dampferzeuger einer Gaswäsche zur Abtrennung von CO2 unterzogen wird und die Braunkohle in einem Trockner (1 )

vorgetrocknet wird, wobei die für die Gaswäsche benötigte Energie zumindest teilweise aus der Trocknung der Braunkohle ausgekoppelt wird und die bei der Gaswäsche anfallende Abwärme (13) zumindest teilweise zur Vorwärmung des Kesselspeisewassers (19) und/oder der Verbrennungsluft (18) des Dampferzeugers genutzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknung der Braunkohle indirekt in einem Wirbelschichttrockner (1 ) erfolgt.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass die Gaswäsche in einem Absorber (11 ) mithilfe einer das CO2 aufnehmenden Absorptionslösung erfolgt, die C02 beaufschlagte Absorptionslösung in einem Desorber (8) durch Erwärmung mithilfe der Restwärme zumindest eines Teils des bei der Trocknung der Braunkohle anfallenden Brüdens (5) regeneriert wird und der bei diesem Vorgang erzeugte Desorberkopfbrüden (13) zumindest teilweise zur Vorwärmung des Kesselspeisewassers (19) und/oder der Verbrennungsluft (18) des Dampferzeugers genutzt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass durch

zumindest teilweise Kondensation des Desorberkopfbrüden (13), mithilfe von wenigstens einem Kondensationswärmetauscher (16, 17), ein Teil des Wärmeinhalts des Desorberkopfbrüdens (13) in die Verbrennungsluft (18) und/oder das Kesselspeisewasser (19) des Dampferzeugers übertragen wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Brüden (5) zur Erwärmung der CO2 beaufschlagten Absorptionslösung zumindest teilweise so verdichtet wird, dass die

Kondensationstemperatur des Brüdens gross genug ist, um zur

Regeneration der Absorptionslösung verwendet werden zu können.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Brüden (5) auf ein Niveau verdichtet wird, das einer Kondensationstemperatur von ca. 130°C entspricht.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Brüdenverdichtung in einem oder mehreren mehrstufigen

Brüdenverdichter-Strängen (6), bestehend aus Verdichtern und

Einspritzungen zur Zwischenkühlung, erfolgt.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass die Erwärmung der CO2 beaufschlagten

Absorptionslösung mithilfe eines Reboilers (7) erfolgt.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass das vom Absorptionsmittel abgetrennte CO2 (22) durch einen Kompressor (23) zur weiteren Verwendung verdichtet und dabei der Kompressor (23) mithilfe einer mit Dampf, vorzugsweise

Mitteldruckdampf, betriebenen Turbine (24) angetrieben wird, wobei der Dampfaustrittsstrom (27) aus dieser Turbine (24) zur Erwärmung der CO2 beaufschlagten Absorptionslösung verwendet wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Erwärmung der CO2 beaufschlagten Absorptionslösung mithilfe eines Reboilers (28) erfolgt.

Description:
Verfahren zum Betreiben eines Dampfturbinenkraftwerks mit wenigstens einem mit Braunkohle befeuerten Dampferzeuger

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Dampfturbinenkraftwerks mit wenigstens einem mit Braunkohle befeuerten Dampferzeuger, derart, dass das Rauchgas aus dem Dampferzeuger einer Gaswäsche zur Abtrennung von Kohlendioxid (CO2) unterzogen wird.

Ein ähnliches Verfahren ist beispielsweise aus der EP 1 473 072 B1 bekannt. Dort wird ein Verfahren zur Rückgewinnung von Kohlendioxid beschrieben.

Bei moderner Kraftwerkstechnologie spielt zunehmend eine verminderte CO2- Freisetzung eine Rolle. Die verminderte C02-Freisetzung fossil gefeuerter

Kraftwerke dient nicht nur der Klimavorsorge, sondern steigert zudem vor dem Hintergrund bestehenden C02-Zertifikate-Handels die Wirtschaftlichkeit der Stromerzeugung.

