Kraftwerksfeuerungen

Leitung

Dipl.-Ing. Jörg Maier

      Telefon:   0711 685-63396
  Telefax: 0711 685-63491
  E-Mail: mail_joer.mai_ifk
 
 
 

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Mitarbeiter/innen

Dr.-Ing. Selahattin Babat 0711 685-63762 mail_sela.bab_ifk
M.Sc. Francisco Carrasco Maldonado 0711 685-68935  
M.Sc. Marta Escoto de Tejada   0711 685-66211 mail_mart.esc_ifk
M.Sc. Aaron Fuller 0711 685-63763  
Dipl.-Ing.(FH)   Simon Grathwohl 0711 685-63761 mail_simo.gra_ifk 
E-Techniker Marc Hein 0711 685-67774
M.Sc. Alexander Mack 0711 685-68941 mail_alex.mac_ifk
Dipl.-Ing.(FH) Thomas Matthies 0711 685-68920 mail_thom.mat_ifk 
Dipl.-Ing.(FH), M.Eng. Eva Miller 0711 685-68919  
Dipl.-Ing. Adolf Neuwirth 0711 685-63749
M.Sc. Manoj Paneru 0711 685-63565 mail_mano.pan_ifk
Dipl.-Ing. Ioannis Papandreou 0711 685-67763  
Ph.D. Piotr Plaza 0711 685-63790
M.Sc. Ilia Shesterikov 0711 685-67775  
B.Sc. Timo Wagner 0711 685-63492  
M.Sc. Reyhane Youssefi 0711 685-63573
 

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Arbeitsschwerpunkte

Der Bereich Kraftwerkstechnik beschäftigt sich experimentell und theoretisch mit feuerungs- und wasserdampfseitigen Problemstellungen von Kraftwerks- und Industriefeuerungsanlagen. Hierzu stehen unterschiedliche Feuerungsanlagen sowohl atmosphärisch wie auch druckaufgeladen im IFK-eigenen Technikum zur Verfügung. In der institutseigenen Werkstatt können forschungsbedingte Anpassungen und Modifikationen der experimentellen Einrichtungen umgehend realisiert werden. Des weiteren bietet ein gut ausgestattetes Brennstoff- und Werkstofflabor die Möglichkeit, die Auswirkungen experimenteller Veränderungen unmittelbar zu erfassen. Parallel werden theoretische Modellansätze zur Erfassung von feuerungstechnischen Phänomenen eingesetzt. Auf Basis der experimentell gewonnenen Daten erfolgen eine Validierung der theoretischen Modelle und deren Weiterentwicklung.
Über die Arbeiten im Labor- und Technikum hinaus werden vielfach problemspezifische Messungen in Großanlagen geplant und durchgeführt. Umfangreiche und kraftwerkserprobte Messtechniken stehen hierzu am IFK zur Verfügung.

  • CO2-freie und hoch effiziente Kraftwerkskonzepte z.B. Oxyfuel-Prozess, 700°C Kraftwerk, TBK-Feuerung, Hochtemperaturprozesse (EFCC), Druckfeuerung
  • Biomasse- und Reststoff- Mitverbrennung in Kohlekraftwerken
  • Charakterisierung von Verschmutzungen und Korrosion im Hoch- und Niedertemperaturbereich von Feuerungsanlagen
  • Experimentelle und theoretische Untersuchungen zur Schadstoffentstehung und Reduktion in Kohlekraftwerken (NOx, SO2, Schwermetalle, Feinstäube)
  • Untersuchung zu betrieblichen Problemen von Kohlekraftwerken (Zündung, Ausbrand, Ansatzbildung, Korrosion)
  • Charakterisierung und Nutzung von Reststoffen (Flugasche, Gips)
  • Entwicklung und Erprobung von Analyse- und Test-Standards (CEN, DIN)

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Projekte

  • Entwicklung eines Lebensdauermodells für Überhitzerrohre bei Verbrennung veredelter Biomassebrennstoffe in Kraftwerken, Industriefeuerungen (Mitverbrennung) und dezentralen Anwendungen (Biomasse-Monoverbrennung), IGF-Vorhaben Nr. 18370 N
    Bei Verbrennung veredelter Biomasse mit ihren hohen Chlor- und Alkalien- bzw. Schwermetallgehalten, herrschen hochkorrosive Bedingungen, die an die eingebauten metallischen Komponenten höchste Anforderungen stellen. Forschungsschwerpunkt des IFK in diesem BMWi geförderten Projekt ist die Charakterisierung verschiedener Biomassesorten sowie deren Bewertung im Hinblick auf rauchgasseitige Asche- und Belagsbildung. Das DECHEMA-Forschungsinstitut konzentriert sich zeitgleich auf die Weiterentwicklung und -optimierung geeigneter Beschichtungsverfahren zum Schutz der Werkstoffoberflächen vor Hochtemperaturkorrosion.
    Bearbeiter: E. Miller, J. Maier
    Versuchsanlage: KSVA
    Projektstart: 01.06.2016, Laufzeit: 30 Monate
     
