Die 200 kWth-Pilotanlage MAGNUS (Multifunktionale Anlage zur Synthesegaserzeugung und CO2-Abscheidung) ist eine Versuchsanlage zur Realisierung von Untersuchungen unter industrienahen Prozessbedingungen, bestehend aus drei gekoppelten Wirbelschichtreaktoren. Es existieren verschiedene Konfiguration zur Verschaltung der Gas- und Feststoffströme zwischen den Reaktoren. Dies ermöglicht die Erforschung unterschiedlicher Verfahren wie Verbrennung, Vergasung, CO2-Abscheidung mit festen Sorbentien und andere Hochtemperatur-Wirbelschichtverfahren an einer Anlage.
Reaktoren
Alle Reaktoren sind mit Feuerfestbeton ausgemauert und mit variabler Kühlung (Bajonettkühler, Bettkühler nur Reaktor 1 + 2) ausgestattet.
Reaktor 1
| Wirbelschicht: | stationär bis zirkulierend |
| Betriebsweisen: | Verbrennung und Vergasung |
| Temperatur: | 600-900 °C |
| Höhe: | 6 m |
| Thermische Leistung: | 100-230 kWth |
Reaktor 2
| Wirbelschicht: | zirkulierend |
| Temperatur: | 600-700 °C |
| Höhe: | 10 m |
| Gasvorwärmung: | 600 °C |
Reaktor 3
| Wirbelschicht: | zirkulierend |
| Betriebsweisen: | Verbrennung |
| Temperatur: | 850-950 °C |
| Höhe: | 10 m |
| Thermische Leistung: | 100-330 kWth |
Konfiguration
In Abhängigkeit der Funktion sind die Reaktoren ausgestattet mit:
Feststoffdosierung (Reaktor 1 + 3):
- feste Brennstoffe (z.B. Holz, Kohle)
- Hilfsstoffe (z.B. Kalk, Sand)
Gaszufuhr:
- Zufuhr verschiedener Gase (Luft, Dampf, N2, O2, CO2)
- Luft- bzw. Sauerstoffstufung
- Gasvorwärmung
Gasbehandlung:
- Zyklon
- Gewebefilter
- Quench
- Gaskühler
- Nachbrennkammer
Messwerterfassung und Steuerung:
Die Steuerung der Anlage erfolgt über ein SPS-basiertes Prozessleitsystem. Die Leitwarte bietet zur Anlagenbedienung 3 Arbeitsplätze mit insgesamt 5 Bildschirmen, auf denen verschiedene Bedienoberflächen angezeigt werden können. Das Prozessleitsystem dient außerdem der Aufzeichnung von mehr als 1000 Messwerten, vorrangig von:
- Drücken und Temperaturen innerhalb der Reaktoren und der Gas- und Feststoffwege
- Gasvolumenströmen
- Feststoffströmen
- Gaszusammensetzungen
Verfahren
Momentan werden beispielsweise folgende Verfahren an der Anlage untersucht:
- Calcium Looping (CO2-Abscheidung)
- SER Vergasung (Vergasung)
- Oxyfuelverbrennung (CO2-Abscheidung)
- Konventionelle Wirbelschichtverbrennungen
Kontakt
Jörg Maier
Dipl.-Ing.Leiter der Abteilung Kraftwerks- und Industriefeuerungen (KWF)