Griebe, S: Modellierung der Verbrennung von Braunkohle in ei

Für Heizwerke im Leistungsbereich von 1 bis 20 MWth kann die Zykloidfeuerung für Kommunen und Industrie eingesetzt werden. Die als Zyklonfeuerung mit trockenem Ascheabzug ausgebildete adiabate Brennkammer wird mit Lausitzer Trockenbraunkohle befeuert. Die Zufeuerung von mechanisch entwässertem Klärschlamm, Holzhackschnitzeln und Papierreststoffen ist bei Brennkammertemperaturen von max. 950 C möglich. Unter der Verwendung eines Verbrennungsluftgemisches bestehend aus 40 Ma.-% Frischluft und 60 Ma.-% rezirkuliertem Rauchgas wird eine flammenlose Verbrennung ausgebildet. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde ein Brennkammergesamtmodell als Werkzeug für Optimierungen, für die Unterstützung der Brennkammerauslegung und für die Bewertung von Einsatzmöglichkeiten verschiedener Brennstoffe entwickelt. Der Einsatz in der betrieblichen Leit- und Regeltechnik kommerzieller Anlagen ist auf Grund der vergleichsweise geringen Rechenzeiten ebenfalls möglich. Im Bereich von Forschungsvorhaben kann das Brennkammergesamtmodell für vertiefende Auswertungen und Parameterstudien verwendet werden. Als reaktortechnische Schaltung wurde die Brennkammer in eine Rührkesselkaskade, bestehend aus sechs idealen Rührkesselreaktoren, aufgeteilt. Mit dem Rührkesselkaskaden-Modell wurden die formalkinetischen Teilmodelle für den Einzelkornabbrand (Shrinking-Particle-Ansatz) und für die Bildung und Minderung der relevanten Gaskomponenten mathematisch verknüpft. Das eigens entwickelte Brennkammergesamtmodell wurde in MATLAB programmiert. Für jeden Rührkesselreaktor können in axialeindimensionaler Richtung die Konzentrationen von O2, CO, CO2, HCN, NO und SO2, der Kohlenstoffumsatz, die mittlere Partikelgröße für sechs Partikelgrößenklassen sowie die mittleren Gasverweilzeiten unter der Berücksichtigung der Prozessparameter der Brennkammer berechnet werden. Mit