Koks-Agglomeration - Bed agglomeration in bubbling fluidized beds during gasification of low-rank biomass feedstock (KoksAgglomeration)
Third party funded individual grant
Acronym:
KoksAgglomeration
Start date :
01.12.2017
End date :
31.12.2020
Website:
https://www.evt.tf.fau.de/forschung/forschungsschwerpunkte/verbrennung_vergasung/dfg-projekt-koksagglomeration/
Project details
Short description
The research project “KoksAgglomeration”, funded by the Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) aims at the agglomeration tendency of solid biofuels during bubbling fluidized bed gasification. Special emphasis lies on the influence of residual carbon on agglomerate boundary layers.
The principle goals are
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the improvement of existing and development of new agglomeration detection techniques especially regarding the formation of initial particle coatings, based on high-frequent pressure analysis;
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the deduction of fuel and temperature-dependent agglomeration criteria. For this purpose, our project partner HI-ERN conducts Lattice-Boltzmann simulations of particle interactions (e.g. bed material collisions) with respect to environmental conditions, ash properties and residual carbon.
Eventually, this leads to a better understanding of the underlying effects and prevailing agglomeration mechanisms during fluidized bed gasification, potentially facilitating a transferable toolkit for the prediction of bed agglomeration in industrial plant setups.
Scientific Abstract
Das DFG-geförderte Projekt „KoksAgglomeration“ beschäftigt sich mit der Agglomerationsneigung biogener Brennstoffe bzw. deren Aschen in Wirbelschichtvergasern. Besonderes Augenmerk liegt dabei auf dem Restkoks, der sich während des Betriebs in der Brennkammer anreichert.
Die Arbeiten zielen darauf ab,
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die Zuverlässigkeit der Erkennung des Agglomerationsbeginns durch eine hochfrequente Auswertung von Druckschwankungen zu erhöhen und damit die veränderte Agglomerationsneigung von Wirbelschichten bei der Vergasung (im Vergleich zum Verbrennung) mit hohen Koksanteilen experimentell zu untersuchen;
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die Entstehung von Agglomeraten einzelner mit flüssigen Schmelzfilmen und Kokspartikeln bedeckter Bettmaterialpartikel bei Kollisionsereignissen mittels der Lattice-Boltzmann Methode zu simulieren, um daraus temperaturabhängig Kriterien für die Agglomerationsneigung auf Einzelkornskala abzuleiten.
Schließlich sollen die experimentellen Erkenntnisse und das Simulationsmodell dazu dienen, die tatsächlich zugrundeliegenden Mechanismen der Agglomerationsbildung, insbesondere des Kokseinflusses bei der thermischen Wirbelschichtvergasung zu identifizieren. Durch Simulationen großer Partikelkollektive sollen die in den Simulationen gewonnenen Agglomerationskriterien überprüft und mit dem realen Verhalten im Vergasungswirbelschichten abgeglichen werden.
Involved:
Contributing FAU Organisations:
Funding Source
Research Areas