2023 Kooperationsprojekt

Adaptive Online-Brennstoffcharakterisierung von heterogenen Brennstoffen für eine optimierte Feuerungsregelung – AdOnFuelControl

Die Verbrennung heterogener Festbrennstoffe wie Restabfall oder Biomasse stellt aufgrund der Heterogenität der Brennstoffe eine große Herausforderung dar. Die stark variierenden Brennstoffeigenschaften können zu erhöhten Emissionen bis hin zu Schäden an den Anlagen führen.

links: Vorausschauende Feuerungsregelung beginnt im Müllbunker (Quelle: GKS, Schweinfurt) rechts: Müllverbrennungsanlage Gemeinschaftskraftwerk Schweinfurt (Quelle: GKS, Schweinfurt)

Ziel des Projekts war es, die Feuerungsregelung von Anlagen zur Verbrennung von heterogenen Festbrennstoffen (Müll, Ersatzbrennstoffe, Biomasse) grundlegend zu optimieren. Während bislang im Nachhinein auf variierende Brennstoffzusammensetzungen reagiert wurde, sollte im Rahmen des Projekts eine Regelung realisiert werden, die vorrausschauend arbeitet, um einen stabileren, flexibleren und effizienteren Anlagenbetrieb sowie niedrigere Emissionen zu erreichen. 

Grundlage für das Vorhaben ist die Implementierung einer 3D-Lasermessung im Bereich des Abfalltrichters. Diese macht es möglich, die Dichte des abgeworfenen Mülls zu erfassen. Das Ergebnis der Messung ist Ausgangspunkt für die Simulation der Dichteänderung über den gesamten Aufgabebereich. Dadurch wird es möglich, Masse und Energiegehalt des auf den Rost aufgebrachten Brennstoffs näherungsweise zu bestimmen und jeder aufgegebenen Charge zuzuordnen. Experimentelle Arbeiten zur Bestimmung von Brennstoffcharakteristika und Verdichtungsverhalten liefern wichtige Daten für die Simulation des Brennstoffaufgabetrichters.

Im Vorhaben ist es gelungen, einen vielseitig einsetzbaren Softwarealgorithmus zu entwickeln, der ausgehend von der erfolgreichen Bestimmung der initialen Dichte im Aufgabetrichter durch 3D-Lasertechnik die Veränderung der Dichte im Abfalltrichter kontinuierlich und in Echtzeit abbildet. Die Software ist bereit für eine eingehende Validierung im großtechnischen Betrieb.

Projektfinder
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Forschungsverbünde

In strategisch wichtigen Bereichen werden von der Forschungs­stiftung auch Forschungs­verbünde initiiert und gefördert.

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Projektleitung
Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT, Institutsteil Sulzbach-Rosenberg
Energietechnik
Projektpartner
GKS-Gemeinschafskraftwerk Schweinfurt GmbH
SAR Elektronic GmbH