IEVB > Ausstattung > Untersuchung von Brennstoffen in einer Drallbrennkammer

Untersuchung von Brennstoffen in einer Drallbrennkammer

Veränderungen an laufenden Verfahren z.B. zur Anlagenoptimierung sind in vielen Fällen aus wirtschaftlichen und technischen Gründen notwendig, sind aber häufig auch mit erheblichen finanziellen und technischen Risiken verbunden. Viele Verfahren in der Thermoprozesstechnik sind im Hinblick auf ihre Wirtschaftlichkeit und die Produktqualität in hohem Maße von einer stabilen, sauberen und zuverlässigen Verbrennung abhängig. Modifikationen an der zentralen Komponente Verbrennung erfordern daher bereits im Vorfeld eine hohe Aufmerksamkeit. Verbrennungsversuche in einem für industrielle Anwendungen aussagefähigen Maßstab können einen entscheidenden Beitrag zur frühzeitigen Identifizierung von Schwierigkeiten liefern.

Mit dem Technischen Drallbrennkammersystem (TBK) bietet das IEVB eine variable Plattform an, mit der eine Vielzahl von Fragestellungen rund um das Thema Verbrennung bis zu einer thermischen Leistung von 1 MW untersucht werden können. In der Vergangenheit wurden mit diesem Anlagensystem bereits eine Vielzahl von Forschungsvorhaben und Industrieaufträgen auf dem Gebiet der Verbrennung gasförmiger, flüssiger und fester Brennstoffe bearbeitet.

Die 3,30 m lange Brennkammer (5) ist vertikal ausgerichtet (Abbildung 2). Sekundärluftaufgabe in verschiedenen Höhen sowie Möglichkeiten zur Abgasrückführung sind in die Brennkammer integriert. Im sich anschließenden fast 10 m langen horizontalen Rohrreaktor (6) können Maßnahmen z.B. zur Schadstoffminderung (z.B. Entschwefelung) oder zur Verbesserung der Produktqualität (z.B. Korngröße, vgl. Entwicklung von Brennern und Verbrennungssystemen) durchgeführt werden. Es schließen sich ein Gas-Wärme-Tauscher sowie eine Abgasreinigung (Gewebefilter und Aktivkohlefilter) an.

In der Regel wird zu Beginn eines Versuchstages die Drallbrennkammer zunächst mit Erdgas befeuert, um die Brennkammer auf Betriebstemperatur zu erwärmen. Ist eine festzulegende Temperatur (der feuerfestausgemauerten Wände; quasi-stationärer Zustand) erreicht, so wird das Erdgas im Laufe der Zeit durch den staubförmigen oder flüssigen Brennstoff ersetzt, bis die Brennkammer ggf. ausschließlich mit Staub oder Öl betrieben werden kann. Während der gesamten Versuchsdauer wird die Zusammensetzung des Abgases hinsichtlich folgender Komponenten analysiert: O2, CO2, CO, NOx, SO2. Um z.B. das Ausbrandverhalten unterschiedlicher Kohlen genauer beurteilen zu können, wird aus dem Abgasstrom Staub entnommen, welcher einer Immediatanalyse (Bestimmung von Cfix, Flüchtigen, Wasser, Asche) unterzogen wird. Eine Probennahme kann im Abstand von 1 m im Rohrreaktor stattfinden, wodurch Partikel im Abgas bei verschiedenen Verweilzeiten erfasst werden.

Abb.1: Drallbrennkammer am IEVB

Technische Daten TBK:

Thermische Leistungbis 1 MW
Feuerraumtemperatur1800°C
BrennstoffdurchsatzErdgas

100 m3/h

Öl80 kg/h
Kohlestaub140 kg/h
EinstellmöglichkeitenLuftstufung, Brennluftvorwärmung, Abgasrückführung, Brennstoffstufung, Variation der Drallzahl
AbgasanalyseO2, CO2, CO, NOx, SO2

Abb.2: Technisches Drallbrennkammersystem (TBK)

Ansprechpartner:
Dipl.-Ing. Yunus Poyraz
 

Kontakt  Suche  Sitemap  Datenschutz  Impressum
© TU Clausthal 2018