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Verbrennung von Kohle fuer das Brennen von Ziegelsteinen

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.

Gas-fuelled rapid heating furnace

Das Projekt "Gas-fuelled rapid heating furnace" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gaswärme-Institut e.V. durchgeführt. Objective: To demonstrate the feasibility of reducing energy consumption in the reheating of forgings and to improve forging quality by the replacement of electric and conventional gas-fired furnaces, by a new gas-fuelled rapid heating furnace incorporating and combining known technical features: these will considerably reduce energy consumption and advance the engineering design of conventional gas-fired reheating furnaces. General Information: Rapid heating furnaces are often installed in forging shops to treat small forgings. It is important to heat the forging rapidly and evenly and to minimize scale formation. The object of this research is to produce a micro-structure to eliminate the need for further heat treatment. The advantage of an inductive, over a conventional gas-fuelled furnace is the low level of scale formation due to the brief furnace dwell time. On the other hand, inductive furnaces are operated by a secondary source of energy (electricity) and are therefore expensive to operate. In addition, temperature distribution in a charge heated by a conventional furnace is unsatisfactory. The furnace to be designed, installed and operated for the project is a gas fuelled rapid heating installation using natural gas as the primary energy source. Charge heating will be in 3 zones (soaking, heating-up and preheating) to reheat the charge. As in the case of pusher type furnaces, charge and atmosphere movement will be counter current. In order to minimize scale formation, the soaking zone will be fired in the fuel-rich mode, while the heating-up zone will be fuelled by a fuel-lean gas and air mixture, burning uncombusted gases from the soaking zone. Staged combustion minimizes NO output and environmental impact. Fuel-rich soaking zone operation necessitates tests to establish combustion air preheat temperature, the acceptability of the fuel/air system with respect to sooting and safety aspects associated with CO formation. Forgings will be charged in transverse mode and a recuperator incorporated in the furnace for combustion air preheating: the furnace control system will feature high precision fuel/air ration controllers for heating-up and soaking zones. Each controller is capable of maintaining an air factor of between 0.5 and 1.5 to allow exact adjustment of the fuel/air ratio and to minimize scaling. An optical control system monitors the temperature of the charge leaving the furnace. Fuel gas flow is adjusted by temperature controller as a function of the difference between temperature as measured by the optical system and set point temperature. When fuel gas flow is adjusted, combustion air flow will also be adjusted by the fuel/air ratio control system. A shop function is also incorporated in the furnace control system: this is capable of lowering gas flow to between to 10-30 per cent of rated flow. For this purpose the control system will immediately reduce gas flow if furnace operation is switched to idle mode. Simultaneously...

Ersatz eines Kalkbrenners mit zentralem Brennofen durch ein drei Ringe umfassendes Verteilersystem fuer die Brennstoff- und Luftzufuhr

Das Projekt "Ersatz eines Kalkbrenners mit zentralem Brennofen durch ein drei Ringe umfassendes Verteilersystem fuer die Brennstoff- und Luftzufuhr" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Sauerländische Kalkindustrie GmbH durchgeführt. Objective: Using a new type of method for the peripheral heating of shaft furnaces, the energy consumption of a lime shaft furnace is to be significantly reduced. At the same time, an attempt will be made to increase the furnace throughput capacity with this method and to extend the range of products to cover better lime qualities. On achieving the target values, an annual energy saving of about 900 TOE is to be expected for the planned type of furnace. General Information: In 1979 a lime shaft furnace was equipped with a new type of fuel ring distributor system and tested. Thereby the ring distributor system replaces conventional heating via a central lance. The first promising tests were performed with a 2-level ring distributor system. Within the scope of this project, the ring distributor system is to be extended to 3 levels, in order to further reduce the fuel consumption and to permit greater variation of the burning degree of the lime between soft burning and hard burning. The ring distributor systems are installed in the brick-work of the furnace at a given height. They consist of several segments. The gas and air supply to each segment can be separately controlled to permit optimum adaption of the thermal output to the shaft cross section. Uniform distribution of air and gas is of particular importance to achieve uniform burning quality, whereby the CO2 content of the burnt lime determines the quality of the lime. Following the reconstruction of the shaft furnace to the 3-level ring distributor system, its performance is to be demonstrated in the course of an extensive test programme. Achievements: The multi level ring distributor system has been taken out of order ever since 1983 and has been replaced by a specially designed central burner system, for which a patent was granted in 1988. The project mentioned above is therefore unsuccessfully completed and non further information is available.

