Das Projekt "2.Verbrennung AP: 2.3.1b Hochtemperaturverbrennungssystem für flexiblen Operationsbereich - HTV flex Op" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Institut für Verbrennungstechnik durchgeführt. Dieses Vorhaben ist Teil des Verbundprojekts AG Turbo 2020 Turbomaschinen für das emissionsarme Kraftwerk. Das FLOX(R)-Brennerkonzept soll für den Einsatz in großen stationären Gasturbinen der nächsten Generation weiterentwickelt werden, die man zur Erreichung hoher Kraftwerkswirkungsgrade einsetzt. Diese Gasturbinen werden effiziente, brennstoffflexible Hochtemperaturbrennkammertechnologien verwenden. Gleichzeitig soll das Verbrennungssystem der Gasturbine in einem modernen Kraftwerkspark, in dem auch Strom aus alternativen Energiequellen wie Wind oder Sonne eingespeist wird, eine hohe Lastflexibilität aufweisen. Das brennstoffflexible FLOX(R)-Design konnte seine Eignung als emissionsarmes Brennkammersystem bereits demonstrieren. Durch Pilotierung und Stufung kann der Operationsbereich weiter ausgedehnt werden. Bekannte Pilotierungs- oder Stufungskonzepte müssen dazu an die Betriebsweise des FLOX(R)-Brenners angepasst oder neue Designs gefunden werden. Das Vorhaben stellt sich vier konkrete Arbeitsziele: Untersuchungen an Pilotierungs- und Stufungskonzepten unter Abbildung des Teillastbetriebs und der Regelkonzepte, die Charakterisierung der Druckskalierung von Pilotierungs- und Stufungskonzepten für den verbesserten FLOX(R)-Brenner, die Erstellung von Validierungsdatensätzen für die numerische Simulation und abschließend die Erweiterung des Betriebsbereichs des verbesserten FLOX(R)-Konzepts für Hochtemperaturverbrennungssysteme durch Pilotierung oder Stufung.
Das Projekt "Teilverbundprojekt: Verbrennung; Teilvorhaben 2.3.1 Hochtemperaturverbrennungssystem für flexiblen Operationsbereich" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Siemens AG durchgeführt. Dieses Vorhaben ist Teil des Verbundvorhabens AG TURBO 2020 Ziel ist die Erweiterung des flexiblen Operationsbereiches eines Hochtemperaturverbrennungssystems. Konzeptstudien werden im Arbeitspaket 1 (AP1) mit dem Ziel einer Vorauswahl von geeigneten Konstruktionsansätzen durchgeführt. Diese werden mit Hilfe numerischer Rechungen im Arbeitspaket 2 bewertet (AP2) und in atmosphärischen Tests (AP3) einer ersten Vorauswahl unterzogen. Eine genauere Untersuchung der Varianten mit 6 Sigma Methoden erfolgt im AP4. Wenige ausgewählte Konstruktionsvarianten werden im Hochdruckversuch im Maschinenmaßstab (AP5) überprüft.
Das Projekt "Thermische Behandlung von organisch belasteten Reststoffen - am Beispiel von Rueckstaenden aus Eindampfungs- und Nebenanlagen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Fakultät für Bauingenieurwesen und Vermessungswesen, Institut für Wasserwesen, Lehrstuhl und Prüfamt für Wassergüte- und Abfallwirtschaft durchgeführt. Bei der chemisch-physikalischen Behandlung von Abwaessern aus Industrie und Gewerbe sowie fluessigen Sonderabfaellen koennen geringe Mengen kritischer Phasen anfallen, die einer gesonderten Entsorgung zugefuehrt werden muessen. Am Beispiel von Rueckstaenden aus Eindampfungs- und Nebenanlagen wie Leichtstoffabscheider, Skipperkolonnen und Aktivkohleadsorber soll die umweltgerechte Entsorgung von ueberwiegend organisch belasteten Reststoffen ueber eine Hochtemperaturverbrennung geprueft werden. Dabei sollen die Betriebsparameter, Massen- und Energie- sowie Stoffbilanzen aufgestellt und die Einsatzmoeglichkeit dieser Technik aufgezeigt werden. Die Untersuchungen werden an einer Turbulatoranlage im Pilotmassstab durchgefuehrt.
Das Projekt "Experimentelle und theoretische Untersuchung des Stroemungs- und Temperaturfeldes von Verbrennungssystemen zur thermischen Entsorgung von Sonderabfall" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Darmstadt, Fachgebiet Energie- und Kraftwerkstechnik (EKT) durchgeführt. Ziel war die Entwicklung eines Modelles zur Vorhersage von Geschwindigkeits-, Konzentrations- und Temperaturfeldern in Verbrennungssystemen zur thermischen Behandlung von Sonderabfall. Zur Entwicklung und Validierung wurden Messungen dieser Felder innerhalb einer dafuer konstruierten H2-betriebenen Hochtemperaturbrennkammer durchgefuehrt. Die zylindrische Brennkammer erlaubte den Einsatz der laserdiagnostischen Messtechniken LDA, RAMAN und LIPF durch optische Fenster bei Wandtemperaturen von bis zu 1200 Grad Celsius. Das Modell umfasste die Teilmodelle: - h-E-Modell, - Gleichgewichtsmodell, - Mischungsgradmodell mit beta-pdf und - 4-Fluss-Modell mit Graugasansatz. Das Gesamtmodell wurde verwendet, um Aussagen ueber die Effizienz der Zerstoerung grosser organischer Schadstoffmolekuele (Drokine) in solchen Verbrennungssystemen zu treffen.
Das Projekt "Korrosion und Verschlackung in Hochtemperaturkraftwerken mit neuen Werkstoffen - Teilprojekt: Vermeidung der Feuerraumwandkorrosion" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Darmstadt, Fachgebiet Energiesysteme und Energietechnik (EST) durchgeführt. Ziel ist die Gewinnung gesicherter Erkenntnisse bzgl. des Auftretens von korrosiven Wandatmosphären, abhängig von der Anlage, deren Betriebsweise und der eingesetzten Kohle, um eine wirkungsgradsoptimierte Fahrweise unter Einhaltung eines gesicherten Anlagendauerbetriebes zu ermöglichen. Im Technikum werden Versuche in HCl,H2S-haltiger Atmosphäre durchgeführt, eine Online-Korrosionssonde entwickelt und die Verschlackungsneigung von Kohlen untersucht. In der Großanlage wird der Einfluss anlagentechnischer Parameter auf korrosive Wandatmosphären untersucht und die Sonde erprobt. Es wird ein Simulationsmodul zur Modellierung korrosionsverursachender Atmosphären entwickelt und an Messungen in der Großanlage validiert. Zudem werden Simulationen zur Vorhersage der Verschlackung in der Großanlage durchgeführt. Mit erarbeiteten Standards zur Grenze der unkritischen Wandatmosphärenzusammensetzung werden Empfehlungen für die künftig optimierte Anlagentechnik und deren Betriebsweisen geliefert. Das Simulationsmodul dient zur Vorhersage der kritischen Wandatmosphärenzusammensetzung und das Online-Monitoringsystem dient im Dauereinsatz als Kontrollinstrument der Umfassungswände.