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Das Tosca-System

Zur Untersuchung der Verbrennungsvorgänge am Kohlekorn wurde am Lehrstuhl für Energieanlagen und Energieprozesstechnik ein optisches Meßsystem entwickelt, das es erlaubt, brennenden Kohlenstaub in Laborflammen während ihrer Umsetzung in situ zu beobachten. Dieses TOSCA-System (Temperature Measurement with Electro Optical High Speed Cameras) ist in der Lage, mit Hilfe zweier CCD-Kameras und einem Telemikroskop Kohlepartikel aufzunehmen und die Bilder über speziell entwickelte Algorithmen statistisch auszuwerten. Dabei werden Größen, Formen und Geschwindigkeiten der Partikel bestimmt. Durch die Anwendung der Verhältnispyrometrie ist dieses System zusätzlich in der Lage, Oberflächentemperaturen glühender Partikel quantitativ zu bestimmen. Untersuchungen werden sowohl in einem Hochtemperatur-Hochdruck-Fallrohrreaktor (KOALA) wie auch an einem atmosphärischen Flachflammenbrenner mit Kohleinjektor (FFB) durchgeführt. Die gewonnenen Daten dienen einerseits dem Verständnis der Kohlenstaubverbrennung unter diesen Bedingungen und den Vorgängen am Kohlepartikel, andererseits fließen sie in ein Simulationsmodell der Pyrolyse und Verbrennung von Kohle unter Druck ein. Ziel dieser Forschungen ist die Realisierung der Stromerzeugung mit Hilfe der Kohlenstaubdruckverbrennung und nachgeschaltetem GUD-Prozess.

Flachflammenbrenner mit Kohleinjektor