Ein geeignetes Verfahren zur Abtrennung von CO2 aus Industrieabgasen ist beispielsweise aus der EP 1 967 249 A1 bekannt, in der die CO 2 -Wäsche zur Reinigung von Rauchgasen aus Kraftwerksprozessen beschrieben wird. Der dort offenbarte Waschprozess umfasst die Gaswäsche (CO2-Wäsche) des

Rauchgases in einem Absorber mit einer wässrigen Lösung einer CO2-bindenden Komponente (Absorptionsmittel), sowie das sog.„Regenerieren" des CO2- beladenen Absorptionsmittels in einem Desorber, in welchem das

Absorptionsmittel im Gegenstrom zu heißem Dampf geführt wird und dabei das C0 2 wieder abgibt. Dieser Dampf wird in einem sog.„Reboiler" durch Erhitzen eines Teilstroms des Absorptionsmittels mit Hilfe von Niederdruckdampf erzeugt, wobei der Niederdruckdampf der Dampfturbine zur Stromerzeugung entnommen wird. Für die so durchgeführte Regeneration des Absorptionsmittels werden erhebliche Energiemengen benötigt, die der Dampfturbine entzogen werden und daher nicht zur Stromerzeugung zur Verfügung stehen. Bei einem nicht optimierten Waschprozess können bis zu 70 % der Niederdruck-Dampfmenge eines Kraftwerkblocks nur für die Regeneration des C0 2 -beladenen Absorptionsmittels benötigt werden. Dies hat zur Folge, dass sich alleine durch die Entnahme des Niederdruckdampfes der elektrische Wirkungsgrad eines Kraftwerks um bis zu 11 % Punkte verringern kann.

Zur Verbesserung dieser Energiebilanz wird in der EP 1 473 072 B1 vorgeschla- gen, die ungenutzte Abwärme aus der C02-Wäsche zur Vorwärmung des kalten Speisewassers aus dem Wasser-Dampf-Kreislauf (Kesselspeisewasser) zu nutzen. So kann der Wirkungsgrad eines Kraftwerks mit CO2-Wäsche gesteigert werden. Nach wie vor wird hier jedoch eine erhebliche Menge an

Niederdruckdampf benötigt, um das CO2-beladene Absorptionsmittel zu regenerieren.

Während ganz allgemein die Verminderung der C02-Freisetzung eine herausragende Rolle bei fossil gefeuerten Kraftwerken spielt, ist dies insbesondere bei mit Braunkohle gefeuerten Kraftwerken wichtig. Im Vergleich zur Stromerzeugung aus z. B. Steinkohle geht die Verbrennung von Braunkohle mit einer höheren C02-Emission einher. Dies wird hauptsächlich durch den höheren Wassergehalt der Braunkohle verursacht. Die grubenfeuchte Braunkohle hat einen Wassergehalt von etwa 45 bis 65 %, der durch Trocknung auf etwa 10 bis 25 % verringert wird. Um eine effizientere Braunkohlenverstromung zu erreichen, ist zum Beispiel bekannt, die Braunkohle zunächst einer indirekten Trocknung in einem

Wirbelschichttrockner zu unterziehen, wobei der Wirbelschichttrockner zumindest teilweise mit Dampf aus dem Wasser-Dampf-Kreislauf des Dampferzeugers beheizt wird und die Energie des aus der Trocknung der Braunkohle anfallenden Brüdens zur Vorwärmung des Kesselspeisewassers oder der Verbrennungsluft des Dampferzeugers genutzt wird. Dieses bekannte Verfahren wird auch als „WTA (Wirbelschichttrocknung mit interner Abwärmenutzung)" bezeichnet. Durch dieses Wirbelschichttrocknungsverfahren unter Ausnutzung des aus der

Trocknungsanlage austretenden energiereichen Brüdens im Trockner und unter Verwendung von Niederdruckdampf aus dem Dampfkreislauf des

