Das oberste technische und wissenschaftliche Arbeitsziel ist der emissionsarme und zuverlässige Dauerbetrieb einer ausschließlich mit Stroh und Getreide befeuerten Kleinanlage (bis zu 49 kW). Eine neuartige und leistungsfähige Filtertechnik mit dem Kostenziel von ca. 3.000-4.000 Euro soll etabliert werden. Innovative Feuerungskonzepte (Brennmulde mit neuartiger Schutzschicht, luftgekühlter Drehrost) und Filtersysteme (Herding-Filter, ATZ-Schüttschichtfilter) werden in einer Versuchsanlage mit geringem Aufwand untereinander kombiniert. Eine thermisch gespritzte Schutzschicht wirkt der Korrosionsproblematik im Feuerraum entgegen. Mit den verschiedenen Anlagenkonfigurationen erfolgen Verbrennungsversuche zur Ermittlung des Betriebs- und Emissionsverhaltens. Die bestgeeignete Konfiguration soll als marktfähiges Produkt etabliert werden. Angesichts von ca. 350.000 landwirtschaftlichen Betrieben mit Getreideanbau in Deutschland ist ein erhebliches Marktpotenzial gegeben. Die neu entwickelte Filtertechnik kann darüber hinaus auch für größere Heiz- oder Heizkraftwerke eingesetzt werden.
Feuerraumsimulation- Optimierung der Linie 3
Basierend auf den Erfahrungen bisheriger und laufender Untersuchungen an automatischen Holzfeuerungen soll in diesem Projekt eine konsequente Weiterentwicklung dieser Anlagen in Form eines neuen Feuerungskonzeptes erfolgen. Zur weiteren Emissionsminderung muss ein vollständiger Ausbrand der Partikel und eine weitgehende Staubabscheidung erfolgen, bevor die Gase den Wärmetauscher (Kesse) durchströmen (dort tragen kohlenstoffhaltige Stäube maßgeblich zur Neubildung von polychlorierten Dioxinen und Furanen bei). In Zusammenarbeit mit dem Feuerungshersteller, der Fa. Köb & Schäfer KG, soll in einer ersten Entwicklungsstufe durch Einsatz eines Gliederkopfgebläses, mit dem eine Drallströmung im Feuerraum erzeugt wird, die Verwirbelung und Rezirkulation sowie die intensive Vermischung der Gase und dadurch eine homogene Temperaturverteilung im Feuerraum erreicht werden. In einer zweiten Entwicklungsstufe soll durch eine räumliche Teilung des Feuerraumes in Reduktions- und Oxidationszone eine Minderung der NOx-Emissionen, die besonders beim Einsatz von Spanplattenresten notwendig wird, erfolgen. Da in zahlreichen Betrieben hölzerne Rest- und Abfallstoffe als Brennstoff zur Verfügung stehen, ist die Weiterentwicklung schadstoffarmer und wirtschaftlicher Holzfeuerungen dringend notwendig, damit diese auch zukünftig neben 01- und Gasfeuerungen bestehen können.
Die Temperaturverteilungen, Geschwindgkeitsfelder und Gaskonzentrationen in Feuerraeumen moderner braunkohlebefeuerter Kraftwerke wurden in nichtisothermen experimentellen und in numerischen Modellen simuliert. Unter Beruecksichtigung der stroemungstechnischen Aehnlichkeitskriterien gibt das experimentelle Modell die Verhaeltnisse im Feuerraum des 800MW Dampferzeugers Boxberg in einem geometrischen Massstab von 1:65 wieder. Die Messungen wurden fuer verschiedene Muehlenkombinationen und Lastfaelle durchgefuehrt. Dieses Feuerraummodell wurde mit den kommerziellen Programmen FLUENT und CFX numerisch simuliert und durch Gegenueberstellung mit den Messwerten die Anwendbarkeit dieser Software auf derartige Stroemungs- und Verbrennungsprozesse nachgewiesen.
Analyse eines Feuerraumes (HKW TU Muenchen),(Temperaturprofile, Stoff und Energiebilanzen, NOX-Bildung in Abhaengigkeit von Feuerungsparametern) Untersuchungen verschiedener Konfigurationen eines Modellbrenners - CFD - Simulationsrechnungen turbulenter Verbrennungsvorgaenge - Flammendiagnose an einem Diffusionsbrenner (Konzentrationen, Temparatur), mit Laser induzierter Fluoreszenz (LIF), Rayleigh-Streuung, Raman-Streuung