Forschungsschwerpunkte

Kraftwerks-/Dampferzeuger- und Feuerungstechnik

Vorstellung

In diesem Fachgebiet konzentrieren wir uns auf die Analyse, Simulation und Optimierung von konventionellen Kraftwerksanlagen und thermochemischen Konversionsanlagen. Das dazugehörige Brennstoffspektrum reicht von den konventionellen Brennstoffen Braun- und Steinkohle sowie Ersatzbrennstoffen bis hin zu erneuerbarer Energiebiomasse und biogenen Nebenprodukten.  
 
Unsere Arbeitsfelder umfassen die stoffliche und energetische Bilanzierung, die thermodynamische und betriebstechnische Bewertung sowie die Simulation von Prozessen in kraftwerkstechnischen Anlagen. Die Skala reicht dabei vom Großkraftwerk bis zu kleintechnischen, biomassebasierten Kraftwerken bzw. Blockheizkraftwerken. Im Rahmen der Prozessanalyse und Simulation setzen wir neben thermodynamischen und thermohydraulischen Modellen auch statistische Methoden und mathematische Algorithmen ein. 
 
Im Fokus unserer Untersuchungen stehen neben der detaillierten Analyse und Bewertung verschiedenster Brennstoffe hinsichtlich ihres Einsatzverhaltens auch die Komplikationsanalyse und Zustandsüberwachung der Energieanlagen, die diese Brennstoffe umsetzen. Bei Feuerungsanlagen sind beispielsweise Verschlackung und Verschmutzung von Heizflächen und Wärmeübertragung aber auch Schadstoffemissionen und Korrosion von Heizflächen zu analysieren. 
 
Um die Energieumwandlungsprozesse und die dazugehörigen Anlagen labortechnisch untersuchen zu können, verfügen wir über eine Vielzahl von Versuchsständen, z. B. diverse Verbrennungs- und Trocknungsanlagen und ein komplettes Klein-Heizkraftwerk. Diese sind mit einer umfassenden Messtechnik ausgestattet, die uns eine detaillierte Erfassung der zu untersuchenden Phänomene ermöglicht.
 
Für die Überwachung und Betriebsführung von Dampferzeuger-Feuerungen wurde im Fachgebiet ein System der radiometrischen Temperaturmessung entwickelt.

 

Schwerpunkte

Prozessdiagnose/Betriebsoptimierung in der Kraftwerkstechnik

  • Betriebsführung von Kraftwerkssystemen, Dampferzeugern und thermochemischen Konversionsanlagen
  • Thermodynamische und betriebstechnische Bewertung von Kraftwerkskreisprozessen und komplexen wärmetechnischen Prozessen
  • Dynamisches Verhalten von energietechnischen Anlagen

 Komplikationsanalyse und Zustandsüberwachung für Feuerungssysteme

  • Verschlackung/Verschmutzung von Dampferzeugerheizflächen
  • Wärmeübertragung
  • Schadstoffemission
  • Zünd- und Abbrandverhalten
  • Mahltrocknung in Ventilatormühlen 

Modellierung und Simulation

  • Stationäre und fluiddynamische Simulation energietechnischer Anlagen
  • Differentialgleichungssysteme und thermodynamische Gleichgewichtsberechnungen
  • Energie- und Stoffstrombilanzierung

Datenanalyse, Modellierung und Optimierung energieumwandelnder Prozesse

  • Statistische Methoden
  • Clusteranalyse 
  • Künstliche Neuronale Netze
  • Genetische Algorithmen 

Bewertung des feuerungstechnologischen Einsatzverhaltens von Brennstoffen

  • Braun- und Steinkohle
  • Biobrennstoffe
  • Ersatzbrennstoffe

Hochtemperatur-Messverfahren von Brennstoffen 

  • Überwachung und Betriebsführung von Dampferzeuger­-Feuerungen mit radiometrischer Temperaturmessung

 

Fachgebietsleiter

Prof. Dr.-Ing. habil.
Tobias Zschunke
Dipl.-Ing.
Ulrich-Steffen Altmann
Institut für Prozesstechnik, Prozessautomatisierung und Messtechnik
Standort 02763 Zittau
Theodor-Körner-Allee 8
Gebäude Z IVc, Raum C1.06
+49 3583 612-4743
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