Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Sollte der Markt und die Gesetzgebung es erlauben, zuk\u00fcnftig auch andere Biomassebrennstoffe zu verbrennen, so ist es nat\u00fcrlich f\u00fcr die Hersteller und f\u00fcr die Anlagenbetreiber vorteilhaft, eine m\u00f6glichst flexible Feuerungsanlage zu verwenden. Eine automatisch beschickte Biomasse- Feuerungsanlage der Zukunft sollte mit mehreren verschiedenen Biomasse- Brennstoffen beschickt werden k\u00f6nnen und m\u00f6glichst geringe Investitionskosten aufweisen. Es ist nicht sinnvoll, f\u00fcr jeden Brennstoff (z. B. Hackgut, Strohpellets, Holzpellets) eine eigene Anlage anzubieten und betreiben zu m\u00fcssen.
\nZiel des Projektes und Projektumfang
\n1.)\tEntwicklung eines einsatzf\u00e4higen Vorschubrostes bis 100 kW Nennleistung f\u00fcr Holzpellets.
\n2.)\tUntersuchung der Eignung dieser Feuerung f\u00fcr den Einsatz von feinem Hackgut und Strohpellets.
\n3.)\tErmittlung der erforderlichen Anpassung von Leistungs- und Verbrennungsregelung, um Holzpellets, sehr feines Hackgut und Strohpellets zu verfeuern.
\n4.)\tUntersuchung des Brennstofftransportes bei Verwendung von feinem Hackgut und Strohpellets mit einem Standard Pellet- Saugsystem und einem Pellet- Schneckenaustragsystem.
\n5.)\tAusarbeitung von Strategien zur Reduktion der Flugstaubmenge im Rauchgas.
\n6.)\tErstellung einer Sicherheitsanalyse bez\u00fcglich Gefahren des R\u00fcckbrandes, der Verpuffung und der Bedienung der Anlage.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden1.)\tTest des Vorschubrostes mit Holzpellets, Strohpellets und Feinsthackgut am ZAE- Bayern.
\n2.)\tTest eines Pellet- Saugsystem mit Feinsthackgut und Strohpellets.
\n3.)\tTest einer Pellet- Austragsschnecke mit Feinsthackgut und Strohpellets.
\n4.)\tMessung von Schadgasen im Rauchgas (z.B. SO2, HCl, O2, CO) und Staubgehalt im Rauchgas bei verschiedensten Betriebzust\u00e4nden.
\n5.)\tVerbesserung des Abbrandprozesses und Minimierung der Emissionen.
\n6.)\tUntersuchungen \u00fcber den Ausbrand der Brennstoffe mittels Ascheuntersuchungen (gebundenes CO2 und unverbrannter Kohlenstoff).
\n7.)\tAnalyse des Flugstaubes.
\n8.)\tUntersuchung der Verschlackungsproblematik am Rost bei den verschiedenen Brennstoffen.
\n9.)\tAbh\u00e4ngigkeit der Emissionen und des thermischen Wirkungsgrades von den unterschiedlichen Betriebszust\u00e4nden.
\n10.)\tAusarbeitung von Konzepten f\u00fcr brennstofftunabh\u00e4ngige Regelkonzepte.
\n11.)\tSicherheitstechnische Beurteilung der Anlage in den untersuchten Betriebszust\u00e4nden.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Innerhalb der Projektlaufzeit konnten wesentliche Erkenntnisse \u00fcber die Einsatzf\u00e4higkeit eines Vorschubrostes in einer Pelletfeuerung erarbeitet werden. Anf\u00e4ngliche mechanische Schwierigkeiten mit der Kesselanlage und der Feuerungsperipherie wurden weitgehend behoben, so dass mit dem zweiten Prototypen PM50-II eine geeignete Versuchsanlage zur Untersuchung von Vorschubrost-Systemen f\u00fcr Pelletkleinfeuerungen zur Verf\u00fcgung steht.
