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Technikumsversuche zur Heissgasentschwefelung des Rohgases eines HTW-Vergasers im Hinblick auf die Integration in ein Kombikraftwerk

Das Projekt "Technikumsversuche zur Heissgasentschwefelung des Rohgases eines HTW-Vergasers im Hinblick auf die Integration in ein Kombikraftwerk" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Rheinbraun durchgeführt. Auf Basis des von Rheinbraun entwickelten und betriebenen Hochtemperatur-Winkler (HTW)-Vergasungsverfahren hat Rheinbraun in Zusammenarbeit mit Engineeringpartnern und Kraftwerksausruestern Konzeptuntersuchungen zum Gas-Dampf-Turbinenkraftwerk mit integrierter HTW-Vergasung durchgefuehrt. Dabei wurden die Vorteile deutlich, die eine Heissgasreinigung bieten koennte, wenn das heisse Rohgas aus der Vergasung moeglichst in einer Hitze auf hohem Temperaturniveau gereinigt und der Gasturbine zugefuehrt wird. Zunaechst ist die grundsaetzliche Eignung von Sorbentien fuer die Heissgasentschwefelung von HTW-Rohgas im Technikumsmassstab nachzuweisen.

Heissentfluorierung von reduzierenden Gasen mit Absorbern auf Kalkbasis

Das Projekt "Heissentfluorierung von reduzierenden Gasen mit Absorbern auf Kalkbasis" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Clausthal, Institut für Allgemeine Metallurgie durchgeführt. In der Industrie, z.B. bei der Muellvergasung oder bei GuD-Kraftwerken, entsteht unter anderem Fluorwasserstoff (HF). Da HF extrem umweltschaedlich und giftig ist, muss es aus dem Gas entfernt werden. Im Gegensatz zu den konventionellen Nassgasreinigungen kann das Gas trocken bei moeglichst hohen Temperaturen gereinigt werden. Energieverluste infolge des Abkuehlens und Wiederaufheizens koennen vermieden und so der Wirkungsgrad um einige Prozentpunkte erhoeht werden. Zudem entfaellt die Aufbereitung der anfallenden Abwaesser bei der Nassgasreinigung. Die Entwicklung derartiger Verfahren ist Gegenstand dieses Projektes.

Heissentchlorierung/Heissentschwefelung von reduzierenden Gasen mit Absorbern auf Kalkbasis

Das Projekt "Heissentchlorierung/Heissentschwefelung von reduzierenden Gasen mit Absorbern auf Kalkbasis" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Clausthal, Institut für Allgemeine Metallurgie durchgeführt. Waehrend der Kohlevergasung in modernen GuD-Kraftwerken (Betreiben von Gasturbinen mit Kohlegas und Nutzung der anfallenden Waerme zur Dampferzeugung und zum Betreiben von Dampfturbinen) entstehen Chlorwasserstoff (HC2) und Schwefelwasserstoff (H2S). Da diese Gase sowohl umweltschaedigend als auch korrosiv sind, muessen sie aus dem Kohlegas entfernt werden. Im Gegensatz zu den konventionellen Nassgasreinigungen kann das Gas trocken bei moeglichst hohen Temperaturen gereinigt werden. Energieverluste infolge des Abkuehlens und Wiederaufheizens koennen vermieden und so der Wirkungsgrad um einige Prozentpunkte erhoeht werden. Zudem entfaellt die Aufbereitung der anfallenden Abwaesser bei der Nassgasreinigung. Die Entwicklung derartiger Verfahren ist Gegenstand dieses Projektes.

Untersuchung und Modellierung der Freisetzungs- und Transportvorgaenge von Alkalien bei der Kohleverbrennung unter hohen Druecken

Das Projekt "Untersuchung und Modellierung der Freisetzungs- und Transportvorgaenge von Alkalien bei der Kohleverbrennung unter hohen Druecken" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bochum, Institut für Energietechnik, Lehrstuhl für Energieanlagentechnik durchgeführt. Bei der Druckverbrennung von Kohle wird der Brennstoff bei Druecken von bis zu 20 bar und bei Temperaturen von 800 bis 1800 Grad Celsius umgesetzt. Gegenstand dieses Forschungsprogramms sind die Freisetzungsmechanismen, konvektiven Transportprozesse und Einbindungsvorgaenge von Alkalienverbindungen in Anlagen zur Druckkohleverbrennung. Das Vorhaben soll durch eine innige Verknuepfung grundlegender Laboruntersuchungen, Messungen an vorhandenen kleintechnischen Druckverbrennungsanlagen und mathematisch-numerische Modellierung zu einer detaillierten und vollstaendigen Beschreibung der Alkalibilanz technischer Anlagen fuehren.

