Das Projekt "Filternde Staubabscheidung aus heissen Gasen im Temperaturbereich zwischen 500 Grad Celsius und 850 Grad Celsius" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DMT-Gesellschaft für Forschung und Prüfung mbH durchgeführt. Zielsetzung: Ziel des Vorhabens ist der Nachweis, dass metallische Spaltfilter fuer die Entstaubung von Gasen bei Temperaturen bis 850 Grad Celsius verwendet werden koennen. Fuer den angegebenen Temperaturbereich sollen filtrationsspezifische Daten gewonnen werden, die die Vorteile der Entstaubung mit Spaltfiltern zeigen. Arbeitsprogramm: Anpassung eines am Markt erhaeltlichen Heissgasfilterapparates zur Aufnahme von Spaltfilterelementen, Errichtung einer kompletten Versuchsanlage fuer die Entstaubung von Rauchgasen einer Wirbelschichtfeuerung bei Temperaturen bis 850 Grad Celsius, Erstellung des Programmes fuer die Anlagensteuerung, Einfahren und Funktionskontrollen der Filteranlage und Kalibrieren der messtechnischen Einrichtungen, Entstaubungsversuche mit unterschiedlichen Bedingungen, Auswahl von zwei geeignet erscheinenden Spaltfilterwerkstoffen, nach Durchfuehrung des Langzeitversuches werden die Filterelemente hinsichtlich Korrosion/Erosion untersucht. Letzter Stand der Arbeiten zum 30.09.1993: Die Standzeiten der Spaltfilterelemente aus dem Werkstoff 1.4435 wurden bei der Anwendungstemperatur von 500-600 Grad C in Rauchgasatmosphaere zu ca. 5.500 Stunden ermittelt. Inzwischen ist ein neues Filterelementpaket aus dem Werkstoff 1.4877 eingesetzt worden. Die Filterflaeche ist dabei von 3,4 auf 7 m2 vergroessert worden. Im folgenden Versuchslauf wurden weitere Zusammenhaenge untersucht von Druckverlust, Reingasstaubkonzentration und Zykluszeit fuer den Betrieb des Filters.
Das Projekt "Phase I: Grundlagenuntersuchungen; Betrieb der Druckfeuerung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von STEAG AG durchgeführt. Im Rahmen des Verbundprojektes soll ein kombinierter Gas-/Dampfturbinenprozess mit druckaufgeladener Kohlenstaubfeuerung entwickelt werden. Ein Schwerpunkt dieser Entwicklung ist die Rauchgasreinigung sowohl hinsichtlich Partikeln als auch gasfoermiger Spurenstoffe bei Temperaturen von 1300 bis 1400 Grad Celsius auf Gasturbinenvertraeglichkeit. Neben Laboruntersuchungen ist eine Pilotanlage fuer eine thermische Leistung von 1 MW zu entwickeln, zu bauen und zu betreiben mit dem Ziel, die Laboruntersuchungen zu ergaenzen und Abscheidesysteme zu erproben.
Das Projekt "Heissgasentstaubung mit Zyklonabscheidern bei hohen Druecken" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Braunschweig, Institut für Verfahrens- und Kerntechnik durchgeführt. Abscheidegrad und Druckverlust von Aerozyklonen werden ganz wesentlich von Temperatur und Druck des Gases beeinflusst. Bisher wurde am Institut ausschliesslich der Temperatureinfluss (bis 950 Grad C) untersucht. In diesem Vorhaben soll geklaert werden, wie sich Druck (bis 15 bar) und Temperatur (bis 550 Grad c) auf das Betriebsverhalten auswirken. Neben diesen beiden Parametern sind die Partikelgroessenverteilung des abzuscheidenden Feststoffes, die Feststoffbeladung des Gases, die Gasbelastung und die Zyklongeometrie weitere wichtige Einflussgroessen fuer Abscheidegrad und Druckverlust. Systematische experimentelle Untersuchungen, welche insbesondere Messungen der Fraktionabscheidegradkurven und des Druckverlustes erfordern, sollen zeigen, ob das fuer Heissgaszyklone am Institut entwickelte Berechnungsverfahren, das die Auslegung fuer einen Betrieb bei hohen Temperaturen mit grosser Genauigkeit zulaesst, auch den Druckeinfluss richtig beschreibt oder ob es gegebenenfalls ergaenzt werden muss.
Das Projekt "Heissgasentstaubung mit Zyklonabscheidern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Braunschweig, Institut für Verfahrens- und Kerntechnik durchgeführt. Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens wird der Einfluss der Temperatur und des Druckes auf den Trenngrad und den Druckverlust von Aerozyklonen untersucht. Ausgehend von Umgebungsbedingungen werden bei stufenweiser Erhoehung von Temperatur bzw Druck der Trenngrad und der Druckverlust experimentell bestimmt. Die Messungen werden bei zusaetzlicher Variation der Gasgeschwindigkeit, der Feststoffbeladung und der Zyklongeometrie durchgefuehrt. Zur Bestimmung der Partikelgroessenverteilung wird ein Partikelzaehler verwendet, der nach dem Streulicht-Verfahren arbeitet. Dieses Messverfahren ist zur Partikelgroessenbestimmung besonders geeignet, da es eine Messung direkt im Stroemungskanal erlaubt und somit Messfehler durch eine Agglomeration von Partikeln im Zyklon selbst ausschliesst. Die erzielten Messergebnisse fuer Druckverlust und Trenngrad werden mit den gebraeuchlichsten Zyklonmodellen verglichen, mit dem Ziel, ein experimentell abgesichertes Berechnungsverfahren fuer die Auslegung von Zyklonen bei hohen Druecken und Temperaturen zu entwickeln.
