Hitachi Power Europe Service ist ein

eigen ständiges Unternehmen der Hitachi

Gruppe und bündelt die Service aktivitäten

der Hitachi Power Europe GmbH.

Hitachi Power Europe Service is an

independent subsidiary of Hitachi Group

and bundles the service activities of

Hitachi Power Europe GmbH.

Rostfeuerung – VorschubrostGrate Firing – Moving Grate

Hitachi Power Europe Service GmbH

2 Rostfeuerung – Vorschubrost

Die Hitachi Power Europe Service GmbH (HPES) ist mit ca. 300 Mitarbeitern ein inter national

tätiges Unternehmen auf dem Gebiet der Energieerzeugung, des Dampf erzeugerbaus

sowie der Feuerungs- und Umwelttechnik. Hauptsitz des Unter nehmens ist Duisburg mit

den Fach bereichen Engineering, Kessel- und Feuerungstechnik, Mühlen und Komponenten,

Montage und Inbetriebnahme und Rauchgasreinigung. Weiterhin betreibt die Hitachi Power

Europe Service GmbH mit einem Kooperationspartner ein Kompetenzzentrum für Ober-

flächen technik (Cladding).

Mit deutschlandweiten Service-Stützpunkten und Niederlassungen in Europa, dem Nahen

und Mittleren Osten sowie Asien ist die Hitachi Power Europe Service GmbH mit ihren

Produkten und Fach kompetenzen in unmittelbarer Kundennähe.

Über Hitachi Power Europe Service

Inhalt /Contents

Vorschubroste Moving Grates 4

Brennstoffe Fuels 6

Rosttechnologie Grate Technology 8

Regelung einer Rostfeuerung Grate Control System 14

CFD-Studien und Versuchsanlage CFD Studies and Test Plant 16

Feuerleistungsregelung Firing Rate Control 18

Grate Firing – Moving Grate 3

Hitachi Power Europe Service GmbH (HPES), with about 300 employees, is an inter nationally

active company in the field of power generation, steam generator construction, as well as

for environmental technologies and firing equipment. The company’s head office is located

in Duisburg (Germany), with the departments of engineering, boiler and firing technology,

mills and components, erection and commissioning and flue gas cleaning. In addition,

Hitachi Power Europe Service GmbH operates a centre of excellence for surface engineering

(cladding) with a cooperation partner.

With service centres throughout Germany and branches in Europe, Middle East and Asia,

Hitachi Power Europe Service GmbH operates as closely to its customers as possible, provid-

ing its products and specialist skills.

About Hitachi Power Europe Service

HItaCHI PowER EuRoPE SERVICE GmBH� Hauptsitz in Duisburg, Deutschland Head office in Duisburg, Germany

� Nationale Standorte German locations

� Internationale Standorte International locations

4 Rostfeuerung – Vorschubrost

Vorschubrost

Der Rost für jeden Heizwert

Seit über 50 Jahren ist die Hitachi Power Europe Service GmbH weltweit im Feuerungs-

bau zuhause.

Ob in Kraftwerken zur reinen Stromerzeugung oder in Industriekraftwerken zur Dampf- /

Stromerzeugung: Die Feuerungsanlagen der HPES finden Anwendung in fast allen

Bereichen der Energieumwandlung und sind den vorgegebenen Anforderungen immer

optimal angepasst.

Umweltentlastende Verbrennung erfordert für Haus- und Kommunalmüll, Gewerbeabfall,

Ersatzbrennstoff (EBS), Reststoffentsorgungen sowie Biomassen aller Art besondere Kon-

zepte und Maßnahmen. Die Nutzung der thermischen Energie durch Energieumwandlung

mittels Rostfeuerung bietet eine sinnvolle und wirtschaftliche Alternative zur Deponie.

