Senkung stickstoffbasierter Emissionen in Wirbelschichtanlagen durch den Einsatz von Onlinebilanzierungsmethoden

Zunehmend verschärfte Anforderungen (z.B. gesetzliche Emissionsgrenzwerte zu Stickoxiden und Ammoniak sowie Vorgaben aus den BREF-Merkblättern) führten zur Forschungsfrage, wie stickstoffbasierte Emissionen aus Wirbelschicht-Verbrennungsanlagen gesenkt werden können. In dieser Arbeit wurden die Entstehung, das Verhalten, der Abbau und die Reduzierung von stickstoffbasierten Emissionen aus zirkulierenden Wirbelschicht-Verbrennungsanlagen untersucht. Neben der bekannten Temperaturabhängigkeit bei der Entstehung von Stickoxiden konnte die starke Abhängigkeit der Bildungsreaktionen von NO, NO2, NH3, HCN und N2O vom vorherrschenden Sauerstoffpartialdruck in der Hauptverbrennungszone im Großmaßstab nachgewiesen werden. Neben den stattfindenden Abbaureaktionen zu gasförmigen Verbindungen wurden auch die Ausschleusung von festen Stickstoffverbindungen bzw. -salzen analysiert. Um die Auswirkungen von Veränderungen bei der Betriebsführung und deren Einfluss auf die Zusammensetzung des Reingases zu simulieren, wurden die ermittelten Zusammenhänge in einem Simulationsmodell abgebildet. Basierend auf den gewonnenen Erkenntnissen konnten schließlich Maßnahmen zur Vermeidung von Emissionsspitzen abgeleitet und im praktischen Betrieb umgesetzt werden.