Dampferzeugers kann eine Effizienzsteigerung um 4 bis 5 Prozentpunkte gegenüber konventioneller Braunkohlekraftwerkstechniken erzielt werden. Die WTA-Technik ist beispielsweise aus der DE 195 18 644 C2 bekannt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben eines mit Trockenbraunkohle befeuerten Dampfturbinenkraftwerks mit CO 2 -Wäsche des Abgases bereit zu stellen, bei dem die für das Verfahren notwendige Niederdruckdampfmenge verringert und so der Wirkungsgrad und die Regelfähigkeit eines solchen Dampfturbinen kraftwerks grundsätzlich, das heißt insbesondere in jedem Lastzustand, verbessert wird.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben eines Dampfturbinenkraftwerks mit wenigstens einem mit Braunkohle befeuerten Dampferzeuger, derart, dass das Rauchgas aus dem Dampferzeuger einer CO 2 -Wäsche unterzogen wird und die Braunkohle in einem Trockner vorgetrocknet wird, wobei die für die C0 2 -Wäsche benötigte Energie zumindest teilweise aus der Trocknung der Braunkohle ausgekoppelt wird und die bei der CO 2 -Wäsche anfallende Abwärme zumindest teilweise zur Vorwärmung des Kesselspeisewassers und/oder der Verbrennungsluft des Dampferzeugers genutzt wird. Abwärme bei der CO2- Wäsche kann beispielsweise in Form von erhitztem C02-haltigem Desorberkopf- brüden anfallen, der bei der Regeneration des Absorbermittels entsteht.

Geeignete Trocknungsverfahren im Sinne der Erfindung sind solche, bei welchen Brüden anfallen, beispielsweise auch die mechanisch-thermische Entwässerung. Der Wärmeinhalt dieses Brüdens kann weiter verwendet werden, was bei herkömmlichen Verfahren durch die Vorwärmung des Kesselspeisewassers und/oder der Verbrennungsluft des Dampferzeugers mithilfe des Brüdens realisiert wird. Da aber bei herkömmlichen Verfahren zum Betreiben eines

Dampfturbinenkraftwerks mit CO2-Wäsche eine relativ große Menge an

Niederdruckdampf für die Gaswäsche benutzt wird, hat das erfindungsgemäße Verfahren den Vorteil, dass für die Gaswäsche stattdessen der Brüden aus der Braunkohletrocknung verwendet werden kann. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird ein Teilstrom des bei der Braunkohletrocknung anfallenden Brüdens für die Gaswäsche verwendet, während ein anderer Teilstrom weiterhin für die Vorwärmung des

Kesselspeisewassers und/oder der Verbrennungsluft des Dampferzeugers genutzt wird. So kann der genutzte Anteil an Wärmeenergie aus dem bei der Braunkohletrocknung anfallenden Brüden innerhalb des Kraftwerkprozesses, bei gleichzeitiger Minimierung der bei diesem Prozess verbrauchten Menge an Niederdruckdampf, optimiert werden. Dabei kann der Anteil für die jeweiligen Teilströme variabel sein und beispielsweise auch mit Vorrang für den

Wärmeübertrag innerhalb des C02-Gaswäscheprozesses gesteuert werden. In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung wird der gesamte Brüden aus der Braunkohletrocknung für die CO2-Wäsche genutzt. Erfindungsgemäß erfolgt die Vorwärmung der Verbrennungsluft und/oder des Kesselspeisewassers durch Nutzung der bei der Gaswäsche anfallenden

Abwärme. So wird eine optimale Ausnutzung der zur Verfügung stehenden Abwärmequellen und Wärmesenken in den gekoppelten Prozessen gewährleistet. Durch die erfindungsgemäß erheblich günstigere Nutzung des Wärmeinhalts des Brüdens aus der Braunkohletrocknung anstatt von Niederdruckdampf bei der Gaswäsche, wird entsprechend weniger Niederdruckdampf aus der Dampfturbine abgezogen und so der Wirkungsgrad des Dampfturbinenkraftwerks gesteigert. Bei einer bevorzugten Variante des Verfahrens gemäß der Erfindung erfolgt die Gaswäsche des Abdampfes in wenigstens einem Absorber bzw. einer

Absorberkolonne mit Hilfe von einem das CO2 aufnehmenden Absorptionsmittel, wobei die Regeneration des CO2-beaufschlagten Absorptionsmittels in

wenigstens einem Desorber bzw. einer Desorberkolonne durch Erwärmung erfolgt. Unter„Absorptionsmittel" im Sinne der Erfindung kann sowohl ein

Lösungsmittel, als auch ein Lösungsmittelgemisch zur Aufnahme von CO2 zu verstehen sein. Zur Erwärmung der Absorptionslösung kann diese beispielsweise im Gegenstrom zu 110°C bis 130°C heißem Dampf geführt werden, wobei dabei die Absorptionslösung das CO2 an den Dampf abgibt. Das bei diesem Prozess erzeugte C02/Wasser-Dampf Gemisch wird auch als Desorberbrüden oder Desorberkopfbrüden bezeichnet.

