Bifa-Strahlungsüberhitzer
Steigerung der Energieeffizienz von Verbrennungsanlagen für Nicht-Regelbrennstoffe durch Strahlungsüberhitzer im ersten Kesselzug
FKZ: TUF01HTO-32881
Laufzeit: 15.06.2011 – 31.10.2014
Bearbeiter: Dr.-Ing. Sebastian Grahl
Projektpartner: bifa Umweltinstitut, Augsburg; Martin GmbH für Umwelt- und Energietechnik, München; CheMin GmbH, Augsburg; Jünger+Gräter GmbH, Schwetzingen; Stadtwerke Rosenheim GmbH & Co. KG, Rosenheim
Inhalt
Ziel des Projektes ist es, einen korrosionsgeschützten Strahlungsüberhitzer zu entwickeln, diesen als Prototypen zu realisieren und anhand des Einsatzes an einer MVA technisch zu erproben. Mit dem Betrieb des Strahlungsüberhitzers soll die Einsatzfähigkeit im realen Anlagenbetrieb untersucht und die erforderlichen Betriebserfahrungen für den Einsatz zur Effizienzsteigerung an weiteren Anlagen gewonnen werden.
Eine Erhöhung der Energieeffizienz von MVA steht seit längerem im Fokus. Entspre-chend der thermodynamischen Gesetze steigt der Wirkungsgrad von Wärme-Kraft-Maschinen mit zunehmender Temperaturdifferenz. Daher steht für die Steigerung des elektrischen Wirkungsgrades an MVA die Erhöhung von Dampftemperatur und -druck im Vordergrund. Allerdings sind damit enorme Probleme hinsichtlich Korrosionen verbunden, die herkömmliche Werkstofftechnologie stößt hier seit längerem an Grenzen. Das System des durch Keramik geschützten Strahlungsüberhitzers bietet den Ansatz diese technologische Grenze zu überwinden.
Mit dem Strahlungsüberhitzer soll ein System realisiert werden, mit dem es möglich ist, den Dampf in Verbrennungsanlagen für Nicht-Regelbrennstoffe weit über den zur Zeit üblichen Standard von 400 °C zu überhitzen, ohne dass es zu Einschränkungen im Anlagenbetrieb aufgrund von Korrosion am Überhitzer kommt. Durch die erhöhten Dampfparameter kann der elektrische Wirkungsgrad einer solchen Verbrennungsanlage deutlich erhöht werden, was unmittelbar zur Einsparung von Primärenergie und zur Verringerung des spezifischen CO2 Ausstoßes bei der Stromproduktion führt. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass korrosionsgefährdete Bauteile aus dem Bereich der Berührungsheizflächen in den Feuerraum verlagert und dort mit einem effektiven Schutz versehen werden. Dadurch können neben der Steigerung der Effizienz auch die Stillstandszeiten verringert werden.
Auftrag der TUD
• Untersuchung des optimalen Abstands von Überhitzerschotts in Abhängigkeit der
Kesselgeometrie und
• Ermittlung des optimalen Abstands der dampfführenden Rohre innerhalb eines
Überhitzerschotts zueinander.