Temperaturmessung mit Schall in Bio-Kraftwerken: EU-Projekt SLAGMOD

Klima-Experten blicken sorgenvoll in die Zukunft. Die Erde erwärmt sich stetig infolge enormer Kohlendioxid-Ausstöße von Verbrennungsanlagen und Kraftwerken, die uns mit Energie versorgen. Um dem Teibhauseffekt entgegen zu wirken, sollen bis zum Jahr 2005 die Kohlendioxid-Emissionen um ein Viertel reduziert werden.
Deshalb setzen manche Energieversorger schon verstärkt auf die Verbrennung von Biomasse – das sind nachwachsende Energieträger wie Holz, Stroh, Pflanzen sowie Bioabfälle aus der Landwirtschaft. Diese regenerativen Brennstoffe haben den Vorteil, dass sie nur das Kohlendioxid freisetzen, das sie bei ihrem Wachstum photosynthetisch aus der Luft aufgenommen haben. Allerdings führen solche Bio-Brennstoffe aufgrund ihrer unterschiedlichen Zusammensetzung und Qualität zur Verschlackung und Verschmutzung der Feuerungsanlagen – es setzen sich Teilchen ab, Wärmeübergänge und Wirkungsgrade werden schlechter.

Im Rahmen des von der Europäischen Union geförderten Projektes SLAGMOD (Slagging and Fouling Prediction by Dynamic Boiler Modelling) werden deshalb Mechanismen der Verschmutzung und Verschlackung in Kraftwerken, die nur Biomasse verbrennen oder mitverbrennen, erforscht. Dazu ist es unter anderem erforderlich, die hohen Temperaturen im Feuerraum von Kraftwerks-Dampferzeugern an verschiedenen Stellen zu messen. Die Temperaturen variieren je nach Brennstoff und Betriebsweise der Anlagen.

Mit diesem Teilprojekt beschäftigen sich Wissenschaftler der Saar-Uni am Lehrstuhl für Systemtheorie der Elektrotechnik (Professor Dr.-Ing. Hilmar Jaschek) unter Leitung von Professor Dr.-Ing. Heinz Spliethoff (Fachgebiet Verfahren und Systeme in Kraftwerken).

Die Saarbrücker E-Techniker messen die Temperaturen in Kraftwerken im chemisch aggressiven Bereich bis zu einer Hitze von 1600°C – und zwar berührungslos mit Schall. Sie schicken mit Druckluft erzeugte Schallsignale durch die Verbrennungsgase. Die Geschwindigkeit, mit der sich der Schall ausbreitet, lässt Rückschlüsse auf die Temperaturen der Verbrennungsgase zu.
Gleichzeitig wird das Messverfahren mit Schall weiterentwickelt.

Diplom-Ingenieur Klaus Blug, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Systemtheorie der Elektrotechnik, führt seit Dezember 2000 an den schwedischen Kraftwerken Nyköping und Uppsala, die vom größten schwedischen Energieversorger Vattenfall betrieben werden, die Temperaturmessung mit Schall betriebsbegleitend durch. Die gewonnenen Messdaten werden den SLAGMOD-Projekt-Partnern (Unis Stuttgart, Delft, Lissabon, Athen und Turku) zur Verfügung gestellt, die mathematische Feuerungsmodelle entwickeln.

Kontakt:

Dipl.-Ing. Klaus Blug
Wissenschaftlicher Mitarbeiter am
Lehrstuhl für Systemtheorie der Elektrotechnik
(Professor Dr.-Ing. Hilmar Jaschek)
Universität des Saarlandes

Tel. 0681/302-3987
E-Mail: kbm@lse.uni-sb.de

Infos im Internet:

http://www-lse.ee.uni-sb.de/
Link: Schallpyrometrie

Weitere Informationen finden Sie im WWW:

• http://www-lse.ee.uni-sb.de/