In einer bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Absorptionsmittel im Desorber mit Hilfe der Restwärme zumindest eines Teils des bei der Trocknung der Braunkohle anfallenden Brüdens erwärmt. Dazu kann wenigstens ein Kondensationswärmetauscher Anwendung finden, der mit wenigstens einem Teilstrom des Brüdens aus der Trocknung beaufschlagt wird. Vorteilhafterweise findet für die C0 2 -Abtrennung aus dem Rauchgas des

Dampferzeugers das in der EP 1 967 249 beschriebene Verfahren Anwendung, bei welchem bei der Regeneration des C02-beladenen Absorptionsmittels eine Strip-Komponente verwendet wird, allerdings mit dem Unterschied, dass bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die hierzu benötigt Energie zumindest teilweise aus der Trocknung der Braunkohle ausgekoppelt wird.

Um eine Kondensation des Brüdens aus der Braunkohletrocknung in dem hierzu erforderlichen Wärmetauscher zu gewährleisten, wird der Brüden vorzugsweise auf einen Druck von zwischen 3 und 5 bar vorverdichtet (Brüden-Verdichtung). Das heißt, der Druck des Brüdens wird mit Hilfe der Brüden-Verdichtung auf ein Niveau angehoben, das einer Kondensationstemperatur von etwa 130°C entspricht. Als Kondensationswärmetauscher kann beispielsweise ein„Reboiler" Verwendung finden, der an den Sumpf des Desorber bzw. der Desorberkolonne angeschlossen ist, wobei in dem Reboiler der heiße, auf etwa 4 bar vorverdichtete Brüden aus der Braunkohletrocknung, bei ca. 130°C kondensiert und seine Wärme an das vorgewärmte C02-beladene Absorptionsmittel abgibt, was zur C02-Freisetzung aus dem Absorptionsmittel führt.

Die Brüden-Verdichtung kann vorzugsweise in einem oder mehreren Verdichtern bzw. ein- oder mehrstufigen Brüdenverdichter-Strängen mit Einspritzungen zur Zwischenkühlung erfolgen. Vorzugsweise erfolgt der Antrieb für die Verdichtung des Brüden mit Hilfe von Niederdruckdampf aus dem Dampfkreislauf des

Dampferzeugungsprozesses. Alternativ können ein oder mehrere Brüden- Verdichter auch mit elektrischer Energie betrieben werden. Bei einer bevorzugten Variante des Verfahrens gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Teilmenge der für die Regeneration der C02-Absorptionslösung benötigten Energie in Form von Niederdruckdampf aus dem Wasser-Dampf- Kreislauf des Dampfturbinenprozesses ausgekoppelt wird. Beispielsweise können etwa 50 % der benötigten Energie aus der Restwärme des bei der Trocknung der Braunkohle anfallenden Brüdens benutzt werden. Die übrigen 50 % können in Form von Niederdruck-Dampf aus der Überströmleitung vom Mitteldruckteil in den Niederdruckteil der Dampfturbine gewonnen werden. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird beispielsweise der bei der Gaswäsche ungenutzte Wärmeinhalt des Brüdens zur Vorwärmung der

Verbrennungsluft und/oder des Kesselspeisewassers genutzt. Beispielsweise kann der Brüden aus der Kohletrocknung genutzt werden, um einen Reboiler für den Desorber mit Wärmeenergie zu versorgen, wobei dann das Brüden- Kondensat am Ausgang des Reboilers entsprechend zur Vorwärmung der

Verbrennungsluft und/oder des Kesselspeisewassers genutzt werden kann.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird der

Wärmeinhalt aus dem Desorberkopfbrüden zur Vorwärmung der Verbrennungsluft des Dampferzeugers und/oder des Kesselspeisewassers genutzt. Dabei kann die innerhalb des Desorberkopfbrüden enthaltende Abwärme, verglichen mit dem in einer Ausgestaltung der Erfindung ebenfalls genutzten Wärmeinhalt des Brüdens aus der Kohletrocknung, den wesentlichen Teil der für die Vorwärmung genutzten Wärmeenergie liefern. In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung wird die Verbrennungsluft des Dampferzeugers und/oder des Kesselspeisewassers nur mit dem Wärmeinhalt aus dem Desorberkopfbrüden vorgewärmt.