Das Projekt "Erzeugung ultrafeiner hochtemperaturfester Aerosole durch Kondensation" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Clausthal, Institut für Mechanische Verfahrenstechnik und Umweltverfahrenstechnik durchgeführt. Ultrafeine Partikel haben in den letzten Jahren zunehmend an Bedeutung gewonnen. Diese sogenannten Nanopartikel sind vielfaeltig anwendbar, wie z.B. als Ausgangsmaterialien fuer hochfeste Werkstoffe, in Gassensoren, als Katalysatoren, in Arzneimitteln und in Testaerosolen fuer die Heissgasentstaubung. Es wurde eine Anlage zur Nanopartikelerzeugung durch Laserverdampfung entwickelt. Zur Herstellung wird Aluminiumoxidkeramik, Graphit, Kupfer oder Aluminium mit einem C02-Laser verdampft. Aus der Kondensation entstehen kugelfoermige Primaerpartikel in einem Groessenbereich zwischen 10 und 500 Nanometern. Nach der Erstarrung koennen die Partikel durch Agglomeration unregelmassig geformte Ketten oder Flocken bilden. Deshalb wird das Aerosol so weit verduennt, dass Kollisionen der Partikel unwahrscheinlich werden und damit die Agglomerationswahrscheinlichkeit stark reduziert wird. Das zu verdampfende Material, in Form eines runden Targets, ist unter einen Drehteller montiert, der in Rotation versetzt und gleichzeitig horizontal verschoben wird. Der Laserstrahl wird von unten auf das Target fokussiert und hinterlasst durch die Targetbewegung eine spiralfoermige Bahn auf der Materialoberflaeche. Das Material verdampft lokal im Laserfokus. Der Dampf wird durch radial zustroemendes Argon in einen Sinterkegel unterhalb des Targets transportiert, wo in der heissen Zone die Kondensation und Koagulation stattfindet. In diesem Bereich bleiben die Partikel durch Absorption der Laserstrahlung fluessig, unterhalb der heissen Zone erstarren sie. Durch die Volumenaufweitung des Kegels nach unten und das seitliche Zustroemen von Argon nimmt die Partikelkonzentration von oben nach unten stark ab. Die Partikel werden auf einer Filtermembran abgeschieden und mit einem Rasterelektronenmikroskop auf Groesse, Form und Agglomerationsgrad untersucht. Neben dem Ziel der Nanopartikelerzeugung werden die zugrundeliegenden Prozesse Verdampfung, Kondensation und Koagulation sowohl experimentell als auch theoretisch detailliert untersucht.
Das Projekt "Heissgasentstaubung mit Zyklonabscheidern bei Temperaturen oberhalb 1300 Grad Celsius - Abscheidung und Austrag hochviskoser Schmelzen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Braunschweig, Institut für Verfahrens- und Kerntechnik durchgeführt. Eine rationellere Nutzung der Kohle ist durch den Einsatz von Gas-Dampfturbinenprozessen moeglich. Insbesondere bei der druckaufgeladenen Kohlenstaubfeuerung, die bei Temperaturen oberhalb des Aschefliesspunktes (groesser 1300 Grad Celsius) arbeitet, ergeben sich Probleme bei der Heissgasreinigung. Fuer diese extremen Betriebsbedingungen eignet sich zur Abscheidung besonders der Zyklon. Ein grundlegendes Problem besteht im Austrag der hochviskosen Fluessigasche aus dem Abscheideraum. Dieses Forschungsvorhaben befasst sich mit stroemungstechnischen und konstruktiven Moeglichkeiten zum Austrag der abgeschiedenen hochviskosen Fluessigkeit aus einem Zyklon. Die Untersuchungen werden bei Umgebungstemperatur mit einem Modellstoff durchgefuehrt, die gleiche Viskositaeten wie eine reale Fluessigasche besitzt. Neben dem Austragsverhalten wird der Reingaspartikelgehalt und der Druckverlust untersucht, da eine Zyklonkonstruktion nur dann positiv beurteilt werden kann, wenn neben dem verbesserten Austrag auch eine ausreichende Abscheidung gewaehrleistet ist und der Energiebedarf den wirtschaftlichen Betrieb gewaehrleistet.
