Das Projekt "TUT - Tausend Umwelt Taxen für Berlin" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Berliner Gaswerke (GASAG) durchgeführt.
Das Projekt "Use of a new type of anthracite curner and boiler in a power station" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Sophia-Jacoba GmbH, Steinkohlenbergwerk durchgeführt. Objective: To demonstrate the use of an innovative, low pollutant burner of low volability anthracite, in a power station, in combination with a boiler system linked to a coal mine, thus solving the problems of mineral oil substitutes, use of low volability coal, SO2 separation, nitrogen removal, adjustability and economy. General Information: The burner design, divided into pre-burner and main burner, means that the ignition and burning of the coal dust can be maintained without brick-lined burner walls and heated combustion air. Due to the type of air passage and course of combustion, the combusted ash is drawn off dry; the boiler can be dimensioned without the need to take waste gas loading into account. The direction of the air and combustion allows 'the cold' combustion with low NOx concentrations. By the addition of lime dust, waste gases are desulphurised in the burner. After grinding to dust, fine coal is passed from storage silos to 7 burners then passed for pre-burning where it is ignited using propane gas; this is gradually decreased (after warming the pre -burner) as the coal dust passes in. This, then, continues to burn by recirculation of hot exhaust gases and continuous glowing coal-dust residue at the end of the pre -burner/start of the main burner. Air supply is via nozzles at the end of the burner which allows combustion control, termination and separation of air particles for easy disposal. To reduce SO2, lime dust is added in the main burner. Waste gas is filtered prior to emission to the atmosphere. The advantage of low-volability coals are: - easier storage (fewer volatile components); - easier transport by road, without need for special measures; - no danger from explosion since anthracite dust is not self -igniting, and there is no risk to groundwater. It is comparable to gas or oil-fired systems from the viewpoint of handling, storage and burning. Achievements: The burners were able to ignite and burn low volatile coal in the combustion chambers of this unit, however, an operation of the boiler was not possible. Reasons were the temperature level, flow behaviour, heat expansion and instabilities of the feed water flow. Thus the project failed. The calculation of expected and actual simple payback was originally based on a comparison with oil burning installations. Based on today's oil price a re-evaluation does not turn out favourable for coal. Furthermore, a realistic comparison cannot be conducted due to the defective boiler.
Das Projekt "Verbrennung von Kohle fuer das Brennen von Ziegelsteinen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gebrüder Löhlein Ziegelwerke durchgeführt. Objective: To convert a brick kiln fired with heavy oil to coal firing and to examine the effects of the burning of coal on the specific heat consumption, the quality of the product and the occurring ashes. On the basis of preliminary examinations on other kilns, an energy saving of more than 55 per cent is anticipated compared with oil-firing. General Information: The brick tunnel kiln to be converted to coal firing is to be equipped with an intermittent coal firing facility and tested. For this purpose, the necessary coal preparation facilities (feed bunker, transport systems, hammer mill, daily bunker and coal stokers at the blowing in points) and the special burner systems are to be developed and adapted to suit the specified tunnel kiln. The overall system will then be tested and, if necessary, modified depending on the product quality. Finally, the operating efficiency of the coal firing facility is to be tested during a longer demonstration operation period. The concept for the coal firing facility was based on the use and testing or different types of coal with various grain sizes to be able to optimize the requirements on coal quality and grain size both for separation and charging. The driest possible fine coal with a grain size of 0 - 6 mm is necessary for the blowing device. The erected preparation facilities comprise a feed bunker, from which the rough coal is conveyed to the hammer mill via a dispatch belt. After being ground to the necessary grain size, the fine coal is transported by pipe chain conveyers to the dosing appliances on the tunnel kiln in the form of coal stockers. They intermittently charge a coal-air mixture into the combustion planes of the kiln through lateral slits via so-called guide tubes. The ends of the tubes, which are fitted with baffle plates, protrude into the combustion channel. They are incandescent (hot bulb ignition) and cause the ignition of the mixture. Charging is effected in a 30-second rhythm alternating with every fourth row of the burner tubes. In the cases of intermittent charging, the coal-air mixture is pressed against the baffle plate with a high pressure and passes into the furnace area via the lateral slits in the incandescent tubes. Combustion is almost explosive. The intermittent control of the air feed is effected by a central closed-loop control facility via solenoid valves. Achievements: In a 26 week operation period, a mean fuel consumption of 1500 kJ/kg of fired bricks including drying was achieved. This corresponds to an energy saving of about 42 per cent when compared to operation with heavy heating oil. Although the target was not achieved, a considerable saving quota was realized. In the meantime, the facility has been demonstrated to several hundred interested parties from the brick industry and has therefore made an important contribution to the necessary spread of the experience and information gained in the course of this project.
