Das Projekt "Entwicklung eines Stützfeuerungssystems auf Basis von Trockenbraunkohle zur Erhöhung der Flexibilität bestehender Dampfkraftwerke" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Vattenfall Europe Generation AG durchgeführt. Im Rahmen dieses Projektes wird die Entwicklung eines für den dauerhaften Betrieb geeigneten Stützfeuerungssystems auf Basis von Trockenbraunkohle, die Planung und Errichtung eines Prototyps, dessen Integration in einen bestehenden braunkohlebefeuerten Kraftwerksblock sowie die Überprüfung der Funktionalität einschließlich substantieller Belastungstests beabsichtigt. Übergeordnetes Ziel des Vorhabens ist es, die Lastflexibilität bestehender Kraftwerke zu steigern und deren Betrieb zu optimieren. Folgende Einzelziele werden im Laufe des Projektes angestrebt, um die Flexibilität bestehender Anlagen zu steigern: Senkung der technischen Mindestlast, Vermeidung von An- und Abfahrvorgängen. Das Projekt wird in 7 Arbeitspaketen (AP) realisiert werden. AP 1 dient dem technischen Projektmanagement. AP 2 umfasst die erforderlichen Forschungsarbeiten, die über den gesamten Projektablauf zielgerichtet überwiegend durch die eingebunden Wissenschaftspartner vorgenommen werden. Die ermittelten Forschungsergebnisse fließen im Projektverlauf in die jeweiligen Arbeitspakete ein. Im Rahmen des AP 3 erfolgt die Entwicklung eines elektrischen Trockenbraunkohlestaub-Zündsystems. Das Ergebnis fließt in die AP 4, 5 und 6 ein. Inhaltlich aufeinander aufbauend, wird in den AP 4 bis 7 die Prototypanlage entwickelt, von der Planung über die Fertigung und Montage bis zur Inbetriebnahme und Optimierung durch einen umfangreichen Testbetrieb.
Das Projekt "Teilprojekt TUHH/IET: Energetische und technische Bewertung des Kraftwerksprozesses bei Teillastfahrweise auf Basis von Simulationsrechnungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Hamburg-Harburg, Institut für Energietechnik M-5 durchgeführt. In diesem Verbundprojekt werden die Entwicklung eines für den dauerhaften Betrieb geeigneten Stützfeuerungssystems auf Basis von Trockenbraunkohle (TBK), die Planung und Errichtung eines Prototyps, dessen Integration in einen bestehenden braunkohlebefeuerten Kraftwerksblock, sowie die Überprüfung der Funktionalität einschließlich substantieller Belastungstests beabsichtigt. Übergeordnetes Ziel des Vorhabens ist es, die Lastflexibilität bestehender Kraftwerke zu steigern und deren Betrieb zu optimieren. Der Betrieb bei reduzierten Teillasten führt dazu, dass einige Komponenten des Kraftwerksprozesses außerhalb des normalen Betriebsbereiches arbeiten. Um den Betrieb des umzurüstenden Kraftwerkblocks bei reduzierten Teillasten sicherzustellen und frühzeitig etwaige Betriebsprobleme zu identifizieren werden vom Institut für Energietechnik projektbegleitende Simulationsrechnungen durchgeführt. Sämtliche Komponenten werden mithilfe numerischer Simulationstools abgebildet und eine detaillierte energetische und technische Bewertung des Kraftwerksprozesses vorgenommen, bevor die Optimierung des Gesamtprozesses weiter untersucht wird. Nach der Modellierung des Istzustandes und Modellvalidierung in enger Zusammenarbeit mit dem Industriepartner werden die erstellten Modelle auf die neuen Randbedingungen, die aus der Reduzierung der technischen Mindestlast folgen, angepasst und erweitert. Mithilfe dieses Gesamtprozessmodells wird der Einfluss der reduzierten Kraftwerkslast auf die Performance und den Betrieb des Braunkohleblocks im Kraftwerk Jänschwalde im Mono- bzw. Duo-Anordnung untersucht. Durch die somit im Vorfeld der Installation der Prototypanlage möglichen Prozesssimulationen könnten bereits Probleme und möglicherweise notwendige Anpassungen für die Auslegung und den Betrieb erkannt werden, um diese dann gezielt zu beeinflussen.