Teilvorhaben 2: Zentrales u. innerbetriebl. Recycling v. Pressmassen mit u. ohne org. Additive

Das Projekt "Teilvorhaben 2: Zentrales u. innerbetriebl. Recycling v. Pressmassen mit u. ohne org. Additive" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Imerys Tableware Deutschland GmbH-Zentrallabor durchgeführt. Ziel dieses Antrags ist die Vermeidung bzw. Reduzierung von organisch-chemischen Zersetzungsprodukten im Porzellanbrand. Erreicht werden soll dieses Ziel durch die Reduzierung bzw. Vermeidung organischer Additive in den Ausgangsmaterialien. Erste Priorität hat dabei die Entwicklung von Pressmassen ohne organische Additive. Darüber hinaus soll die Variante des Recyclings von Pressmassen bearbeitet werden. Die Entwicklungs- und Forschungsarbeiten müssen darauf abzielen, dass ein Endprodukt mit gleichen, vorzugsweise verbesserten, Gebrauchseigenschaften entsteht. Die Problematik bei recycelten Massen mit organischen Additiven ergibt sich aus der Tatsache, dass sich diese Substanzen bei der Sprühtrocknung verändern und sich somit bei der Dispergierung völlig anders verhalten werden als Frischmassen. Die rheologischen Eigenschaften werden also neu einzustellen und an die ursprünglichen Eigenschaften der Frischmassen anzupassen sein. Die Verflüssigung und Granulierbarkeit von Massen ohne organische Additive soll durch Variation des pH-Werts und durch Einsatz anorganischer Zusätze (Alkalisilikate) optimiert werden.

Neue Brennhilfsmittel zur Senkung des Energiebedarfs beim Brand von Dachziegeln

Das Projekt "Neue Brennhilfsmittel zur Senkung des Energiebedarfs beim Brand von Dachziegeln" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Robert Thomas Metall- und Elektrowerke GmbH & Co. KG durchgeführt. Das Ziel des Projektes ist eine Reduzierung des Energieverbrauches bei der Herstellung von Dachziegeln. Das Ziel wird durch Entwicklung einer neuen Generation von keramischen Brennhilfsmitteln für den Brennprozess erreicht. Durch eine neue Herstellungstechnologie soll das Gewicht der Brenngestelle deutlich reduziert werden. Dies führt zu wesentlich kleineren aufzuheizenden Massen. Daraus ergibt sich ein Einsparpotential für die Energiekosten von bis zu 50 Prozent. Die Arbeitsschritte des Projektes sind wie folgt definiert: Technologieentwicklung, Entwickeln des Verbindungssystems, Bau und Prüfung von Prototypen, Anpassung der vorhandenen Anlagentechnik in der Ziegelei, Durchführung von Industrieversuchen. Die Projektergebnisse sollen zuerst in der Dachziegelindustrie umgesetzt werden. Langfristig ist die Umsetzung der neuen Technologie zur Herstellung von leichten Keramikkomponenten in anderen Industriebranchen, wie z.B. Ofenbau, Keramikindustrie, Technische Keramik usw., geplant. Die industrielle Einführung der neuen Brenngestelle wird zur Reduzierung der Brennenergie, Schonung der natürlichen Rohstoffe und Umweltentlastung beitragen.

HTGT-Turbotherm II, Teilvorhaben 2.4.1.1.: Eigenschaften keramischer Werkstoffe bei Brennkammerbedingungen

Das Projekt "HTGT-Turbotherm II, Teilvorhaben 2.4.1.1.: Eigenschaften keramischer Werkstoffe bei Brennkammerbedingungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Asea Brown Boveri AG durchgeführt. Siehe BMBF/BEO-Jahresberichte des FIZ-Karlsruhe, Buero Bonn, Mechenstr. 57, 53129 Bonn unter FKZ 0326760D.

Teilvorhaben: MtG und 2-Butanol Brennverfahren für Pkw

Das Projekt "Teilvorhaben: MtG und 2-Butanol Brennverfahren für Pkw" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Opel Automobile GmbH durchgeführt. Das Verbundvorhaben will im Rahmen der Förderbekanntmachung Energiewende im Verkehr - Sektorkopplung durch die Nutzung strombasierter Kraftstoffe' des BMWi vom Frühjahr 2017 neue Wege in die CO2-neutrale Mobilität der Zukunft erarbeiten und demonstrieren. Dazu hat sich ein umfassendes Konsortium aus allen in der Bekanntmachung thematisierten Bereichen gebildet, um die beschriebene Problematik in seiner Gesamtheit angemessen bearbeiten zu können. Den effektivsten Weg für Transport, Lagerung und Einsatz großer Energiemengen ermöglichen flüssige Energieträger. Am sinnvollsten erscheinen dazu Kraftstoffe auf Basis von regenerativ erzeugtem Methanol. Neben dessen direkter Nutzung soll auch seine lokale Weiterverarbeitung zu reinen als auch zu heute beimischbaren Kraftstoffen untersucht werden. So soll MtG (Methanol-to-Gasoline) in einer Demonstrations-Anlage produziert und seine Nutzung im Ottomotor dargestellt werden. Für zukünftige Anwendungen werden weiterhin 2-Butanol und Methanol als Drop-In Fuel, Oktan-Booster und als Reinkraftstoff für Ottomotoren sowie OME/DME und 1-Oktanol unter der Berücksichtigung der Vielstofffähigkeit für Dieselmotoren betrachtet. Die Tauglichkeit der neuen Kraftstoffe soll unter realen Fahrbedingungen validiert werden; ihr Wirkungsgrad und ihre Umweltverträglichkeit sollen in den Herstellungs- und Verbrauchsketten sowie in Vertrieb und Markteinführung gesamtheitlich bewertet werden.

