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Brennstofflabor


Von jedem eingesetzten Brennstoff kann eine standardisierte, detaillierte Analyse durchgeführt werden. Die Brennstoffanalyse umfasst die Kurzanalyse, die Elementaranalyse, die Bestimmung des Brenn- und Heizwertes sowie das Ascheschmelzverhalten und die Siebanalyse. Bei den Bett- und Flugaschen werden Glühverlustbestimmungen und vereinzelt auch Elementaranalysen durchgeführt.


Flachflammenbrenner

Der Lehrstuhl für Energieanlagen und Energieprozesstechnik hat einen Vormischbrenner zur Untersuchung des Zünd- und Abbrandverhaltens einzelner Kohlenstaubpartikel unter realen Bedingungen entwickelt. Mit diesem besteht die Möglichkeit, das Umsetzungsverhalten der Kohlen detailliert während des gesamten Verbrennungsprozesses zu verfolgen.

Der Brennerversuchsstand besteht im wesentlichen aus den Komponenten:

  • Massendurchflussregelung
  • Kohlenstaubdosierung
  • Mischkammer mit Sintermetallbrennerplatte
  • Quarzglasrohr
  • Abgasabsaugung

In der Mischkammer des AFFB werden die dosierten Oxidator- und Brennstoffmassenströme mit Hilfe von elektronisch gesteuerten Massendurchflussreglern vermischt. Die somit zündfähigen Luft/Methan oder Luft/Sauerstoff/Methan Gemische strömen durch eine poröse Sintermetallscheibe in das auf den Brenner aufgesetzte Quarzglasrohr. Wird das Gemisch oberhalb der Brennerplatte gezündet, so entsteht aufgrund der Geometrie der Sintermetallscheibe eine flächige, extrem kurz brennende Flammenfront. Die Sintermetallscheibe dient weiterhin als Flammenhalter und Flammenstabilisator. Dadurch kann ein Zurückschlagen der Flammen in die Vormischkammer verhindert werden.

Durch eine Bohrung in der Mitte der Brennerplatte werden Kohlenstaubpartikel mittels eines speziell entwickelten Dosiersystems in den heißen Brennraum gefördert. Der Kohledosierer ist ein kleines zylindrisches Gefäß, in das durch vier Injektionsnadeln geringe Stickstoffvolumenströme eingeblasen werden, wodurch ein aufwärts gerichteter Wirbel entsteht. Hierdurch werden die Kohlepartikel mitgerissen und ausgetragen.

Das Quarzglasrohr trennt den heißen Abgasstrom von der Umgebung und gewährleistet somit ein definiertes Temperaturfeld oberhalb der Brennerplatte. Zusätzlich dient das Rohr zur Strömungsführung und erlaubt die Beobachtung der Kohlenstaubpartikel auf Grund seines Materials von der Zündung bis zum völligen Ausbrand.