Das Projekt "Use of rape as domestic and engine fuel substitute, fertiliser and cattle feed" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gesellschaft für Entwicklungstechnologie durchgeführt. Objective: To use rape oil and straw as a substitute for diesel fuel for domestic and drying requirements, as fertiliser and a cattle feed. General Information: This project uses the rape produced from an area of 40 ha. Rape straw (150 to 200 t/y) will be pelletized and/or briquetted to obtain a fuel usable in an automatic loading combustion plant. The rape oil (4,000 l) obtained by a double screwpress will be used to fuel two different engines. After purification some will be used in a modified tractor engine, the remainder, after ethyl/methyl esterification, in a conventional diesel engine. Residual straw (30 to 200 t) will be ploughed-in for soil improvement while the high oil content (70 to 75 t) rape cake will be used as cattle feed. The oil extraction is made by use of a double screw press from Monforts + Reiners Co. The press is fed directly from the seed store. The oil flows with the pressing temperature of 60 deg. C. to settling tanks. The residues are passed back to the filling funnels. The oil passing through a 10 mu filter and is stored in the filling station for later use, either directly in the rape-oil tractor, or for transesterification. The rape meal (expeller cake) is automatically transported to a silo which is cleared regularly by the transporter of the animal feed mill. A small scale transesterification unit is being developed for on-farm operation. The use of new kinds of catalysts with long duration stability and a high degree of automatic operation and control of process parameters allows for operation of the chemical process by agrotechnologists without a special formation. The unit is designed for optimum process performance, high product quality, minimum energy requirements and high reliability of the equipment. The preceeding transesterification for the free acids with an acidic catalysts is continuous and is double batch for the basic catalytic step for transesterification of the triglycerides. A separation and wash-out step guarantees the quality of the final products: methylester as diesel fuel and glycerol for the chemical industry. The straw-pelletizer unit consists of a chipping unit which reduces the straw-bales into 2 to 5 cm long stalks. These are intermediately stored in a buffer from where they are transferred by a screw-conveyor to the pelletizer, which operates with dentate matrix and rollers. The high-density pellets are fed to a cooler and conveyed to a silo. The electric energy for the unit is generated by a methylester fuelled diesel-generator set.
Das Projekt "Solar hay drying in specially constructed hay storage halls" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Bayerische Landesanstalt für Landtechnik durchgeführt. Objective: The aim of the project is the production of quality hay in specially designed storage halls with a solar roof on four sites with different climatic conditions without the use of conventional fuel, except electricity for the blower. General Information: The standard hall with compartments has a ground surface of 240 m2 with a usefull storage volume of 937 m3. The conventional roof of red concrete tiles with the supporting structure built as air channels is acting as solar collector (280 m2). The warm air (6 - 7 degree of Celsius. above inlet temperature) is blown via a collecting duct to the channels on the floor of the drying and storage compartments with a total hay capacity of approximately 900 m3. The humidity of the hay is reduced from approximately 40 per cent to 14 per cent. During the harvesting period of approximately 60 days an energy saving of 29,300 KWh compared to a conventional system (Diesel engine driven blower with use of waste heat and auxiliary heating for drying) is forecasted. This figure is based on measurements on a pilot plant. The total energy saving for four standard halls is estimated at 10 TOE, taking into account the electricity consumption of the blower (7,5 - 9 KW; 4,000 KWh/y) and an efficiency of 70 per cent for the conventional system. The standardised storage and drying halls are installed at four different sites. 1. Schuster, Frettenhofen 2. Kebinger, Lehen 3. Rieder, Schoenau 4. Lehr und Versuchungsgut, Schleissheim The first three are farmers the last is an agricultural institution of the Technical University Munich. The hall in Schleissheim has the double capacity of the other ones, achieved by adding more compartments. Achievements: In two of the four plants the first monitoring results were achieved in 1986. SCHUSTER The hay was dried to 8 per cent instead of 14 per cent thus the electrical consumption of 15,8 kWh/ (+ dried material) was higher than calculated. KEBINGER A particular interesting result was found during the first monitoring period: while increasing the air flow on a sunny day through the ducts under the roof, the air temperature did rise instead of fall, which means that the heat exchanging efficiency is rising more than proportional with the air flow. More investigations will follow.
