Verbundthema: Erhöhung der Flexibilität durch elektrische Zündung von Kraftwerksbrennern Teilthema: Detaillierte experimentelle Untersuchung elektrischer Zündsysteme zur Zündung fester Brennstoffe
Zeitraum
2016-07-01 – 2019-06-30
Bewilligte Summe
393.530,00 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03ET7076A
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 (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 techno-ökonomische Analyse wird den Einsatz der entwickelten Zündsystemen an verschiedenen Kraftwerken hinsichtlich Einsparung von Hilfsbrennstoffen, flexiblerem Kraftwerkseinsatz und geringerem Verbrauch von Lebensdauer 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 IFK (Universität Stuttgart). Projektmanagement Tests des DC-Plasmasystems bei 3 MWth: Evaluierung der Zündung verschiedener Brennstoffe und Eingangsleistungen Entwicklung, Fertigung, Optimierung und Test (0,5 MWth) beheizte Düse: Warmstarts, verschiedene Brennstoffe, Variation Heizleistung Detaillierte Charakterisierung der Plasmaquelle (0,5 MWth): Kalt- und Warmstarts, verschiedene Brennstoffe, verschiedene Plasmagase, Variation Plasmabrennerleistung, Luftstufung, Plasmabrennerstufung Entwicklung der Prozessüberwachung
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