Das Projekt "Senkung der Ausbrandverluste und CO/NOx-Freisetzung beim Betrieb von Feuerungsanlagen und Innenschacht-Winderhitzern mit multivalenter Beheizung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von BFI Betriebsforschungsinstitut, VDEh-Institut für Angewandte Forschung GmbH durchgeführt. Aufgrund des staendig abnehmenden Heizwertes von Hochofengas sind pulsationsfreier Brennerbetrieb und gleichzeitig niedrige CO-Freisetzung fuer die verfuegbaren Brenner oftmals einander widersprechende Zielanforderungen. Hinzu kommt bei Starkgasanreicherung insbesondere mit Koksofengas das Problem der NOx-Bildung. Um hier grundsaetzliche Abhilfemassnahmen aufzuzeigen, werden zunaechst Grundsatzuntersuchungen durchgefuehrt. Dabei gilt es, vorhandene theoretisch-numerische Ansaetze zur Stroemung und Vermischung sowie zu Pulsationen gezielt aufzugreifen und betrieblich nutzbar zu machen. Ausserdem sind Stroemungsuntersuchungen an isothermen Modellen sowie Heissmessungen an einer Brennstrecke fuer verschiedene Brennervarianten vorgesehen. Die erzielten Ergebnisse sollen in Zusammenarbeit mit einem Huettenwerk konstruktiv umgesetzt und spaeter betrieblich erprobt werden.
Das Projekt "Einfluss einer pulsierenden Stroemung auf das Foulingverhalten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Braunschweig, Institut für Verfahrens- und Kerntechnik durchgeführt. In vielen Waermeaustauschern findet eine unerwuenschte Belagbildung, auch Fouling genannt, auf den waermeuebertragenden Flaechen statt, die durch unterschiedliche Mechanismen bedingt sein kann (z.B. chemische Reaktion, Sedimentation von Feststoffen oder Kristallisation). Diese Belagbildung fuehrt zu einer drastischen Erhoehung des Waermedurchgangswiderstandes und damit zu einem Leistungsverlust des Waermeuebertraegers. Die Anstrengungen zur Vermeidung bzw. Verminderung des Foulings von Waermeaustauscherflaechen fuehren nur selten und dann nur durch den Einsatz erheblicher Mittel zum Erfolg. Die bisherigen wissenschaftlichen Untersuchungen ueber die Belagbildung beschraenken sich alle auf stationaere Betriebsbedinungen. Sie haben gezeigt, dass neben anderen Groessen, die Stroemungsgeschwindigkeit entscheidenden Einfluss auf das Foulingverhalten hat. Hoehere Geschwindigkeiten bewirken aufgrund der groesseren Schubspannung zwischen Fluessigkeit und Foulingschicht eine staerkere Feststoffabtragung und damit eine Verringerung der Verschmutzung. Dieses Forschungsvorhaben hat zum Ziel, den Einfluss momentaner Stroemungsbeschleunigungen und -verzoegerungen einer pulsierenden Stroemung auf die Belagbildung durch Kristallisation bzw. Sedimentation und damit auf die Waermeuebertragung zu untersuchen. Hierbei werden verschiedene Oberflaechenstrukturen, die zusaetzliche Turbulenzen und damit eine Schubspannungserhoehung an der Foulingschichtoberflaeche bewirken, eingesetzt. Dabei ist zu pruefen, ob der durch die hoehere Turbulenz verbesserte Stoffuebergang bei der Kristallisation durch die schubspannungsbedingte erhoehte Abtragung aufgewogen wird. Eine am Institut entwickelte Modellvorstellung zu den Ablagerungs- und Abtragungsmechanismen von Foulingschichten bei stationaeren Betriebsbedingungen soll auf pulsierende Stroemungen erweitert und mit den Ergebnissen der experimentellen Untersuchungen verglichen werden.