Das Projekt "Sonderforschungsbereich Transregio 129 (SFB TRR): Oxyflame - Entwicklung von Methoden und Modellen zur Beschreibung der Reaktion fester Brennstoffe in einer Oxyfuel-Atmosphäre, Sonderforschungsbereich Transregio 129 (SFB TRR): Oxyflame - Entwicklung von Methoden und Modellen zur Beschreibung der Reaktion fester Brennstoffe in einer Oxyfuel-Atmosphäre" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: RWTH Aachen University, Lehrstuhl für Wärme- und Stoffübertragung.Zur nachhaltigen Sicherung der Energie- und Stromversorgung wird zukünftig neben Kernenergie und regenerativer Energiebereitstellung weiterhin der Rückgriff auf fossile Brennstoffe, wie Kohle, Öl und Erdgas, unverzichtbar bleiben. Bei konventionellen Kraftwerkstechnologien werden jedoch Treibhausgase freigesetzt, während gleichzeitig deren Reduzierung weltweit hohe Priorität hat. Zur Lösung dieses Zielkonflikts werden 'Carbon Capture and Storage' (CCS)-Methoden diskutiert, wobei die Oxyfuel-Verbrennung eine der vielversprechendsten Technologien zur CO2-Abscheidung darstellt. Bei diesem Verfahren wird der Brennstoff anstelle von Luft mit einem Gemisch aus Sauerstoff und rezirkuliertem Rauchgas verbrannt, um so ein hoch CO2-haltiges Abgas zu erzeugen, das nach weiteren sekundären Reinigungsschritten abgetrennt werden kann. Der Ersatz des Stickstoffanteils der Luft durch CO2 und H2O führt zu einem völlig neuen Verbrennungsverhalten, das auch zu Instabilitäten sowie zum örtlichen Verlöschen der Flamme führen kann. Die korrekte Beschreibung dieses Verbrennungsverhaltens erfordert entsprechende physikalisch und chemisch motivierte Modelle für diese spezielle Gasatmosphäre. Deshalb sollen bis zum Projektende des Sonderforschungsbereichs/Transregio die folgenden Erkenntnisse, Daten und Modelle zur Verfügung stehen: (1) Belastbare Modelle durch grundlegendes Verständnis der beteiligten Prozesse und deren Abhängigkeit von den jeweiligen Einflussparametern, von der Mikroskala bis hin zur skalenübergreifenden Interaktion, (2) Basisdaten zur Vorhersage der Wärmeübertragung von der Flamme an die Wände und Einbauten in Kraftwerkskesseln mit Oxyfuel-Atmosphäre, (3) Verlässliche Berechnungsgrundlagen für die Entwicklung und Auslegung von Brennern und Feuerräumen für Oxyfuel-Kraftwerke mit Feststoffverbrennung. Im Sonderforschungsbereich/Transregio arbeiten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der RWTH Aachen, Ruhr-Universität Bochum und TU Darmstadt zusammen.
Das Projekt "Teilvorhaben: Erarbeitung von Basisdatensaetzen der Feldgroessen Temperatur, Spezieskonzentrationen, Stroemungsgeschwindigkeit und Turbulenzparameter an turbulenten Standard-Drallflammen^Teilvorhaben 3: Vorhersage des Verschmutzungsverhaltens von Kraftwerksfeuerungen^Fortschrittliche Verbrennungstechnologie fuer Kraftwerke - Teilvorhaben 1: Messungen an Grosskesselanlagen zur Validierung der mathematischen Modelle^Grundlagen der Verbrennungsforschung^Teilvorhaben 2: Untersuchungen zur Trockenbraunkohleverbrennung bei hohen Temperaturen^Teilvorhaben: Bereitstellung umfassender Datensaetze aus turbulenten Standardflammen - bei Atmosphaerendruck und hoeheren Druecken - mit kombinativer Lasermesstechnik als Grundlage zur Validierung von Flammenmodellen^Teilvorhaben: Experimentelle und numerische Untersuchungen zum Strahlungswaermeuebergang: Analyse der Einfluesse auf die Bildung von thermischen NOx, Teilvorhaben: Quantitative, mehrdimensionale Laserdiganostik von eingeschlossenen Drallflammen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Heidelberg, Physikalisch-Chemisches Institut.Unter dem Leitthema 'Kraftwerk der Zukunft' spielen die kuerzlich begonnenen anwendungsorientierten Grundlagenuntersuchungen von Drallflammen des Kompetenzzentrums TECFLAM der Universitaeten Heidelberg, Karlsruhe, Darmstadt und Stuttgart sowie die DLR Stuttgart eine zentrale Rolle. Mit den experimentell bestimmten Daten ueber die technisch wichtigen, eingeschlossenen Drallflammen wird die unverzichtbare Validierung der mathematischen Modelle vorangetrieben, die im Rahmen des CRAY-TECFLAM-Vorhabens in eine marktfaehige Software fuer den Kraftwerksbereich umgesetzt werden. Die mehrdimensionale Laserdiagnostik, wie sie im Rahmen von TECFLAM am PCI in Heidelberg entwickelt wurde, liefert wichtige Erkenntnisse zum Verstaendnis der turbulenten technischen Verbrennung. Durch simultane, raeumlich und zeitlich hochaufgeloeste Messung von flaechenhaften Teilchenkonzentrationen und Temperaturen sollen Korrelationen zwischen Schadstoffkonzentrationen und lokalen Temperaturen direkt ermittelt werden.
Das Projekt "Ausbau des Zentrums fuer Verbesserungsforschung - Technische Phase II - DLR-Vorhaben zum Leitkonzept 'Umweltschonender Antrieb ENGINE 3E 2010'" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung, Wissenschaft, Forschung und Technologie. Es wird/wurde ausgeführt durch: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V., Institut für Antriebstechnik.Voraussetzung fuer die Entwicklung einer neuen Generation von umweltschonenden Antrieben fuer den stetig wachsenden Luftverkehr ist die Realisierung eines Pruefstandkonzepts fuer Verbrennungsforschung und Brennkammerentwicklung. Die DLR hat dieses Anlangenkonzept im Rahmen des nationalen Luftfahrtforschungsprogramms zum Leitkonzept umweltschonender Antrieb 'ENGINE 3E 2010' mit Industriepartnern abgestimmt und zum groessten Teil bereits realisiert (siehe Abschlussbericht zu FKZ 20T9602). Die hier beantragte Foerderung bildet die abschliessende Massnahme zur Inbetriebnahme des Zentrums fuer Verbrennungsforschung im vollen Leistungsumfang. Nach Beistellung einer Vollentsalzungsanlage und eines Dampferzeugers sowie nach Anpassung des vorhandenen Erdgaserhitzers und Reintegration des modifizierten Lufterhitzers 1 entsprechen die erreichbaren Betriebsparameter den Erfordernissen moderner Gasturbinen-Brennkammer-Entwicklung, womit in Deutschland die experimentelle Basis fuer eine leistungsstarke Entwicklung schadstoffarmer Brennkammern bereitgestellt ist.