Das Projekt "Integrale Nutzung von Raps zur Brenn- und Treibstoffsubstitution in der Landwirtschaft" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gesellschaft für Entwicklungstechnologie durchgeführt. Auf einem landwirtschaftl. Betrieb soll demonstriert werden, wie techn. und Wirtsch. der Ertrag von ca. 40 ha Rapsanbauflaechen von 108 to bis 138 to Rapssaat und 216 to Rapsstroh zur Energiegewinnung genutzt werden kann. Hierzu wird der gesamte Ertrag auf dem Hof veredelt. Rapssaat zu Oel und Presskuchen, Oel zu Ethylester und Glycerin, Stroh zur Bodenverbesserung und als Brennstoff fuer Hausheizung. Das gereinigte Rapsoel wird Teils als Treibstoff fuer einen modifizierten Traktor verwendet und zu einem einsetzbaren Dieselersatztreibstoff umgesetzt. Der Presskuchen findet als Viehfutter Verwendung. Das Rapsstroh wird als Bodenverbesserer und in pelletierter Form als Festbrennstoff fuer Hausheizung und Trocknung verwendet. Unter Beruecksichtigung der Kosten fuer Hilfs- und Betriebsstoffe, sowie des Arbeitsaufwandes koennte sich ein um 25 - 31 v.H. hoeherer Erloes fuer die Ernten als bei der Vermarktung der Rapsertraege im EG-Raum ohne Beruecksichtigung...
Das Projekt "BIO FLAM - Verbrennungsverhalten reiner Brennstoffe bei der Stromerzeugung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Fakultät für Energietechnik, Institut für Verfahrenstechnik und Dampfkesselwesen durchgeführt. A promising route to achieve CO2 reduction is the use of short cycle carbon containing fuels, which can be generally classified as secondary fuels. These fuels have the thermodynamic potential to replace fossil fuels but operational and environmental problems may dramatically affect the combustion system. To focus on the problem of secondary fuel application one requires detailed in advance knowledge of the typical combustion behaviour of these fuels. The objective of this project is to provide simple, capable test methods, which give more insight in the fate of secondary fuels in a power plants. IVD's part in the project focuses on the fuel characteristics which influence the potential for high temperature corrosion, slagging, fouling and ash quality. For the utilization of secondary fuels in power plants amounts, distribution and species of the ash forming constituents are major factors which have to be considered in the assessment of the fuel quality. IVD will apply conventional and advanced methods for the characterization of the secondary fuels, and will carry out lab scale experiments to evaluate the potential of slagging, corrosion and ash utilisation.
