2015-07-01  –  2018-06-30

116.880,00 EUR

VDEh-Betriebsforschungsinstitut Gesellschaft mit beschränkter Haftung, Düsseldorf, Nordrhein-Westfalen

03ET1296B

Energiesparende Industrieverfahren - Gewinnung und Verarbeitung von Steinen und Erden, Feinkeramik, Glasgewerbe [EA3220]

01160063/1  –  GasqualitaetGlas - Gasbeschaffenheitsschwankungen - Erarbeitung von Kompensationsstrategien für die Glasindustrie zur Optimierung der Energieeffizienz

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN2)

Energie

Thermoprozessanlagen, in denen d. Flamme als Werkzeug z.B. zum Schmelzen eingesetzt wird, wie in d. Glasindustrie haben einen sehr engen Betriebsbereich. In diesem sind sie optimal auf Produktqualität, energetische Effizienz u. Schadstoffausstoß eingestellt. Größere Schwankungen d. Erdgasqualität erschweren den Anlagenbetrieb zusätzlich. Die Zusammensetzung d. Erdgas hat entscheidenden Einfluss auf d. Flamme, damit auf d. Wärmeübertragung in das Glas, d. Produktqualität sowie d. Schadstoffemissionen. Entlang der Glasherstellungskette kommen verschiedene Verbrennungssysteme mit unterschiedlichen Aufgaben zum Einsatz, die unterschiedlich auf Schwankungen reagieren. Eine genaue Kenntnis des aktuellen Erdgases ist daher eine wesentliche Voraussetzung, um Schwankungen rechtzeitig zu detektieren u. d. Anlagenfahrweise entsprechend anzupassen. Geeignete Messverfahren werden im Projekt auf ihre Tauglichkeit für den industr. Einsatz geprüft. U.a. Geräte zur Bestimmung des Heizwert bzw. Wobbe-Index, Gaschromatographen, elektrochemische Sensoren sowie Verfahren, die auf der Raman-Spektroskopie u. der parallelen IR-Absorption mit Fourier-Analyse basieren. Zuerst erfolgt ein Test mittels synthetischer Gasmischungen, um die Güte u. Vergleichbarkeit der Messgrößen zu beurteilen. Danach werden die Geräte an realen Anlagen an Standorten deutschlandweit eingesetzt u. auf ihre Industrietauglichkeit geprüft. Parallel werden mittels theoretischer Betrachtungen, Simulationen sowie detaillierten experimentellen Messungen die Auswirkungen auf die unterschiedlichen Prozessschritte d. Glasherstellung untersucht. Die eingesetzten Regelstrategien werden analysiert u. notwendige Parameter zur Kompensation der Schwankungen ermittelt. Die Regelkonzepte werden angepasst, um die relevanten Größen in die Steuerung zu integrieren u. anschließend umgesetzt. Weiterhin finden Modifikationen d. Messgeräte statt, um die Anforderungen d. Glasindustrie umzusetzen.