Modellgestützte Bestimmung der fluktuierenden Abfallzusammensetzung auf dem Rost durch Rohgasmessungen

21145 BR

Forschungsstelle 1: Technische Universität Dresden
Institut für Verfahrenstechnik und Umwelttechnik
Professur für Energieverfahrenstechnik
01062 Dresden 
Projektleiter 1: Dr.-Ing. Daniel Bernhardt 
Forschungsstelle 2: Technische Universität Clausthal
Clausthaler Umwelttechnik
Forschungszentrum
Leibnizstraße 21-23
38678 Clausthal-Zellerfeld 
Projektleiter 2: Dr. Stefan Vodegel 
Laufzeit: 01.10.2020 - 31.03.2023

Der effiziente Einsatz von Festbrennstoffen in Feuerungsanlagen wird naturgemäß durch die Eigenschaften des Input-Massenstromes maßgeblich geprägt. Bei heterogenen Einsatzstoffen, wie z. B. Abfall, variiert die Zusammensetzung erheblich und die Eigenschaften sind zum Teil unbekannt. Dies erschwert die Betriebsführung von Abfallverbrennungsanlagen und verursacht zusätzliche Kosten. Um Kosten und Anlagenführung zu optimieren, soll ein Berechnungswerkzeug entwickelt werden, das die Zusammensetzung der einzelnen Fraktionen des Abfallbrennstoffes aus Online-Prozessdaten von Abfallverbrennungsanlagen ermittelt. Über eine Online-Bilanzierung werden zunächst wichtige Brennstoffeigenschaften (Elementarzusammensetzung, Wassergehalt und Heizwert) ermittelt. Diese Daten dienen als Grundlagen für ein Modell, das die Fraktionszusammensetzung über eine nichtlineare Optimierung mit Nebenbedingungen berechnet. Die Hauptziele des Vorhabens bestehen in der Weiterentwicklung eines vereinfachten stationären Numerischen-Fraktionenmodells sowie dessen experimenteller Validierung. Dazu werden Untersuchungen in einer Technikumsrostfeuerung sowie eine Erprobung in zwei realen Müllverbrennungsanlagen durchgeführt. Die Kenntnis der Fraktionsbestandteile gibt Auskunft über eine Reihe bisher nicht online messbarer Brennstoffeigenschaften. Diese Daten erleichtern die Betriebsführung, das Brennstoffmanagement, die Gasreinigung und Anlageninstandhaltung. Von den Ergebnissen des Vorhabens profitieren KMU aus unterschiedlichen Bereichen, wie etwa Dienstleister, die Anlagenbetreiber in der Anlagen- und Betriebsoptimierung beraten. Auch für IT-Firmen, die Softwarelösungen in Form von Assistenzsystemen und Regelungsalgorithmen entwickeln, sind die Ergebnisse von Bedeutung.

 

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BMWk-Logo Das IGF-Vorhaben Nr. 21145 BR der Forschungsvereinigung DECHEMA, Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie e.V., Theodor-Heuss-Allee 25, 60486 Frankfurt am Main wird über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.
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