Description: Als Stand-der-Technik wird in der Wirbelschichtverbrennung von Biomasse Quarzsand als Bettmaterial eingesetzt. Ziel des OxyCar-FBC Projekts ist es Mineralien und Abfallprodukte aus der Stahlerzeugung, die reich an Metalloxiden (hauptsächlich Fe und Mn) sind hinsichtlich ihrer Eignung als aktives Bettmaterial in der Wirbelschichtverbrennung von Biomasse zu untersuchen. Solche Sauerstoffträger können durch brennbare Gase reduziert und durch die Verbrennungsluft oxidiert werden. Dabei soll vor allem das Potential zur Steigerung des Wirkungsgrades und zur Reduktion von Emissionen bestimmt werden. Im Rahmen des Projektes werden drei Anwendungen mit kurzfristigen bzw. mittel-/langfristigen Verwertungspotential untersucht: 1) Oxygen-Carrier-Aided-Combustion (OCAC): Die Metalloxide werden direkt als Bettmaterial in herkömmlichen Wirbelschichten eingesetzt um die Effizienz der Verbrennung zu erhöhen und Emissionen (NOx, CO) zu reduzieren. 2) Chemical-Looping Combustion mit CO2-Abscheidung: Metalloxide werden auf eine innovative Weise eingesetzt um CO2 inhärent aus dem Verbrennungsprozess nahezu ohne Energieaufwand abzuscheiden. 3) Chemical-Looping Combustion ohne CO2-Abscheidung: Wie Nr. 2, allerdings ohne einen hochreinen CO2-Strom zu erhalten. Ziel ist es erhöhte Dampfparameter zu erreichen und Emissionen wie z.B. NOx zu reduzieren. Alle drei Technologien sind stark miteinander verbunden und basieren auf der Wirbelschicht-technik und deren Kombination mit Abhitzekesseln. Es ist beabsichtigt, Emissionen von Biomasse-Kraft-Wärme-Kopplungen zu reduzieren und deren Wirkungsgrad bzw. Wirtschaftlichkeit zu erhöhen. Langfristig soll zusätzlich eine Technologie bereitstehen, mit der ein hochkonzentrierter CO2-Strom zu weiteren Verwendung (bio-based economy) oder Speicherung (BECCS) bereitgestellt werden kann. Die erwähnten Materialien sind hinsichtlich ihrer Eignung für die Wirbelschichtverbrennung von Biomasse noch unerforscht. Das betrifft vor allem ihrer Reaktivität, Lebensdauer und das Potential zur Emissionsreduktion. Diese Punkte werden im vorliegenden Projekt umfangreich an diversen Versuchsanlagen unter relevanten Bedingungen untersucht. Die vielversprechendsten Materialien werden in kommerziellen Wirbelschichtfeuerungen (10 MW und bei Erfolg 100 MW) hinsichtlich ihrer Eignung für OCAC untersucht. Dadurch wird ein signifikanter Schritt im Vergleich zum Stand-der-Technik hinsichtlich der Verfügbarkeit und Performance von Sauerstoffträgern für kommerzielle Wirbelschichtfeuerungen gemacht. Abschließend werden die drei Untersuchten Technologien in techno-ökonomischen Untersuchungen auf ihre Wirtschaftlichkeit untersucht. Diese Untersuchungen werden von einem Anlagenbauer mit langjähriger Erfahrung im Bereich Biomasse-KWKs durchgeführt und stellen eine signifikante Verbesserung zum Stand der Technik dar.
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Tags: NOx-Emission ? Stahlerzeugung ? Metalloxid ? Bioenergie ? Oxyfuel-Verfahren ? Stickstoffemission ? Kohlendioxid ? Kohlenmonoxid ? Schadstoffemission ? Stickoxide ? Verbrennung ? Wirbelschicht ? Wirtschaftlichkeitsuntersuchung ? Emissionsfreiheit ? Abhitzekessel ? Bioökonomie ? Chemikalien ? Emission ? Emissionsminderung ? Energie ? Energieverbrauch ? Langzeitspeicherung ? Oxidation ? Recyclingpotenzial ? Stand der Technik ? Technik ? Wirbelschichtfeuerung ? Wirkungsgrad ? Wirtschaftlichkeit ? Energieeffizienz ? Speicherung ? Umwelt ? Versuchsanlage ? Effizienzsteigerung ? Mineral ? Biomasse ? CO2-Abscheidung ? Bio Energy CCS ? Lebenserwartung ? Spediteur ?
License: Creative Commons Namensnennung-keine Bearbeitung-Nichtkommerziell 4.0
Language: Deutsch
Time ranges: 2017-02-01 - 2020-01-31
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