Das Projekt "Mathematische Modellierung der Kohlenstaubdruckverbrennung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bochum, Institut für Energietechnik, Lehrstuhl für Energieanlagentechnik durchgeführt. Ein verstaerkter Einsatz von Kohle zur Deckung des Energiebedarfs ist aus oekologischen Gruenden problematisch und erfordert neben einer Minimierung der Schadstoffemissionen eine Reduzierung der Gesamtemission. Kombinierte Gas-/Dampfturbinenprozesse bieten das Potential eines Gesamtwirkungsgrades von bis zu 50 Prozent und einer entsprechend geringeren Gesamtemission, erfordern jedoch eine Druckverbrennung von Kohlenstaub. Um eine Kohlenstaub-Druckfeuerung auszulegen und das verfahrenstechnische Potential abschaetzen zu koennen, ist eine Uebertragung der an Einzelpartikeln gewonnenen Erkenntnisse und Modellansaetze auf einen realen Feuerraum notwendig. Mathematische Modelle stellen hierzu ein geeignetes Werkzeug dar. Es wurde ein mathematisch/numerisches Modell fuer Druck-Kohlenstaubflammen erstellt. Grundlage dafuer war ein vorhandenes, auf atmosphaerische Bedingungen ausgelegtes Rechenprogramm zur Modellierung von Kohlenstaubfeuerungen.
Das Projekt "Druck-Kohlenstaubfeuerung - Umwandlung disperser fester Brennstoffe bei hohen Temperaturen und Druecken" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bochum, Institut für Energietechnik, Lehrstuhl für Energieanlagentechnik durchgeführt. Ziel des beantragten Vorhabens ist es, die Vorgaenge bei der Brennstoffumwandlung in Druckbrennkammern unter praxisrelevanten Bedingungen zu verstehen und zu beschreiben und die Uebertragung der Erkenntnisse auf technische Anwendungen zu ermoeglichen. Abweichend von der differentiellen Betrachtungsweise soll daher besonders Wert auf eine hohe Feststoffbeladung gelegt werden. Das Arbeitsprogramm widmet sich vorwiegend vier Schwerpunkten: Zuerst werden Stroemungs-, Mischungs- und Temperaturverhalten von Kohle unter Druck beschrieben, wobei dem Einfluss der Brennstoffstraehnen besondere Aufmerksamkeit gewidmet werden soll. Zur Brennstoffcharakterisierung werden in einem weiteren Schritt Brennstoffumsetzung und Restkoksbildung messtechnisch erfasst. Untersuchungen zur Schadstoff- und Rueckstandsbildung unter Druck bilden einen weiteren Schwerpunkt dieses Vorhabens. Anschliessend folgt die Uebertragung der Ergebnisse auf technische Prozesse durch die mathematische Modellierung der Versuchsergebnisse.Das Modell dient damit als Werkzeug zur Simulierung der technischen Kohlenstaubdruckverbrennung.
Das Projekt "Verbundprojekt Anwendungsgerichtete Grundlagenuntersuchungen fester fossiler Brennstoffe unter Druck - Phase I" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Babcock Kraftwerkstechnik durchgeführt. Innerhalb dieses Verbundprojektes sollen prozess- und gasreinigungsseitige Grundlagen fuer die oxidierende bzw. reduzierende Umsetzung fester fossiler Brennstoffe unter Druck erarbeitet werden. Sowohl heimische Stein- und Braunkohle als auch Importkohle sind fuer den Einsatz vorgesehen. Ziel des Projektes ist es, fuer die sich in der Entwicklung bzw. Demonstration, befindlichen Verfahren der Flugstrom- und Wirbelschichttechnik grundlegende und uebertragbare Versuchsergebnisse bereitzustellen. Das Vorhaben umfasst Planung, Konstruktion und Bau der Versuchsanlagen sowie die Durchfuehrung der Versuche. Durch die Wahl von Flugstrom- und Wirbelschichtreaktoren wird das gesamte Spektrum der thermischen Umsetzung bezueglich Temperaturen bis zu 1600 Grad C., Verweilzeiten und Feststoffbeladungen bei Druecken bis zu 16 bar abgedeckt. Der Einfluss der Versuchsparameter Temperatur, Verweilzeit und Druck auf die Rauchgaszusammensetzung soll vor allem im Fruehbereich der thermischen Umsetzung untersucht werden. Weiterhin sind Untersuchungen zum Emissionsverhalten von Schadstoffen wie z.B. Schwermetalle oder Alkalien sowie Werkstoff-und Filteruntersuchungen vorgesehen.
Das Projekt "Druck-Kohlenstaubfeuerung - Umwandlung disperser fester Brennstoffe bei hohen Temperaturen und Druecken" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsche Montan Technologie GmbH durchgeführt. Ziel des beantragten Vorhabens ist es, die Vorgaenge bei der Brennstoffumwandlung in Druckbrennkammern unter praxisrelevanten Bedingungen zu verstehen und zu beschreiben und die Uebertragung der Erkenntnisse auf die technische Anwendung zu ermoeglichen. Das Arbeitsprogramm umfasst vier Schwerpunkte: Zunaechst werden Stroemungs-, Mischungs- und Temperaturverhalten von Kohle unter Druck beschrieben. Zur Brennstoffcharakterisierung werden Brennstoffumsetzung und Restkoksbildung messtechnisch erfasst. Ergaenzend zur differentiellen kinetischen Untersuchung wird dem Einfluss von Brennstoffclustern dabei besondere Aufmerksamkeit gewidmet. Untersuchungen zur Schadstoffbildung unter Druck bilden einen weiteren Schwerpunkt des Vorhabens. Die mathematische Modellierung der Ergebnisse dient als Werkzeug zur Uebertragung der Ergebnisse auf technische Prozesse und zur Simulierung der technischen Druckverbrennung.
Das Projekt "Grundlegende Untersuchungen zur Alkalirückhaltung sowie zur Korrosionsbeständigkeit und Verdampfung keramischer Materialien der Druckkohlenstaubfeuerungsanlage in Dorsten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Jülich,Institut für Werkstoffe und Verfahren der Energietechnik, Institut 2: Werkstoffstruktur und -eigenschaften durchgeführt. Bei der Druckverbrennung von Kohle werden die entstehenden Gase bei Temperaturen von etwa 1400 C zunächst einer Gasturbine zugeführt und danach zur Frischdampferzeugung einem Abhitzedampferzeuger. Probleme bereiten die im Heißgas vorliegenden Alkalien, die bei der Kohleumwandlung freigesetzt werden, und deren Konzentration durch Einbinden in geeignete Sorptionsmaterialien erniedrigt werden muss, um eine Korrosion der Turbinenschaufeln zu vermeiden. Weiter können die im Heißgasbereich eingesetzten keramischen Werkstoffe durch den Einfluss des Gases verstärkt verdampfen und die gebildeten Gasspezies korrosiv oder toxisch wirken. Für das Verständnis der Alkalieinbindung und der Keramikverdampfung ist der Aufbau eines Hochdruck-Massenspektrometers notwendig, mit dem umfassende Verdampfungs- und Gasphasenuntersuchungen realitätsnah möglich sind. Der Aufbau, die Inbetriebnahme und eine 1. Erprobung sind im Vorhaben vorgesehen.