Druckkohlenstaubfeuerung mit Fluessigascheabzug

Das Projekt "Druckkohlenstaubfeuerung mit Fluessigascheabzug" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von L. & C. Steinmüller GmbH durchgeführt. Fuer die im Rahmen des Forschungsteilbereiches 5 (Kohleumwandlungssystem) durchzufuehrenden Untersuchungen: Brenner-, Brennkammergestaltung und Brennstoffversorgung fuer die Pilotanlage Dorsten hinsichtlich Geometrie, Abmessungen, Temperaturverteilung, Schlacken-Handling und Kohleumsetzungsgrad ist zunaechst die Anlage zu planen und zu konstruieren. Bau und Montage (einschliesslich Hallenversorgung) sind mit der Konstruktion zu koordinieren. Daran schliesst sich die Inbetriebnahme der Anlage und die Optimierung der Feuerung an. Danach steht die Anlage ueber eine Gesamtdauer waehrend der Betriebszeit 22 Monate fuer Werkstoff- und Abscheideuntersuchungen zur Verfuegung. Waehrend der gesamten Versuchsbetriebsdauer in Dorsten sollen Werkstoffproben an unterschiedlichen Stellen des Rauchgases eingebracht werden zur Beurteilung des Korrosions-, Erosions- und Verschmutzungsverhaltens. Nach der Optimierung der Gesamtanlage wird diese abschliessend ueber einen Zeitraum von ca 6 Monaten im Langzeitbetrieb gefahren. Waehrend der letzten 3 Monate ist die Endauswertung vorzunehmen und der Bericht zum Vorhaben zu erstellen. Dabei sind Konzepte zur Weiterfuehrung der Untersuchungen sowie fuer eine Massstabsvergroesserung der Anlage fuer die Arbeiten der zweiten Phase aufzuzeigen.

Durchfuehrung von Verbrennungsversuchen mit Braunkohle an der Druckwirbelschicht-Versuchsanlage der LLB in Friedrichsfeld

Das Projekt "Durchfuehrung von Verbrennungsversuchen mit Braunkohle an der Druckwirbelschicht-Versuchsanlage der LLB in Friedrichsfeld" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Vereinigte Energiewerke AG (VEAG) durchgeführt. Gegenstand der Versuche waren die Durchfuehrung von Verbrennungsversuchen in der Druckwirbelschicht (DWS)-Feuerungsanlage. Damit sollten folgende Betriebswerte/Auslegungswerte ermittelt werden: Ermittlung des Zuendverhaltens und des Ausbrandverhaltens der feuchten Braunkohle, Bestimmung der Emissionswerte, Bestimmung der Ausbrandwerte bei Feuerraumtemperaturen ueber 850 Grad C, Messung der Temperaturverteilung in der Wirbelschicht, Verhalten der Heissgasfilter bei Beaufschlagung mit Braunkohlenasche.

Teilvorhaben: Aufbau, Durchstroemung und Abreinigung von Filterkuchen bei hohen Temperaturen

Das Projekt "Teilvorhaben: Aufbau, Durchstroemung und Abreinigung von Filterkuchen bei hohen Temperaturen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Karlsruhe (TH), Institut für Mechanische Verfahrenstechnik und Mechanik durchgeführt. Das Forschungsvorhaben hat die Untersuchung des Aufbaus, der Durchstroemung und der Abreinigung von Filterkuchen bei hohen Temperaturen zum Inhalt. Dazu werden theoretische und experimentelle Untersuchungen durchgefuehrt, mit denen die Hafteigenschaften von Aschen bei hohen Temperaturen bestimmt werden. Sowohl mikroskopische als auch makroskopische Betrachtungen der bei der Ausbildung des Filterkuchens und der Regenerierung des Filtermediums ablaufenden Vorgaenge werden mit geeigneten Methoden angestellt. Besonderes Augenmerk liegt dabei auf der theoretischen Beschreibung dieser Vorgaenge und der Untersuchung der Moeglichkeiten zur Verallgemeinerung. Es werden somit die Voraussetzungen geschaffen, Heissgasfilteranlagen zu dimensionieren und auszulegen und das Filtrationsverhalten berechenbar zu machen.