Teilprojekt LVK TUM

Das Projekt "Teilprojekt LVK TUM" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Institut für Energietechnik, Lehrstuhl für Verbrennungskraftmaschinen - Motorenlabor durchgeführt. Im Arbeitspaket Entwicklung eines BHKW-Wasserstoffmotors' sollen die Potentiale eines innovativen Wasserstoff-Großmotors mit hoher spezifischer Leistungsdichte und geringsten Emissionen untersucht und an einem Einzylindermotor mit äußerer Gemischbildung nachgewiesen werden. Die großmotorische H2-Verbrennung nach dem Otto-Prinzip birgt große Herausforderungen hinsichtlich Verbrennungsanomalien und Bauteileignung. Darüber hinaus werden in einer weiterführenden H2-DI-Studie die Potentiale und Herausforderungen der Wasserstoff Direct Injection bei Großgasmotoren auf Basis der durchgeführten ottomotorischen Verbrennungsuntersuchungen bewertet. Der Fokus liegt dabei auf Leistungs-, Emissions-, und Wirkungsgradpotentialen der unterschiedlichen Brennverfahren (DI Homogen, Schichtung, HPDI) in Kombination mit den notwendigen Abgasnachbehandlungssystemen und Infrastruktur.

Teilvorhaben 2: Entwicklung einer Glas-Keramik-Schnellbrandmasse mit entspr. Glasur zum Einmalbrand von Geschirrkeramik, sowie techn. Keramik

Das Projekt "Teilvorhaben 2: Entwicklung einer Glas-Keramik-Schnellbrandmasse mit entspr. Glasur zum Einmalbrand von Geschirrkeramik, sowie techn. Keramik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Rösler Porzellan und Kunststoffe durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung einer hochfesten, niedrigbrennenden Glas-Keramik-Schnellbrandmasse, so dass zukünftig Porzellanmassen mit Recyclingglas im Spritzgießverfahren produziert werden können. In diesem Vorhaben soll Abfallglas zusammen mit keramischen Abfallmassen und dem für die Porzellanherstellung bekannten Rohstoffen vermischt werden. So soll eine neue Masse entstehen, die folgende Vorteile bietet. - Durch den Einsatz von Altglasbestandteilen werden Deponien entlastet. - Gleichzeitig werden Rohstoffe (z.B. Feldspat) eingespart und somit Ressourcen geschont. - Durch die Glasbestandteile kann die Brenntemperatur abgesenkt und somit Energie gespart werden. - Der geringere Energieaufwand soll zu einer Senkung der Schadstoffemission (CO2) führen und somit dem Klimaschutz dienen.

II - Teilvorhaben 3.2.1.10: Untersuchung der Mischung und Verbrennung in einem Brennkammermodel mit optischer Zugaenglichkeit unter atmosphaerischen Bedingungen

Das Projekt "II - Teilvorhaben 3.2.1.10: Untersuchung der Mischung und Verbrennung in einem Brennkammermodel mit optischer Zugaenglichkeit unter atmosphaerischen Bedingungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Lehrstuhl für Flugantriebe durchgeführt. Um zukuenftige Schadstoffnormen fuer Flugtriebwerke erfuellen zu koennen, werden neuartige Brennkammerkonzepte entwickelt. In dem hier untersuchten Konzept handelt es sich um eine Brennkammer mit radialer sowie axialer Stufung. Das Hauptziel der Untersuchung war, den Einfluss der Mischung zwischen Pilot- und Hauptbrenner auf den Ausbrand und die Temperaturverteilung zu bestimmen. Vermutet wurde, dass durch die Stufung sowie die groessere Anzahl an Brennern eine gleichmaessigere Brennstoffeinbringung moeglich ist. Somit war das Ziel ein gleichmaessig niedriges Temperaturfeld und somit eine geringe Stickoxydproduktion zu erzeugen. Das optisch zugaengliche Brennkammersegment wurde mit Hilfe moderner Lasermesstechnik untersucht. Dabei galt es die Temperatur- und die Brennstoffverteilung zu messen. Zu dem war die NOx Verteilung von Interesse sowie der Einfluss der Brennkammerkontur auf die Mischung. Als Ergebnis der Untersuchungen stellte sich heraus, dass die Wandkontur und die Zumischstrahlen einen zu geringen Einfluss auf die Verbrennung haben und somit modifiziert werden muessen. Zudem wurde festgestellt, dass die feine Zerstaeubung des Brennstoffs nicht wie geplant stattfand.

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