Projekt 10370/01

Entwicklung eines Regenerativ-Brenners f√ľr Stirlingmotoren

Projektträger

WS-Wärmeprozesstechnik GmbH
Dornierstr. 14
71272 RenningenZielsetzung und Anlass des Vorhabens Im Rahmen des beantragten Vorhabens sollte ein Regeneratorbrenner f√ľr den Einsatz von Stirlingmotoren entwickelt werden. Ziel dabei waren die: - Senkung der Schadstoffemissionen auf Werte modernster Niedertemperatur-Heizanlagen; - bei gleichzeitiger Steigerung oder Beibehalten des elektrischen Wirkungsgrades leistungsf√§higer Stirlingmaschinen. Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenAus dem Bereich der Thermoprozessanlagen lagen dem Projekttr√§ger Erfahrungen √ľber den Einsatz von FLOX¬ģ-Brennern (FLOX¬ģ - Flammlose Oxidation, neues Verbrennungsverfahren bei dem die thermische Stickoxidbildung durch str√∂mungstechnische Ma√ünahmen weitgehend unterbunden wird) vor. F√ľr den Einsatz in Stirling-Maschinen mussten aber einige Besonderheiten beachtet werden. Dies sind insbesondere: - eine kompakte und gewichtsreduzierte Bauweise; - die Abstimmung von Brennraum und Brenner zur Gew√§hrleistung der f√ľr eine effiziente und saubere Verbrennung notwendigen Str√∂mungsbedingungen. Modernste Hilfsmittel, wie die Computersimulation der Str√∂mungs-, W√§rme- und Stoff√ľbertragungsvorg√§nge und ein gut ausger√ľstetes Versuchslabor, standen f√ľr die Entwicklung zur Verf√ľgung. Die Entwicklung wurde in enger Zusammenarbeit mit dem Stirlinghersteller und Kooperationspartner SOLO durchgef√ľhrt. Ergebnisse und Diskussion Im Rahmen dieses Vorhabens wurde ein Brenner mit integriertem regenerativem W√§rmetauscher zur Verbrennungsluftvorw√§rmung entwickelt. Der Brenner arbeitet nach dem Verbrennungsverfahren der flammlosen Oxidation f√ľr niedrige NOx-Emissionen trotz hoher Luftvorw√§rmung. Der Brenner konnte erfolgreich betrieben werden, im Dauereinsatz zeigten sich jedoch immer wieder Detailprobleme auf. Diese f√ľhrten dazu, einen Brenner mit rekuperativem Luftvorw√§rmer zu bauen, der nun seid einigen Monaten im Dauertest l√§uft. Die Emissionswerte liegen deutlich unter denen von fr√ľher eingesetzten Rekuperativbrennern. Dar√ľber hinaus l√§sst die Vermeidung von Temperaturspitzen eine Verbesserung der Lebensdauer der teuren Stirling-Erhitzer-Komponenten erwarten. Geringe CO-Emissionen treten noch auf. Diese werden nicht als systembedingt angesehen und sollten sich durch Optimierung der Brennkammergestaltung auf sehr geringe Werte reduzieren lassen. √Ėffentlichkeitsarbeit und Pr√§sentation Die Arbeiten der Firma WS W√§rmeprozesstechnik GmbH sind durch Vortr√§ge auf nationalen und inter-nationalen Vortr√§gen einem Gro√üteil der Entwicklungsgruppen von Stirling-Maschinen bekannt gemacht worden. Es besteht eine Vielzahl von Kontakten zu Entwicklungsgruppen von Stirling-Maschinen. Ergebnisse werden auch auf der firmeneigenen Internetseite pr√§sentiert. Fazit Die generelle Machbarkeit des Einsatzes von Regenerativbrennern f√ľr Stirling-BHKW wurde aufgezeigt. Die derzeitige Energiepreissituation rechtfertigt aber nicht die m√∂glicherweise erheblichen Mittel f√ľr die vollst√§ndige Entwicklung zum wartungsfreien Einsatz in Serien-BHKW. Die etwas weniger wirksamen rekuperativen Brenner sind einfacher zu betreiben und erlauben geringere Fertigungskosten. Die Anwendung der flammlosen Oxidation sch√∂pft das NOx-Emissionsminderungspotential, das mit √§u√üerer Verbrennung verbunden ist, gut aus. Verbleibende geringe CO-Emissionen k√∂nnen durch weitere Optimierung der Brennkammergestaltung mit Sicherheit auf nahe Null-Werte reduziert werden.

√úbersicht

Telefon

07159/16320

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Bundesland

Baden-W√ľrttemberg

Fördersumme

94.203,48 ‚ā¨

Förderzeitraum

13.09.1996 - 30.08.2000