Forschungszentrum Karlsruhe - Wissenschaftliche Berichte - FZKA 6944

Primärseitige Stickoxidminderung als Beispiel für die Optimierung des Verbrennungsvorgangs in Abfallverbrennungsanlagen

Helmut Seifert, Daniela Merz (Hrsg.)

Zusammenfassung
Im Rahmen des HGF-Strategiefonds und in Zusammenarbeit mit mehreren Instituten des Forschungszentrums Karlsruhe, dem Cutec-Institut, der GSF und den Universitäten Karlsruhe und Stuttgart wurde ein Forschungsprogramm zur primärseitigen Stickoxidminderung in der Abfallverbrennung durchgeführt. In Laborexperimenten wurde die Freisetzung von Stickstoffverbindungen aus Abfallinhaltsstoffen und -fraktionen unter den in Brennräumen herrschenden Bedingungen ermittelt. Die Ergebnisse dienten als Ausgangsdaten für die Modellierung der Stickoxidbildung und wurden in Abbrandexperimenten und im Brennraum der TAMARA-Pilotanlage validiert. In Verbindung mit numerischen Simulationen des Abbrands und Prozessführungsmodellen wurden Strategien zur stickoxidarmen Verbrennung entwickelt, die in zwei Pilot- und zwei Großanlagen getestet wurden. Umfangreiche analytische und messtechnische Entwicklungen waren eine Voraussetzung der erfolgreichen Programmdurchführung.

Nitrogen Oxide Minimisation by Primary Measures – An Example For The Optimisation of the Combustion Process in Waste Incineration Plants

Abstract
Under the umbrella of the HGF Strategy Fonds and in co-operation with a number of institutes of Forschungszentrum Karlsruhe, Cutec Institute, GSF and the universities of Karlsruhe and Stuttgart a research program was conducted aiming for primary reduction of nitrogen oxides in waste incineration. The release of the major nitrogen compounds from waste components under the conditions inside a combustion chamber was identified in laboratory scale experiments. These data were the basis for modelling the NOx formation. Validating experiments took place in a batch furnace and in TAMARA. Strategies for low NOx combustion were developed in combination with burn-up and combustion control models and tested in pilot and full scale in two plants each. Extensive development of analytical and monitoring methods were important prerequisites for the successful performance of the program.

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