Institut für Feuerungs- und Kraftwerkstechnik

Kraftwerksfeuerungen

Experimentelle und theoretische Untersuchungen von feuerungs- und wasserdampfseitigen Problemstellungen von Kraftwerks- und Industriefeuerungsanlagen

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 erfolgt 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.

KSVA combustion chamber (c)
KSVA combustion chamber

  • CO2-freie und hoch effiziente Kraftwerkskonzepte z.B. Oxyfuel-Prozess, 700°C Kraftwerk, TBK-Feuerung, Hochtemperaturprozesse (EFCC)
  • 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)
  • Untersuchungen 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)

Forschungsprojekte

CO2-freie und hocheffiziente Kraftwerkskonzepte
 

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Aufgrund des steigenden Anteils erneuerbarer Energien bei der Energieerzeugung und der Notwendigkeit, den CO2-Ausstoß zu reduzieren, stehen fossile Kraftwerke vor neuen Herausforderungen.. In der Folge sind die Anlagen gezwungen, der schwankenden Nachfrage zu folgen und müssen daher in Teillast und mit häufigerem Stillstand arbeiten. Um die Effizienz und Flexibilität von fossilen Kraftwerken zu erhöhen, zielt das vom BMWi (Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie) geförderte Projekt FlexIgnite darauf ab, den Wiederanlauf und den Mindestlastbetrieb durch den Einsatz von elektrischen Zündsystemen wie Plasmabrennern und beheizten Düsen zu verbessern. Das Elektrische Zündsystem zündet direkt den Primärbrennstoff, d.h. die Kohle, um die Anlage zu starten, wodurch die Verwendung von teurem Erdgas oder Öl für die Inbetriebnahme (Kaltstart) entfällt.

Bearbeiter:  R. Youssefi, J. Maier
Versuchsanlage: KSVA
Projektstart: 01.07.2016, Laufzeit: 36 Monate

DRYLIG ist ein RFCS-Projekt, das sich zum Zwecke der Flexibilität auf den Einsatz von vorgetrockneter Braunkohle in Kraftwerken konzentriert. Schwerpunkt des Projektes ist die Entwicklung neuer und innovativer Nachrüstkonzepte für die Vortrocknung und Mitverbrennung von Braunkohle. Die vorgeschlagenen Konzepte sind vorgesehen für bestehende Braunkohlekraftwerke (Erhöhung der Flexibilität, Verbesserung der Betriebs- und Umweltverträglichkeit bei geringer Last (Teillastbetrieb)), Steinkohlekraftwerke (als Brennstoff zum Anfahren und Mitverbrennen) und schließlich für die Erweiterung von Einsatzmöglichkeiten von vorgetrockneter Braunkohle in anderen industriellen Anwendungen. Der Forschungsschwerpunkt des IFK ist:

  • Mahl- und Trocknungsexperimente von Braunkohle minderer Qualität (mit hohem Feuchte- und Aschegehalt)
  • Versuche zur Mitverbrennung (20kWth und 500 kWth) von vorgetrockneter Braunkohle und Steinkohle in verschiedenen thermischen Anteilen zur Beurteilung des Emissionsverhaltens, der Verschlackung und Verschmutzung sowie des Ausbrands und der Qualität der Flugasche

Bearbeiter: I. Papandreou, J. Maier
Versuchsanlagen:  KSVA, BTS-VR
Projektstart: 01.07.2014, Laufzeit: 36 Monate

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
Versuchsanlagen: BTS-VR, KSVA
Projektstart: 01.05.2015, Laufzeit: 48 Monate

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, A. Fuller
Versuchsanlagen: KSVA, BTS-VR
Projektstart: 01.07.2013, Laufzeit: 36 Monate

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

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

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: KSVA, BTS-VR, Labor-Teststrecke
Projektstart: 01.09.2009, Laufzeit: 36 Monate

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

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. Grathwohl, J. Maier
Versuchsanlagen: KSVA, BTS-VR
Projektstart: 01.07.2006, Laufzeit: 3 Jahre

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: KSVA, BTS-VR
Projektstart: 01.01.2010, Laufzeit: 36 Monate

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: KSVA, BTS-VR
Projektstart: 01.03.2004, Laufzeit: 5 Jahre

Biomasse und alternative Brennstoffe
 

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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
Versuchsanlagen: KSVA
Projektstart: 01.06.2016, Laufzeit: 30 Monate