Bei einer zweckmäßigen Variante des Verfahrens ist vorgesehen, dass der bei der Regeneration der C02-beaufschlagten Absorptionslösung anfallende

Desorberkopfbrüden beispielsweise in zwei Teilströme aufgeteilt wird, wobei ein Teil des Desorberkopfbrüdens zur Vorwärmung der Verbrennungsluft und ein anderer Teil des Desorberkopfbrüdens zur Vorwärmung des Kesselspeisewassers des Dampferzeugers genutzt wird. Beispielsweise kann der Wärmeinhalt des Desorberkopfbrüdens mit Hilfe von zwei Kondensationswärmetauschern in die jeweiligen Medien übertragen werden. Vorzugsweise erfolgt die Übertragung des Wärmeinhalts des Desorberkopfbrüden in die Verbrennungsluft bzw. das Kesselspeisewasser in einem Verhältnis von 2 : 3. Durch die erfindungsgemäße Nutzung des Desorberkopfbrüden zur Vorwärmung des Kesselspeisewassers und/oder der Verbrennungsluft und der Nutzung des bei der Trocknung der Braunkohle anfallenden Brüdens zur Regeneration der C02-haltigen Absorptionslösung, wird eine wesentlich günstigere

Energieverteilung bewirkt.

Insgesamt kann durch die Erfindung der Verbrauch an Niederdruck-Dampf deutlich gesenkt und der Wirkungsgrad des Gesamtprozesses um etwa

0,5 Prozentpunkte verbessert werden.

In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zur Erhöhung der Betriebsflexibilität und zur weiteren Senkung des Niederdruck- Dampfmassenstromes für die Absorptionsmittel regeneration höherwertiger Mitteldruckdampf zur Kompression des aus dem Rauchgas herausgewaschenen CO2 verwendet. Um den Wirkungsgradverlust des Dampfturbinenkraftwerks zu begrenzen, kann der Mitteldruckdampf über eine den C02-Kompressor antreibende Dampfturbine entspannt werden, um dann anschließend in einem zusätzlichen Reboiler der C0 2 -Abtrennungsanlage als Niederdruckdampf verwendet werden zu können. Im Vergleich zu einem elektrischen Antrieb des C02-Verdichters und der Verwendung von Niederdruckdampf zur Regeneration, hat die hier beschriebene Verwendung von Mitteldruckdampf den Vorteil, dass im Ergebnis die Nettoleistung des Kraftwerks erhöht wird, da die Verwendung eines dampfbetriebenen Verdichters nicht den Eigenbedarf des Kraftwerks an elektrischer Leistung, sondern nur den Dampfbedarf erhöht.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum

Betreiben eines Dampfturbinenkraftwerks mit wenigstens einem mit Braunkohle befeuerten Dampferzeuger wird anhand des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigen:

Figur 1 ein Verfahrensschema zum Betreiben eines

Dampfturbinenkraftwerks mit wenigstens einem mit Braunkohle befeuerten Dampferzeuger gemäß der Erfindung.

Figur 2 schematische Darstellung des Wärmetransports zwischen

Wärmesenken und Wärmequellen beim Betrieb eines Dampfturbinenkraftwerks mit wenigstens einem mit Braunkohle befeuerten Dampferzeuger gemäß der Erfindung

Die Erfindung wird nachstehend anhand des in der Figur 1 dargestellten

Anlagenschemas näher erläutert. Aus Vereinfachungsgründen sind lediglich die Braunkohletrocknung und die C02-Gaswäsche dargestellt. Darüber hinaus sind wesentliche Teile des Dampfturbinenkraftwerks, wie beispielsweise der Dampferzeuger, die Dampfturbine, der Regenerator sowie der Wasser-Dampf-Kreislauf, nicht dargestellt. Diese Teile eines Dampfturbinenkraftwerks sind an für sich bekannt, ebenso ist deren Verschaltung bekannt.

