Anlagenbeschreibung
Die elektrisch beheizte Wirbelschichtanlage DIVA/ELWIRA ist eine flexible Versuchsanlage zur Untersuchung verschiedener Verbrennungs-/Vergasungs- und CO2-Abscheidetechnologien.
Durch die feststoffseitige Kopplung von zwei Wirbelschichtreaktoren können insbesondere Zweibett-Wirbelschichtverfahren wie die Wasserdampfvergasung und das Calcium-Looping-Verfahren zur CO2-Abscheidung im kontinuierlichen Betrieb untersucht werden.
Neben einem gekoppelten Betrieb ist auch der separate Betrieb einzelner Reaktoren möglich, um z.B. Verbrennungsuntersuchungen (Emissionsmessungen, Brennstoffcharakterisierung, Agglomerationsverhalten …) durchzuführen.
Anlagendaten
| ELWIRA | DIVA | |
| Regime | stationäre Wirbelschicht | zirkulierende Wirbelschicht |
| Fluidisierungsgeschwindigkeit | 0,2 – 1 m/s | 4-6 m/s |
| Durchmesser | 150 mm | 70 mm |
| Reaktorhöhe | 3,5 m | 12,4 m |
| Temperatur | bis 950 °C | bis 900 °C |
| Brennstoffdosierung | feste und gasförmige Brennstoffe | gasförmige Brennstoffe |
Mit der Feststoffdosierung können Brennstoffe wie z.B. Kohle, Biomasse und Abfallstoffe sowie Additive und Sorbentien dosiert werden.
Drücke und Temperaturen werden kontinuierlich an einer Vielzahl von Messstellen aufgezeichnet. An der Versuchsanlage ELWIRA kann die Gaszusammensetzung am Reaktorausgang und nach dem Kerzenfilter gemessen werden. An der Versuchsanlage DIVA nach dem Primär-Zyklon und nach dem Kerzenfilter. Mit Hilfe der Gasmessung können folgende Gaskomponenten gemessen werden:
| Verbrennungsgase | Vergasungsgase | |
| online Messung | O2, CO2, CO, SO2, NO, NO2, N2O, (HCl) | O2, CO, CO2, H2, CH4, C2-C4 |
| nasschemische Messung | HCl | Teerkonzentration, H2S, NH3, HCl |
Auch die Messung weiterer Komponenten kann auf Anfrage realisiert werden.
Die folgende Abbildung zeigt die Anlage schematisch:
Die Temperatur der gesamten Anlage kann mit Hilfe der elektrischen Beheizung nach Wunsch geregelt werden. Dadurch kann ein nahezu beliebiges Temperaturprofil eingestellt werden.
Im oberen Siphon der Versuchsanlage DIVA kann mittels eines Spießventils der Massenfluss in die Anlage ELWIRA gesteuert werden. Der Rückfluss in die Anlage DIVA erfolgt über einen Überlauf.
Kontakt
Jörg Maier
Dipl.-Ing.Leiter der Abteilung Kraftwerks- und Industriefeuerungen (KWF)