Das Projekt "Entwicklung eines Stützfeuerungssystems auf Basis von Trockenbraunkohle zur Erhöhung der Flexibilität bestehender Dampfkraftwerke" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Cottbus-Senftenberg, Institut für Energietechnik, Lehrstuhl für Kraftwerkstechnik durchgeführt. Im Teilprojekt 'Experimentelle und theoretische Untersuchungen zur Entwicklung eines elektrisch zündenden Kohlestaubbrenners' vorgesehene Untersuchungen tragen dazu bei, die Gesamtzielsetzungen des Verbundvorhabens: Senkung der technischen Mindestlast, Verbreiterung des Regelbandes (Primär- und Sekundärregelung) und Reduzierung der An- und Abfahrvorgänge zu erreichen und damit die Flexibilität bestehender Anlagen zu erhöhen. Insbesondere erfolgen im Rahmen dieses Teilprojektes Begleituntersuchungen für die elektr. Zündung eines BKS-/TBKS Brennersystems, die Ableitung von Skalierungsgrundlagen für zukünftige Zünd- und Stützbrenner und die Bewertung von Zuverlässigkeit sowie Verfügbarkeit. Folgende Einzelziele werden im Laufe des Projektes angestrebt: Begleituntersuchungen an einer 400 kW Verbrennungsanlage, Bilanzierung und Auswertung der Versuche sowie Generierung von Skalierungsgrundlagen, Vergleichende Darstellung von Varianten der TBK-Bereitstellung, Zuverlässigkeits- und Verfügbarkeitsbetrachtungen sowie Wartungs- und Instandhaltungsstrategien. Die BTU Cottbus wird im Rahmen des AP2 'Begleitende Forschungsarbeiten zum Verbundvorhaben' zunächst Forschungsarbeiten zur Unterstützung der Entwicklung elektrisch zündender Kohlestaubbrenner vornehmen und zur Optimierung des Gesamtsystems durch Untersuchungen z.B. bezüglich der Trockenbraunkohlebereitstellung beitragen. Entspr. des Zeitplanes sind die damit verbundenen Aktivitäten in den Aufgaben 2.1, 2.3, 2.7 und 2.8 gebündelt.
Das Projekt "Teilprojekt: Simulation der Kupolofenvorgänge" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von IfG - Institut für Gießereitechnik gGmbH durchgeführt. Das Ziel des Forschungsvorhabens ist es, auf Basis der Ergebnisse eines Vorprojektes (Simulation der Schüttung sowie der Strömung und Vermischung der Verbrennungsgase an den Winddüsen) und der während des Projektes laufenden Untersuchungen, die Darstellung und Implementierung der wesentlichen chemischen Reaktionen in ein zu entwickelndes dreidimensionales Kupolofenmodell zu überführen. Dabei soll zunächst die Verbrennung, die Boudouardreaktion und die daraus resultierende Gas- und Wärmeströmung im Ofen als Modell erstellt werden. In dem Modell sollen entscheidende Reaktionsmechanismen und thermische Vorgänge des Ofens berechnet werden. Mit entsprechenden Rand- und Anfangswerten wird das Modell dann um einen Feststoffbrenner für kohlenstoffhaltige Materialien erweitert und die daraus resultierenden Stoff- und Energietransporte im Ofen simuliert. Anhand von Variationsrechnungen, gegeben durch unterschiedliche Randbedingungen, soll eine Bilanzierung des Gesamtenergiehaushaltes des Kupolofens erfolgen, um den Prozess energetisch zu bewerten und möglichst zu optimieren. 1. Quantitative Untersuchung der Kupolofenbetriebsparameter und Prozesse, 2. Schüttungssimulation, 3. Modellierung, 4. Vernetzung, 5. Strömungssimulation, 6. Modellvalidierung.