Das erfindungsgemäße Verfahren betrifft den Betrieb eines Dampfturbinenkraft- werks, welches einen mit Braunkohle befeuerten Dampferzeuger umfasst.

Grubenfeuchte Braunkohle hat einen Wassergehalt von etwa 45 bis 65 %, der durch Trocknung auf etwa 10 bis 25 % verringert wird. In dem erfindungs- gemäßen Verfahren erfolgt die Trocknung mit Hilfe eines Wirbelschichttrockners, der in der Figur 1 mit 1 bezeichnet ist. Am unteren Ende des

Wirbelschichttrockners 1 wird die vorgetrocknete Braunkohle 4 abgezogen, gekühlt und mittels einer oder mehrerer Mühlen nochmals zerkleinert, bevor diese dem Dampferzeuger zwecks Verbrennung zugeführt wird. Diese

Verfahrensschritte die Braunkohle betreffend, sind in der Figur nicht dargestellt. Das hier beschriebene Verfahren nutzt die Trocknung von Braunkohle in einer stationären Wirbelschicht, wobei als Fluidisierungsmittel Wasserdampf bzw. das aufgedampfte Kohlenwasser eingesetzt wird. Die erforderliche Trocknungsenergie wird über einen Wärmetauscher 2 in die Wirbelschicht eingekoppelt. Der Wärme- tauscher 2 wird über die Anzapfdampfleitung 3 mit Anzapfdampf aus der Turbine beaufschlagt. Der bei der Trocknung in dem Wirbelschichttrockner 1 anfallende Brüden wird in einem Brüden-Verdichter 6 auf einen Druck von etwa 4 bar

(absolut) verdichtet und einem der Desorberkolonne 8 zugeordneten ersten Reboiler 7 zugeführt.

Die Desorberkolonne 8 ist Teil der nachstehend beschriebenen C0 2 -Wäsche des Dampferzeugers. Die für die C0 2 -Wäsche verwendete Rauchgaswaschanlage umfasst wenigstens eine Absorberkolonne 11 , die Desorberkolonne 8, einen zwischen der Absorberkolonne 11 und der Desorberkolonne 8 vorgesehenen

Wärmetauscher 12, der vorzugsweise als Gegenstromwärmetauscher ausgebildet ist, zwei mit dem Kopf der Desorberkolonne 8 verbundene Kondensatoren 17 und 16, sowie einen ebenfalls mit dem Sumpf der Desorberkolonne 8 verbundenen zweiten Reboiler 28.

Das Rauchgas 9 aus dem Dampferzeuger wird in der Absorberkolonne 11 bei niedriger Temperatur (beispielsweise 40°C bis 60°C) mit einer wässrigen Lösung einer CO2-bindenden Komponente (Absorbermittel) ausgewaschen. Ein solches Absorptionsmittel kann beispielsweise eine Mischung aus Wasser mit

Monoethanolamin sein. Das gereinigte Rauchgas ist in der Figur mit 10

bezeichnet.

Nachdem das CO2-beladene Absorptionsmittel über den

Gegenstromwärmetauscher 12 vorgewärmt wurde, wird das vorgewärmte CO2- beladene Absorptionsmittel in die Desorberkolonne 8 eingeleitet. Hier strömt dem flüssigen CO2-beladenen Absorbermittel von unten nahe dem Sumpf der

Desorberkolonne 8 etwa 110°C bis 130°C heißer Dampf entgegen, der in einem der Reboiler 7, 28 durch Erhitzen eines Teilstroms des Absorbermittels erzeugt wird. Bei diesen erhöhten Temperaturen gibt das Absorptionsmittel das CO2 wieder ab. Hinter der Desorberkolonne 8 wird das heiße C02/Wasser-Dampf- Gemisch (Desorberkopfbrüden) in zwei Teilströme 15, 14 aufgeteilt und jeweils einem Kondensator 17, 16 zugeführt. Im ersten der beiden Kondensatoren 16 wird Kesselspeisewasser 19 vorgewärmt, während über den zweiten der beiden Kondensatoren 17 die Verbrennungsluft 18 des Dampferzeugers mithilfe eines nicht eingezeichneten Wärmetauschers vorgewärmt wird. Das in den beiden Kondensatoren 16, 17 anfallende Wasser wird getrennt und der Desorberkolonne 8 wieder zugeführt. Das CO2 22 steht für eine Speicherung oder Verwendung zur Verfügung. Das heiße C02-arme Absorptionsmittel wird zur Abkühlung über den

