2017-11-01  –  2022-07-31

2.393.445,00 EUR

Technische Universität Bergakademie Freiberg - Institut für Energieverfahrenstechnik und Chemieingenieurwesen (IEC), Freiberg, Sachsen

03ET7096A

Fortgeschrittene Kraftwerkssysteme - Kraftwerke mit Null Emissionen [EA1325]

01177449/1  –  OptoVirT

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE5)

Energie

Im Zuge der Energiewende werden an Hochtemperaturprozesse erhöhte Anforderungen bezüglich der Last und Brennstoffflexibilität sowie der CO2-Minderung gestellt. Ein großes Potenzial liegt im Design der für diese Prozesse kritischen Prozesszonen (Flammenzonen), in denen die höchsten Energiedichten auftreten. Auf Grund der extremen Prozessbedingungen, die einen messtechnischen Zugang meistens verwehren, ist die Kenntnislage hier noch sehr gering. Der Antragsteller hat frühzeitig begonnen, für die Hochdruck-Erdgasspaltung den technikumstauglichen Prototyp für ein optisches Diagnosesystem zur Analyse und Optimierung des Brenners und des Gesamtprozesses zu entwickeln. Im Ergebnis der optischen Flammendiagnostik wurde ein neuer 3D-Brenner mit einer um den Faktor 3 höheren spezifischen Leistung entwickelt. Hier setzt OptoVirT an. Zusammen mit der Firma TAF soll auf dieser Basis ein industrietaugliches, optisches Diagnosesystem für Hochtemperaturprozesse speziell für Vergasungsreaktoren und Kraftwerkskessel entwickelt werden. Die damit mögliche Flammenanalyse soll zur Aufklärung des realen Strömungsfeldes beitragen. Erstmals können wissensbasierte Lösungen für neue bzw. optimierte Brenner und Reaktoren für die Anforderungen der Energiewende 'on demand' bereitgestellt werden. Diese Lösungen ermöglichen dem deutschen Anlagenbau und den Betreibern optimierte und energieeffiziente, CO2-arme Technologien einzusetzen und flexibler am Energie- und Rohstoffmarkt zu agieren. In Zusammenarbeit mit der TAF sollen in den ersten beiden Jahren verschiedene, modular aufgebaute optische Sonden für Kohle-, Öl- und Gassysteme entwickelt und anschließend im Technikumsmaßstab erprobt werden. Dabei sind Versuche an Versuchsständen bzw. -anlagen bei den Antragsstellern geplant. Danach wird der Praxistest der Sonden in Industrieanlagen im Vordergrund stehen. Die Entwicklung der optischen Sonden erfolgt CFD-gestützt, um vorab gezielte Aussagen zu thermischen Belastungen treffen zu können.