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Industrieöfen können effizienter und wirtschaftlicher werden

15.08.2016

Die e-flox GmbH, das Institut für Feuerungs- und Kraftwerkstechnik der Universität Stuttgart und das OWI Oel-Waerme-Institut entwickeln gemeinsam ein neues Verbrennungskonzept für die Nutzung unterschiedlicher flüssiger und biogener Brennstoffe im FLOX-Verfahren. Beim FLOX-Verfahren, das in der Gasfeuerungstechnik für Thermoprozessanlagen bereits erfolgreich eingesetzt wird, findet eine flammenlose Oxidation beziehungsweise Verbrennung des Brennstoffes statt, was namensgebend für das Verfahren war.

Mit flüssigen Brennstoffen betriebene Industrieöfen und industrielle Kesselfeuerungen könnten dadurch noch effizienter, kostengünstiger und schadstoffärmer werden. In dem Forschungsprojekt sind mehrere technische Herausforderungen zu überwinden. Da im Vergleich zu gasförmigen Brennstoffen flüssige Brennstoffe zunächst zerstäubt und verdunstet werden müssen, ist ein neuer Brennerkopf zu entwickeln. Dieser muss die Zerstäubung und Mischung effizient realisieren und einen gleichmäßigen und vollständigen Ausbrand sowie einen stabilen FLOX-Betrieb gewährleisten, was aufgrund der niedrigen Zündtemperatur flüssiger Brennstoffe anspruchsvoll ist. Zudem stellt der Einsatz von alternativen, biogenen Brennstoffen (zum Beispiel Pflanzen- und Pyrolyseöle) unter anderem durch deren höhere Viskosität besondere Anforderungen an das Verfahren der Zerstäubung. Zum Projektende soll der Flüssig-FLOX-Brenner industriell einsetzbar sein und kommerziell vertrieben werden.

Die existierenden Brenner für Flüssigbrennstoffe haben zwar eine Reduktion der Stickstoffoxid-Emissionen (NOx) gebracht, ihr Potential ist aber ausgeschöpft. Insbesondere im Hinblick auf die Verwendung alternativer Brennstoffe sind neue Lösungen erforderlich. Zu den Vorteilen des FLOX-Verfahrens zählt die hohe Brennstoffflexibilität, die auch den Einsatz von Brennstoffen erlaubt, die in herkömmlichen Brennern nicht stabil brennen. Darüber hinaus sind die im FLOX-Verfahren entstehenden NOx-Konzentrationen im Abgas niedrig, so dass die in herkömmlichen industriellen Kesselfeuerungen erforderlichen DeNOx Anlagen und externe Abgasrezirkulationen entbehrlich wären, was sich positiv auf die Investitions- und Betriebskosten auswirken könnte.

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