Carpatcement: Investition in moderne Schlauchfilter-Technologie
Umbauarbeiten 
Zustand heute Die Umweltsituation Rumäniens ist durch Gegensätze geprägt. Auf der einen Seite stehen dünn besiedelte Landschaften und ursprüngliche Gebirgszüge, auf der anderen Seite haben die Altlasten der Ceausescu-Ära bei der Luft-, Gewässer- und Bodenverschmutzung ihre Spuren hinterlassen. Mit der Gründung des Umweltministeriums und dem Beitritt zur EU, erfährt die Umweltpolitik heute eine erhöhte Aufmerksamkeit [1]. So auch beim Zementwerk in Bicaz, dass in den 1950er Jahren errichtet wurde.
Ein Blick zurück
Der Markteintritt in Rumänien durch HeidelbergCement erfolgte 1998 mit dem Erwerb einer Mehrheitsbeteiligung am Zementwerk Moldocim Bicaz. In den Jahren 2000 und 2002 kommen die Werke Casial Deva und Romcif Fieni hinzu, die unter der Carpatcement Holding zusammengeschlossen sind. Seit seiner Tätigkeit auf dem rumänischen Markt hat der deutsche Konzern bereits mehr als 150 Millionen € in Rumänien investiert. Davon flossen 9,5 Mio. € in den Umweltschutz (Stand 2002). Allein in Bicaz wurden 55 Mio. € für die Modernisierung und Erweiterung der Ofenlinie 2 investiert. Zum einen ist die Investition Teil eines Programms, um Produktionskapazitäten zu verdoppeln, das in 2011 beendet werden soll. Zum anderen dient sie einer nachhaltigen Zementherstellung, deren Ziel die Schonung natürlicher Ressourcen ist sowie die Reduzierung des CO2-Ausstoßes gegenüber 1990 um 15 % [2]. Um dies zu erreichen, werden auch in Bicaz die Produktionsprozesse ständig optimiert und der Einsatz sekundärer Roh- und Brennstoffe erhöht.
Im Jahr 2008 wurden die Verhandlungen für die Sanierung der Ofenlinie 2 zwischen HeidelbergCement und Intensiv-Filter aufgenommen, um das bestehende Elektrofilter umzubauen (Bild 1) und das Werk in Bicaz wieder zu reaktivieren (Bild 2). Das Auftragsvolumen beinhaltete für den Filteranlagenbauer sowohl das Engineering, die Lieferung von Spezialteilen, Überwachung der Montage und Inbetriebnahme von zwei Schlauchfiltern zur Entstaubung des Drehrohrofens und der Rohmehlmahlanlage als auch den Verdampfungskühler und diverse Nebenentstauber. Dabei war der Zustand des Zementwerkes eine außergewöhnliche Herausforderung für den Betreiber als auch den Anlagenbauer. Eine Begehung offenbarte den schlechten Zustand, insbesondere des Verdampfungskühlers. Die Korrosion war in den Jahren des Stillstands erheblich fortgeschritten. Zusätzlich zur Sanierung der Filtersysteme galt es deshalb, eine teilweise Neugestaltung der Gesamtanlage zu realisieren. Ein wesentlicher Bestandteil des Modernisierungs- und Sanierungsprojektes war die strömungstechnische Verbesserung innerhalb des Verdampfungskühlers und der Filteranlage. Bei der Strömungsoptimierung sollten die Designparameter, welche sich direkt oder indirekt auf das Strömungsfeld auswirkten, so gewählt werden, dass ein möglichst gleichförmiges Geschwindigkeitsprofil definiert werden konnte.
Prozessoptimierung durch CFD-Simulation
Grundsätzliches Bestreben bei der Strömungsoptimierung ist es, durch verschiedene konstruktive Maßnahmen und Positionierung von Leit- und Lamellenblechen einen größtmöglichen Kosten-Nutzen-Effekt zu erzielen. Die strömungsseitige Optimierung der Rohgasführung im Schlauchfilter wurde mittels Simulationen unterschiedlicher Leit- und Lamellenblech-Konfigurationen durchgeführt. Die Entscheidung fiel letztendlich auf Leitbleche vor dem Filtereintritt und innerhalb der Rohrleitung.
Die Simulationsergebnisse des Verdampfungskühlers machten deutlich, dass Veränderungen an und in den Rohrleitungen des Krümmers notwendig waren. Die Einströmung in den Verdampfungskühler wurde durch den Einsatz von Leitblechen so vergleichmäßigt, dass der Gasstrom zentral in den oberen Konus des Apparates einströmt. Die installierten Lochbleche werden gleichmäßig an- und durchströmt. Die Hauptströmung liegt nach der Wassereindüsung stabil in der Mitte des Verdampfungskühlers [3]. Durch die Vergleichmäßigung der Strömung erfolgt eine verbesserte Kühlung mit einem höheren Wirkungsgrad und einer Verringerung der Strömungsgeschwindigkeiten im Bereich der Gehäusewand. Dadurch lassen sich für die Zukunft Verschleißerscheinungen wesentlich verringern.
Durch Investitionen in die moderne Schlauchfilter-Technologie und Erweiterung der Produktionsanlagen Bicaz konnten neben der Produktionskapazität auch der Sekundärbrennstoffeinsatz erhöht und die Emissionen von > 50 mg/m3 mit den Elektrofiltern auf deutlich unter < 10 mg/m3 reduziert werden. Die Filteranlage wird seit Inbetriebnahme mit äußerst geringen Differenzdrücken von unter 600 Pa betrieben. Auch in den kommenden Jahren werden Zementhersteller ihre Staubemissionen durch den Einsatz moderner Schlauchfilter signifikant reduzieren.
www.intensiv-filter.com
Ralf Esser, Astrid Kögel, Kristina Knop
Intensiv-Filter GmbH & Co. KG, Velbert-Langenberg/Germany