  • CEMCAP - CO2-Abscheidung aus der Zementherstellung
    CEMCAP ist ein Horizont 2020 Projekt, welches sich mit der Entwicklung der CCS-Technologie für die Zementproduktion befasst. Dabei wird die Abteilung Kraftwerksfeuerungen des IFK einen Oxy-Fuel-Brenner für Zementdrehrohröfen konstruieren, erproben und optimieren. Darüber hinaus werden auch experimentelle Untersuchungen zur Flugstrom-Kalzinierung unter Oxy-Fuel Bedingungen durchgeführt. Auch die Abteilung Dezentrale Energieumwandlung des IFK ist an dem Projekt mit Untersuchungen zum Calcium Looping Verfahren beteiligt.
    Bearbeiter: F. Carrasco, J. Maier
    Versuchsanlage: BTS-VR, KSVA
    Projektstart: 01.05.2015, Laufzeit: 48 Monate
     
  • CERUBIS - Corrosion and Emission Reduction of Utility Boilers through Intelligent Systems
    In diesem RFCS EU-Forschungsprojekt befasst sich das IFK mit dem Angriff von Hochtemperaturkorrosion auf verschiedene gasseitig im Kraftwerk eingesetzte Legierungen unter verschiedenen Umgebungsbedingungen. Die Rückschlüsse sollen die Vorhersage und Vermeidung korrosiver Betriebsweisen von Kohlekraftwerken durch intelligente Sensorik verbessern.
    Bearbeiterin/Bearbeiter:  P. Winter, J. Maier
    Versuchsanlagen: BTS-VR, KSVA, Laborofen, Kraftwerke
    Projektstart: Juli 2014, Laufzeit: 48 Monate
     
  • BiOxySorb - Economic low carbon power production and emissions control for future and flexible biomass co-fired power stations
    Hauptfocus des EU RFCS Projekts BiOxySorb ist die experimentelle und technisch-wirtschaftliche Bewertung der Mitverbrennung von Biomassen der 1. und 2. Generation unter Luft- und Oxy-Fuel-Bedingungen und mit unterschiedlichen Mitverbrennungsraten. Darüber hinaus wird der Einsatz von flexiblen und kosteneffizienten SOx-, HCl- und Hg- Emissionsminderungsmaßnahmen für den Luft- und Oxy-Fuel-Betrieb mittels trockener Sorbens-Injektion untersucht. Das Projekt wird vom IFK koordiniert und technisch betreut.
    Bearbeiter: R. Spörl, J. Maier
    Versuchsanlagen: KSVA, BTS-VR
    Projektstart: 01.07.2013, Laufzeit: 36 Monate
     
  • Mitverbrennung von Biomasse in kohlebefeuerten Dampfkraftwerken
    Der Schwerpunkt des deutschen Projekts liegt bei der technisch-wirtschaftlichen Bewertung der Mitverbrennung regional verfügbarer Biomassebrennstoffen in Kraftwerken. Probleme, die bei der Mitverbrennung mit hoher Feuerungswärmeleistung auftreten können, sollen bestimmt, mögliche Prozessvarianten aufgezeigt und modelliert (IET/TUHH ), sowie geklärt werden, in welchem Umfang Kohle in Kraftwerken durch Biomasse substituiert werden kann. Am IFK werden Verbrennungstests und die Charakterisierung der verschiedenen Biomassebrennstoffe durchgeführt.
    Bearbeiter: C. Ndibe, M. Paneru, J. Maier
    Versuchsanlagen: KSVA, BTS-VR
    Projektstart: 01.12.2012, Laufzeit: 36 Monate
     
