Verbundvorhaben: BiHsMod - Entwicklung und Erprobung eines neuen hocheffizienten Brennwertmoduls für Biomassekessel der mittleren Leistungsklasse mit optimierter Kondensationstechnologie

Abstract

Die Aufgabe des Forschungsprojekts war folgend vorgesehen: Das Ziel ist die Entwicklung, der Bau und die Erprobung eines hocheffizienten und möglichst wartungsarmen externen Brennwertmoduls für Biomasseverbrennungsanlagen. Dieses geht einher mit der Untersuchung der Leistungsparameter und auch der Abgasbeeinflussung durch das neue Brennwertmodul. Entscheidender Kern der Entwicklung ist eine Integration und Anpassung einer dem Kondensationswärmeübertrager nachgeschalteten Wärmetauschereinheit, dem Enthalpierad bzw. Rotationswärmeübertrager. Hierbei ist besonders auf die technische Herausforderung einzugehen, dass bei herkömmlichen Rotationswärmeübertragern, wie sie für Gas- und Ölfeuerungen eingesetzt werden, eine relativ kleiner Lamellenabstand vorliegt, was bei Biomassefeuerungen wegen der hohen Aschebeladung im Abgas nicht möglich ist. Diese Problematik wird im geplanten Projekt über diverse Anpassungen in der Geometrie und Betriebsweise des Rotationswärmeübertragers angegangen. Im Forschungsprojekt hat sich an verschiedenen Stellen gezeigt, dass für die Entwicklung einer komplexen strömungstechnischen und thermodynamischen Anlage, wie eines Brennwertmoduls, beide Simulationsansätze in Kombination, also die sehr detaillierte Untersuchung der genauen Strömung einzelner Komponenten und eine gesamte Systembetrachtung mit der Interkation der einzelnen Komponenten ein sehr praktikabler weg zur Entwicklung darstellt. Auch zeigte sich, dass die Abgaszusammensetzung weniger kritisch scheint, als zunächst befürchtet, vorausgesetzt, die verwendeten Materialien können korrosiven Abgaskomponenten ausgesetzt sein, wie es z.B, bei Edelstahl der Fall ist. Da die geplante Komponente nach dem Filter positioniert ist und zusätzlich eine Kondensation im Gegenstromprinzip geplant ist, erfolgt eine weitere Reinigung des Abgases und die Staubfracht ist deutlich reduziert, wenn das Abgas das Enthalpierad erreicht.