Modellering af 2. generation kul-biomasse tilsatsfyring

Hovedformålet for projektet har været koordinering af aktiviteter inden for følgende hovedområder med relation til samfyring af kul og biomasse: 1. korrosion, 2. asketransformation, 3. NOx-dannelse og 4. kanaldannelse. Korrosionsaktiviteterne har været koncentreret om at tilvejebringe et bedre beslutningsgrundlag for design af nye biomassefyrede anlæg samt belyse mulighederne for at konvertere eksisterende kulfyrede anlæg til tilsatsfyrede anlæg. Der er udført fuldskalaforsøg på: – ristefyrede kedler til halm; – ristefyrede kedler til flis; – ristefyrede kedler til affald; – støvfyrede kedler til træpiller; – støvfyrede kedler til kul og halm. Projektet om asketransformation har haft til formål at skaffe viden om, hvilken betydning brændslet har for flyveaskens egenskaber ved tilsatsfyring. Disse egenskaber har betydning for såvel drift af kedelanlæggene samt for mulighederne for genanvendelse af flyveasken. Fokus har i særlig grad været rettet mod kalium og klor, som findes i relativt store mængder i halm. Projektresultaterne er opnået gennem en række kontrollerede laboratorieforsøg på DTU. Yderligere forsøg har skaffet viden om optagelsen af gasformig kaliumklorid i kulasken og har vist, at optagelsen varierer meget afhængig af kultypen. Ud over den forbedrede forståelse af disse faktorer er resultaterne desuden implementeret i en opdateret model for belægningsdannelse i tilsatsfyrede kedler. Projektet om NOx-dannelse har primært været fokuseret mod udvikling af en model for NOx-kemien under forbrændingsbetingelser og at implementere denne i CFD modelværktøjet ''ANSYS Fluent''. Modellen vil blive brugt til at reducere NOx emissionen fra tilsatsfyrede anlæg ved optimering af brænderne. Projektet om kanaldannelse ved tilsatsfyring har skaffet viden om, hvor meget koncentrationer af skadelige elementer i røggas og flyveaske varierer i tilsatsfyrede anlæg. Der er udført en række fuldskalaforsøg på Studstrupværket ved Århus, hvor cirka ti procent af det indfyrede brændsel er halm. Da halmen indfyres på ganske få af kedlens brændere er det oplagt, at større koncentrationsforskelle kan optræde med skadelige følgevirkninger for overhederne. I forsøgene er der målt lokale gaskoncentrationer, og der er udtaget askeprøver fra forskellige positioner i kedlen. Resultaterne anvendes til at forbedre beslutningsgrundlaget for brændselsvalg og fyringsmetodik. (Forskning i Bioenergi nr. 31, marts 2010)