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Zeitschrift gwi - gaswärme international - Ausgabe 04/2017

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Beschreibung

gaswärme international ist die Zeitschrift für die gasbeheizte industrielle Thermoprozesstechnik. Gwi informiert detailliert und praxisnah über aktuelle Technologie- und Branchentrends der Wärmebehandlungsindustrie, interessante Applikationen sowie neuste Produkte und Lösungen für die energieefffiziente Nutzung und Betrieb von gasbeheizten Anlagen.


gwi - gaswärme international - Ausgabe 04 2017

gwi - gaswärme international - Ausgabe 04 2017


Mehrstoffbrenner für den simul­tanen Einsatz von flüssigen und gasförmigen Bio-Brennstoffen
FACHBEITRAG

Mehrstoffbrenner für den simul­tanen Einsatz von flüssigen und gasförmigen Bio-Brennstoffen

Autoren: Markus Röder / Anne Giese / Ahmad Al-Halbouni / Dirk Möntmann / Melanie Grote / David Diarra

Der Einsatz gasförmiger und flüssiger Bio-Brennstoffe gewinnt zunehmend an Bedeutung für den regenerativen Energiemarkt. Die Nutzung von Schwachgasen und flüssigen Bio-Brennstoffen ist allerdings eine große Herausforderung für die Entwicklung von Brennern und Thermoprozessen. Niedrige Heizwerte und stark schwankende Zusammensetzungen der Bio-Brennstoffe haben einen großen Einfluss auf die Wärmefreisetzung, Flammengeometrie und die Stabilität sowie auch auf das Schadstoffverhalten der Verbrennungsprozesse. In diesem Artikel wird ein Brennersystem vorgestellt, bestehend aus einem Brennstoffverdampfer und einem nachgeschalteten nicht-vorgemischten Drallbrenner, welches eine simultane schadstoffarme Verbrennung von gasförmigen und flüssigen Bio-Brennstoffen bei Atmosphärendruck ermöglicht.

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Sauerstoff-liefernde Keramiken für Verbrennungsprozesse

Sauerstoff-liefernde Keramiken für Verbrennungsprozesse

Autor: Ralf Kriegel

Sauerstoff (O2) kann in Verbrennungsprozessen den Primärenergiebedarf senken und die Produktionskapazität steigern, der wirtschaftliche Nutzeffekt wird durch die O2-Kosten dominiert. Keramische MIEC-Membranen (MIEC – Mixed Ionic Electronic Conductor) können für eine effiziente Erzeugung von O2 vor Ort eingesetzt werden, sie erreichen aufgrund geringer Betriebskosten deutlich höhere wirtschaftliche Vorteile als die etablierten O2-Herstellungsverfahren. Darüber hinaus ist es möglich, Brennstoffe direkt an festen, O2-liefernden keramischen O2-Speichermaterialien (OSM – Oxygen Storage Material) zu verbrennen. Dadurch können Brenngase ohne direkten Kontakt mit Luft-O2 oxidiert werden, die Explosionsgefährdung entfällt, der O2-Partialdruck wird durch die O2-liefernde O2-Speicherkeramik ohne aktive Steuerungsmaßnahmen (Lambda-Sonde) auf einen definierten Wert gepuffert. Da das Rauchgas aus CO2 und Dampf besteht, eröffnen sich Möglichkeiten zur CO2-Nutzung in zukünftigen Power-to-X-Prozessen.

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Erhöhung der Lebensdauer metallischer rezirkulierender Strahlheizrohre

Erhöhung der Lebensdauer metallischer rezirkulierender Strahlheizrohre

Autoren: Nico Schmitz / Christian Schwotzer / Herbert Pfeifer

Strahlheizrohre sind thermisch und mechanisch hoch belastete Komponenten in Industrieöfen. Ein vorzeitiger Ausfall vermindert die Heizleistung und damit den Durchsatz der Anlage. Im schlimmsten Fall ist ein außerplanmäßiger Stillstand erforderlich. Neben der Auswahl des geeigneten Werkstoffs für die jeweilige Anwendung und der korrekten Auslegung der Beheizung existieren innere und äußere Einflüsse, die die Standzeit der Strahlheizrohre beeinflussen. Experimentelle Untersuchungen am Prüfstand und numerische Simulationen ermöglichen es, signifikante Einflussgrößen zu ermitteln und damit die Standzeit der Rohre zu erhöhen. Der Artikel gibt einen Überblick über den Stand der Technik und die maßgeblichen Einflussgrößen auf die Lebensdauer metallischer rezirkulierender Strahlheizrohre.

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Möglichkeiten der Modellierung von sekundärbrennstoffbefeuerten Zementanlagen

Möglichkeiten der Modellierung von sekundärbrennstoffbefeuerten Zementanlagen

Autor: Matthias Schumacher

Die numerische Strömungssimulation (CFD) ist ein wichtiges Werkzeug in der Optimierung industrieller Feuerungsprozesse. Bekannte Modelle aus der Kohleverbrennung reichen nicht aus, um den Abbrand grobkörniger Sekundärbrennstoffpartikel zu beschreiben. Erweitert man die existierenden Modelle und findet Beschreibungen für die physikalisch-chemischen Eigenschaften der Brennstoffe, dann können CFD-Simulationen auch hier bei richtiger Interpretation wichtige Hinweise für das Engineering und die Prozessführung solcher Anlagen liefern.

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