Fachagentur Nachwachsende RohstoffeEin Projektträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft

 

Projektverzeichnis - Details

Methodik zur kontinuierlichen Überwachung der Funktion von Elektrofilteranlagen bei Biomassefeuerungen durch Erfassung von Betriebsparametern - Akronym: KoFEBio

Anschrift
Technische Universität München - Professur für Regenerative Energiesysteme
Schulgasse 16
94315 Straubing
Kontakt
Prof. Dr.-Ing. Matthias Gaderer
Tel: +49 9421 187-100
E-Mail schreiben
FKZ
22000617
Anfang
01.08.2017
Ende
31.07.2020
Ergebnisdarstellung
Die vorgeschlagene Methodik basiert auf einer Gleichung, in der der Abscheidegrad unter Verwendung der Variablen Strom und Spannung sowie einer spezifischen Filterkonstante berechnet wird. Um die Gültigkeit und Anwendung der Gleichung zu überprüfen, muss der Abscheidegrad über einen bestimmten Zeitraum gemessen und die Strom- und Spannungswerte aufgezeichnet werden. Daraus kann die spezifische Filterkonstante berechnet werden, die für die Überwachung der Anlage verwendet werden kann. Im Rahmen der Arbeiten im Projekt konnte gezeigt werden, dass die Methodik grundsätzlich funktioniert. Allerdings konnten auch Herausforderungen aufgezeigt werden. Laständerungen der Feuerungsanlage führen zu erhöhten Staubkonzentrationen und veränderten Rauchgasbedingungen. Insgesamt war die Partikelkonzentration sehr unterschiedlich. Für die Kalibrierung und Messungen standen Messtechniken zur Verfügung. Deren Einsatz ist jedoch auf ein Messgerät typischen Bereich beschränkt, so dass Ungenauigkeiten bei verschiedenen Konzentrationen entstehen. Die Feuerungen werden teilweise nur kurzzeitig im Nennlastbereich betrieben, so dass die Erfassung der erforderlichen Messgrößen schwierig ist und auch Teillastbereiche für die Auswertung genutzt werden müssen. Es gelang für alle ausgewählten Anlagen die Messungen und die Auswertungen durchzuführen, wobei nicht alle Ergebnisse den Erwartungen entsprechen. Bei Anwendung der Filtergrenzlinie wurde festgestellt, dass ein direkter Zusammenhang zwischen der elektrischen Leistung des Filters und dem Abscheidegrad besteht. Die Strom- und Spannungssignale können auch zur Erkennung von Störzuständen am Filter verwendet werden, weshalb der Ansatz über sogenannten Schwellenwerte erfolgversprechender ist. Der Einsatz des entwickelten Modells wird für Anwendung im Rahme einer VDI-Norm zur Überwachung des effizienten Betriebs von Elektrofilteranlagen gemäß 44. BImSchV weiter untersucht und verfolgt.
Aufgabenbeschreibung
Elektrofilteranlagen werden als sekundäre Emissionsminderungsvorrichtungen zur Einhaltung der Staubemissionsgrenzwerte von Feuerungsanlagen eingesetzt. Im Rahmen der EU-weit geltenden MCP (Medium Combustion Plants) Richtlinie (EU) 2015/2193 für mittelgroße Feuerungen ist hierfür ein kontinuierlich effektiver Betrieb bereits nachzuweisen, was im Rahmen der TA Luft und somit der 4. BImSchV umzusetzen ist. In Zukunft wird dies jedoch auch für Anlagen, die unter die 1. BImSchV fallen, zielführend und notwendig sein. Standard-Online-Staubmesssysteme können jedoch in diesem Fall aufgrund der Kosten und deren Funktion nicht eingesetzt werden. Das übergeordnete Ziel dieses Projektes ist die Erstellung einer Methodik, um direkt von den erfassbaren Betriebsparametern (Stromstärke, Spannung) des Filters auf die emittierten Staubkonzentrationen schließen zu können. Hierfür ist im Rahmen des Projektes ein theoretisches Modell zu entwickeln, das mit Daten von realen Anlagen verifiziert und durch Dauerversuche optimiert wird.

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