Die heutigen Abfallstoffe mit Heizwerten zwischen 6.000 bis 20.000 kJ / kg erfordern

angepasste Rostkühlsysteme zur Begrenzung der Roststabtemperaturen. So setzen wir in

Abhängigkeit der Heizwerte luft-, luft- / wasser- oder wassergekühlte Roste ein.

unser Leistungsspektrum:

■■ Luft- und wassergekühlte Verbrennungsroste

■■ aufgabevorrichtungen und Entaschungssysteme

■■ Systeme für Primär- / Sekundärluft und Rezirkulationsgase

■■ Zünd- und Stützfeuerungen

■■ Kesselumbauten und Feuerungsoptimierung

■■ Strömungssimulationen (CFD-Studien)

■■ Feuerleistungsregelung

Erstmalige Brennstoffbeaufschlagung des müllfeuervorschubrosts

Waste firing moving grate is for the first time provided with fuel

Grate Firing – Moving Grate 5

Moving Grate

The grate for any calorific value

Hitachi Power Europe Service GmbH has been working in firing engineering and con­

struction worldwide for more than 50 years.

Whether in power plants purely for power generation, or in industrial power plants for steam

or power generation, the furnace systems of HPES are applied in almost all fields of

energy conversion and are always optimally adapted to the specified requirements.

Environmentally-friendly combustion requires special concepts and measures for household

and municipal waste, industrial waste, RDF, disposal of residues as well as biomass of all

kinds. The use of thermal energy through energy conversion with grate firing offers a reason-

able and economic alternative to landfilling.

The waste, with an LCV between 6,000 and 20,000 kJ / kg, requires adapted grate cooling

systems to limit the grate bar temperatures. We use air-cooled, air & water-cooled or

water-cooled grates, depending on the calorific value.

Our service portfolio:

■■ Air-cooled and water-cooled combustion grates

■■ Feeding devices and ash extraction systems

■■ Systems for primary / secondary air and recirculation gases

■■ Ignition and auxiliary firing systems

■■ Boiler revamps and firing optimisation

■■ Fluid dynamics simulations (CFD studies)

■■ Firing control system

3-bahniger Vorschubrost bei der montage

3-track moving grate during installation

6 Rostfeuerung – Vorschubrost

Ihr Brennstoff – unser Know-how

Unsere Rostfeuerungen, die sich seit Jahren im Einsatz erfolgreich bewährt haben,

liefern auch für höchste Heizwerte die Lösung für thermische Entsorgungen.

Unser Know-how ist durch diverse nationale und internationale Patente und Gebrauchs-

muster geschützt.

Für die Bestimmung der Rostflächen sind die entscheidenden Größen die mechanische und

thermische Rostflächenbelastung sowie die Auslegungsdaten des jeweiligen Feuerungs-

leistungsdiagramms. Ferner bestimmen das Zünd- und Abbrennverhalten des Brennstoffes

sowie die Stückigkeit und Ausbrandqualität die Rostlängen und Brennstoffschichthöhen.

Brennstoffe

Brennstoff Verfahren

Hausmüll, Kommunalmüll, Gewerbeabfall, Biomasse

Luftgekühlter Vorschubrost

Haus-, Kommunal-, Biomüll, Ersatzbrennstoff (EBS), Gewerbeabfall

Luft- / wassergekühlter Vorschubrost

Haus-, Kommunalmüll, Ersatzbrennstoff (EBS), Gewerbeabfall

Wassergekühlter Vorschubrost

maisMaize

olivenresteOlive residues

Grate Firing – Moving Grate 7

Your fuel – our know-how

Our grate technologies, which have proven successful in operation for many years,

deliver the solution for thermal disposal even at the highest calorific values.

Our know-how is protected by various German and international patents and registered

designs.

The mechanical and thermal grate surface load, as well as the layout data of the respective

firing diagram are the decisive variables for the layout of the grate bar. Furthermore, the ignition

and burn-out behaviour of the fuel, as well as the waste size and burn-out quality determine

the grate lengths and fuel layer height.

