CFD-Modellierung des Abbrennverhaltens verschiedener Biomassen in einer 200 kW Staubfeuerungsanlage

In den letzten Jahren ist der Klimawandel weltweit zu einem der wichtigsten Herausforderungen herangewachsen. Die meisten entwickelten Länder drängen politisch zu einer schnelleren und stärkeren Implementierung erneuerbarer Energie-Technologien in ihren Energiemix. In dem Horizon 2020 Projekt „Biofficiency“ wird hierzu eine neue Generation an biomassebasierten Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen (KWK) erforscht, basierend auf einer ganzheitlichen Betrachtung des Verbrennungsprozesses von Kraftwerkdesign und Rohstoffbeschaffung über Vorbehandlungen bis hin zur Verwendung der entstehenden Aschen. Eines der Hauptaugenmerke liegt hierbei auf der auftretenden Ablagerung von Asche auf den Wärmeübertrageroberflächen und der damit verbundenen Korrosion durch im Brennstoff enthaltene Chloride. Im Zuge dieses Projekts werden Experimente in diversen Anlagen im Labor- bis Industriemaßstab durchgeführt. In dieser Arbeit wird ein CFD-Modell für eine 200 kW Staubfeuerungsanlage mit Drallbrenner vorgestellt. Als Brennstoff werden zwei verschiedene Biomassen (Holz und vorbehandelte Rinde) verwendet. Die untersuchten Biomassen unterscheiden sich im Abbrennverhalten von Kohle nicht nur durch einen deutlich höheren Flüchtigenanteil und eine geringere Aschemenge, sondern auch durch einen grundlegend verschiedenen makroskopischen Aufbau. Der Fokus bei der Modellierung liegt auf dem Verbrennungsvorgang innerhalb des Partikels, mit dem Ziel, den Temperaturverlauf, den Koksausbrand und die Entstehung der Asche optimal abbilden zu können.     «

In den letzten Jahren ist der Klimawandel weltweit zu einem der wichtigsten Herausforderungen herangewachsen. Die meisten entwickelten Länder drängen politisch zu einer schnelleren und stärkeren Implementierung erneuerbarer Energie-Technologien in ihren Energiemix. In dem Horizon 2020 Projekt „Biofficiency“ wird hierzu eine neue Generation an biomassebasierten Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen (KWK) erforscht, basierend auf einer ganzheitlichen Betrachtung des Verbrennungsprozesses von Kraftwerkdesig...     »