CFD-Simulation von Wärmetauschern, Modellierung der Bildung von Aschedepositionen sowie Untersuchungen von Verschlackung und Korrosion in Biomassefeuerungen

Die Auswirkungen von Verschlackungen auf die Verfügbarkeit und die Instandhaltungskosten von Feuerungsanlagen können sehr negativ sein. Ziel dieses Projektes ist es, das grundsätzliche Verständnis für die maßgeblichen Mechanismen, die zu Aschenschmelze und Depositionsbildung führen, zu verbessern. Am Ende des Projektes sollen entsprechende Auslegungs- und Prognosetools für Biomasse-befeuerte Feuerungen und Kessel zur Verfügung stehen. Als Basis soll ein CFD-Modell zur Simulation und Optimierung von Rohrbündelwärmetauschern (konvektiver Teil des Kessels) weiterentwickelt werden. Dieses Modell soll in weiterer Folge mit thermodynamischen Gleichgewichtsberechnungen kombiniert und in ein Modell implementiert werden, mit dem die Bildung von Depositionen an Feuerungs- und ebenen Kesselwänden sowie Oberflächen von Rohrbündelwärmetauschern vorhergesagt werden kann. Damit soll, unterstützt durch Testläufe, das Schmelzverhalten (Verschlackung) von Aschen im Feuerraum und im Kesselbereich genauer untersucht werden. Des weiteren wird anhand ausgewählter Fallbeispiele Korrosion in Wärmetauschern experimentell untersucht. Die Arbeiten im Rahmen dieses Projektes erfolgen primär in Form von Simulationen, die mit Messdaten validiert werden.