Das Projekt "Umruestung eines oelbeheizten Kessels auf Kohlestaub" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Pfleiderer Teisnach GmbH & Co. KG durchgeführt. Objective: To demonstrate the technical feasibility of converting small industrial water tube steam boilers, ranging in steam production from + 10 T/h to 100-150 T/h (that is from the upper limit of shell boilers to the lower limit of power plant boilers) from oil or gas to pulverized coal firing. This is to be achieved by use of a new type of pulverized coal combustor generating a burning flame jet of 100 to 150 M/s flame velocity. General Information: Pulverized coal firing of power plant boilers is a proven technology but no such technology exists for conversion of smaller boilers, since pulverized coal requires two/three times more combustion space than oil or gas. In oil or gas fired boilers combustion space is too small for total pulverized coal combustion. The new technology is intented to solve the problem in a general way, enabling almost any industrial water tube boiler to be converted to pulverized coal. The technology is a new type of pulverized coal combustor generating a jet of 100 to 150 M/s flame velocity and burning 6 to 8 times more pulverized coal than any other design, achieved by increasing turbulant frequency range, which in turn increases mixing efficiency and combustion rate. The result is that + 60 per cent of fuel is burned in the combustors which represent, in volume 5-8 per cent of combustion chamber volume. Hot flue gas is recirculated rapidly in the combustion chamber by the flame jet, generating heat transfer byconvection and flame radiation. This increased heat transfer decreases flue gas temperature at the superheater intake. Four of the pulverized coal combustors were designed and fitted to a 1962 water tube boiler with vertical combustion chamber and two vertical flues producing 40 T/h steam at 75 Bar-520 C, operating at 4,700 h/y with a heavy fuel intake of 13,000 T/y and modified to permit ash removal. Combustor specification is: - fuel - pulverized lignite - capacity 10. 10 Kcal/h (11. 6 MW) each - combustion air 14,000 m3/h 190 C p=Mbar - coal conveying air 330 m3/h, 20 C - turn down ratio 1:20 - flame jet velocity at 100 per cent load - 125 m/s - make - Dr. Schoppe Anlagenbau Additional equipment includes pulverized coal silos of 120 m3 capacity, pulverized coal feeders (fluidized bed rotary pumps), flue gas filter and a 100 m3 ash silo with out loading equipment. Total project cost is DM 5,043 297 including commissioning and test runs. Fuel cost savings of + DM 784,000 represent 2.5 per cent of the annual turnover of the company owning and operating the boiler. Total conversion costs of a standard 40 T/h boiler are estimated at DM 4,650,000. Payback on the project is 3.93 years. Achievements: Boiler modification and installation of the pulverized coal equipment was completed at 28. 09. 84. After two weeks for calibration and control adjustment the boiler arrived at its design specification of 40 T/h steam production at 74 Bar-500 C. After the first weeks of operation the following problems were:::
Das Projekt "Teilprojekt: Validierung durch Scale up" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Aurubis AG - Standort Lünen durchgeführt. Die mechanische Aufbereitung von Elektro-Altgeräten nach WEEE directive führt zu einer kunststoff- und metallreichen Fraktion, die neben Cu, Ag, Au, Ni, Sn auch die knappen strategischen Metalle Se, Te und In enthält. Dies führt bei den heutigen Rohstoffpreisen zu einem Metallwert von über 1000 €/t. Die Menge dieser Fraktion wird alleine in der EU bis 2011 auf über 600 000 t/a ansteigen. Fehlende Technologien und Kapazitäten führen aber bereits jetzt dazu, dass Teilmengen nicht oder sub-optimal verwertet bzw. sogar exportiert werden. Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines kontinuierlich und autotherm laufenden Schmelzprozesses für WEEE-Schrott, der wirtschaftlich die maximale Recyclingeffizienz, also die Gewinnung der oben genannten Metalle sicherstellt. Das Projekt zielt auf eine Rückgewinnungsrate von größer97 Prozent für Kupfer und Edelmetalle und mindestens 80 Prozent für Zinn und Nickel. Es ist erforderlich, das Koppelprodukt 'Mineralphase' marktfähig, also mit geringstmöglichen Wertmetallgehalten zu erhalten. Die stoffliche Nutzung der organischen Bestandteile als Reduktionsmittel, deren Anteil bis zu 50 Prozent ausmacht, wird zur Einsparung fossiler Energieträger führen. Für die Zielerreichung ist es essentiell, im Schmelzaggregat eine dünnflüssige Schlacke zu erhalten, um einen exzellenten Stoff- und Wärmeübergang zu garantieren. Dies soll durch ein wissenschaftlich abgesichertes Schlackendesign und die Auswahl eines Drehkippkonverters sichergestellt werden. Zur Validierung des erarbeiteten Prozessfensters ist der Versuchsbetrieb im 1 t-Technikumsmaßstab geplant, der übertragbare Ergebnisse in Bezug auf Massen- und Energiebilanz liefert. Nach erfolgreicher Demonstration des Verfahrens an der Universitätsanlage soll die Integration in den Recyclingprozess des industriellen Partners durch Planung und Bau einer großtechnischen Anlage erfolgen. Die Breitenwirkung und Übertragung auf weitere Branchen wird durch Publikationen und Ausrichtung einer Fachtagung sichergestellt.
