Das Projekt "Teilvorhaben: Grundlagenuntersuchungen zur Entwicklung und Optimierung keramischer Rekuperatorbrenner" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von LBE Feuerungstechnik durchgeführt. Das Ziel zukuenftiger Forschungsvorhaben auf dem Gebiet der Energietechnik ist die Verringerung der produktbezogenen Emissionen. Daraus ergibt sich zwangslaeufig die Forderung einer moeglichst energiesparenden Fahrweise. Insbesondere im Bereich der Hochtemperaturprozesse besteht aufgrund der hohen Abgastemperaturen ein grosses Energiesparpotential. Deshalb kommt der Waermerueckgewinnung aus dem Abgas eine besondere Bedeutung zu. Prinzipielle verfahrenstechnische Vorteile bei der Waermerueckgewinnung bieten Rekuperatorbrenner. Aufgrund der verwendeten Stahlwerkstoffe ist diese Brennertechnologie jedoch bei Prozesstemperaturen oberhalb von 1200 Grad Celsius und bei korrosiven Abgasen nicht einsetzbar. Deshalb sollen im Rahmen dieses Verbundforschungsvorhabens in Zusammenarbeit mit Brennerherstellern, der Keramikindustrie und Anlagenbetreibern keramische Rekuperatorbrenner entwickelt und optimiert werden, um damit fuer Rekuperatorbrenner und dem Primaerenergietraeger Erdgas neue Einsatzgebiete zu erschliessen. Wesentliches Bauteil des Rekuperatorbrenners ist der Rekuperator. Einfache Formen wie z.B. Doppelrohrwaermetauscher mit geringen Wirkungsgraden sind bereits aus Keramik herstellbar. In den letzten Jahren hat die Keramikindustrie moderne Verfahren zur Herstellung von Keramikbauteilen entwickelt. Ein solches Verfahren ist das Schlickergussverfahren mit reaktionsgebundenem Siliciumcarbid (SISIC), mit dem sich auch aufwendigere Formen herstellen lassen. Ziel ist es, einen Feinrippenrekuperator mit kurzen, versetzt angeordneten Rippen aus SISIC herzustellen. Dieser Rekuperator sollte die gleichen Waermetauscherwirkungsgrade erreichen, die wie ein vergleichbarer Rippenrekuperator aus...
Das Projekt "Grundlagen zur Entwicklung und Optimierung keramischer Rekuperatorbrenner" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von WS Wärmeprozesstechnik GmbH durchgeführt. Rekuperatorbrenner vereinen die Funktionen von Brennstoffumsetzung und Waermerueckgewinnung zu einer Baueinheit. Dadurch werden an den Waermetauscher eines Rekuperatorbrenners spezifische Anforderungen gestellt. Neben den ueblichen Kriterien der Waermeuebertragung und des Druckverlustes sind beispielsweise Fragen der Anbindung an den Brennerkopf sowie die Ausbildung des Rekuperators an der Brennermuendung zu klaeren. Bei der Firma WS-Waermeprozesstechnik GmbH werden zur Zeit mehrere Verbrennungskonzepte verfolgt: - Hochgeschwindigkeitsbrenner (zum Teil mit Luftstufung); - kombinierte Flammen/FLOX-Brenner; - pure FLOX-Brenner. Die Verbrennungssysteme kommen in Abhaengigkeit des Temperaturniveaus zum Einsatz und garantieren auch bei hoechsten Luftvorwaermtemperaturen geringe thermische NO-Bildung. Enwurf des keramischen Rekuperatorbrenners: Beim Entwurf des Waermetauschers soll darauf geachtet werden, dass sich durch unterschiedliche Luftfuehrung alle Verbrennungszustaende realisieren lassen. In der Entwurfsphase sollen Loesungen mit Hilfe der Computersimulation untersucht werden. Unter anderen sind sind beim Entwurf folgende Fragestellungen zu beruecksichtigen: - Waermeuebertragung; - Druckverlust, luft- und abgasseitig; - Formgebung hinsichtlich des keramischen Fertigungsprozess; - Festlegen der Hauptabmessungen; - zu erwartende Kosten der Serienherstellung; - Montierbarkeit in der Serienfertigung; - Verschmutzungsprobleme; - Temperaturwechselbestaendigkeit.