  • BioBoost - Biomass based energy intermediates boosting biofuel production
    Das Projekt BioBoost wird im 7. EU-Forschungsrahmenprogramm gefördert. In dezentralen Anlagen werden trockene und feuchte biogene Reststoffe und Abfälle durch Schnellpyrolyse, katalytische Pyrolyse oder hydrothermale Karbonisierung in die Zwischenprodukte Koks, Öl oder Schlämme umgewandelt. Zur Untersuchung der Eignung für den Einsatz als Brennstoff oder zur Mitverbrennung und der Emissionsentwicklung werden diese Produkte bei Verbrennungstests am IFK eingesetzt. Zusätzlich werden Flugstaub- und Depositionseigenschaften hinsichtlich Verschlackung, Verschmutzung und Korrosion bewertet.
    Bearbeiter: M. Paneru, J. Maier
    Versuchsanlagen: BTS-VR, KSVA
    Projektstart: 01.01.2012, Laufzeit: 42 Monate
     
  • SECTOR - Production of Solid Sustainable Energy Carriers from Biomass by Means of Torrefaction
    Das Projekt SECTOR wird im 7. EU-Forschungsrahmenprogramm gefördert. Es konzentriert sich auf die Weiterentwicklung von Torrefizierungs-Verfahren zur Herstellung biogener Energieträger vom Pilotmaßstab bis zu Großkraftwerken. Außerdem unterstützt das Projekt die Produkteinführung dieser biogenen Energieträger in den Energiemarkt als erneuerbarer Festbrennstoff.
    Das IFK koordiniert mit Berücksichtigung der vier Endverwendungsmöglichkeiten die Leistungsbeurteilung dieser torrefizierten biogenen Energieträger: Ausgehend von der Ausgangs-Biomasse zu Wärme, Strom, Biokraftstoffen, Bio-Chemikalien und/oder Bio-Werkstoffen.
    Bearbeiter: C. Ndibe, J. Maier
    Versuchsanlagen: KSVA, BTS-VR
    Projektstart: 01.01.2012, Laufzeit: 36 Monate
     
  • RELCOM - Reliable and Efficient Combustion of Oxygen/Coal/Recycled Flue Gas Mixtures
    In diesem EU FP7 Forschungsprojekt befasst sich das IFK mit Brennstoff, Flammen und Verbrennungscharakterisierung und der Untersuchung von gasseitiger Hochtemperaturkorrosion, Rauchgasreinigung und dem Verhalten von Quecksilber unter Oxy-Fuel-Feuerungsbedingungen.
    Bearbeiterin/Bearbeiter: M. Escoto de Tejada, J. Maier
    Versuchsanlagen: BTS-VR, KSVA
    Projektstart: 01.12.2011, Laufzeit: 48 Monate
     
  • ADECOS-Komponenten - Oxyfuel-Komponentenentwicklung und Prozessoptimierung
    In diesem deutschen COORETEC-Verbund-Forschungsprojekt befasst sich das IFK mit dem Einfluss der Brennstoffzusammensetzung und der Verbrennungsbedingungen (Luft, Oxy-Fuel) auf Belag- und Aschebildung und -umwandlung. Darüber hinaus werden Wechselwirkungen zwischen Rauchgasen, Belägen und Wärmetauscherwerkstoffen untersucht.
    Bearbeiter: R. Spörl, M. Paneru
    Versuchsanlagen: KSVA, BTS-VR
    Projektstart: 01.04.2011, Laufzeit: 36 Monate
     
  • COORETEC - Korrosion und Verschlackung in Hochtemperaturkraftwerken mit neuen Werkstoffen (BMWi)
    Ein Deutsches Verbundprojekt, das vom IFK verwaltet und technisch koordiniert wird. COORETEC setzt sich mit der Korrosions- und Verschlackungsproblematik in Hochtemperaturkraftwerken auseinander. Der Hauptzweck ist die neue Werkstoffen für die 700C-Kraftwerke unter realen Bedingungen auszulagern und sie demnächst zu untersuchen und mit einander zu vergleichen.
    Bearbeiterin/Bearbeiter: G. Stein-Brzozowska,  O. Lemp
    Versuchsanlagen: KSVA,  Laborauslagerung, Großkraftwerksmessungen
    Projektstart: 01.01.2007, Laufzeit: 4 Jahre
     
  • OxyBURNER - Development of advanced large scale low NOx oxy-fuel burner for PF combustion
    The project is administered and technically coordinated by IVD. Major RTD topics are combustion tests with different burner set-ups and validation and evaluation of burner set-ups (up to a scale of 30 MW) by using the IFK CFD combustion model AIOLOS
    Bearbeiter: S. GrathwohlJ. Maier
    Versuchsanlagen: KSVABTS-VR
    Projektstart: 01.07.2006, Laufzeit: 3 Jahre
     
