Halbtechnische Versuchsanlagen

200 kWth-Pilotanlage MAGNUS

Beschreibung der MAGNUS-Versuchsanlage

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.

Reaktoren der MAGNUS-Versuchsanlage (c)
Reaktoren der MAGNUS-Versuchsanlage

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

Leitwarte der MAGNUS-Versuchsanlage (c)
Leitwarte der MAGNUS-Versuchsanlage

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

MAGNUS-Versuchsanlage (c)
MAGNUS-Versuchsanlage