KW21 II

FORSCHUNGSINITIATIVE KRAFTWERKE DES 21. JAHRHUNDERTS

BW L 26 DE Untersuchung der physikalisch-chemischen Vorgänge bei der Umwandlung von Kohlemineralien zur Reduktion von Verschlackungstendenzen an den Strahlungsheizflächen moderner Kraftwerke

Arbeitsfeld:

Die Verschlackung von Heizflächen stört den Betrieb moderner Kohlekraftwerke. Verantwortlich für diese sind die mineralischen Bestandteile der Kohlen, die beim Verbrennungsprozess partiell auch zu schmelzflüssigen Phasen umgewandelt werden. Diese können bei Kontakt mit den Heizflächen an diesen haften und als Konsequenz den Wärmedurchgang auf die Wasser-Dampfseite stark verringern. Ein besseres Verständnis der chemischen und physikalischen Umwandlungsmechanismen, die der Kohlestaub beim Transport durch den Brennraum und während des Abbrandes erfährt, ist das wesentliche Ziel dieses Projekts. Aus diesem besseren Verständnis heraus sollen Hinweise zur Optimierung des Kraftwerksbetriebes abgeleitet werden, d.h. die Anlagenverfügbarkeit kann gesteigert und der Wirkungsgrad erhöht werden.
Grundlage sind dabei mineralogische Untersuchungen von einigen repräsentativen Brennstoffen vor und nach dem Verbrennungsprozess sowohl im Labor- bzw. Technikumsmaßstab als auch in Großkraftwerken. Mit modernen Methoden der Feststoffanalytik (RFA, SEM-EDX/WDX, XRD und CCSEM) sollen die Mineralphasenverteilungen von Kohleasche, Flugstaub- und auch Depositionsproben bestimmt werden. Diese experimentellen Erkenntnisse können auch in die Entwicklung einer mathematischen Modellbeschreibung einfließen, mit deren Hilfe der Betrieb von Kraftwerken speziell im Hinblick auf die Reduktion von Verschlackungen - insbesondere an den Strahlungsheizflächen im Feuerraum bei Rauchgastemperaturen >1000°C - optimiert werden kann.