Anbau von Energiepflanzen - Ganzpflanzengewinnung mit ...

Interessant für diese Untersuchungen ist weiterhin, daß Triticaleganzpflanzen einen höheren Stickstoffgehalt
aufweisen als die Kohle. In Abbildung 54 ist diese weitere Möglichkeit der Brennstoffeindüsung bei
einem Multi-Fuel-Brenner dargestellt. Bei der Konfiguration "vorgemischt" (= Triticale+Kohle außen)
werden die Brennstoffe gemeinsam über Ringspalt mit jeweils 50 m³/h Förderluft eingeblasen. Dies stellt
die Grundkonfiguration dar. Bei den Konfigurationen "Kohle zentral" (2. von links) und "Biomasse zentral"
(2. von rechts) wird jeweils der genannte Brennstoff über die zentrale Öffnung, der andere über den
Ringspalt eingeblasen. Bei der 4. Konfiguration (ganz rechts) werden beide Brennstoffe gemischt und
gemeinsam zentral eingedüst. Für jede Konfiguration wurden Versuche mit 0 - 100 % Biomasseanteil,
gerechnet als Feuerungswärmeleistung, durchgeführt. Als Hauptbrennstoff wurde die Saarsteinkohle
Göttelborn eingesetzt.
1000
KOFIVW53.ORG
900
NO x
bei 6% O 2
(ppm)
800
700
600
500
400
Kohle Mitte - Fichte außen
Kohle außen - Fichte Mitte
Kohle + Fichte außen
300
200
0 10 20 30 40
Fichteanteil (% thermisch)
Abb. 56:
NO x-Emissionen bei unterschiedlichen Brennerkonfigurationen
Die Auswirkungen aller vier Brennerkonfigurationen auf die NO x-Emissionen bei unterschiedlichen
Anteilen von Triticaleganzpflanzen sind in Abbildung 57 dargestellt. Die reine Kohleflamme bedeutet
wiederum 0 % Biomassebeimischung. Entsprechend wird mit zunehmendem Biomasseanteil die Kohle
durch Triticaleganzpflanzen ersetzt. Der Brennstoffstickstoff, der insgesamt in die Feuerung eingebracht
wird, steigt mit zunehmendem Ganzpflanzenanteil, da die Triticaleganzpflanzen mit ca. 1,13 % N bzw.
0,61 g N/MJ einen höheren auf den Heizwert bezogenen Stickstoffgehalt aufweisen als die Kohle. Bei der
Eindüsung von Triticale, vorgemischt mit Kohle, über Ringspalt ist der Brennstoff bei der ersten
Reaktionsphase bereits gut mit der verdrallten, sauerstoffreichen Sekundärluft vermischt. Dies führt zu
einer vermehrten Oxidation des Brennstoffstickstoffes zu NO x. Bei dieser Konfiguration nimmt die NO x-
Emission mit zunehmendem Biomasseanteil trotz des erhöhten Stickstoffinputs leicht ab. Der Grund
hierfür ist die unterschiedliche Stickstoffeinbindung beider Brennstoffe und die damit geringere Neigung
des Biomassestickstoffes zu NO x zu konvertieren.
72