Tilsatsfyring med biomasse i suspensionsfyrede kraftværksanlæg

Projektet har til formål at undersøge kritiske parametre ved tilsatsfyring med biobrændsler avancerede kedler med low-NOx brændere og højtemperatur dampkredsløb. Erfaring med tilsatsfyring af biomasse stammer fra fyringsforsøg i ældre kraftværksanlæg, men indenfor kraft- værkssektoren er der imidlertid en tendens til, at disse ældre anlæg får færre driftstimer eller bliver taget ud af drift. Fremover forventes det derfor at blive relevant at tilsatsfyre i mere avancerede anlæg. Et af de primære resultater af dette projekt er et valideret beregningsværktøj, baseret på numerisk fluid dynamik (CED), som kan beskrive væsentlige forhold ved tilsatsfyring med biomasse. Det udviklede modelleringsværktøj vil således kunne forudsige belægningsdannelse, varmeoverføringsforhold, partikeludbrænding, flyveaskesammensætningen, temperaturer, hastigheder og sammensætningen af forbrændingsgasser mm. Modellen vil primært blive anvendt til at løse koncept-/designmæssige problemer og sekundært til at løse umiddelbare problemer (f.eks. driftsproblemer) forbundet med tilsatsfyring i avancerede forbrændingsanlæg og evt. forgasningsanlæg. Projektets resultater vil endvidere omfatte en vurdering og forbedring af brændselsfleksibiliteten i tilsatsfyrede anlæg med henblik på at bidrage til at fastholde biomassers konkurrenceevne sammenholdt med andre teknologier inden for vedvarende energi. Dette dansk-amerikanske samarbejde er resulteret i to ph.d afhandlinger samt en model for biomasseforbrænding i turbulent kedelflow. Der er lavet burner maps af CO, CO2, O2, NO, NH3, HCN, SO2 samt partikelmålinger. På AAU er der opført og testet en model til måling af flowet omkring brænderhovedet, og disse er efterfølgende sammenlignet med CFD beregninger for både ren kulfyring og tilsatsfyring med halm. Der er foretaget studier af askedannelsesmekanismer og belægningsdannelse under varierende forhold, og dette arbejde er fortsat i projekt 4881, hvor der gives en samlet afrapportering for emnet.