Kurzbeschreibung
Die Versuchseinrichtung umfasst einen Dreizug-Flammrohr-Rauchrohrkessel mit Economiser zur Brennwertnutzung bis 500 kW thermische Leistung. Eine Wasserstoff und Erdgasregelstrecke mit statischem Mischer ermöglicht flexibel einstellbare Gasgemische.
Zur eindeutigen Erfassung der Betriebszustände stehen Druck-, Temperatur-, und Volumenstrommessungen an den Systemgrenzen zur Verfügung, sodass eine Bilanzierung der Ein- und Ausgangsströme erfolgen kann.
Die Versuchsanlage verfügt über eine umfangreiche Rauchgasanalytik (NO, N₂O, NO₂, CH₄, C₃H₈, O₂, CO, CO₂ und H₂) zur Bestimmung der Gaszusammensetzung im Abgasstrang, im Frischluft-Rezirklulationsgemisch und im Absaugpyrometer.
Die thermische Belastung am Brenner und im Flammrohr wird über 24 Thermoelemente überwacht. Eine große Adapterplatte ermöglicht rasche Brennerwechsel. Die Flammen-Stabilität und -Temperatur sowie Emissionen können nicht nur über die Lambdaregelung, sondern auch über die geregelte externe Rauchgas-Zirkulation beeinflusst werden. Die Flammentemperatur kann mittels achsial stufenlos verstellbarem Absaugpyrometer mitsamt Gaszusammensetzung erfasst werden. Optische Zugänge stehen entlang der horizontalen Flammrohrhauptachse, sowie in der ersten Wendekammer zur Verfügung.
Ein vorbereitetes internes Gase und VbF Lager kann zur Feuerung alternativer Brennstoffe genutzt werden.
Ansprechperson
DI Fabian Weidinger
Research Services
- Messungen an industriellen Brennern bis 500 kW
- 3D-CFD Simulationen
- Bestimmung von Rauchgaszusammensetzung, insbesondere Emissionen und Verbrennungsparametern
- Flammentemperaturmessung mittels Absaugpyrometer mit Gasanalytik
- Untersuchung von externen und regelbaren Rauchgasrezirkulations-Raten und deren Einfluss auf Emissionen und Flammenstabilität
- Optische Diagnostik über Zugänge in horizontaler Flammrohrebene und 1. Wendekammer
- Bereitstellung von variablen, homogenen Wasserstoff- und Erdgasgemischen zwischen 0% und 100% Wasserstoff im Brenngasgemisch
Methoden & Expertise zur Forschungsinfrastruktur
Moderne numerische Werkzeuge wie 3D‑CFD‑Simulationen ermöglichen die detaillierte Abbildung komplexer Phänomene wie der Turbulenz‑Chemie‑Interaktion. Dadurch lassen sich Verbrennungsprozesse verstehen, gezielt beeinflussen und systematisch optimieren. Ergänzend stehen analytische Methoden der Thermodynamik, Wärmeübertragung und Wärmetechnik zur Verfügung, um ein breites Prozessspektrum analytisch abzudecken. In Kombination mit CFD‑Simulationen können so prozess- und verfahrenstechnische Auswirkungen bewertet und an spezifische Anforderungen, wie z.B. ein Upscaling auf den MW-Bereich, angepasst werden. Ein digitaler Zwilling mit VR-Brille ermöglicht eingehende Analysen von Messdaten und CFD-Ergebnissen.