  • RECOMBIO - Ersatzbrennstoffe kombiniert mit Biomasse
    Hauptthemen in diesem Projekt sind die Entwicklung und großtechnische Demonstration innovativer Ansätze bei der hocheffizienten Mitverbrennung von unbehandelten Biomassen und Ersatzbrennstoffen, die aus Siedlungsabfällen gewonnen wurden. Hauptbetrachtungsfelder sind die Stromproduktion im Kraftwerksmaßstab und Kraft-Wärme-Kopplungs-Nutzung bei wettbewerbsfähigen Kosten, hoher Kraftwerksverfügbarkeit und gesteigerter Energie-Effizienz
    Bearbeiter: B. Schwald ,  A. Fuller
    Versuchsanlagen: KSVABTS-VR
    Projektstart: 01.01.2010, Laufzeit: 36 Monate
     
  • KW 21 - Verschlackung und Verschmutzung
    Untersuchung der physikalisch-chemischen Vorgänge bei der Umwandlung von Kohle-mineralien zur Reduktion von Verschlackungstendenzen an den Strahlungsheizflächen moderner Kraftwerke
    Bearbeiter: S. Babat ,  O. Lemp
    Versuchsanlagen: KSVA,  Großkraftwerkmessungen
    Projektstart: 01.01.2009, Laufzeit: 4 Jahre
     
  • KW 21 - Untersuchungen zur Entwicklung von innovativen Brennertechnologien und Feuerungskonzepten für den Einsatz in CO2-armen Kohlekraftwerken (Oxyfuel-Kraftwerken)
    Bearbeiter: S. GrathwohlJ. Maier
    Versuchsanlagen: KSVABTS-VR
    Projektstart: 01.01.2009, Laufzeit: 36 Monate
     
  • DEBCO - Demonstration of Large Scale Biomass Co-Firing and Supply Chain Integration
    Im DEBCO Projekt wird erweiterte Betriebserfahrung bei der großtechnischen Mitverbrennung von hohen Biomasse-Raten gewonnen. Unterschiedliche Brennstoffe werden betrachtet. Das Projekt demonstriert und bewertet auf einer langfristigen Basis innovative Techniken zur Mitverbrennung, die geeignet sind, höhere Raten der Mitverbrennung nachhaltig zu erreichen.
    Bearbeiter: B. Schwald ,  A. Fuller ,  G. Dunnu
    Versuchsanlagen: KSVABTS-VR
    Projektstart: 01.01.2008, Laufzeit: 48 Monate
     
  • Poly-Stabilat - Polygeneration through gasification utilising secondary fuels derived from MSW
    Bearbeiter: G. Dunnu ,  J. Maier
    Versuchsanlagen: DIVA/ELWIRA
    Projektstart: 10.2008, Laufzeit: 36 Monate
     
  • OxyCorr - Kesselkorrosion in der Oxy-Fuel-Verbrennung
    Das Projekt wird vom IFK verwaltet und technisch koordiniert. Der Schwerpunkt der FuE liegt an der Untersuchung von den state-of-the-art Überhitzer Werkstoffen unter Oxy-Fuel-Bedingungen.
    Bearbeiterin: G. Stein-Brzozowska
    Versuchsanlagen: KSVABTS-VR, Labor-Teststrecke
    Projektstart: 01.09.2009, Laufzeit: 36 Monate
     
  • ENCAP - Enhanced Capture of CO2 (EU, 34 partners):
    Das Projekt strebt die Technologien an, die 90% CO2-Abscheidung ermöglichen. Das IFK, als einer der bedeutenden/bekannten/ Haupt-Anbieter für FuE, konzentriert seine Aufgaben auf die Verbrennungsoptimierung und die damit verbundenen Emissionen unter Oxy-Fuel bis 500 kW.
    Bearbeiter: J. Maier
    Versuchsanlagen: KSVABTS-VR
    Projektstart: 01.03.2004, Laufzeit: 5 Jahre  

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Patente und Patentanmeldungen

Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Deposition in Kraftwerkskesseln und Hochtemperaturöfen
siehe auch Kurzinfo

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Veröffentlichungen

Veröffentlichungen 2017

Veröffentlichungen 2016

Veröffentlichungen 2015

Veröffentlichungen 2014

Veröffentlichungen 2013

Veröffentlichungen 2012

Veröffentlichungen 2011

weitere Veröffentlichungen

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