\nDurch den Einsatz geeigneter Messtechnik in Verbindung mit einer im Rahmen des Projektes erstellter frei programmierbaren Feuerungsregelung mit kontinuierlicher Messdatenerfassung wurde die Auswertung der Versuche deutlich vereinfacht. Die \u00fcbersichtliche Darstellung der Versuchsergebnisse erleichtert die Vergleichbarkeit der einzelnen Experimente und hilft beim Verst\u00e4ndnis der komplexen Zusammenh\u00e4nge, die bei der Verbrennung unterschiedlicher pelletierter oder geh\u00e4ckselter Biomassebrennstoffe auf einem Vorschubrost ablaufen.
\nJe nach Brennstoff sind zu einer gleichm\u00e4\u00dfigen Pyrolyserate (Leistungskonstanz) allerdings unterschied-lich starke Prim\u00e4rluftanstr\u00f6mungen notwendig. Die rostpositionsabh\u00e4ngige Verteilung der Prim\u00e4rlufteintritts\u00f6ffnungen wirkt sich beim Vorschubrost hinsichtlich der Pyrolyserate ung\u00fcnstig aus. Durch Umbau zum Gegenschubrost k\u00f6nnen diese rostpositionsabh\u00e4ngigen Schwankungen der Pyrolyserate reduziert werden. Die gute Trennwirkung bzw. der Abtransport eventuell gesinterter Ascheklumpen wird dadurch nicht beeintr\u00e4chtigt. Das Schmelzen der Asche muss allerdings durch entsprechende Regelung der Brennstoff- und Prim\u00e4rluftzufuhr (Leistungsbegrenzung) verhindert werden. Die Rostbewegung von Vor- und Gegenschubrost ist nicht ausreichend, um fl\u00fcssige Ascheschmelze (z. B. Strohasche) vom Rost in den Aschekasten zu f\u00f6rdern. Durch solche honigartige Ascheschmelze kommt es zum Verkleben der Prim\u00e4rlufteintritts\u00f6ffnungen zwischen den einzelnen Rostelementen und in Folge zum Erliegen der Verbrennung.
\nDurch r\u00e4umliche Trennung der Pyrolysezone (Rost) und der Nachverbrennung (Brennkammer) kann die Staubemission durch Mitrei\u00dfen von Feinpartikeln aus dem Glutbett deutlich reduziert werden. Ebenfalls ist durch die r\u00e4umliche Trennung ein deutlich besserer Ausbrand mit niedrigen CO-Emissionen erreichbar.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Die Ergebnisse der Arbeit sind im Endbericht zusammengefasst. Am ZAE Bayern wurde das Projekt im Rahmen der T\u00e4tigkeitsberichte 2002, 2003 und 2004 kurz vorgestellt. Die jeweiligen Beitr\u00e4ge aus den T\u00e4tigkeitsberichten sind im Internet verf\u00fcgbar.
\nAm ZAE Bayern wurde das Projekt und der Versuchskessel im Rahmen des j\u00e4hrlich stattfindenden Tag der offenen T\u00fcr am Forschungsstandort Garching in den Jahren 2002 bis 2004 den Besuchern vorgestellt.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Der erforderliche Aschetransport, auch derjenige gesinterter Ascheklumpen, wird vom Vorschubrost gew\u00e4hrleistet. Er kann durch geeignete Anpassung der Rostschubgeschwindigkeit gut eingestellt werden. Somit ist es m\u00f6glich, auch aschereiche Biomassebrennstoffe oder Brennstoffe mit niedrigem Ascheerweichungspunkt mit Vorschubrostsystemen zu verfeuern.
\nEine weitere Reduzierung der Feinstaubemissionen im Rauchgas durch Prim\u00e4rma\u00dfnahmen ist bei Holzfeuerungen sinnvoll. Der Einsatz von Simulationswerkzeugen (CFD) mit einer teilweise neu zu entwickelnden Abbildung der Verbrennungsvorg\u00e4nge sowie von Partikelbildung und deposition k\u00f6nnte hierbei sehr hilfreich sein.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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