Experimentelle Untersuchungen zum Partikelhaushalt in Wirbelschichten:
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Düsseldorf
VDI-Verl.
2007
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Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung 1
1.1 Zirkulierende Wirbelschichtfeuerung 1
1.2 Stand der Technik 2
1.2.1 Anlage Red Hills/USA 3
1.2.2 Anlage Baima / China 4
1.3 Forschung und Entwicklung 6
1.3.1 Wirbelschichttechnologie für den Leistungsbereich von 400 bis 600 MWd 6
1.3.2 Zirkulierende Druckwirbelschicht 9
2 PCFB Anlage des Institutes 12
2.1 Feststoffeintrag 15
2.2 Erdgaszufuhr 15
2.3 Feststoffabscheidung 16
2.3.1 CFD Simulation des Primärzyklons 16
3 Partikelhaushalt und Korngrößenreduktionsmechanismen
in Wirbelschichten 23
3.1 Fragmentierung und Abrieb 24
3.2 Brennstoff 25
3.2.1 Kohle 26
3.2.2 Biomasse 30
3.2.3 Sekundärbrennstoffe 31
3.3 Sorbent 32
3.4 Modellierung der Korngrößenverteilung des Feststoffs 35
4 Messdatenerfassung und Steuerung •..¦¦¦...••.¦¦.¦¦.•*••.¦..¦¦•..•...¦..••••¦¦¦•..¦¦.•••.¦•....••••...¦¦.¦ 3T
4.1 Druck , Temperatur und Massenstrommessung 37
4.2 Rauchgasanalyse 39
4.3 Online Darstellung und Speicherung 39
4.4 Steuerungs und regelungstechnische Aufgaben 40
5 Analyseeinrichtungen. ....... .... .... ... .. .......... .. .... ~~ ...... 41
5.1 Rauchgasanalyse 41
5.2 Optische Partikelcharakterisierung 42
5.3 Korngrößenbestimraung 42
5.4 Kohlenstoffimalyse 43
6 Probenahroesystem ••..•¦.¦¦¦........¦..¦.¦¦¦¦¦...¦.•..•••.••••¦¦¦•¦•¦•¦.¦¦•¦¦¦¦¦.•.*.**••••¦¦.¦....•.*.••¦•¦¦•» • ¦¦¦ 45
6.1 Theoretische Grundlagen der pneumatischen Förderung 45
6.2 Aufbau und Wirkungsweise 47
6.3 Mathematisches Modell 48
6.4 Probenahmeversuche 51
6.4.1 Versuchsanordnung 51
6.4.2 Versuchsdurchführung 52
6.4.3 Analysen 53
6.4.4 Betrachtung der Ergebnisse 57
7 Betrieb der PCFB Anlage 59
7.1 Versuchsgüter 59
7.1.1 Quarzsand ME 0,71 1,25 mm 59
7.1.2 Braunkohle 62
7.2 Inbetriebnahme der Versuchsanlage 63
8 Probenahme im Heißbetrieb............................... ... .................................... 61
8.1 Vorgangsweise 67
8.2 Analysen 67
9 Untersuchungen bei unterschiedlichen Betriebsbedingungen 70
9.1 Versuche mit Braunkohle 70
9.1.1 Betriebsdruck 5 bar 70
9.1.2 Betriebsdruck 7 bar 75
9.1.3 Betriebsdruck 9 bar 81
9.1.4 Gegenüberstellung der Analysen 85
9.2 Versuche mit Steinkohle 87
10 Zusammenfassung und Ausblick 99
11 Anhang 91
11.1 Bilder der PCFB Anlage 91
12 Literaturverzeichnis 97
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V
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung 1
1.1 Zirkulierende Wirbelschichtfeuerung 1
1.2 Stand der Technik 2
1.2.1 Anlage Red Hills/USA 3
1.2.2 Anlage Baima / China 4
1.3 Forschung und Entwicklung 6
1.3.1 Wirbelschichttechnologie für den Leistungsbereich von 400 bis 600 MWd 6
1.3.2 Zirkulierende Druckwirbelschicht 9
2 PCFB Anlage des Institutes 12
2.1 Feststoffeintrag 15
2.2 Erdgaszufuhr 15
2.3 Feststoffabscheidung 16
2.3.1 CFD Simulation des Primärzyklons 16
3 Partikelhaushalt und Korngrößenreduktionsmechanismen
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3.1 Fragmentierung und Abrieb 24
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3.4 Modellierung der Korngrößenverteilung des Feststoffs 35
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4.1 Druck , Temperatur und Massenstrommessung 37
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4.3 Online Darstellung und Speicherung 39
4.4 Steuerungs und regelungstechnische Aufgaben 40
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5.1 Rauchgasanalyse 41
5.2 Optische Partikelcharakterisierung 42
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6.1 Theoretische Grundlagen der pneumatischen Förderung 45
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6.4.1 Versuchsanordnung 51
6.4.2 Versuchsdurchführung 52
6.4.3 Analysen 53
6.4.4 Betrachtung der Ergebnisse 57
7 Betrieb der PCFB Anlage 59
7.1 Versuchsgüter 59
7.1.1 Quarzsand ME 0,71 1,25 mm 59
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7.2 Inbetriebnahme der Versuchsanlage 63
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8.2 Analysen 67
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9.1.4 Gegenüberstellung der Analysen 85
9.2 Versuche mit Steinkohle 87
10 Zusammenfassung und Ausblick 99
11 Anhang 91
11.1 Bilder der PCFB Anlage 91
12 Literaturverzeichnis 97 |
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