Untersuchung der flammlosen Verbrennung von Methan in einer Oxyfuel-Atmosphäre

  • Investigations on the flameless combustion of methane in an oxyfuel atmosphere

Heil, Peter; Kneer, Reinhold (Thesis advisor)

1. Aufl.. - Göttingen : Sierke (2010)
Doktorarbeit

Zugl.: Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2010

Kurzfassung

Um den Kohlendioxidausstoß bei der Verbrennung von fossilen Energieträgern zu reduzieren, ist die Abscheidung des Kohlendioxids aus dem Rauchgas und die anschließende Speicherung von großem Interesse. Diese Techniken werden unter dem Oberbegriff "Carbon Capture and Storage" (CCS) zusammengefasst. Eine Variante des CCS ist die Oxyfuel-Verbrennung, bei der sich durch die unterschiedlichen Stoffeigenschaften von Kohlendioxid und Stickstoff sowie durch die Teilnahme des Kohlendioxids an den Verbrennungsreaktionen die Reaktionsraten gegenüber der Luftverbrennung ändern. Die vorliegende Arbeit liefert einen Beitrag zur experimentellen und numerischen Untersuchung der flammlosen Verbrennung im Oxyfuel-Betrieb. Anhand von Experimenten wurden die Stabilitätsgrenzen der flammlosen Verbrennung in einer CO2/O2- und einer N2/O2-Atmosphäre in Abhängigkeit der Sauerstoffkonzentration des Oxidatorgemisches bestimmt. Des Weiteren wurden durch detaillierte Messungen die unterschiedlichen Spezies- und Temperaturverteilungen in der Brennkammer miteinander verglichen. Schwerpunkt der numerischen Simulationen war die Untersuchung des Einflusses zweier Verbrennungsmodelle (EDM/EDC) auf die Reaktionsabläufe in der Brennkammer. Die Simulationsergebnisse wurden mit Hilfe der Messergebnisse validiert. Die so gewonnenen Erkenntnisse wurden zu weiteren numerischen Simulationen der flammlosen Verbrennung im Oxyfuel-Betrieb genutzt.

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