Das Projekt "Brennstoff- und verbrenungstechnologische Bewertung der Verschlackungsneigung Niederlausitzer Kesselkohlen für den Einsatz in den Kraftwerken Schwarze Pumpe, Boxberg und Jänschwalde - Ergänzungsuntersuchungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Zittau,Görlitz, Institut für Prozeßtechnik, Prozeßautomatisierung und Meßtechnik durchgeführt. Bearbeitungsstand / Ergebnisse: Schwerpunkt der Untersuchungen ist die vergleichende Bestimmung der Abhängigkeit des Verschlackungs- und Verschmutzungsverhaltens fünf verschiedener Braunkohlenstäube von ausgewählten feuerungstechnischen Parametern, wie Verbrennungstemperatur und Luftverhältnis am Brenner mit dem Ziel, das Einsatzrisiko der Brennstoffe in einer Kohlenstaubfeuerung zu prognostizieren. Der Schwerpunkt der Untersuchungen lag auf der Bewertung des tendenziell zu erwartenden Ansatzverhaltens: - Prognose Hochtemperatur-Ansatzbildung in der Brennkammer (Verschlackungsneigung) - Prognose Verschmutzungsneigung (Fouling) im Bereich der Nachschaltheizflächen.
Das Projekt "Phase III" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von VEBA Kraftwerke Ruhr 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 oberhalb des Ascheschmelzpunktes auf Gasturbinenvertraeglichkeit. Unterstuetzt durch Laboruntersuchungen wurde eine Pilotanlage mit einer thermischen Leistung von 1 MW entwickelt, gebaut und betrieben. Die heute fuer notwendig gehaltenen Rauchgasreinheiten fuer den Betrieb einer Gasturbine konnten mit der Pilotanlage bisher nicht erreicht werden. Ziel der geplanten Versuche ist es: 1. Die Rauchgasqualitaet fuer einen Turbinenschaufeltest zu erreichen. 2. Turbinenschaufelmaterial in einem Langzeittest zu erproben und ggf. die Rauchgasqualitaet neu zu definieren. Das Projekt soll mit den Partnern, die auch in den ersten Phasen des Projektes mitgearbeitet haben, als Verbundprojekt in der bestehenden Versuchsanlage Leopold in Dorsten durchgefuehrt werden.
Das Projekt "Phase III" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Babcock Kraftwerkstechnik durchgeführt. In der Gasreinigungsstufe eines Kombikraftwerkes auf Basis Druckfeuerung soll das aus der Brennkammer kommende Heissgas soweit gereinigt werden, dass es zum Antrieb einer Gasturbine eingesetzt werden kann. Fuer die Schlackenabscheidung wurde der Schuettschichtabscheider als optimale Loesung gefunden. Fuer die Alkaliabscheidung wird u.a. mit speziellen Gettermaterialien als Absorben gearbeitet. Bei der weiteren theoretischen und experimentellen Entwicklungsarbeit an dem Schuettschichtabscheider soll neben der Optimierung der Abscheidewirkung eine Scale-up Methode ausgearbeitet werden. Bei der Alkaliabscheidung wird zum einen der Mechanismus der primaeren Abscheidung an der Fluessigasche im FA-Abscheider untersucht, desweiteren soll ein Gettermaterial mit optimalen Eigenschaften identifiziert werden. Um die Gesamtabscheidung von Schlacke und Alkalien zu optimieren, sollen auch Methoden zur Minimierung des Schlacke- und Alkaliaustrages aus der Brennkammer untersucht werden.
