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Teilvorhaben 4.3.1.A: Optimierung des dynamischen Verhaltens von kohlebefeuerten Dampfkraftwerken

Das Projekt "Teilvorhaben 4.3.1.A: Optimierung des dynamischen Verhaltens von kohlebefeuerten Dampfkraftwerken" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ALSTOM Power Generation Aktiengesellschaft durchgeführt.

Verteilung und dynamisches Verhalten der Fluorchlorkohlenwasserstoffe F11 und F12

Das Projekt "Verteilung und dynamisches Verhalten der Fluorchlorkohlenwasserstoffe F11 und F12" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Heidelberg, Institut für Umweltphysik durchgeführt. Die beiden gasfoermigen anthropogenen Fluorchlorkohlenwasserstoffe F11 und F12, deren atmosphaerische Konzentration seit den dreissiger Jahren monoton ansteigt, werden zur 'Datierung' von jungem Grundwasser eingesetzt. Die atmosphaerische Eintragsfunktion der FCKW's wurde anhand von Reinluftdaten und der gemessenen regionalen Ueberhoehung rekonstruiert. Weiterhin wird durch die simultane Messung der FCKW-Luftkonzentration und des bodenbuertigen radioaktiven Edelgases Radon (Rn) die aktuelle mittlere FCKW-Emission und deren zeitliche Aenderung ermittelt.

Dynamisches Verhalten zirkulierender Wirbelschichten

Das Projekt "Dynamisches Verhalten zirkulierender Wirbelschichten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Hamburg-Harburg, Arbeitsbereich Verfahrenstechnik I durchgeführt. Aufgabe: Grosstechnische Anlagen mit zirkulierenden Wirbelschichten werden heute zum grossen Teil auf rein empirischer Grundlage ausgelegt, da bisher ein Ansatz zur Modellierung der Stroemungsmechanik unter Beruecksichtigung des gesamten Aschekreislaufs fehlt. Fuer die Auslegung insbesondere von Feuerungen ist hierbei auch das dynamische Verhalten von zirkulierenden Wirbelschichten von Bedeutung, da bei Feuerungsanlagen zum Teil sehr schnelle Lastwechsel notwendig sind. Loesung: Auf der Grundlage experimenteller Untersuchungen des stationaeren und des instationaeren Verhaltens einer Versuchsanlage im Technikumsmassstab (Dmr. 0,4 m) soll zunaechst ein stationaeres Modell des gesamten Feststoffkreislaufes entwickelt werden. In einem zweiten Schritt sollen die Anlagenkomponenten identifiziert werden, die fuer das Zeitverhalten der zirkulierenden Wirbelschicht bestimmend sind. Das Zeitverhalten dieser Komponenten soll daraufhin durch ihre Uebertragungsfunktionen beschrieben werden.

Modellierung des instationaeren Rollkontaktes zwischen Rad und Schiene mit der Finite-Element-Methode bei Einbeziehung von Schlupf- und diskreter Stuetzung

Das Projekt "Modellierung des instationaeren Rollkontaktes zwischen Rad und Schiene mit der Finite-Element-Methode bei Einbeziehung von Schlupf- und diskreter Stuetzung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Baumechanik und Bauinformatik, Lehrstuhl für Technische Mechanik, Festigkeitslehre und Flächentragwerke durchgeführt. Das Forschungsvorhaben hat zum Ziel, die Beanspruchung von Rad und Schiene infolge des dynamischen Verhaltens der Systemkomponenten unter Beruecksichtigung des nichtlinearen Rollkontaktverhaltens zu ermitteln. Dabei ist insbesondere der auftretende Schlupf zu erfassen. Die Berechnung soll mit einer raeumlichen Finite-Element-Modellierung erfolgen. Hierfuer sind die vorhandenen Teilloesungen - Rollkontakt, elastisch-starr; elastisch-elastischer Kontakt, adaptive Vernetzung der Kontaktzone sowie rauhigkeitsabhaengiger Normal- und Tangentialkontakt - zu einem Gesamtmodell zu vereinigen. Das o.g. Kontaktmodell ist fuer die kontinuierlich-diskrete Stuetzung zu erweitern und der Einfluss verschiedener Fahrzustaende zu untersuchen. Eine Abschaetzung des Verschleisses auf der Grundlage des berechneten Schlupfes ist vorzunehmen. Ferner soll der wechselseitige Einfluss von dynamischem Rollkontakt und Veraenderung der Schienenoberflaeche sowie Federungscharakteristik des Unterbaues approximiert werden.

