2007 - Entwicklung einer verbesserten Feuerungsanlage für rieselfähige Biomasse


Ziel des Projektes ist die Entwicklung einer Kleinfeuerungsanlage mit Verbrennungsrost im Leistungsbereich von 350-5000 kW, welche im Gegensatz zu den heute üblichen Systemen das Ascheschmelzen vermeidet und einen guten CO-Ausbrand gewährleistet. Ein Prototyp dieser verbesserten Feuerungsanlage wird in Zusammenarbeit mit der Firma Polytechnik GmbH, dem Austrian Bioenergy Centre (ABC) und dem Österreichischen Forschungsinstitut für Chemie und Technik (OFI) entworfen und gebaut.

Um passende Validierungsdaten für die numerische Strömungssimulation (computational fluid dynamics, CFD) der Feuerungsanlage bereitstellen zu können, wurden Messungen an einem bestehenden 1 MW-Kessel durchgeführt. Die Gasvolumenströme, Gas- und Rosttemperatur, Druckniveaus und auch die Abgaszusammensetzung wurden für verschiedene Brennstoffe bei unterschiedlichen Lastfällen ermittelt. Außerdem wurden die Wandtemperaturen des Feuerraumes und die Oberflächentemperatur des Rostbettes mittels Infrarot-Thermographie erfaßt.

Die CFD-Implementierung des Kessels umfaßt nicht nur den Feuerraum, sondern auch die Luftverteilkästen, die Nachbrennzone und die Ausmauerung des Ofens. Insgesamt wurde ca. 1 Million hexaedrische Volumselemente zur Diskretisierung verwendet.

Anhand der Rechenergebnisse wurden Verbesserungsvorschläge für den Prototypkessel ausgearbeitet, der im Jahr 2008 in Betrieb gehen soll.

     

Abbildung 1: Thermographiebild der Temperaturverteilung in der Brennkammer

Abbildung 2: CFD-Simulation der Temperaturverteilung in der Brennkammer

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