Die Verwendung von Biomasse und Bio-Abfällen in kohlebefeuerten Kraftwerken ist ein anerkannter und wichtiger Weg, die international abgestimmten Ziele zur Reduzierung von Treibhausgasen zu erreichen. In diesem Projekt zur Nachhaltigkeitsforschung mit deutschen und polnischen Partnern sollen Methoden entwickelt werden zur Vorbehandlung von Biomasse für Treibhausgas reduzierende Technologien, insbesondere für Verbrennungsprozesse mit Biomasse in der Stromerzeugung. Die Verwendung  von Abfall-Biomasse anstelle von hochwertiger holzartiger Biomasse macht Vorbehandlungen erforderlich, um negative Auswirkungen zu reduzieren. Die zähe und faserige Beschaffenheit der Biomasse erschwert den Mahlvorgang und die Mitverbrennung in bestehenden Kohlestaubmühlen und -verbrennungssystemen. Weitere Probleme wie Verschlackung und Ablagerungen gehen mit dem signifikanten Gehalt an Alkalimetallen in der Biomasseasche einher. Diese Einschränkungen erfordern die Entwicklung einer Vorbehandlungstechnik für Biomasse, die die Qualität als festen Ersatzbrennstoff für Kohle verbessert und standardisiert.

Bearbeiter:  A. Mack, J. Maier
Versuchsanlagen: KSVA, BTS-VR
Projektstart: 10.2016, Laufzeit: 36 Monate

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, A. Fuller
Versuchsanlagen: KSVA, BTS-VR
Projektstart: 01.07.2013, Laufzeit: 36 Monate

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

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: 01.12.2012, Laufzeit: 42 Monate

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: 01.12.2012, Laufzeit: 36 Monate

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: KSVA, BTS-VR
Projektstart: 01.01.2010, Laufzeit: 36 Monate

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: KSVA, BTS-VR
Projektstart: 01.01.2008, Laufzeit: 48 Monate

Bearbeiter:  G. Dunnu, J. Maier
Versuchsanlagen: DIVA/ELWIRA
Projektstart: 10.2008, Laufzeit: 36 Monate

Petrolkoks (Petcoke) ist ein kohlenstoffreiches, festes Nebenprodukt, das aus der Erdölraffination gewonnen wird und aufgrund seines hohen Heizwertes, geringen Aschegehalts und wettbewerbsfähigen Preises eine interessante alternative Energiequelle darstellt. Es werden dennoch effizientere, sauberere und klimafreundlichere Technologien für die Verbrennung von Petrolkoks benötigt, um das Potenzial dieser Abfallproduktes  voll auszuschöpfen. Dieses Projekt zielt darauf ab, das Verbrennungsverhalten von Petrolkoks unter Luft- und Oxy-Fuel-Bedingungen zu untersuchen und zu bewerten. Zu diesem Zweck werden Verbrennungsversuche im elektrisch beheizten 20kW-Flugstromreaktor des IFK durchgeführt.

Bearbeiter: M. Escoto de Tejada, J. Maier
VersuchsanlagenBTS-VR
Projektstart: 01.07.2016, Laufzeit: 12 Monate

Schadstoffentstehung und –reduktion
 

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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, A. Fuller
Versuchsanlagen: KSVA, BTS-VR
Projektstart: 01.07.2013, Laufzeit: 36 Monate

Verbrennungsrückstände
 

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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, A. Fuller
Versuchsanlagen: KSVA, BTS-VR
Projektstart: 01.07.2013, Laufzeit: 36 Monate

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: KSVA, BTS-VR, Labor-Teststrecke
Projektstart: 01.09.2009, Laufzeit: 36 Monate

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: KSVA, BTS-VR
Projektstart: 01.01.2008, Laufzeit: 48 Monate

Betriebsprobleme von Kohlekraftwerken
 

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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
Versuchsanlagen: KSVA
Projektstart: 01.06.2016, Laufzeit: 30 Monate

Das VerSi-Projekt hat die Entwicklung fortschrittlicher Werkzeuge zur Vorhersage und Überwachung von Verschlackungen und Verschmutzungen in kohlestaubgefeuerten Dampferzeugungsfeuerungen zum Ziel. Dazu wird ein Online-Monitoringsystem zur Quantifizierung von Aschedepositionen auf Überhitzerrohren und ein zuverlässiges Engineering Tool zur qualitativen Vorhersage entwickelt.
In zwei umfangreichen Messkampagnen wird in den Kraftwerken der beteiligten Industriepartner Probenmaterial gesammelt und Messungen durchgeführt. Die Analyseergebnisse werden zur Validierung der entwickelten Modelle sowie von CFD-Simulationen genutzt. Die Vorhersagegüte der entwickelten Werkzeuge wird in den Anlagen der am Projekt beteiligen Energieversorger evaluiert.
Das Projekt wird vom BMWi (Bundesministerium für Wirtschaft und Energie) und namhaften Industriepartnern aus der Energiewirtschaft finanziert.

