Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Die gegenw\u00e4rtig in Industriekesseln eingesetzten Feuerungssysteme weisen noch hohe Schadstoff-Emissionen und Verbrennungsinstabilit\u00e4ten auf und besitzen geringe Brennstoffflexibilit\u00e4t und kleine Modulationsbereiche. Mit diesem Vorhaben soll deshalb ein Feuerungssystem entwickelt werden, mit dem hoch- und schwachkalorige Gase wirtschaftlich und umweltfreundlich verwertet werden k\u00f6nnen. Es wird angestrebt, die aktuellen NOx- und CO-Emissionswerte der Industriekessel um 75 % auf ca. 10 ppm (bei 3 Vol.-% O2 im Abgas) zu reduzieren. Mit diesen Werten werden sowohl die Grenzwerte der TA Luft von 2002, als auch die geltenden Grenzwerte des Blauen Engels deutlich unterschritten. Des Weiteren wird angestrebt, den thermischen Wirkungsgrad des Kessels durch die bessere W\u00e4rme\u00fcbertragung zu steigern und die Fertigungskosten durch einen einfachen und preiswerten Brennerbau zu verringern.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDurch aufeinander abgestimmte numerische Simulationen und experimentelle Untersuchungen soll das Feuerungskonzept der kontinuierlichen Luftstufung COSTAIR f\u00fcr den Einsatz unter den Betriebsbedingungen der Industriekessel entwickelt und angepasst werden. Hierf\u00fcr wird ein Versuchsstand am GWI gebaut, der einen Klein- bzw. Gro\u00dfraumkessel und einen Flammrohr-Rauchrohrkessel nachbildet. An diesem Versuchsstand sollen Experimente mit maximaler Brennerleistung von 200 kWth durchgef\u00fchrt werden. Als Brennstoffe werden Erdgas und schwachkalorige Gase unterschiedlicher Zusammensetzungen zum Einsatz kommen. Zur praktischen Umsetzung der erzielten Ergebnisse sind experimentelle Untersuchungen und abschlie\u00dfende Tests an realen Industriekesseln beim Kooperationspartner Max Weishaupt GmbH geplant. Diese Untersuchungen werden f\u00fcr Voll- und Teillastbetrieb durchgef\u00fchrt und sollen eine Brennerleistung bis 1,5 MWth umfassen.
\nDie Ergebnisse dienen der Festlegung der optimalen Konfiguration f\u00fcr ein marktf\u00e4higes Produkt. Die Arbeitsschritte werden in einem Zeitrahmen von 30 Monaten durchgef\u00fchrt. Alle Aktivit\u00e4ten und erreichten Forschungsergebnisse werden im Abschlu\u00dfbericht dokumentiert. Um von vornherein ein hohes Ma\u00df an Marktn\u00e4he zu gew\u00e4hrleisten, ist die Einbindung von Partnern aus den Bereichen der Industriekessel, der Brennertechnologie und der Hochschulforschung in einem projektbegleitenden Beirat geplant.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Die im Projekt-Abschlussmeeting und in diesem Abschlussbericht vorgestellten Ergebnisse pr\u00e4sentieren die umfangreichen Arbeiten, die bei der Umsetzung eines neuen Brennerkonzeptes f\u00fcr ausgew\u00e4hlte Industrieanwendung (hier: Industriekesselanwendung) notwendig sind. Es konnte aufgezeigt werden, dass die erzielbaren Ergebnisse durch intensive Forschungsarbeit einen gro\u00dfen Schritt in die richtige Richtung gehen. Zugleich zeigte die vielschichtige Entwicklungsarbeit und die jeweils eingeschlagene Zielrichtung auf, welche Problematiken im Zusammenhang mit den Belangen der Industriebranche auftreten k\u00f6nnen. Bei zuk\u00fcnftigen Entwicklungsaktivit\u00e4ten im Bereich der Industriekesselfeuerungen sollte daher bei der Schadstoffentstehung vorwiegend die Stickstoffoxidbildung betrachtet werden, da der Kohlenstoffmonoxidaussto\u00df bei den heutzutage eingesetzten Feuerungen f\u00fcr Industriekessel keine Problematik mehr darstellt. Weiterhin sollte bei der Weiterentwicklung der Brennersysteme f\u00fcr jeweiligen Industrieeinsatz eine Betrachtung der notwendigen bzw. vorhandenen Anlagenperipherie (wie beispielsweise die wirtschaftliche Gas- und Luftversorgung eines Brenners) mit einbezogen werden.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Die bereits get\u00e4tigten Ver\u00f6ffentlichungen zum Forschungsvorhaben sind in Kapitel 5 des Abschlussberichts aufgef\u00fchrt. Weitere Ver\u00f6ffentlichungen in Form von Vortr\u00e4gen und Abdrucken in Fachzeitschriften sind in der Zeit nach Projektabschluss weiterhin vorgesehen. Des Weiteren werden die Ergebnisse in Form des Abschlussberichts der \u00d6ffentlichkeit zur Verf\u00fcgung gestellt. Dies wird durch den Downloadbereich bzw. durch eine dort angegebene Bezugsquelle im Internetauftritt des Gasw\u00e4rme-Institutes e. V. Essen erm\u00f6glicht. Auf Anfrage ist eine digitale oder gedruckte Version des Abschlussberichtes kostenfrei zu beziehen. Ferner werden die durchgef\u00fchrten Forschungsaktivit\u00e4ten des Gasw\u00e4rme-Institut in dem j\u00e4hrlich anzufertigenden T\u00e4tigkeitsbericht vorgestellt.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Aus den erreichten Ergebnissen dieses Forschungsprojektes kann abgeleitet werden, dass f\u00fcr den Einsatz in Industriekesselfeuerungen, die M\u00f6glichkeit der positiven Emissionsbeeinflussung durch die Sekund\u00e4rluftzumischung zum Brenngas bei zuk\u00fcnftigen Forschungsaktivit\u00e4ten verst\u00e4rkt untersucht werden sollte. Hierdurch kann der Schadstoffaussto\u00df bei Neuentwicklungen gerade im Sektor der Schwach- und Biogasverbrennung effektiv gesenkt werden. Beachtet man, dass die thermische Verwertung von Biomasseprodukten (wie Biogase, Pyrolysegase u. \u00e4.) zunehmend bedeutungsvoller wird, dann verdeutlicht sich die Notwendigkeit neuer flexibler Verrennungskonzepte f\u00fcr diese Brennstoffvielfalt. Eine direkte Fortf\u00fchrung des Projektes ist zu diesem Zeitpunkt nicht geplant. Hingegen ist die Einreichung eines EU-Antrags zur Steigerung der Energieeffizienz bei Industrieanwendungen durch den Zusammenschluss mehrerer Forschungsstellen beabsichtigt.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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