Fuels

Fuel Method

Household waste, municipal waste, industrial waste, biomass

Air-cooled moving grate

Household waste, municipal waste, bio refuse, RDF, industrial waste

Air / water-cooled moving grate

Household waste, municipal waste, RDF, industrial waste

Water-cooled moving grate

HolzspäneWood chips

ErsatzbrennstoffRDF

8 Rostfeuerung – Vorschubrost

Die eigene Rosttechnologie macht den Unterschied

Als Modul aufgebaut, verfügt jeder Rostwagen über zwei Unterwindzonen. Eine Rostbahn

mit einer Länge von 9.200 – 10.800 mm für beispielsweise eine thermische Entsorgung

von Hausmüll besteht somit aus drei Rostwagen, wobei die Anzahl der nebeneinander

angeordneten Rostbahnen durch den Mülldurchsatz bestimmt wird.

Die auf Kugeln gelagerten Rostwagen des Vorschubrostes werden über Schubstangen durch

eine hydraulisch angetriebene Schwingwelle verfahren. Da die Kugellagerung des Rost-

wagens keine Schmierung benötigt, sind Einsätze auch bei höheren Unterwindvorwärmungen

problemlos möglich.

Luftgekühlt

Die zum Patent angemeldeten luftgekühlten Roststäbe sind auf längere Standzeiten aus-

gelegt. Erreicht wird dies durch eine zweite Verschleißstirnwand, die – geschützt vor tempe-

raturbedingter Korrosion – verdeckt hinter der Kopfstirnfläche angeordnet ist. Bei einem

thermischen Verschleiß der äußeren Kopffläche ist so die weitere Funktion des Roststabes

und damit die Verlängerung der Gesamtlaufzeit gewährleistet. Der Roststab kann für ein-

seitige sowie als Wenderoststab für zweiseitige Auflagen ausgeführt werden.

anwendungsbereich:

■■ Uneingeschränkte Verwendbarkeit für den mittleren und tiefen Heizwert

HU = < 12.000 kJ / kg

Betriebswirtschaftliche aspekte:

■■ Erhöhung der Standzeit durch unsere Wende- und Verschleißstirnwand-Roststabtechnik

Wassergekühlt

In die aus Guss gefertigten Roststäbe, die eine Breite von 240 mm haben, sind wasserführende

Rohre eingegossen, deren Dichtigkeit auch bei höheren Temperaturen gewährleistet ist.

anwendungsbereich:

■■ Uneingeschränkte Verwendbarkeit für den Heizwertbereich von

6.000 bis 20.000 kJ / kg und mit Einschränkungen sogar bis 30.000 kJ / kg

Betriebswirtschaftliche aspekte:

■■ 32.000 h Betriebsgarantie

■■ 8.000 h (Betrieb) Notlaufeigenschaften mit Standzeitausnutzung

■■ Verfügbarkeit > 8.000 h (Betrieb) / Jahr

■■ Erhöhte Betriebssicherheit

■■ Reduzierung der laufenden Instandhaltungskosten

■■ Verlängerung der Revisionsintervalle

■■ Reduzierte Ersatzteilvorhaltung

Rosttechnologie

wassergekühlter Roststab

Water-cooled grate bar

Vorschubprinzip

Feed principle

Luftgekühlter wende-Roststab

Air-cooled grate bar

Grate Firing – Moving Grate 9

Grate Technology

Our own grate technology makes the difference

Built as a module, each grate carriage has two primary combustion air zones. A grate track

with a length of 9,200 – 10,800 mm, used for example for thermal disposal of domestic

waste, consists of three grate carriages, whereby the number of grate tracks will be

determined by the waste throughput.

The grate carriages of the moving grate supported on ball bearings are activated by push

rods connected to a hydraulically operated shaft. Since the ball bearings of the grate carriage

do not require any lubrication, the operation at higher combustion air temperatures is possible

without any problem.