Bearbeiter:  B. Schopfer, J. Maier
Projektstart: 01.08.2015, Laufzeit: 36 Monate

Die Verwendung von Biomasse und Bio-Abfällen in kohlebefeuerten Kraftwerken ist ein anerkannter und wichtiger Weg, die international abgestimmten Ziele zur Reduzierung von Treibhausgasen zu erreichen. In diesem Projekt zur Nachhaltigkeitsforschung mit deutschen und polnischen Partnern sollen Methoden entwickelt werden zur Vorbehandlung von Biomasse für Treibhausgas reduzierende Technologien, insbesondere für Verbrennungsprozesse mit Biomasse in der Stromerzeugung. Die Verwendung  von Abfall-Biomasse anstelle von hochwertiger holzartiger Biomasse macht Vorbehandlungen erforderlich, um negative Auswirkungen zu reduzieren. Die zähe und faserige Beschaffenheit der Biomasse erschwert den Mahlvorgang und die Mitverbrennung in bestehenden Kohlestaubmühlen und -verbrennungssystemen. Weitere Probleme wie Verschlackung und Ablagerungen gehen mit dem signifikanten Gehalt an Alkalimetallen in der Biomasseasche einher. Diese Einschränkungen erfordern die Entwicklung einer Vorbehandlungstechnik für Biomasse, die die Qualität als festen Ersatzbrennstoff für Kohle verbessert und standardisiert.

Bearbeiter: A. Mack, J. Maier
Versuchsanlagen:  KSVA, BTS-VR
Projektstart: 10.2016, Laufzeit: 36 Monate

DRYLIG ist ein RFCS-Projekt, das sich zum Zwecke der Flexibilität auf den Einsatz von vorgetrockneter Braunkohle in Kraftwerken konzentriert. Schwerpunkt des Projektes ist die Entwicklung neuer und innovativer Nachrüstkonzepte für die Vortrocknung und Mitverbrennung von Braunkohle. Die vorgeschlagenen Konzepte sind vorgesehen für bestehende Braunkohlekraftwerke (Erhöhung der Flexibilität, Verbesserung der Betriebs- und Umweltverträglichkeit bei geringer Last (Teillastbetrieb)), Steinkohlekraftwerke (als Brennstoff zum Anfahren und Mitverbrennen) und schließlich für die Erweiterung von Einsatzmöglichkeiten von vorgetrockneter Braunkohle in anderen industriellen Anwendungen. Der Forschungsschwerpunkt des IFK ist:

  • Mahl- und Trocknungsexperimente von Braunkohle minderer Qualität (mit hohem Feuchte- und Aschegehalt)
  • Versuche zur Mitverbrennung (20kWth und 500 kWth) von vorgetrockneter Braunkohle und Steinkohle in verschiedenen thermischen Anteilen zur Beurteilung des Emissionsverhaltens, der Verschlackung und Verschmutzung sowie des Ausbrands und der Qualität der Flugasche.

Bearbeiter: I. Papandreou, J. Maier
Versuchsanlagen:  KSVA, BTS-VR
Projektstart: 01.07.2014, Laufzeit: 36 Monate

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

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: KSVA, BTS-VR, Labor-Teststrecke
Projektstart: 01.09.2009, Laufzeit: 36 Monate

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

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: 01.12.2012, Laufzeit: 42 Monate

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

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

Untersuchung der physikalisch-chemischen Vorgänge bei der Umwandlung von Kohlemineralien zur Reduktion von Verschlackungstendenzen an den Strahlungsheizflächen moderner Kraftwerke

Bearbeiter: S. Babat ,  O. Lemp
Versuchsanlagen: KSVA,  Großkraftwerkmessungen
Projektstart: 01.01.2009, Laufzeit: 4 Jahre

Brennerentwicklung und –erprobung
 

+-

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

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

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. Grathwohl, J. Maier
Versuchsanlagen: KSVA, BTS-VR
Projektstart: 01.07.2006, Laufzeit: 3 Jahre