Teilvorhaben: Numerische Simulation des Abreinigungsvorgangs und der Rohgasstroemung

Das Projekt "Teilvorhaben: Numerische Simulation des Abreinigungsvorgangs und der Rohgasstroemung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Aachen, Fachbereich 4, Fakultät für Maschinenwesen, Lehrstuhl für Wärmeübertragung und Klimatechnik durchgeführt. Gas- und Dampfturbinen-Kraftwerke mit Druckwirbelschicht- oder mit Druckvergasungsverfahren ermoeglichen die Verstromung von Kohle mit hohem Wirkungsgrad und niedrigen Emissionen. Eine Voraussetzung fuer den Betrieb dieser Anlagen ist die Entstaubung der Gase vor der Gasturbine bei hohen Temperaturen und Druecken. Abreinigungsfilter mit keramischen Elementen werden als die aussichtsreichste Variante angesehen und befinden sich deshalb in verschiedenen Anlagen in der Erprobung. Ziel des Gesamtvorhabens ist es, die Auslegungsgrundlagen zur Optimierung dieser Filtertechnik in Hinblick auf Effektivitaet, Zuverlaessigkeit und Lebensdauer zu erarbeiten. Die Arbeitsschwerpunkte dieses Teilvorhabens betreffen - die Rohgasstroemung im Filterbehaelter mit hohen Staubbeladungen - den Staubtransport an die Filteroberflaeche und zum Filterkuchenaufbau, - das Thermoschockproblem beim Einstroemen des kalten Abreinigungsgases in das Element und die Abreinigung des Filterkuchens.

Heissgasreinigung unter Einsatz von fortschrittlicher Keramikfiltertechnik fuer Muellverbrennungsanlagen (HOTFIL)

Das Projekt "Heissgasreinigung unter Einsatz von fortschrittlicher Keramikfiltertechnik fuer Muellverbrennungsanlagen (HOTFIL)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Karlsruhe GmbH Technik und Umwelt, Institut für Technische Chemie, Bereich Thermische Abfallbehandlung durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Verbesserung des Betriebverhaltens keramischer Filtermedien zur Heissgasreinigung von Hausmuellverbrennungsanlagen bei Temperaturen bis 800 Grad Celsius unter dem Aspekt einer katalytischen Umwandlung von Schadgasen sowie einer Reduzierung der de-novo-Synthese von Dioxinen. Hauptproblem bei den hierzu erforderlichen Temperaturen ist die Verstopfung der Filtermedien und die effiziente Abreinigung der Filterelemente. Zur Loesung dieses Problems werden unterschiedliche Methoden der Oberflaechenbehandlung, des Aufbringens von feinporoesen Beschichtungen und eine neuartige Abreinigungsmethode untersucht. Die Arbeiten beinhalten: Oberflaechenbehandlung mit Mikrowellen- und Plasmatechniken / Herstellung homogener, feinporoeser Beschichtungen unter Anwendung oben genannter Techniken / Zugabe von anorganischen Additiven in das Rauchgas zur Reduzierung des Sinterns zwischen Staubpartikeln und zur Erzeugung durchlaessiger Filterkuchen / Anwendung fluiddynamischer Rechenmodelle (CFD) zur Beschreibung der Gasstroemung im Bereich der Filtermedien insbesondere bei der Abreinigung / Untersuchung des Effekts der Partikelabscheidung bei hohen Temperaturen auf die de-novo-Synthese von Dioxinen.

Teilvorhaben: Untersuchungen zum Einfluss adhaesiver und kohaesiver Eigenschaften von Partikeln und Filtermedien auf das Betriebsverhalten von Abreinigungsfiltern bei hohen Temperaturen

Das Projekt "Teilvorhaben: Untersuchungen zum Einfluss adhaesiver und kohaesiver Eigenschaften von Partikeln und Filtermedien auf das Betriebsverhalten von Abreinigungsfiltern bei hohen Temperaturen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Karlsruhe (TH), Institut für Mechanische Verfahrenstechnik und Mechanik durchgeführt. Das Forschungsvorhaben hat die Untersuchung und Charakterisierung der Eigenschaften von Partikeln und Filtermedien auf das Betriebsverhalten von keramischen Oberflaechenfiltern bei hohen Temperaturen zum Inhalt. Um die Auswirkungen auf das Abscheideverhalten, den Druckverlust und die Abreinigung kennenzulernen und zu verstehen, sind grundlegende Untersuchungen zur Wirkungsweise dieser Eigenschaften noetig. Dazu werden die Vorgaenge durch geeignete Methoden mikroskopisch betrachtet. Ziel ist es, den Zusammenhang zwischen den Partikeleigenschaften und dem Filtrationsverhalten aufzuklaeren und damit Aussagen zur Vermeidung unguenstiger Betriebszustaende bei der Filtration bei hohen Temperaturen treffen zu koennen. Diese Untersuchungen sind fuer die Durchsetzung neuer Kraftwerkstechnologien (GUD) von grosser Bedeutung.

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