Das Projekt "Phase III" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von L. & C. Steinmüller GmbH durchgeführt. Im Rahmen des Verbundprojektes Druckkohlenstaubfeuerung soll ein kombinierter Gas- und Dampfturbinenprozess mit druckaufgeladener Kohlenstaubfeuerung entwickelt werden. Schwerpunkte dieser Entwicklung sind geeignete Kohleumwandlungs- und Rauchgasreinigungssysteme, die bei Temperaturen oberhalb des Ascheschmelzpunktes zuverlaessig arbeiten. Fuer den Aufgabenbereich des Antragstellers (Fachbereich Kohleumwandlung) betrifft dies die Entwicklung von emissionsarmen Druckbrennern und die Optimierung des Zusammenwirkens mit den nachgeschalteten Komponenten. In der nun vorgesehenen Phase III sollen die Ergebnisse abgesichert, die Komponenten weiter optimiert und damit die Auslegungsgrundlagen fuer eine leistungsstaerkere Pilotanlage (Scale Up) geschaffen werden.
Das Projekt "Minimising the plant operating costs and environmental impacts of utilising low grade fuels in conjunction with coal in pulverised coal-fired boilers" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Fakultät für Energietechnik, Institut für Verfahrenstechnik und Dampfkesselwesen durchgeführt. Low grade fuels can vary largely in composition, ash content and composition, volatiles, moisture and Hardgrove index. This result in operational problems such milling, ignition, slagging and emissions. IVD focus their work on investigations how the process affect the release of heavy metals and fine particles. A range of different fuels (sewage sludge, RDF) will be co-fired in a 500 kW pulverised fuel facility.
Das Projekt "Coal gasification - Waste heat utilization ( Phase 1)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Krupp Koppers durchgeführt. Objective: To design and construct a coal gasification demonstration plant for the testing and development of the Prenflo process. A 48 T/d PRENFLO unit is intended to convert a total of 24,000 tons of coal to +- 48 x 1,000,000 m3 n synthesis or fuel gas at a calorific value of +- 11,850 KJ/m3 under standard conditions. See projects LG /270/85/DE, LG/354/87/DE and LG/255/89/DE.L per cent General Information: The PRENFLO process is a pressurized version of the Koppers-Totzek process. This project is the first phase in a two-phase undertaking to develop the PRENFLO process for eventual industrial scale introduction into the market. The pressurized version of the entrained-flow process for the use of coal, injected as dry coal dust, is a new technology with a high gasifier unit capacity (1,000 to 2,500 T/d coal throughput), high thermal efficiency, high product gas quality and low environmental load. Sluicing members, coal feeding, reaction in the pressurized reactor, waste heat boiler, and gas purification unit are to be adapted to novel loads. For the period covered by this contract (Phase 1) the pilot plant is being designed and constructed for test operations (Phase 2). The plant is located at the Technological Centre Saar of Saarbergwerke AG in Fürstenhausen. The centre has provided space for supplies, fuel, and waste disposal from the 48 T/d PRENFLO unit. Workshops and laboratory facilities are also provided. The major components of the process will be tested in continuous operation during a first operational phase. Modifications will be made and material and heat balances as well as balances of detrimental materials will be determined for various solid fuels. The fouling of heating areas in the waste heat boiler will be tested using chlorinated coal. Cleaning systems will also be tested. The PRENFLO unit will have a coal throughput of 2 T/h at 30 Bar operating pressure, corresponding to a gas output of +- 4,000 m3/h dry raw gas. The gas consists primarily of a mixture of carbon monoxide and hydrogen. There will be no liquid or gaseous hydrocarbons. The project (Phase 1) is estimated to cost DM 38,314 million. Achievements: Construction and commissioning were completed in early 1986. Three patent applications regarding the Prenflo process were filed by KRUPP KOPPERS during 1985: 1. Device for fixing samples in position; 2. Process for generating electrical energy in a combined cycle power plant with upstream coal gasification; 3. stuffing box seal.
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