Verbundthema: Erhöhung der Flexibilität durch elektrische Zündung von Kraftwerksbrennern Teilthema: Detaillierte experimentelle Untersuchung von Plasmen zur Zündung fester Brennstoffe
Zeitraum
2016-07-01 – 2019-06-30
Bewilligte Summe
225.806,00 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03ET7076B
Leistungsplansystematik
Fortgeschrittene Kraftwerkssysteme - Kraftwerke mit Null Emissionen [EA1325]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE5)
Förderprogramm
Energie
Kraftwerksbetreiber (davon 2 europäisch) arbeiten in diesem Verbundprojekt an der Entwicklung zweier elektrischer Zündtechnologien (Zündung mit DC-Plasma / Zündung an beheizten Oberflächen) für feste Brennstoffe. Es sollen die bestmögliche Integration in aktuelle Brennersysteme erreicht, Standzeiten optimiert, Zündgrenzen für verschiedene Brennstoffe (Biomasse, Braun- und Steinkohle) sowie die stabilisierende Wirkung auf die Flamme untersucht werden. Es werden unterschiedliche Plasmagase getestet sowie unterschiedliche Eingangsleistungen evaluiert. Zur Erreichung der Ziele werden beide Technologien von spezialisierten Partnern entwickelt und in 2 Versuchsanlagen (0,5 und 3 MWth) getestet. Mittels optischer Emissionsspektroskopie wird die Reaktionszone charakterisiert und mit Hilfe der Ergebnisse eine Prozessüberwachung entwickelt. Die Ergebnisse aus den Tests verschiedener Brennstoffe werden in ein Zündfeld überführt. Eine technoökonomische Analyse wird den Einsatz der entwickelten Zündsystemen an verschiedenen Kraftwerken hinsichtlich Einsparung von Hilfsbrennstoffen, flexiblerem Kraftwerkseinsatz und geringerem Verbrauch von hochbeanspruchter Bauteile durch die reduzierte Anzahl an Abschalt- und Startvorgängen bewerten. Ein detaillierter Arbeitsplan für das vorliegende Teilprojekt befindet sich in der beigefügten Beschreibung des Teilvorhabens des IGVP (Universität Stuttgart). Festlegung der Spezifikationen für die optische Emissionsspektroskopie (OES)-Diagnostik für die Untersuchungen des Plasmazündsystems Mitarbeit bei der Auslegung und Konstruktion der Plasmazündeinheit Aufbau einer Plasmazündeinheit im IGVP Erfassung der optischen Emissionsspektren mit Spektrometern in Abhängigkeit der externen Betriebsparameter, wie z.B. elektrischer Leistung und Gasfluss Erstellung der Datenbasis für die Beschreibung des Zündverlaufs Aufbau und Integration der OES-Diagnostik in den Brennersystemen der Partner Ausarbeitung einer OES-Prozessüberwachung
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