FuelBand2

Feuerungs- und Brennstoffoptimierung zur Verwertung von Reststoffen in Biomassefeuerungen

01.07.2018

30.06.2021

FKZ-Nr.:

03KB145

Das Ziel des Projekts ist es, Brennstoffvorbehandlungs- und Anlagenbetriebsstrategien zur Reduktion der Verschlackungsneigung zu entwickeln und demonstrieren und darüber hinaus ein Verschlackungsfrühwarnsystem für einen aktiven Regelungseingriff innerhalb von Biomassefeuerungen zu realisieren und erproben. Der innovative technologische Aspekt ist dabei, den „Machine learning“-Ansatz von selbstlernenden und damit erfahrungsbasierten Regelungsstrategien auf Biomasseheizkraftwerke zu adaptieren und dessen Potential im Rahmen eines Einsatzes an einer realen Anlage zu demonstrieren.

Das Gesamtprojekt thematisiert problematische Ascheablagerungen („Verschlackung“) in Biomasseheizkraftwerken mit dem Ziel, deren Entstehung zu verringern beziehungsweise im Anlagenbetrieb zu detektieren und passende Gegenmaßnahmen ergreifen zu können. Dadurch können kostengünstige Biomasserest- und Abfallstoffe effizient und risikoarm verwertet werden.

Biomassefeuerung, KWK, Strom, Wärme, Rest- und Abfallstoffe

FAU-EVT führt zum einen Laborversuche zur Untersuchung der Ablagerungsbildung und des Partikelabbrands verschiedener Brennstoffe und Brennstoffmischungen durch. Darüber wird eine im Vorgängerprojekt „FuelBand“ entwickelte Methodik Prognose von Ascheablagerungen mittels CFD-Simulationen weiterentwickelt und zur Optimierung des Heizkraftwerks Bad Mergentheim eingesetzt.

Aixprocess entwickelt einen „Verschlackungswächter“ auf Basis von neuronalen Netzwerken bzw. Mustererkennung und installiert diesen am Standort des Heizkraftwerks Bad Mergentheim. Die dazu notwendige Datenbasis besteht aus Prozessdaten aus dem Anlagenleitsystem, Messungen zusätzlich installierter Sensoren und einer realtime Simulation des aktuellen Anlagenzustands.

Das Stadtwerk Tauberfranken bringt ihre 6 MWth Biomassefeuerung in das Projekt ein; diese stellt das Beispielskraftwerk dar, an dem Optimierungsmaßnahmen entwickelt und der Verschlackungswächter erprobt wird. Zusätzlich wird eine mehrmonatige Beprobung ihrer eingesetzten Brennstoffe durchgeführt, um typische Eigenschaften und saisonale Schwankungen zu bestimmen.

Fraunhofer Umsicht untersucht an einer 440 kWth Rostfeuerung verschiedene Maßnahmen zur Vermeidung und Verminderung von Ascheablagerungen. Dazu gehören die Absiebung des Brennstofffeinanteils, optimierte Luftzuführung und Additivierung. Für die Versuche werden typische Brennstofffraktionen des Heizkraftwerks Bad Mergentheim verwendet.