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- W1489189944 abstract "Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein mathematisches Modell fur die heterogene Verbrennung auf dem Mullrost entwickelt, mit dem es moglich wurde, Mullverbrennungsanlagen mit Hilfe von CFD-Berechnungen zu simulieren sowie zu optimieren. Zunachst wurde die Approximationsgute des entwickelten Modells anhand von Mess- und Literaturwerten analysiert. Anschliesend erfolgten auf Basis dieser Modelle teils praxisnahe, teils theoretische Untersuchungen hinsichtlich einer optimierten Feuerung.Numerische Berechnungen von Feuerungssystemen mit fossilen Brennstoffen sind in den letzten Jahrzehnten zahlreich durchgefuhrt worden, sodass sie Stand der Technik sind. Probleme bereiten diese Ansatze fur die heterogene Phase, namlich das Mullbett, da die chemischen und physikalischen Vorgange, die auf dem Mullrost ablaufen, sehr komplex sind. Das entwickelte Rostmodell stellt ein vereinfachtes, eindimensionales Modell dar, das die Verbrennung auf dem Rost mit den homogenen Gasphasenreaktionen im Mullkessel auf indirektem Wege koppelt. Ausgehend von einem Warmefreisetzungsprofil, individuellen Betriebsdaten und einer Verteilungsannahme fur C und H des Mulls zu CO, CO2, H2O, O2 und CH4, konnen Temperatur-, Geschwindigkeits- und Speziesverteilungen entlang der Mullbahnoberflache mittels einer integralen Bilanzierung naherungsweise bestimmt werden. Diese Profile dienen als Randbedingung fur eine Gasphasensimulation und zeigten bei einer Gegenuberstellung mit diversen Mess- und Simulationsdaten eine tendenziell richtige Abbildung. Das Hauptaugenmerk der theoretischen Studien lag auf allgemein gultige Aussagen zur Anlagenoptimierung hinsichtlich Feuerfestmaterial, Feuerraumgeometrie (Gleich-, Mittel- oder Gegenstrom), gefahrdete Gebiete (Korrosions- und Verschlackungsneigung) sowie Art der Sekundarluftzufuhrung (z.B. mit Verdrangungskorper oder tangentiale Eindusung). Aus den Simulationsergebnissen lasst sich allgemein folgern, dass die Mittelstromfeuerung im Vergleich zur Gleich- sowie Gegenstrombetriebsweise homogenere Verteilungen zur Folge hat, was u.a. eine geringere Korrosions- und Verschlackungsgefahr bedeutet. Dies liegt vor allem an der etwas gunstigeren Stromungsfuhrung. Bei der Gleichstromfeuerung ist die Umstromung der Umlenknase haufig problematisch, bei der Gegenstromfeuerraumgeometrie kann die Anstromung des 1. Zuges gelegentlich ebenfalls ungleichmasig werden. Die konventionelle Art der Sekundarluftzufuhrung reicht im Hinblick auf optimale Verbrennungsbedingungen nur noch bedingt aus. Wesentliche Verbesserungen wurden mit neuen Sekundarluftzufuhrungskonzepten erzielt. Beim Dusenbalken wird der Stromungsquerschnitt zu Beginn des 1. Zuges verengt, sodass die Sekundarluftstrahlen im Vergleich zum klassischen Konzept den gesamten Querschnitt vollig abdecken. Drehstromungen besitzen gegenuber dem klassischen Konzept den Vorteil, dass die Mischwirkung auf Grund der induzierten Wirbel erheblich gesteigert wird. Grundsatzlich ist festzuhalten, dass alle Feuerraum- sowie Sekundarlufteindusungskonzepte sowohl Vor- als auch Nachteile aufweisen. Eine geeignete Kombination kann allerdings zu einer Optimierung fuhren. Auserdem sollte jede Anlage individuell betrachtet werden, weil beispielsweise auch der Querschnitt der Anlage eine wichtige Rolle bei der Auswahl der Konzepte spielt." @default.
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