Das Projekt "Biokraftstoffe - Eigenschaften und Erfahrungen bei der Anwendung - Fortschreibung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DGMK Deutsche Wissenschaftliche Gesellschaft für Erdöl, Erdgas und Kohle e.V. durchgeführt. Dieser DGMK-Forschungsbericht ist eine Fortschreibung des DGMK-Forschungsberichts 611 'Biokraftstoffe -Eigenschaften und Erfahrungen bei der Anwendung', der im Jahr 2002 erschienen ist. Seit dieser Zeit haben sich die Pläne der Europäischen Kommission, den Einsatz von Biokraftstoffen zu fördern, konkretisiert. Die Direktive 2003/30/EC gibt für den Zeitraum von 2005 bis 2010 Zielvorgaben, in welchem Umfang Biokraftstoffe in den Handel gebracht werden sollen. Bei Dieselkraftstoffen wird das im Wesentlichen durch Zugabe von bis zu 5 Prozent Fettsäuremethylestern und nicht durch einen Einsatz in reiner Form geschehen. Bei den Ottokraftstoffen kommen Ethanol und Ethyltertiärbutylether (ETBE) als Beimischungen in Frage. Sowohl bei Diesel- als auch bei Ottokraftstoff sind für den Fall einer Beimischung durch die gültigen Normen Maximalwerte für die sauerstoffhaltigen Verbindungen gegeben. Wegen seiner geringeren Oxidations- und Lagerstabilität besteht ein Interesse an Labortests, die für Biodiesel und Dieselkraftstoffe, die Biodiesel enthalten, eine Vorhersage darüber erlauben, ob der Kraftstoff über eine für den praktischen Betrieb ausreichend große Stabilität verfügt. Die ASTM D 4625-Methode, bei der die Probe bei 43 Grad Celsius gelagert wird und die allgemein als das geeigneste Testverfahren zur Bestimmung der Lagerstabilität von Mitteldestillaten angesehen wird, ist für Fettsäuremethylester und Mischungen mit ihnen weniger gut geeignet. Unter vielen untersuchten Prüfverfahren hat für die Bestimmung der Lagerstabilität die Rancimat-Methode die weiteste Anerkennung gefunden, obwohl auch Ergebnisse vorliegen, die es fraglich erscheinen lassen, ob generell ein Zusammenhang zwischen den Rancimat-Ergebnissen und der Lagerstabilität besteht. Vereinzelt gibt es Dieselkraftstoffe, die für eine Zumischung auch nur einer so geringen Menge wie 5 Prozent Biodiesel schlecht geeignet erscheinen. Für solche Dieselkraftstoffe scheint eine besonders kleine Rancimat-Induktionsperiode kennzeichnend zu sein. Nicht alle für Kohlenwasserstoffe bewährten Antioxidationsmittel sind in Mischungen mit Biodiesel gleich gut wirksam. Nach den bisherigen Erfahrungen kommt es beim Einsatz von Mischungen mit Biodiesel in Kraftfahrzeugen zu keinen Problemen, wenn der Biodieselgehalt 5 Prozent nicht übersteigt, auf Abwesenheit von Wasser geachtet und die Lagerzeit auf 6 Monate begrenzt wird. Der eingesetzte Biodiesel muss den Anforderungen der Norm EN 14214 genügen. Überflüssiger Kontakt mit Luft beispielsweise durch Rühren sollte bei der Lagerung von Biodiesel unbedingt vermieden werden. Auch wenn in dem durch die Norm erlaubten Rahmen Ethanol oder ETBE konventionellen Ottokraftstoffen beigemischt wird, sind im praktischen Betrieb keine Schwierigkeiten zu erwarten. Allerdings muss beim Zusatz von Ethanol auf die Abwesenheit von Wasser im System geachtet werden. Bei einer unkontrollierten Vermischung von ethanolhaltigen und ethanolfreien Kraftstoffen kann der Dampfdruckgrenzwert ...
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