Flammenstabilisierung durch Verbrennung in festen Schwämmen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Nikolaos Zarzalis
• Fachliche Zuordnung: Chemische und Thermische Verfahrenstechnik
• Förderung: Förderung von 2005 bis 2013
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5471761

Bei modernen Gasturbinen erfolgt die Reduzierung der NOx-Emission meist durch die Abmagerung der Verbrennungszone bei gleichzeitiger Homogenisierung des Brennstoff/Luft-Gemisches. Die Verwendung dieses Mager-Vormisch-Konzeptes hat eine Verschlechterung der Zündstabilität unter Teillastbedingungen zur Folge. Die notwendige Erweiterung der mageren Stabilitätsgrenze wird derzeit meist durch eine Pilotierung, die als Diffusionsflamme ausgeführt wird, realisiert. Diese stellt bei modernen Gasturbinen die Hauptquelle der NOx-Emissionen dar. Ziel des vorgeschlagenen Projektes ist daher die Untersuchung des Potentials einer neuartigen Stabilisierung, die durch eine in einem porösen, inerten, keramischen Medium (Schwamm) stattfindende Vormischverbrennung gewährleistet werden soll. Die Untersuchung der Reaktion soll dabei unter für Gasturbinen typischen Betriebsbedingungen (hohe Vorwärmtemperatur und Druck) ablaufen. Es sollen Erkenntnisse über den Verlauf und die Stabilität der Verbrennung im Schwamm in Abhängigkeit von dessen Geometrie und Materialeigenschaften (Wärmeleitfähigkeit, Porosität, Porengröße) gewonnen werden. Die aus den Untersuchungen resultierenden Ergebnisse stellen die unbedingte Voraussetzung zur Auslegung und Dimensionierung von Schwämmen für den zukünftigen Einsatz als Pilotbrenner in Gasturbinen dar.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 583: Feste Schwämme - Anwendung monolithischer Netzstrukturen in der Verfahrenstechnik
• Beteiligte Person: Dr.-Ing. Peter Habisreuther