Projekttreffen STEP auf dem Firmengelände von ATS - Agro Trading & Solutions in Hardegsen (Foto: DBFZ)

Biomassetechnologien Biomassefeuerung

FKZ-Nr. 03KB069

FuelBand - Erweiterung des Brennstoffbandes moderner Biomassefeuerungen

CFD Simulation der Verschlackung in der Biomassefeuerung (Quelle: EVT)

Dauer

  • 01.10.2012 – 31.12.2015

Kontakt

Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU)
Lehrstuhl für Energieverfahrenstechnik
Fürther Straße 244f
90429 Nürnberg

Prof. Dr.-Ing. Jürgen Karl – Projektleiter
Telefon: +49 (0)911 5302-9021
E-Mail: juergen.karl@fau.de

Thomas Plankenbühler – weiterer Mitarbeiter
Telefon: +49 (0)911 5302-9031
E-Mail: thomas.plankenbuehler@fau.de

Partner

Assoziierte Partner

Kooperationspartner

Unterauftragnehmer

Ergebnisse

Thema

Das Projekt thematisiert die Vorhersage der Verschlackung von Biomassefeuerungen, um eine Erweiterung des Brennstoffbandes von existierenden und neu zu errichtenden Biomassefeuerungen zu ermöglichen. Die Ergebnisse der Arbeiten sollen dazu führen, das Betriebsverhalten und insbesondere die Neigung zu Verschlackungen und Anbackungen bei bestehenden oder in Planung befindlichen Anlagen besser zu beurteilen, so dass bei schwankender Brennstoffqualität oder anderen Brennstoffen optimale und sichere Betriebsparameter eingestellt werden können.

Ziele

Das Projekt zielt auf die Entwicklung eines allgemeingültigen und übergreifend übertragbaren Modellansatz zur Vorhersage der Verschlackung in Biomassefeuerungen ab. Dazu sollte untersucht werden, inwieweit zur Vorhersage ein vereinfachtes Modell ausreicht, das lediglich auf die einfach zugänglichen Brennstoffparameter Feinanteil und Ascheerweichungstemperatur sowie auf die aus der Feuerraumgeometrie leicht ableitbare Partikelverweilzeit basiert. In Zusammenarbeit mit Anlagenbetreibern und aufgrund der CFD-Simulation von exemplarischen Biomassefeuerungen sollten auf Basis dieser Parameter einfache und allgemeingültige Kennfelder abgeleitet und verifiziert werden.

Maßnahmen

  • Erfassung der Geometrien von vier exemplarischen Biomasseheizkraftwerken und Abbildung mit CFD-Software
  • Durchführung von Beispielrechnungen des Verschlackungsverhaltens mit unterschiedlichen Brennstoffmischungen
  • Abgleich der erzielten Ergebnisse mit den Ergebnissen aus einem existierenden Prüfstand des Antragstellers und mit Erfahrungen von Anlagenbetreibern und -bauern

Schwerpunkte

  • Modellierung des Abbrandes von Feinpartikeln und des Abkühlverhaltens von Alkali-Aerosolen im Freeboard von Biomassefeuerungen
  • Verifikation des Abbrand- und Abkühlmodells
  • Simulation der Verbrennung unterschiedlicher Brennstofffraktionen in vier exemplarischen Biomassefeuerungen

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