Kraftwerks- und Energietechnik

Kessel

Durch gestufte Luftzugabe kann die Spitzentemperatur in der Verbrennungszone gesenkt werden (niedriger NOx Ausstoß) und es wird ermöglicht, dass teilverbrannte Komponenten (z.B.: Kohlenmonoxid) durch die erneute Zuführung von Sauerstoff in Kombination mit verbesserter Durchmischung vollständig reagieren.

Die konstruktive Lösung der Einbringung von Sekundär- und eventuell Tertiärluft wirkt sich auf das weitere Strömungsbild im Verlauf des Kessels stark aus. Hierbei kann es zu ungewollten Schieflagen innerhalb des Systems kommen.msw1

CFD Simulationen bieten hier die Möglichkeit die Entwicklung und die Konstruktion von Sekundärlufteindüsungen zu begleiten und mögliche positive sowie negative Effekte bestimmter Anordnungen bereits während der Planungsphase zu identifizieren. Auch bei der Identifizierung von Ursachen für Schieflagen der Strömungs- und Temperaturfelder innerhalb eines Kessels ist die Verwendung von CFD Simulationen das mit Abstand rentabelste, genaueste und effizienteste Mittel.
Die ENRAG GmbH verfügt über das Know-How CFD als effizientes Tool einzusetzen und ist somit der ideale Partner für Ihr Projekt.

Gerne besprechen wir mit Ihnen Ihre Anliegen. Für weitere Auskünfte zu den Themen Strömungssimulation (CFD) und Rostsimulation sowie für Projektanfragen stehen wir gerne zur Verfügung (Kontakt).biomass_1

Rostfeuerungen

Die Verbrennung fester Brennstoffe mit Hilfe von Rostfeuerungen wird heutezutage zur thermischen Verwertung von Müll und zur thermischen Nutzung von Biomasse eingesetzt. Das System der Rostverbrennung bringt einige technische Herausforderungen mit sich, die es zu lösen gilt. Darüber hinaus ist die Verbrennung von Müll am Rost äußerst komplex, da einerseits Müll ein sehr inhomogener Brennstoff ist und andererseits hoch korrosive Stoffe im Abgas vorhanden sind.

Die Modellierung von Verbrennung am Rost bzw. im Festbett ist eine Herausforderung und sollte nur erfahrenen Dienstleistern übertragen werden. Die Rostverbrennung muss durch geeignete Modelle für die Strömung und für die ablaufenden chemischen Reaktionen innerhalb der CFD Simulation dargestellt werden.

Die ENRAG GmbH besitzt das Know-How und die Erfahrung im Umgang mit der Simulation vongrate_furnace Rostfeuerungen und liefert Ihnen Simulationen höchster Genauigkeit und Zuverlässigkeit.

Technische Verbrennung

Technische Verbrennungssysteme sind weit verbreitet und bilden die Grundlage vieler Prozesse im Bereich der erzeugenden Industrie und natürlich auch im Bereich der Energieversorgung.

Die Beschreibung der Oxidation von Brennstoffen (gasförmig, flüssig, fest) und somit der Flamme als Ort, an dem die Verbrennung stattfindet, ist ausgesprochen komplex und aufwendig.

 

Selbst die Phänomene bei der Simulation von gasförmigen Brennstoffen sind bereits sehr aufwendig und umfangreich:

  • Die Strömung der Verbrennungsluft ist meistens (bei technischen Verbrennungen) turbulent.
  • Während der Verbrennung (in der Flamme) ändert sich sowohl die stoffliche Zusammensetzung des Fluides als auch fundamentale Eigenschaften, wie Dichte, Viskosität, spezifische Wärmekapazität, usw.
  • Während der Verbrennung laufen unzählige Elementarreaktionen gleichzeitig ab, die zur Bildung und zum Zerfall kurzlebiger und reaktiver Radikale führen.
  • Alleine das einfach wirkende H – O (Wasserstoff – Sauerstoff) System benötigt für eine detaillierte Abbildung 37 Elementarreaktionen.
  • Es kommt zu Wärmeübertragung durch Konvektion, Leitung und Strahlung (inklusive Gasstrahlung) innerhalb der Verbrennungszone und durch Interaktion mit umgebenden Bauteilen.
  • Zusätzlich kommt es zur Produktion von Luftschadstoffen innerhalb der Verbrennungszone.

Daher ist es oft notwendig Vereinfachungen zu treffen, die eine effiziente Simulationszeit bei gleichzeitig hoher Qualitcombustion1ät der Ergebnisse ermöglichen. Um diese Vereinfachungen treffen zu können sind ein umfangreiches Fachwissen und jahrelange Erfahrung Grundvoraussetzung.

Die Konstruktion technischer Verbrennungssysteme beruhte bis dato auf der Erfahrung und der Durchführung von Versuchen (sog. trial and error). CFD Simulationen bieten die Möglichkeit technische Verbrennungssysteme in einem Modell abzubilden und verschiedene Varianten der Konstruktion auf ihre Tauglichkeit hin zu untersuchen. Damit ist man in der Lage komplexe Brennerkonstruktionen schon während der Entwicklungsphase zu validieren und mögliche Probleme auszuschließen.

CFD erlaubt bei technischen Verbrennungssystemen einen Einblick in Regionen die bis dato nicht oder nur eingeschränkt beobachtet werden konnten. Dabei ist es möglich Aussagen über combust2Temperaturverteilung, Durchmischung von Brennstoff und Oxidationsmittel, Geschwindigkeitsverteilungen, Wärmebilanzen, Schadstoffbildung usw. zu treffen.

Die ENRAG GmbH verfügt auf dem Gebiet der Modellierung von technischen Verbrennungssystemen über mehrjährige Erfahrung und ist somit in der Lage Simulationen auf höchstem Niveau zu liefern.

Für weitere Informationen und Anfragen stehen wir gerne zur Verfügung (Kontakt, office@enrag.at, +43 7674 206 360)