Das Projekt "Rekonstruktion von Temperaturverteilung und Rauchgasgeschwindigkeit im Feuerraum von Kohlekraftwerken aus schallpyrometrischen Messungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Münster, Institut für Numerische und Instrumentelle Mathematik durchgeführt. Die Schallpyrometrie ist ein akustisches Verfahren zur Messung der Temperatur in Grossfeuerungen. Hierfuer werden in den Waenden des Feuerraumes auf einer Hoehe Messgeraete installiert, die jeweils sowohl Sender als auch Empfaenger akustischer Signale sind. Gemessen werden die Laufzeiten der Schallsignale zwischen saemtlichen Geraeten. Hierdurch gewinnt man Informationen sowohl ueber die Schallgeschwindigkeit als auch ueber die Bewegungsgeschwindigkeit des Gases innerhalb des Feuerraums. Aus der Schallgeschwindigkeit laesst sich die Temperatur des Gases bestimmen. Da aus den Messungen jeweils nur Durchschnittswerte auf den (gedachten) Verbindungslinien zwischen den Sendern und Empfaengern bestimmt werden koennen, muss die Temperatur- bzw Gasgeschwindigkeitsverteilung in der Messebene - aehnlich wie in der medizinischen Computertomographie - aus diesen Daten berechnet werden. In einem ersten Projekt in Zusammenarbeit mit der RWE Energie AG wurden fuer dieses Problem adaequate Algorithmen entwickelt und auf Computern implementiert. Fuer den Sommer 1997 plant RWE Energie den Einsatz der Messmethode in einem Braunkohlekraftwerk. In einem Folgeprojekt, das im Juli 1997 beginnen soll, wird es um die Entwicklung von Algorithmen gehen, die nicht nur die Laufzeit, sondern auch das genaue Aussehen des gemessenen akustischen Eingangssignals an allen Empfaengern beruecksichtigt und somit aufgrund einer groesseren Datenmenge zu einer hoeheren Bildaufloesung fuehren. Bei hohen Temperaturen verbinden sich im Feuerraum eines Braunkohlekraftwerkes Sauerstoff und Stickstoff aus der eingeblasenen Luft zu NOx. Diese verbrennungsunabhaengige Schadstoffentstehung kann reduziert werden, wenn betriebsbegleitende Temperaturmessungen als Zusatzinformationen fuer die Kesselfahrweise zur Verfuegung stehen. Weiterhin beeinflusst die Temperatur die Verbrennung selbst sowie die Verschmutzung des Kessels. Um beides angemessen steuern zu koennen, ist eine Messung der Temperatur zB mit der Schallpyrometrie ein geeignetes Hilfsmittel.
Das Projekt "Schallpyrometrie - akustische Temperaturmessung im Feuerraum von Kohlekraftwerken" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Münster, Institut für Numerische und Instrumentelle Mathematik durchgeführt. Mit der Temperaturmessung durch die Schallpyrometrie soll die Verbrennung v.a. in Braunkohlekraftwerken kontrolliert werden, um einerseits die Einhaltung der gesetzlich vorgeschriebenen Grenzwerte fuer Schadstoffe wie z.B. NOx zu erleichtern und andererseits Problemen wie der Verschmutzung und Verschlackung der Kessel entgegenwirken zu koennen. Im hier beschriebenen Projekt geht es um die computerunterstuetzte Auswertung der Messwerte der Schallpyrometrie, mathematisch fuehrt dies auf ein Problem aehnlich der (medizinischen) Computertomographie.
Das Projekt "Fortschrittliche Verbrennungstechnologie fuer Kraftwerke - Teilvorhaben 1: Messungen an Grosskesselanlagen zur Validierung der mathematischen Modelle" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Fakultät für Energietechnik, Institut für Verfahrenstechnik und Dampfkesselwesen durchgeführt. Am IVD werden mathematischen Modelle zur Beschreibung von Verbrennungsvorgaengen und zur Simulation von Kraftwerksfeuerungen eingesetzt. Um diese Modelle erweitern und validieren zu koennen, sollen im Rahmen des Projektes Messwerte von modernen Feuerungsanlagen bereitgestellt und dazu moderne Messtechniken erprobt und weiterentwickelt werden. Gleichzeitig sollen den Betreibern von Grosskraftwerksanlagen Informationen ueber die Verbrennungsbedingungen der eingesetzten Brennstoffe zur Verfuegung gestellt und moegliche betriebliche Probleme besser und zuverlaessiger erklaert werden. Dies soll der Optimierung des Anlagenbetriebs dienen. Das Messprogramm umfasst den Einsatz und die Erprobung moderner Messtechniken wie: - die Laser-Doppler-Anemometrie zur Geschwindigkeits- und Turbulenzmessung, - die 2-/3-Farbenpyrometrie zur Messung von Temperaturfeldern mit hoher oertlicher Aufloesung, - Schallpyrometrie (Universitaet des Saarlandes), - Nahinfrarot-Diodenlaserspektroskopie fuer Gaskonzentrationsmessungen (PCI der Universitaet Heidelberg), - und konventioneller Messtechniken (Absaugmesstechniken) zur Bestimmung der Temperaturen und der Gaskonzentrationen des Rauchgases. In der ersten Messphase im Modellkraftwerk Voelklingen/Fenne der Saarbergwerke AG wurden Messungen im Brennernahbereich von NOx-armen Brennern modernster Generation und am Feuerraumende durchgefuehrt. Die Schallpyrometrie wurde neben der LDA-Messtechnik erfolgreich eingesetzt. In der 2. Messphase im HKW 2 der Neckarwerke AG in Altbach/Deizisau soll eine moderne Allwandfeuerung vermessen werden. Es soll die 2-/3-Farbenpyrometrie hinsichtlich ihres Einsatzes unter rauhen Kraftwerksbedingungen erprobt und mit Hilfe der LDA-Messtechnik das Stroemungsprofil im Brennernahbereich moderner Brenner detailliert untersucht werden.