Gegenstromwärmetauscher 12 geführt, um anschließend als abgekühltes CO2- armes Absorptionsmittel dem Wäschekreislauf wieder zur Verfügung zu stehen. Das vom CO2 befreite Rauchgas 10 verlässt die Absorberkolonne 11 an deren oberen Ende.

Bei der C02-Abgaswäsche kann beispielsweise das in der EP 1 967 249 beschriebene Verfahren unter Verwendung einer Strip-Komponente Anwendung finden. Als Strip-Komponente kann eine am Markt verfügbare Chemikalie verwendet werden, die mit der Waschlauge im Wesentlichen nicht mischbar ist, mit dieser praktisch nicht reagiert, und die einen höheren Dampfdruck, also eine niedrigere Siedetemperatur als diese aufweisen soll. Beispielsweise kommen als Strip-Komponenten Alkale, etwa Fluoralkane, in Betracht. Diese Maßnahme dient zur Herabsetzung des Siedepunkts des Absorptionsmittels, um hierdurch den Energieverbrauch für die Regeneration des Absorptionsmittels zu reduzieren. Als Strip-Dampf wird der in der Desorberkolonne 8 (Stripper) geführte erhitzte

Teilstrom des Absorptionsmittels bezeichnet. Dieser Teilstrom des erhitzten Absorptionsmittels wird mittels der Reboiler 7, 28 erzeugt. Die Erfindung ist nicht auf die dargestellte Verschaltung der Rauchgaswäsche gemäß Ausführungsbeispiel beschränkt, vielmehr sind auch andere Verschal- tungen möglich, beispielsweise solche, wie in der EP 1 967 249 beschrieben.

Wird, wie in diesem Ausführungsbeispiel beschrieben, der Brüden 5 aus der Trocknung der Braunkohle vollständig für die Regeneration des

Absorptionsmittels verwendet, so kann beispielsweise das Brüden-Kondensat aus dem Reboiler 7 weiter zur Vorwärmung des Kesselspeisewassers oder der Verbrennungsluft dienen. Je nach Auslegung kann etwa 50 % der für die Absorptionsmittelregeneration benötigten Energie aus dem bei der Wirbelschichttrocknung anfallenden Brüden ausgekoppelt werden. Die restliche Energiemenge kann erfindungsgemäß über einen zweiten Reboiler 28 aufgebracht werden, der wie in diesem Beispiel beschrieben, mit Niederdruck-Dampf 27 betrieben wird.

Wie in der Figur dargestellt, wird in diesem Ausführungsbeispiel Mitteldruck- Dampf 26 auf eine Turbine geleitet, wobei deren Dampfaustrittsstrom als

Niederdruck-Dampf 27 in den Reboiler 28 geführt wird. Die durch den Mitteid ruck- Dampf 26 angetriebene Turbine 24 treibt wiederum einen C02-Kompressor 23 an, wobei das dann zur Verfügung stehende komprimierte CO2 25 weitere

Verwendung finden kann.

Der erste und der zweite Reboiler 7, 28 werden parallel unter etwa gleichen Bedingungen betrieben. In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel sind die beiden Reboiler parallel geschaltet. Der Anteil des durch die Reboiler 7, 28 zur Verfügung gestellten Strip-Dampfes ist vorzugsweise steuerbar.

Dabei ist es insbesondere von Vorteil, wenn beide Reboiler 7, 28 bei gleicher Kondensationstemperatur arbeiten.

