FG Thermische Energietechnik
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BTU
Wechselwirkungen zwischen CO2-Abscheidung, Pipelinetransport und Injektion in saline Aquifere
(2010)
Wasserstoff – Elektrolyse
(2015)
In diesem Beitrag wird ein Flammenbewertungsverfahren auf Basis eines Flammenwächtersignals vorgestellt. Mit zunehmender Flexibilisierung der Verbrennungsanlagen und der Absenkung von Emissionsgrenzwerten wird eine unmittelbare Flammenanalyse für die Regelung der Brennersysteme zunehmend erforderlich. Auf Basis eines Flammenwächtersignals wird mittels Frequenzanalyse ein ergänzendes Auswertungsverfahren dargestellt. Anhand der vorgestellten Untersuchungen an einem Erdgas-/Kohle-Kombibrenner wird die Qualifizierung der Prozessmesstechnik für die Flammenbewertung und Brennersteuerung überprüft. Die Ergebnisse im Erdgas- und Kohlebetrieb belegen, dass mit der erweiterten Signalanalyse eine Veränderung des Flammenverhaltens mit dem Flammenwächtersignal in Zusammenhang gebracht werden kann. Dabei konnte einmal das Emissionsverhalten bei verschiedenen Brennereinstellungen beurteilt werden und andererseits ein Zugriff auf das Stabilitätsverhalten der Kohleflamme ermöglicht werden. Durch die Analyse des Strahlungssignals der Chemilumineszenz des OH* bzw. CH*-Radikals ist ein Bezug zur Veränderung in der Reaktionszone hergestellt. Die entwickelte Bewertungsmethodik kann für die Entwicklung und Etablierung von Beobachter- und Regelmodellen von Brennersystemen genutzt werden.
Untersuchungen zum Korrosionsverhalten ausgewählter Werkstoffe bei verschiedenen Betriebsbedingungen
(2009)
Load forecasting is an essential part of the operational management of combined heat and electrical power units, since a reliable hour- and day-ahead estimation of their thermal and electrical load can significantly improve their technical and economic performance, as well as their reliability. Among different types of prediction techniques, data-driven machine learning methods appear to be more suitable for load estimation in operational systems, compared to the classical forward approach. Research so far has been concentrated mainly on the magnitude of buildings with single load types. It has only been extended to a limited degree on the level of a district heating network where several end users with different characteristics merge into one bigger scale heat consumer (city or group of communities). In this study, artificial neural networks are utilized, to develop a load prediction model for district heating networks. A segmented analytical multi-phase approach is employed, to gradually optimize the predictor by varying the characteristics of the input variables and the structure of the neural network. The comparison against the load prediction time series generated by a local communal energy supplier using a commercial software reveals that, although the latter is enhanced by manual human corrections, the optimized fully automatic predictors developed in the present study generate a more reliable load forecast.
In the last two decades, a rapid expansion of photovoltaic (PV) power plants of different sizes has taken place. Along with this, the interest from science and industry is growing, exploring the strengths and weaknesses of this technology as well as further developing the efficiency in its production and operation. For planning and operating of PV power plants, valid energy yield forecasts are desirable. These forecasts are also important to draw conclusions for the monitoring of future PV technologies. The analysis, evaluation and processing of meteorological and technical measurement datasets play an essential role.
In this article, high-resolution measurement data sets of a mobile, autarkic test system are analyzed firstly. The measured data are checked for plausibility and validity with the corresponding methods. After this observations and phenomena with meteorological cause are described. In a second step, a practicable procedure for the preparation of the measurement data is presented, in order to make it suitable for further calculations, e.g. identification of photovoltaic module parameters for energy yield calculations. The focus is particularly on the flexibility, adaptability and code performance of the processing procedure. Results, evaluations and outlooks on the methods used, measurement data and selected software packages are made.
Simulation of availability and process dynamics of large scale fossil fuel fired power plants
(2002)
Numerical simulations using the Two Fluid Model are performed for gas-solid bubbling fluidized beds. The possibility to detect disturbances in the fluidization process is investigated by common analysis of pressure fluctuations and variation of the computational domain. Additionally the influences of different particle sizes and superficial gas velocities are studied. The results are compared with bubble properties obtained from a digital image analysis technique
Möglichkeiten und Grenzen der Nutzung erneuerbarer Energieträger am Beispiel des Landes Brandenburg
(2004)
In der vorliegenden Arbeit werden die Modellierung und die numerische Simulation vonStrömung, Wärme- und Stofftransport zur Abbildung eines Trocknungsprozesses vonBraunkohlepartikeln in einer blasenbildenden Wirbelschicht behandelt. Hierbei wird dasEuler–Euler Two Fluid Model zugrunde gelegt und die Beschreibung des Fließverhaltensder Feststoffphase mittels der Kinetic Theory of Granular Flow realisiert. Ausgehend voneinem Überblick zum aktuellen Stand der Forschung wird der Bedarf nach einer geeigne-ten Konfiguration von Modellparametern und Submodellen hinsichtlich der Strömungs-modellierung sowie nach der Implementierung eines Trocknungsmodells abgeleitet und alsZielsetzung formuliert.Experimentelle Voruntersuchungen an einer Wirbelschichtanlage im Labormaßstab schaf-fen die Datenbasis für die spätere Validierung des Modells. Dabei erfolgt zunächst eineBetrachtung einzelner Zustandspunkte von diskontinuierlichen Trocknungsprozessen, umdie darin auftretenden, strömungstechnischen Veränderungen zu quantifizieren. Zur Be-wertung werden die makroskopischen Eigenschaften sowie Charakteristiken meso- undmikroskaliger Strömungstrukturen herangezogen, die sich aus der Analyse von Druckfluk-tuationen ergeben. Des Weiteren werden die Trocknungsverläufe mehrerer Chargen fürverschiedene Betriebsparameter aufgezeichnet.In einem ersten Untersuchungsschwerpunkt werden ausschließlich strömungsmechanischeAspekte fokussiert. Auf Basis umfangreicher Sensitivitätsanalysen zu den Einflüssen derrheologisch relevanten Parameter, der Impulsaustauschfunktion einschließlich der Parti-kelsphärizität und der Randbedingungen für Behälterwand und Gaseinlass, sowie durchVergleiche mit den experimentellen Daten wird eine Parameterkonfiguration des Strö-mungsmodells vorgeschlagen. Die damit erzielten Ergebnisse sind insgesamt zufriedenstel-lend und geben die beobachteten Veränderungen im Trocknungsprozess korrekt wieder.Ursachen für bestehende Abweichungen zum Experiment werden diskutiert.Im zweiten Untersuchungsschwerpunkt wird der gesamte Trocknungsprozess betrachtet.Hierzu werden Wärme- und Stofftransportmechanismen innerhalb des Modells berücksich-tigt, wobei die eigens implementierte Trocknungskinetik auf Ebene der Partikel ansetzt.Die Einflüsse der Sphärizität und zwei verschiedener Formulierungen zur Berechnung derWärme- und Stoffübergangskoeffizienten werden untersucht. Für den favorisierten Para-metersatz werden die Simulationen mit einem expliziten Vorwärtsverfahren gekoppelt,wodurch die Trocknungsverläufe auf makroskopischer Zeitskale approximiert und somitmit den experimentellen Daten verglichen werden können. Es wird gezeigt, dass das vor-geschlagene Gesamtmodell die Trocknungsverläufe bei niedrigen bis mäßigen Leerrohrge-schwindigkeiten zuverlässig abbilden kann. Auftretende Diskrepanzen werden diskutiertund weiterer Entwicklungsbedarf abgeleitet.V