Wissenbasierte Steuerung vernetzter Stoffstroeme - Optimierung und Kreislaufschluss von Heizgasen einer Raffinerie zur Emissionsreduzierung

Das Projekt "Wissenbasierte Steuerung vernetzter Stoffstroeme - Optimierung und Kreislaufschluss von Heizgasen einer Raffinerie zur Emissionsreduzierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität-Gesamthochschule Paderborn, Fachgebiet Automatisierungstechnik, Abteilung Soest durchgeführt. Im Zusammenarbeit mit der Raffinerie RWE DEA Werk UK Wesseling ist die Optimierung des Heizgasnetzes zu verwirklichen. Ziel ist es, die Fackeltaetigkeiten von Hoch- und Bodenfackeln im Normal- und Stoerbetrieb zu reduzieren. Dazu sollen folgende Prototypen realisiert werden. 1. Optimierung der Rueckfuehrung von Heizgasen in den Produktionsprozess; 2. Alarmmanagementsystem zum schnelleren Eingreifen bei Stoerungen im Heizgasnetz; 3. Modellierung von emissionsoptimaleren Prozessfahrweisen. Zielsetzungen: - Schliessung und Vernetzung von Stoffstroemen bzw. Gasstroemen; - Verminderung der Emission durch Rueckfuehrung der Heizgase in den Produktionsprozess; - eine optimierte Materialwirtschaft durch anlagenuebergreifende Optimierung der Heizgasstroeme; - Erfassung und Ueberwachung von Stoffen und Stoffgemischen (Heizgase); - Es sind Grundlagen, Instrumente und Strategien zur Erforschung, Kontrolle und Verknuepfung von Stoffstroemen zu erstellen; - Es sind Methoden und Instrumente zur Analyse, Prognose und Loesung dieser produktionsbezogenen Umweltprobleme zu erstellen. - Prototypen fuer Anwendungen in Raffinerien.

Betriebsverhalten von Windenergieanlagen - Regelung und dynamisches Verhalten, mechanisch-elektrische Energiewandler

Das Projekt "Betriebsverhalten von Windenergieanlagen - Regelung und dynamisches Verhalten, mechanisch-elektrische Energiewandler" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Kassel, Fachgebiet Energie-Elektronik durchgeführt. Es wurden Konzepte zur Regelung und Betriebsführung sowie zur Bestimmung des dynamischen Verhaltens von Windenergieanlagen unterschiedlicher Leistungsklassen entwickelt. Die Arbeiten beziehen sich auf Anwendungsbereiche im Insel- und Netzbetrieb. Einsatzmöglichkeiten zur Einspeisung in Drehstromnetze mit drehzahlvariablen Wandlern wurden schwerpunktmäßig untersucht. Doppelgespeiste Asynchrongeneratoren (Schleifringläufer-Maschinen mit Direktumrichtern) ermöglichen eine hochdynamische, entkoppelte Regelung der Wirk- und Blindleistungsabgabe. Maschinen in übersynchroner Stromrichterschaltung und Synchrongeneratoren mit Gleichstromzwischenkreis im Ständer gestatten bei verringertem Stromrichteraufwand eine gute Wirkleistungsregelung. Messtechnische Untersuchungen an Laboreinheiten und Windkonvertern dienten zur Überprüfung theoretisch gewonnener Erkenntnisse. Teile der Untersuchungsergebnisse sind direkt bei der Realisierung von Anlagen (z.B. GROWIANI, AEROMAN, Windpark Kythnos, DEBRA 100) berücksichtigt worden.

Optimierung thermodynamischer Kreislaeufe

Das Projekt "Optimierung thermodynamischer Kreislaeufe" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Graz, Institut für Wärmetechnik durchgeführt. Bei dem Proiekt 'Optimierung thermodynamischer Kreislaeufe' werden Moeglichkeiten zur Steigerung des thermischen Wirkungsgrades von GUD-Kraftwerken untersucht. Zunaechst wurde eine exergetische Betrachtung unterschiedlicher Abhitzekessel-Schaltungsvarianten durchgefuehrt. Es wurden Ein-, Zwei- und Dreidrucksysteme mit unterkritischen und ueberkritischen Dampfparametern mit und ohne Zwischenueberhitzung analysiert. Anschliessend wurde das Dreidrucksystem mit Zwischenueberhitzung hinsichtlich eines maximalen Wirkungssgrades optimiert. Dabei konnte der thermische Wirkungsgrad des Gesamtprozesses auf 58,5 Prozent gesteigert werden. Dieses Optimum ergibt sich bei den relativ moderaten Dampfparametern von 180 bar und 570 Grad C im Hochdruckteil. Weiter wurde ein Simulationsmodell entwickelt, mit dem es moeglich ist Umlaufverdampfer auf ihr dynamisches Verhalten und auf das Auftreten von dynamische Instabilitaeten zu untersuchen. Mit dem Computerprogramm DEDYN ist es moeglich einen Warmstart eines Naturumlaufverdampfers in einem Abhitzekessel vertikaler Bauweise zu simulieren. Weiter koennen mit DEDYN dynamische Instabilitaeten untersucht werden, die in einem Umlaufverdampfer bei bestimmten Betriebsdruecken und Betriebsbedingungen auftreten koennen. Speziell koennen davon der Mitteldruckverdampfer und der Niederdruckverdampfer eines Dreidruckabhitzekessels betroffen sein.

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