Air­cooled

The patented air cooled grate bars are dimensioned for a longer lifetime. This is possible by

using a second wear front plate, located behind the frontside. The outer frontside guarantees

the function of the grate bar and therefore also the extension of the lifetime, even at higher

thermal wear. The grate bar can be constructed so that it is possible to use it for “one side”

or “two side-reverse” bar.

Area of application:

■■ Unrestricted use for mid and low LCV

LCV = < 12,000 kJ / kg

Economic and operational benefits:

■■ Long lifetime resulting from the use of our grate technology with wear front wall

Water­cooled

Manufactured from cast iron with a width of 240 mm, the grate bars are cooled with casted

in water tubes. Their seal effectiveness is also guaranteed at higher temperatures.

Area of application:

■■ Unrestricted use for the LCV range from 6,000 to 20,000 kJ / kg

and with restrictions even to 30,000 kJ / kg

Economical aspects:

■■ 32,000 h operation guarantee

■■ 8,000 h (operation) dry running operation

with service life extension

■■ Availability > 8,000 h per year

■■ Increased operational safety

■■ Reduction of maintanance costs

■■ Extension of the inspection intervals

■■ Reduced number of spare parts to keep in stock

aufbau eines Rostmodules

Construction of a grate module

1 Roststäbe (feststehend) Grate bars (fixed)

2 Roststäbe (beweglich) Grate bars (movable)

3 Rostgerüst Grate frame

4 Rostschlittenwagen Grate carriage slide

5 Hydraulikzylinder Hydraulic cylinder

6 Rostantriebswelle Grate driving shaft

7 Roststehlager Grate pedestal bearing

8 Rostschlitten Grate carriage

9 Roststabträger Grate bar carrier

1

2

34

5

67

8

9

10 Rostfeuerung – Vorschubrost

Rosttechnologie

Temperaturregelung des wassergekühlten Rostes

Mit geringen Wassermengen wird mittels einer definierten Durchströmung eine kon trollierte

Wärmeabfuhr gewährleistet, die wiederum eine Kühlung der Roststäbe auf 150 – 250 °C

an der Oberfläche sicherstellt.

In Abhängigkeit der Wassertemperaturen kommen in den beweglichen Bereichen unterhalb

der Roste flexible Schläuche oder aber das Gelenk-Scherensystem zum Einsatz.

Um auch bei höheren Temperaturen eine Verdampfung im System auszuschließen wird der

Kühlkreislauf mit einer Druckhaltung beaufschlagt.

Schema der temperaturverteilung eines wassergekühlten RoststabesSchematic of temperature distribution within a water-cooled grate bar

Verbindung der wasserkühlung an den Roststäben

Connection of the water cooling circuits to the grate bars

Grate Firing – Moving Grate 11

Grate Technology

Temperature control of the water-cooled grate

With small quantities of water, a controlled heat exchange is ensured by means of a defined

waterflow. As a result, the cooling of the grate bars ensures a surface temperature of

150 – 250 °C.

Depending on the water temperatures, flexible hoses or flexible joints are used in the movable

areas located below the grates.

In order to prevent vaporisation in the system at higher temperatures, pressure is applied to

the cooling circuit.

Kühlkreislauf und wärmerückgewinnungCooling circuit and heat recovery

1 Druckhaltung Pressure control

2 wärmetauscher Heat exchanger

3 umwälzpumpe Circulating pump

4 Nachspeisepumpe Feeding pump

1

2

43

3-linige EBS-anlage mit je 2-bahnigem Vorschubrost

Three line RDF plant with a 2-track moving grate, each

12 Rostfeuerung – Vorschubrost

Rosttechnologie

Wesentliche Merkmale der luft- und wasser gekühlten Roststäbe

3D-modell wassergekühlter Roststab

3D model of water-cooled grate bar

wenderoststab mit doppelseitiger Verschleißstirnwand

Reversible grate bar with double wear front-wall

Konstruktive Besonderheiten:

■■ Roststäbe bestehend aus CrNi-Stahl

■■ Roststabbreite 60 /120 mm,

mit seitlichem Luftschlitz

■■ Geringer mechanischer Verschleiß der

Roststäbe durch den langen Hub

■■ Geringer thermischer Verschleiß der

Roststäbe durch die zweite

Verschleißstirnwand im Roststabkopf

■■ Standzeitverlängerung durch unsere

Wende- und Verschleißstirnwand-

Roststabtechnik

Verfahrenstechnische Merkmale:

■■ Thermische Rostbelastung von

0,7 bis 0,9 MW / m²

■■ Maximale Roststabtemperatur

an der Oberfläche von 500 °C

■■ Ruhige Feuerführung durch den langen

Arbeitshub von 400 mm

■■ Gleichmäßige Verbrennung durch

seitliche Luftschlitze

■■ Luftaustrittsöffnungen im Abstands-

raster von 60 / 120 mm

■■ Geringer Staubaustrag aus der

Feuerung

■■ Geringer Rostdurchfall (< 0,2 %)

durch definierte Luftschlitze

Konstruktive Besonderheiten:

■■ Roststäbe sind einschließlich der Rost-

stabköpfe bestückt mit eingegossenen

Kühlrohren aus hitzebeständigem Guss

■■ Schweißarbeiten an den Gussstäben

entfallen

■■ Geringer mechanischer Verschleiß der

Roststäbe sowie des Roststabkopfes

durch die Wasserkühlung sowie den

langen Hub

■■ Der seitliche Rostabschluss und die

Rostbahntrennung sind mit in den

Kühlkreislauf eingebunden

■■ Geringe Anzahl von Bewegungs-

kompensationselementen wie

Schläuche oder Gelenkscheren-

system

Verfahrenstechnische Merkmale:

■■ Therm. Rostbelastung bis 1,2 MW / m²

■■ Höhere Druckstufe durch einge-

gossene Rohre

■■ Maximale Roststabtemperatur

an der Oberfläche von 150 °C

in Hot-Spot-Bereichen 250 °C

■■ Ruhedruck zwischen

4 und 16 bar (abs.)

■■ Rücklauftemperatur des Kühlwassers,

geregelt zwischen 70 °C und 140 °C

■■ Wärmeauskopplung und Nutzung für

z. B. Fernwärme oder Kondensat

■■ Optimierung der Primär- / Sekundärluft-

verhältnisse durch die entkoppelte

Rostkühlung

■■ Ruhige Feuerführung durch den langen

Arbeitshub von 400 mm

■■ Gleichmäßige Verbrennung durch mini-

malen Verschleiß an den Luftschlitzen

■■ Luftaustrittsöffnungen im Abstands-

raster von 80 mm

■■ Geringer Staubaustrag aus der

Feuerung

■■ Geringer Rostdurchfall (< 0,2 %)

durch definierte Luftschlitze

Luftgekühlte Roststäbe

Wassergekühlte Roststäbe

Grate Firing – Moving Grate 13

Essential characteristics of the air- and water-cooled grates

Grate Technology

Ein- und austritt der wasserkühlung

Inlet and outlet of the water cooling system

Roststab mit einseitiger Verschleißstirnwand

Grate bar with single wear front wall

Structural features:

■■ Grate bars made of CrNi steel

■■ Grate bar width 60 /120 mm,

with lateral air slots

■■ Marginal mechanical wear

due to long stroke

■■ Marginal thermal wear due to

the second wear front wall

■■ Longer lifetime by applying

our reversible and wear front wall

grate bar technology

Process­engineering characteristics:

■■ Thermal grate load possible from

0,7 to 0,9 MW / m²

■■ Maximum grate bar temperature

on the surface of 500 °C

■■ Smooth firing due to the long

working stroke of 400 mm

■■ Smooth incineration due to the

lateral air slots

■■ Air holes in a distance

of 60 /120 mm

■■ Low dust entrainment

■■ Low pass through of dust

between the grate bars (< 0,2 %)

due to well defined air slots

Structural features:

■■ Grate bars including grate bar heads

are equiped with casted in cooling

liners made of heat resistant cast iron

■■ No welding necessary for the

grate bars

■■ Low mechanical wear of the

grate bar as well as the grate bar

heads due to watercooling and

long stroke

■■ The lateral grate bars and the

junction of the grate track

are integrated in the cooling

circuit

■■ Marginal number of elements for the

compensation of the moving parts

such as hoses or joints

Process­engineering characteristics:

■■ Thermal grate load up to 1,2 MW / m²

■■ Higher pressure possible due to

casted-in liners

■■ Maximum grate bar temperature

of 150 °C on the surface and of

250 °C in hot spot areas

■■ Pressure of water-cooling

4 to 16 bar (a)

■■ Return flow temperature of the

cooling water controlled between

70 °C and 140 °C

■■ Heat extraction and use for distance

heating or condensate heating

■■ Optimization of PA / SA

based on the uncoupled

grate cooling

■■ Smooth firing due to the long

working stroke of 400 mm

■■ Even incineration due to the

minimum wear of the air slots

■■ Air holes in a distance of 80 mm

■■ Low dust entrainment

■■ Low pass through of dust

between the grate bars (< 0,2 %)

due to well defined air slots

Air-cooled grate bars

Water-cooled grate bars

14 Rostfeuerung – Vorschubrost

Regelung einer Rostfeuerung

Anforderungen an ein modernes Feuerungskonzept

Mit einer optimalen Abstimmung aller Komponenten ist eine hohe Verfügbarkeit, eine hohe

Ausbrandgüte sowie eine verwertungsgerechte Reststoffqualität zu erreichen.

Eine besondere Rolle spielt die optimale Auslegung der Feuer-Leistungs-Regelung (FLR).

Die FLR hat die folgenden Aufgaben:

■■ Stabilisierung der Dampfproduktion

■■ Sicherstellung des Ausbrandes (gas- und brennstoffseitig)

■■ Kesselschonende Fahrweise

Führungsgröße der FLR ist die Dampfmenge und der O2-Gehalt im Rauchgas. Geregelt

werden die Brennstoffmenge, die Rostvorschubgeschwindigkeit, die Primärluftmenge und

die Primärluftverteilung auf die einzelnen Verbrennungszonen. Des Weiteren werden die

Sekundärluftmenge sowie die Verbrennungstemperatur und die CO-Konzentration in der

FLR berücksichtigt.

1 Luftversorgungs-Regler Air controller

2 Last-Regler Load controller

3 Feuerungs-Regler Combustion controller

4 Primärluft-Regler PA controller

5 Sekundärluft-Regler SA controller

6 müllaufgabe-Regler Fuel controller

7 Rostgeschwindigkeit-Regler Grate speed controller

8 Feuerraumtemperatur mittelwert von n messungen

Combustion chamber temperature average value of n measurements

9 Dampfleistung aus Zünd- und Stützfeuer Steam capacity from ignition and auxiliary fire

o2-Kesselende O2 boiler outlet

Signal vom Feuerungs-Regler Signal from combustion controller

Feuer-Leistungs-Regelung (FLR)Combustion Control System (CCS)

12

3

4 5

6

7

8

9

Grate Firing – Moving Grate 15

Grate Control System

Requirements to a modern firing concept

An optimal design matching of all the components insures a high availability, a high burnout­

quality of the flue gas as well as a good quality of the residues.

A special attention, to reach an optimal combustion, is given to the combustion control

system (CCS).

The CCS has the following tasks:

■■ Stabilisation of the steam flow

■■ Insure a high burnout quality (flue gas and fuel)

■■ Smooth operation mode in order to preserve the boiler

The steam flow as well as the O2-content in the flue gas are chosen as set-point for the CCS.

The task of the CCS is to control the fuel flow, the speed of the grate, the primary air flow

as well as the primary air distribution in the different air zones. Furthermore the CCS

takes into account the secondary air flow as well as the combustion temperature and

the CO concentration.

