Schornsteine des HKW Neubrandenburg
Baujahr: 1997.
Jahre unserer Tätigkeit: 1998 - 2001.
Die Schornsteine
Das 1997 in Betrieb genommene Heizkraftwerk der Stadtwerke Neubrandenburg arbeitet auf Erdgasbasis nach dem modernen Nachhaltigkeitsprinzip der Kraft-Wärme-Kopplung. Produzieren die Turbinen im Winter neben dem Strom auch Wärme über einen Abhitzekessel, so ist das Rauchgas mit ca. 100°C vergleichsweise „kühl“. Produzieren sie nur Strom, so ist das Rauchgas mit ca. 550°C „heiß“, so dass Doppelmantelschornsteine mit einem Innenrohr aus hitzebeständigem austenitischen Stahl („Edelstahl“) erforderlich sind. Das HKW Neubrandenburg hat zwei solche frei stehenden Schornsteine mit 38 m Gesamthöhe (Bild 1).
Die spezielle Aufgabenstellung
Bereits nach der ersten Heizbetriebsperiode wurden bei einer Inspektion in den Innenrohren beider Schornsteine Beulen festgestellt (Bild 2). Die Beulen waren scharfkantig nach innen gerichtet und wiesen an den Graten schon kleine Risse auf. Eine grundlegende Sanierung beider Innenrohre war unumgänglich. Vorher war aber die strukturmechanische Ursache der Beulen zu ermitteln, um ein zielgenaues Sanierungskonzept entwickeln zu können.
Beteiligte
Bauherr/Betreiber: Stadtwerke Neubrandenburg.
Lieferant der Kesselanlage: Babcock Kraftwerkstechnik GmbH, Oberhausen;
Sublieferant für die Schornsteine, AG: Fette GmbH Umwelttechnik, Bad Salzuflen.
Unser Beitrag
PSP wurde aufgrund seiner einschlägigen Erfahrungen mit anderen Heizkraftwerken mit der gutachterlichen Ermittlung der Schadensursache und mit der Entwicklung eines Sanierungskonzeptes beauftragt. Als Ursache wurden „thermische Imperfektionen“ im Rauchgas beim Umschalten von Kalt- auf Heißbetrieb (bzw. umgekehrt) im Zusammenwirken mit der Art der stabstatischen Lagerung des Innenrohrs im Tragrohr identifiziert. Gemäß dem daraus entwickelten Konzept wurden beide Innenrohre in aufeinander folgenden Jahren ausgebaut und im Werk mit neuen Rohrabschnitten für den kritischen Bereich sowie mit je zwei Wellenkompensatoren versehen (Bild 3). Die Schornsteine sind seitdem schadensfrei im Betrieb.
Zusätzliche Anmerkungen:
Über einen ähnlich gelagerten Schadensfall haben wir in der Zeitschrift STAHLBAU berichtet.
Bei der Begutachtung weiterer Doppelmantelschornsteine wurden von PSP ähnliche Beulerscheinungen in den Innenrohren festgestellt (Bilder 4 und 5). Wir haben über diese grundsätzliche Thematik mehrfach Vorträge gehalten, u.a. bei den internationalen Konferenzen
-- Steel Structures of the 2000’s im Sept. 2000 in Istanbul,
-- Steel in Sustainable Construction im Mai 2002 in Luxemburg.
PDF-Versionen der beiden Beiträge können hier heruntergeladen werden.