Figur 2 zeigt den Wärmetransport zwischen Wärmesenken und Wärmequellen wie er entsprechend eines beispielhaften erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben eines Dampfturbinenkraftwerks vorliegt. Zunächst kann man

Wärmequellen und Wärmesenken identifizieren, die entsprechend dem oben ausgeführten Ausführungsbeispiel beim eigentlichen Betrieb eines herkömmlichen Dampfturbinenkraftwerks vorhanden sind. Der beim Betrieb eines solchen

Dampfturbinenkraftwerks erzeugte Niederdruckdampf, stellt beispielsweise eine Wärmequelle dar. Auf der anderen Seite müssen das Kesselspeisewasser 19, sowie die Verbrennungsluft 18 für einen effizienten Betrieb vorgewärmt werden und stellen daher Wärmesenken dar. Ferner liegen Wärmequellen und

Wärmesenken bei der Wirbelschichttrocknung 1 und der C02-Wäsche 29 vor. Alle diese genannten Wärmequellen und Wärmesenken sind in Figur 2 exemplarisch dargestellt. Für einen optimalen Betrieb eines Dampfturbinenkraftwerks ist es sinnvoll einen effizienten Wärmetransport zwischen den vorhandenen Wärmequellen und

Wärmesenken zu gewährleisten.

Die Wirbelschichttrocknung 1 wird mithilfe von Niederdruckdampf 3 über einen Wärmetauscher 2 betrieben. Der dadurch realisierte Wärmeaustausch wird in Figur 2 durch den mit dem Bezugszeichen 3 gekennzeichneten Pfeil dargestellt. Entsprechend dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel des

erfindungsgemäßen Verfahrens wird der verdichtete Brüden 5 aus der

Kohletrocknung 1 zur Regeneration des Absorbermittels genutzt. Der so realisierte Wärmetransport ist in Figur 2 durch den Pfeil zwischen der

Wärmequelle aus dem Brüden der Braunkohletrocknung mit Brüdenverdichtung und der bei der Absorbermittelregeneration (Waschmittelregeneration)

vorliegenden Wärmesenke dargestellt.

Die C02-Wäsche stellt wiederum eine Wärmequelle aufgrund des

Desorberkopfbrüden 13 bereit. Der Desorberkopfbrüden 13 wird entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren genutzt, um die Verbrennungsluft 18 des Dampferzeugers und/oder das Kesselspeisewasser 19 zu erwärmen. Es wird so ein Wärmetransport realisiert, der durch die Pfeile mit den Bezugszeichen 13, 14 und 15 gekennzeichnet sind. Das oben beschriebene und in Figur 1 dargestellte Ausführungsbeispiel beinhaltet ferner einen zweiten Reboiler 28 zur Erwärmung des Absorbermittels. Dieser Reboiler wird mithilfe von Niederdruckdampf 27 aus einer Turbine 24 zum

Antreiben eines Kompressors 23 betrieben. Der dadurch realisierte

Wärmetransport ist in Figur 2 durch das Bezugszeichen 27 gekennzeichnet.

Die erfindungsgemäß optionale Verwendung von unverdichtetem Brüden aus der Braunkohletrocknung zur Vorwärmung des Kesselspeisewassers 19 und/oder der Verbrennungsluft 18 wird in Figur 2 durch den gestrichelten Pfeil wiedergegeben. Dieser so dargestellte Wärmeübergang entspricht der Verwendung des Brüdens aus der Kohletrocknung, wie sie auch bei herkömmlichen Verfahren vorliegt.

Bezugszeichenliste

1 Wirbelschichttrockner

2 Wärmetauscher

3 Anzapfdampfleitung

4 vorgetrocknete Kohle

5 Brüden aus der Kohletrocknung

6 Brüden-Verdichter

7 erster Reboiler

8 Desorberkolonne

9 Rauchgas

10 gefiltertes Rauchgas

11 Absorberkolonne

12 Gegenstromwärmetauscher

13 Desorberkopfb rüden

14 erster Teilstrom des Desorber-Kopfbrüdens

15 zweiter Teilstrom des Desorber-Kopfbrüdens

16 Wärmetauscher

17 Wärmetauscher

18 Verbrennungsluft für den Dampferzeuger

19 Kesselspeisewasser

20 Wasserabscheider

21 kondensiertes Wasser

22 gefilterter C0 2 -Strom

23 Kompressor

24 Turbine

25 komprimiertes CO2

26 Mitteldruckdampf

27 Niederdruckdampf

28 zweiter Reboiler

29 C0 2 -Wäsche (Post Combustion Capture (PCC))