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Datenbank Energieforschung

Sie finden die Forschungsprojekte bis zum 31.12.2016 in der Energieforschungsdatenbank und Forschungsprojekte ab dem 1.1.2017 in der ARAMIS-Datenbank.

Publikationsnummer: 270069
Publikationstitel: Thermische Nutzung von anspruchsvollen Biomassebrennstoffen - Versuche Herbst 2006 - Schlussbericht
Programm: Biomasse und Holzenergie
Projekt: 100973 - Versuche zum Emissions- und Betriebsverhalten verschiedener Biomasse
Alle Publikationen zu diesem Projekt anzeigen     ARAMIS-Projektbeschreibung
Datum der Veröffentlichung: 30.10.2007
Auftragnehmer/in: Verenum | Langmauerstrasse 109 | 8006 Zürich
Umwelt & Energie | 8933 Maschwanden
Ingenieurbüro Hersener | Untere Frohbergstrasse 1 | 8542 Wiesendangen
ardens GmbH | Munzachstrasse 38 | 4410 Liestal
Autoren/innen: Ruedi Bühler | Umwelt & Energie
Jean-Louis Hersener | Ingenieurbüro Hersener | hersener@agrenum.ch
Andres Jenni | ardens GmbH
Dr. Norbert Klippel | Verenum | Langmauerstrasse 109 | 8006 Zürich
Verfügbare Dokumente: 000000270069 ( de, 1659 kb )
Abstract: Erneuerbare Energie, welche aus Biomasse gewonnen werden kann, soll vermehrt gefördert werden. Neben Holz können auch andere Biomassesortimente genutzt werden, u.a. aus der landwirtschaftlichen Produktion bzw. aus nachgelagerten Verarbeitungsbetrieben. Im Vergleich zu Holz stellen diese Brennstoffe höhere Anforderungen an eine zuverlässige, emissionsarme Nutzung. Als Weiterführung der im Jahr 2005 auf der Anlage Villiger durchgeführten Verbrennungsversuche (Beschreibung der Anlage und Versuchsergebnisse in [1]), sollen mit weiteren Verbrennungsversuchen das Verbrennungsverhalten weiterer, anspruchsvoller Biomassebrennstoffen untersucht werden. Aus verschiedenen Gründen konnte nur ein Teil des vorgesehenen Versuchsprogramms durchgeführt werden. Im November und Dezember 2006 wurden Versuche mit den Brennstoffsortimenten «Riedstreu + Hackschnitzel» und «Pferdemist + Hackschnitzel + Riedstreu» durchgeführt. Die Versuche zeigen, dass unter optimalen Bedingungen die beiden Brennstoffsortimente mit tiefen Emissionen und ohne wesentliche Schlackenbildung energetisch genutzt werden können. Ein optimaler, stabiler Betrieb konnte aber nur schwer erreicht werden. Mit der automatischen Regelung allein konnte kein stabiler Verbrennungszustand gehalten werden. Manuelle Eingriffe (wiederholte Anpassung der Regelparameter) während der Versuche waren unumgänglich. Trotzdem konnte Lochfrass und ungenügende Rostbelegung nicht immer verhindert werden. Zudem musste bei beiden Brennstoffsortimenten während der ganzen Versuchszeit ein Mitarbeiter die Austragung aus dem Silo, die Querförderung und die Mischung im Mischschacht überwachen und immer wieder händisch eingreifen. Auf den im Versuchsplan vorgesehenen unüberwachten mehrtägigen Dauerbetrieb musste daher verzichtet werden.
Die Folgerungen aus den Verbrennungsversuchen mit schwieriger Biomasse sind:
– Bei einem Dauerbetrieb muss die Regelung der Holzfeuerung in der Lage sein, die auftretenden Schwankungen in den Verbrennungsbedingungen auszugleichen. Dies ist aber nur in einem beschränkten Schwankungsbereich der Verbrennungsbedingungen möglich. Wenn schwierig zu verbrennende Biomasse als Zusatzbrennstoff zu Holz in einer Holzfeuerung eingesetzt werden soll, so ist ein Dauerbetrieb nur möglich, wenn der Anteil der schwierigen Biomasse nie grösser als 1/4 ist.
– Dabei müssen folgende Bedingungen erfüllt sein:
• Das Mischen des Zusatzbrennstoffes darf die Stückigkeit der Hackschnitzel nicht reduzieren. Der Holzanteil sollte bei der Beschickung des Rostes noch in grober Form vorhanden sein. Wenn möglich sollten Hackschnitzel mit der Stückgrösse von mindestens P63 eingesetzt werden, die ihre Stückigkeit bis zur Beschickung auf dem Rost beibehalten. Das Vormischen in der Mischart des Futtermischers ist nicht geeignet. Eine Lösung könnte das abwechselnde Einbringen und gleichmassige Verteilen von groben Hackschnitzeln und Riedstreu (oder anderen halmartigen Brennstoffen) sein.
• Die Transporteinrichtungen müssen für die spezielle Form der Brennstoffe geeignet sein.
• Die Mischeinrichtung von Zusatzbrennstoff mit dem Hauptbrennstoff muss so ausgelegt und dimensioniert sein, dass eine Brückenbildung vermieden wird. Ein gewünschtes Mischverhältnis kann nicht auf volumetrischer Basis (z.B. mittels Verhältnis von Schneckenlaufzeiten) erreicht werden. Die Brennstoffmenge im geförderten Volumen kann schwanken und daraus können grosse Schwankungen in der Brennstoffzusammensetzung resultieren. Eine Lösungsmöglichkeit wäre, dass die zugeführte Brennstoffmenge gewogen wird und das Mischverhältnis auf Gewichtsbasis eingestellt werden kann.
– Die Versuche haben gezeigt, dass bezüglich des Einsatzes und der Wirksamkeit des Elektrofilters nicht nur beim Verbrennen von schwieriger Biomasse noch viele Fragen offen sind, sondern auch beim Einsatz von Holz als Brennstoff. Um diese Fragen zu klären, sind weitergehende, systematische Untersuchungen erforderlich.

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