The aim of this project was to increase load flexibility and optimize existing lignite-fired power plants. A back-up firing system based on dry lignite was developed, tested and installed in an existing power plant unit as a replacement for the previous oil-fired system. The ignition and back-up firing system is required for starting up the main firing system (ignition) and for stabilizing the mill fire in operating conditions with low boiler load (back-up operation). The use of highly refined dry lignite, innovative burner technology and good burner control capability thus increases the flexibility of lignite-fired power plants. As a result, the minimum load of the power plant unit can be reduced further than before and thus more electricity from renewable energies can be fed into the grid.
Our research work included the design and monitoring of the furnace, the investigation of the influence of the new back-up burners on slagging and fouling of the heating surfaces, investigations for the integration of the new pilot and back-up burners into the control system, and support for the power plant operator during test and trial operation. For this purpose, a mobile measuring and diagnostic system was used to monitor the furnace during trial operation. As part of the investigation of the processes in the furnace, the extensive data from the test and trial operation were analyzed and simulations were carried out. From this, recommendations for the operation and control of the furnace could be obtained. To prevent slagging and fouling of the heating surfaces, operating conditions were identified which pose particular risks in this context, and recommendations were made for the operation of the pilot and back-up burners.
Matter of this project are investigations for systems for thermochemical gasification of biomass to provide eletrical energy and heat. In doing so, the focus is on resolving the conflict between economic operation and the fulfillment of complex supply tasks.
The basic idea is to use selective catalytic effects of mineral aggregates and to apply innovative storage technologies as well as measurement and control concepts to solve the problem of time-delayed generation and use of electricity and heat. At the same time, the extent to which such plants can be integrated into existing supply systems is to be tested. The residual and waste materials generated by the process are to be reduced in terms of both quantity and composition so that they can be handled more economically.
New technologies of emission reduction in transient as well as in steady-state partial and nominal load operation are to be developed and tested under practical conditions. In addition, the recovery of important substances from the residual materials and their use as secondary raw materials is also the subject of our investigations.
Ziel dieses Projekts waren die Erhöhung der Lastflexibilität und die Optimierung bestehender Braunkohlekraftwerke. Es wurde ein Stützfeuerungssystem auf Basis von Trockenbraunkohle entwickelt, getestet und in einen bestehenden Kraftwerksblock als Ersatz für das bisherige ölgefeuerte System eingebaut. Das Zünd- und Stützfeuerungssystem wird für das Anfahren der Feuerung (Zündung) und für die Stabilisierung des Mühlenfeuers in Betriebszuständen mit geringer Kessellast (Stützbetrieb) benötigt. Durch den Einsatz von hochveredelter Trockenbraunkohle, einer innovativen Brennertechnik sowie einer guten Regelfähigkeit der Brenner wird so die Flexibilität der Braunkohlekraftwerke gesteigert. Dadurch kann die Mindestlast des Kraftwerksblocks weiter als bisher gesenkt und somit mehr Strom aus erneuerbaren Energien in das Netz eingespeist werden.
Unsere Forschungsarbeiten umfassten die Auslegung und Überwachung des Feuerraums, die Untersuchung des Einflusses der neuen Stützbrenner auf die Verschlackung und Verschmutzung der Heizflächen, Untersuchungen zur Einbindung der neuen Zünd- und Stützbrenner in die Leittechnik sowie die Unterstützung des Kraftwerksbetreibers im Test- und Versuchsbetrieb. Für den Probebetrieb wurde dazu ein mobiles Mess- und Diagnosesystem für die Überwachung des Feuerraums eingesetzt. Im Rahmen der Untersuchung der Prozesse in der Feuerung wurden die umfangreichen Daten aus dem Test- und Probebetrieb analysiert und Simulationen durchgeführt. Daraus konnten Empfehlungen für den Betrieb und die Regelung der Feuerung gewonnen werden. Für die Vermeidung von Verschlackung und Verschmutzung der Heizflächen wurden Betriebszustände ermittelt, die in diesem Zusammenhang besondere Risiken aufweisen, und Empfehlungen für den Betrieb der Zünd- und Stützbrenner ausgesprochen.
Inhalt dieses Projekts ist die Untersuchung von Anlagen zur thermochemischen Vergasung von Biomasse mit dem Ziel, elektrische und thermische Energie bereitzustellen. Dabei steht die Auflösung des Konflikts zwischen wirtschaftlichem Betrieb und Erfüllung komplexer Versorgungsaufgaben im Mittelpunkt.
Die Grundidee ist die Nutzung von selektiven katalytischen Wirkungen mineralischer Zuschlagstoffe und die Verwendung von innovativen Speichertechnologien sowie von Mess- und Regelkonzepten, die das Problem der zeitversetzten Entstehung und Nutzung von Strom und Wärme lösen sollen. Gleichzeitig soll getestet werden, inwieweit sich solche Anlagen in bestehende Versorgungssysteme integrieren lassen. Die prozessbedingt anfallenden Rest- und Abfallstoffe sollen sowohl mengenmäßig reduziert als auch hinsichtlich der Zusammensetzung beeinflusst werden, sodass der Umgang damit wirtschaftlicher wird.
Es sollen neue Technologien der Emissionsminderung im instationären sowie im stationären Teil- und Nennlastbetrieb entwickelt und unter praxisnahen Bedingungen erprobt werden. Darüber hinaus ist auch die Gewinnung wichtiger Substanzen aus den Reststoffen und deren Nutzung als Sekundärrohstoffe Gegenstand unserer Untersuchungen.
