Simulation industrieller Feuerungen

 

Projekte wie der Umbau von Anlagen, das Ersetzen des Brennmaterials oder eine Anpassung des Feuerungsprozesses sind immer mit einem bestimmten Risiko verbunden, da die Anlage in ihrer Sicherheit oder wirtschaftlicher Funktionsweise beeinträchtigt werden kann. Durch vorherige Simulation kann dabei geholfen werden, potentielle Risiken aufzudecken um diese zu vermeiden.

Unter dem Aspekt der Design- oder Produktentwicklung kann man durch verschiedene Simulationsprogramme ein detailliertes Verständnis jeglicher Verteilungsszenarien in der Feuerungskammer erlangen, Ergebnisse verschiedener Szenarien vorhersagen sowie die größtmögliche Optimierung erreichen.

Dies erreicht man durch Simulationen der Verbrennungskammern in einer dreidimensionalen Simulationsumgebung. Um die Simulationsergebnisse zu verifizieren, werden sie mit Messwerten verglichen. Wenn Simulationsergebnisse und Messwerte übereinstimmen, kann das Simulationsmodell für die Simulation verschiedener Problemstellungen oder unbekannter Betriebszustände für Vorhersage und Analyse verwendet werden; die Anlage muss dafür nicht weiter in Beschlag genommen werden.

Industrielle Anwendung:

Die hier angewandte computergestützte Simulationstechnologie findet Anwendung im Entwurf und Umbau sowie in der Prozessoptimierung und Fehlerdiagnose industrieller Verbrennungsanlagen.

Bereitgestellte Software:

Die 3D-Simulationssoftware für alle sich in der Anwendung befindenden Prozesse in Feuerungskammern (Fließprozesse,Verbrennung, Hitzeverbreitung, Verschmutzung) wird für die Problemanalyse, -diagnose und für die Auslegung und Betriebsprozessoptimierung von Feuerungsanlagen benutzt. Das Projekt beinhaltet im Einzelnen folgende Schritte:

  • Erhöhung der Effizienz im Feuerungsprozess
  • Reduzierung von Emissionen
  • Rauchreinigung
  • Anlagenumbau
  • Korrosion an der Hitzefläche
  • Gemischte Verbrennung von mehreren Brennstoffen (Kohle, Öl, Gas, Holz, Biomasse usw.)
  • SCR Reaktionsprozessoptimierung zur Reduktion von NOx mit Katalysator
  • SNCR Reaktionsprozessoptimierung zur Reduktion von NOx ohne Katalysator

Simulationssoftware beinhaltet:

  • Stationäre und nicht-stationäre 3D-Modellbeschreibung
  • Mehr-Gebietstechnik für kartesische, zylindrische und körperangepasste Gitter
  • Mehr-Brennstoffmodelle (gasförmige, flüssige, feste Brennstoffe)
  • Globales Reaktionsschema für Partikeltrocknung, Pyrolyse, Koksabbrand und Gasverbrennung
  • Detailliertes Reaktionsschema zum präzisen Berechnen von Verbrennungsgasreaktionen
  • Partikelgrößenspektrum und Modellberechnung
  • Verschiedene Strahlungsmodelle
  • SCR und SNCR NOx-Reduktionsprozessmodelle

Detailtiefe: Die Parameter des gesamten Feuerungs- und Hitzetransportsystems können ohne Einschränkung berechnet und vorhergesagt werden.

Verlässlichkeit: Die Qualität der Vorhersagen kann durch direktes Vergleichen mit den Messergebnissen sichergestellt werden.

Wirtschaftlicher Vorteil: schnelles und kostengünstiges Formulieren eines Plans für die Lösung von auftretenden Prozessproblemen.

 

Projektumsetzung:

  • Kooperationspartner ist ein deutsches Unternehmen, das im Bereich Simulation von Feuerungsprozessen tätig ist.
  • Das Produkt dieses Kooperationspartners wird bereits seit vielen Jahren erfolgreich im europäischen und US-amerikanischen Markt eingesetzt und hat dort sehr gute Ergebnisse erzielt und herausragende Bewertungen erreicht.