Das Projekt "Heissgasentstaubung des Kreislaufgases bei der Kokstrockenkuehlung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DMT-Gesellschaft für Forschung und Prüfung mbH durchgeführt. Zielsetzung: Das Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung einer geeigneten Vorrichtung und eines Verfahrens, durch das die Erosion im Abhitzekessel der Kokstrockenkuehlung vermieden wird. Das Verfahren soll die filternde Heissgasentstaubung des Kreislaufgases mit metallischen Spaltfiltern bei einer mittleren Temperatur von etwa 900 Grad Celsius erlauben. Arbeitsprogramm: Konstruktion und Test eines Filtermoduls fuer Spaltfilterkerzen, Bau und Inbetriebnahme einer Versuchsanlage auf einer Kokerei mit Kokstrockenkuehlung, Optimierung des Filterbetriebes, Ermittlung der Eignung von metallischen Spaltfiltern im Langzeitbetrieb, Aussagen ueber technische und wirtschaftliche Aspekte des Verfahrens. Letzter Stand der Arbeiten zum 30.06.1994: - Integration und Betrieb eines Filtermoduls in einer eigens eingerichteten Versuchsanlage zur Kokstrockenkuehlung auf einer Kokerei; - Modifizierung des Herstellverfahrens von Spaltfiltern zusammen mit der Herstellfirma; - Entwicklung, Konstruktion und Bau eines Filtermoduls mit 13,7 m2 Filterflaeche fuer eine Auslegungstemperatur von 1100 Grad C; - Konstruktion und Bau eines Filterversuchsstandes; - Aufbau an der Kokstrockenkuehlung der Thyssen Stahl AG; - Betrieb der Versuchsanlage.
Das Projekt "Untersuchungen zur Heissgasentstaubung mit keramischen Filterelementen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Aachen, Fachbereich 4, Fakultät für Maschinenwesen, Lehrstuhl für Wärmeübertragung und Klimatechnik durchgeführt. Der Einsatz von Kohle in kombinierten Gas/Dampfturbinenkraftwerken setzt die Verfuegbarkeit von Entstaubungsanlagen fuer die Rauch- oder Prozessgase bei hohen Temperaturen und Drucken voraus. Die bisher vorliegenden Untersuchungen haben gezeigt, dass Filterverfahren mit keramischen Filterelementen prinzipiell in der Lage sind, die von den Gasturbinen gestellten Anforderungen an die Staubbeladung zu erfuellen. Diese Aussagen beziehen sich jedoch meist nur auf die Komponente Filterelement und auf den jeweils untersuchten Anwendungsfall. Das Ziel des Vorhabens ist es deshalb, in Laboranlagen systematische Untersuchungen zu den Grundlagen der Heisgasfiltration durchzufuehren. Dazu gehoeren Fragen der Stroemungsmechanik im Filterelement und im Filterbehaelter sowohl im Betrieb als auch waehrend des Abreinigungsvorgangs, die thermische Belastung der Materialien und die Einfluesse der Temperatur und der Asche- und Gaseigenschaften auf den Filtervorgang.
Das Projekt "Betriebsverhalten von Filterelementen und Anlagenteilen zur Heissgasfiltration unter realen Rauchgasbedingungen bei hohen Temperaturen im Dauerversuch" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Aachen, Fachbereich 4, Fakultät für Maschinenwesen, Lehrstuhl für Wärmeübertragung und Klimatechnik durchgeführt. Der Einsatz von Kohle in kombinierten Gas/Dampfturbinenkraftwerken setzt die Verfuegbarkeit von Entstaubungsanlagen fuer die Rauch- oder Prozessgase bei hohen Temperaturen und Drucken voraus. Die bisher vorliegenden Untersuchungen haben gezeigt, dass Filterverfahren mit keramischen Filterelementen prinzipiell in der Lage sind, die von den Gasturbinen gestellten Anforderungen an die Staubbeladung zu erfuellen. Diese Aussagen beziehen sich jedoch meist nur auf Untersuchungen der Komponente Filterelement im jeweils untersuchten Anwendungsfall und bei relativ kurzen Betriebszeiten. Das Ziel dieses Vorhabens ist die Ueberpruefung der im Labor gewonnenen Grundlagen in einer Versuchsanlage, in der unter realen Rauchgasbedingungen bei erhoehtem Druck und Temperaturen bis 900 Grad C Dauerversuche durchgefuehrt werden koennen. Dieses Vorhaben soll in enger Zusammenarbeit mit Firmen aus den Bereichen Filterbau, Druckverbrennung und Druckvergasung ausgefuehrt werden.
Das Projekt "Planung eines Demo-Kombikraftwerkes auf der Basis der Druckwirbelschichtvergasung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsche Babcock Werke durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die ausfuehrungsreife Planung eines 100 MWel Kombikraftwerkes mit Druckwirbelschichtvergasung wobei folgende Hauptziele untersucht werden sollen: - Technologie der Druckwirbelschichtvergasung, Heissgasentstaubung, Heissgastrockenentschwefelung, Heissgastrockenentchlorung und Entsorgungskonzepte. Neben der Verfahrens- und Aufstellungsplanung wird eine Wirtschaftlichkeitsberechnung mit abschliessender Schaetzpreisermittlung durchgefuehrt.
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