Verbundthema: Erhöhung der Flexibilität durch elektrische Zündung von Kraftwerksbrennern Teilthema: Entwicklung eines Plasmabrenners zur direkten Zündung der Kohle in Kraftwerksbrennern
Zeitraum
2016-07-01 – 2019-06-30
Bewilligte Summe
334.941,00 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03ET7076C
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
7 Projektpartner (2 Forschungsinstitute, 1 KMU, 1 Kraftwerkstechnikhersteller und 3 Kraftwerksbetreiber) 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 techno-ökonomische Analyse wird den Einsatz der entwickelten Zündsysteme an verschiedenen Kraftwerken hinsichtlich Einsparung von Hilfsbrennstoffen, flexiblerem Kraftwerkseinsatz und geringerem Verbrauch hochbeanspruchter Bauteile (Stichwort: Lebensdauer) durch die reduzierte Anzahl an Abschalt- und Startvorgängen bewerten. PlasmaAir entwickelt ein Plasmasystem bestehend aus einer 10 kW Plasmaquelle, einem Kühlgerät, den Gasversorgungen und der Stromversorgungsanlage. Das System wird in der Geometrie so angepasst, dass es in die Zündlanze integriert werden kann. Das System wird so konfiguriert, dass Untersuchungen mit verschiedenen Plasmagasen durchgeführt werden können. Insbesondere sollen Wasserdampf, Luft und Stickstoff untersucht werden. Dazu wird das zum Betrieb nötige Equipment von PlasmaAir entwickelt und in das Projekt mit eingebracht. Das System wird am IKF in die Zündlanze integriert und getestet. Die PlasmaAir AG begleitet die Versuche und macht den Service am Plasmasystem.
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