Heissgasreinigung mit keramischen Filterelementen Abschlussbericht

The techniques of elevated-pressure fluidised-bed combustion and elevated-pressure gasification permit the construction of high-efficiency low-emission coal-fueled combined cycle plants. One prerequisite for the successful introduction of these techniques is the development of filter units capable of dedusting flue and process gases at high temperatures and high pressures down to dust concentrations that are tolerated by modern gas turbines. This was the task to which the present research project was dedicated. A plant for long time testing of ceramic filter elements was converted from an open system to a closed-loop system with a nitrogen atmosphere in order to study dusts from gasification processes. Influences of variations in various parameters such as filter dedusting pressure, dust load, filtration cycle time, and flow velocity on filter dedusting were measured in a 300 C nitrogen atmosphere. Experiments for the characterisation of dusts were performed on a permeability test stand. This was in order to classify dusts with respect to filter dedusting behaviour and adhesive forces. Numerical models for the prediction of dust properties were developed on the basis of these experiments. Experiments on a filter dedusting test stand focussed on the mechanisms which eventually cause the dust cake to crack. The experiments were flanked by numerical flow simulation studies. (orig.)Die Technik der Druckwirbelschichtverbrennung oder der Druckvergasung erlaubt den Einsatz von Kohle in kombinierten Gas-/Dampfturbinen-Kraftwerken bei hohem Wirkungsgrad und niedriger Schadstoffemission. Eine notwendige Voraussetzung fuer die erfolgreiche Einfuehrung dieser Verfahren ist die Entwicklung von Filtereinheiten zur Entstaubung des Rauch- oder Prozessgases bei hohen Temperaturen und Druecken auf Staubkonzentrationen, die fuer fortschrittliche Gasturbinen vertraeglich sind. Hierzu wurden im Rahmen dieses Forschungsvorhabens Untersuchungen durchgefuehrt. Eine Anlage zum Testen von keramischen Filterelementen im Dauerversuch wurde von einer offenen Anlage zu einem geschlossenen Kreislauf mit Stickstoffatmosphaere umgebaut, damit auch Staeube aus Vergasungsprozessen untersucht werden koennen. Der Einfluss von verschiedenen Parametervariationen, wie Abreinigungsdruck, Staubbeladung, Filtrationszykluszeit und Anstroemgeschwindigkeit, auf den Abreinigungserfolg wurden bei einer Temperatur von 300 C und Stickstoffatmosphaere gemessen. An einem Permeabilitaetspruefstand wurden Experimente zur Charakterisierung von Staeuben durchgefuehrt. Ziel ist es, Staeube hinsichtlich ihres Abreinigungsverhaltens und ihrer Haftkraefte einordnen zu koennen. Auf der Grundlage dieser Experimente wurden numerischen Modelle zur Voraussage der Staubeigenschaften entwickelt. Schwerpunkt der Untersuchungen an einem Abreinigungspruefstand waren die verschiedenen Mechanismen, die zum Aufplatzen des Staubkuchens fuehren. Die Experimente wurden von numerischen Stroemungsimulationen begleitet. (orig.)SIGLEAvailable from TIB Hannover: F95B1497+a / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekBundesministerium fuer Bildung, Wissenschaft, Forschung und Technologie, Bonn (Germany); Lurgi Lentjes Babcock Energietechnik GmbH, Oberhausen (Germany); Rheinbraun AG, Koeln (Germany); RWE Energie AG, Essen (Germany); Schumacher Umwelt- und Trenntechnik GmbH, Crailsheim (Germany)DEGerman