1 aufgabevorrichtung Feeding device

2 Verbrennungsrost Combustion grate

3 Primärluftverteilung Primary air distribution

4 Rostentascher Grate ash extraction

5 Feuerraumgeometrie Combustion chamber geometry

6 Sekundärluftverteilung Secondary air distribution

7 Nachbrennraumgestaltung Afterburning chamber design

8 Feuerungs-Regelungskonzept Combustion control concept

RostfeuerungssystemGrate firing system

1

8

5

7

4

2

3

6

16 Rostfeuerung – Vorschubrost

CFD-Studien und Verbrennungsversuche

Mit den Ergebnissen der CFD-Studien werden die Aufteilung der Primär- und Sekundärluft,

die Lage, der Einbauort sowie die Neigung der Sekundärluft- und Harnstoffdüsen festgelegt.

Wir legen mittels der CFD-Studien die optimale Feuerraum-Geometrie sowohl für Neuanlagen

als auch für Kesselumrüstungen fest. Am Beispiel der folgenden CFD-Studie ist erkennbar,

welchen Einfluss alleine Veränderungen der Sekundärlufteindüsung auf das Temperaturprofil

der Verbrennungsgase im Kessel hat.

Im Rahmen unserer Kooperationsvereinbarungen mit dem Fraunhofer Institut UMSICHT und

der Universität Duisburg-Essen (LUAT – Lehrstuhl für Umweltverfahrens- und Anlagentechnik)

können bei hochkalorischen Brenn stoffen Verbrennungsversuche gefahren werden.

Diese Verbrennungsversuche werden in der MARS® Versuchsanlage (Modulare Anlage zur

Rückstands optimierten Stoffbehandlung) durchgeführt und dienen der Bestimmung des

Abbrennverhaltens, der Güte der Verbrennungsrückstände, der Rohgaszusammensetzung

sowie des Verschmutzungsverhaltens in nachgeschalteten Aggregaten. Hierdurch können

auch für Brennstoffe mit unbekannten Verbrennungskennwerten CFD-Studien zur Optimie-

rung der Rostsysteme erstellt werden.

CFD-Studien und Versuchsanlage

temperaturprofil der Verbrennungsgase in der KesselanlageTemperature profile of the combustion gases in the boiler system

> 1500 °C

> 1000 °C

< 500 °C

Fall 1a /Case 1a Fall 1b /Case 1b Fall 1c /Case 1c Fall 1d /Case 1d

20% 30%

30% 20%

25% 25%

25% 25%

30% 20%

30% 20%

30% 25%

20% 25%

Grate Firing – Moving Grate 17

CFD Studies and Test Plant

CFD studies and combustion tests

With the results of the CFD studies the balancing of the primary and secondary air,

the location, the installation place and the inclination of the secondary air and urea nozzles

are determinded.

CFD studies help us to determine the optimal combustion chamber geometry for new

constructions, as well as boiler overhauls. The example of the following CFD study demon-

strates the effect on the temperature profile of the combustion gases in the boiler, created

moreover, by changes in the secondary air injection.

Together with the UMSICHT Fraunhofer Institute and the Chair of Environmental Process

Engineering and Plant Design at the University of Duisburg-Essen (LUAT – Lehrstuhl für

Umwelt verfahrens- und Anlagentechnik), combustion tests can be made for all kind of high

caloric fuels.

These combustion tests are carried out at the MARS ® Test plant and serve for the determination

of the burn-out behaviour, the quality of residues, the flue gas composition, as well as the

fouling behaviour in subsequent equipment. This way, CFD studies for the optimisation of

grate systems can also be created for fuels with unknown combustion parameters.

maRS®-Versuchsanlage der universität Duisburg-Essen

MARS ® Test plant at the University of Duisburg-Essen (Germany)

18 Rostfeuerung – Vorschubrost

Referenzen

Projekte / Produkte von Hitachi Power Europe Service (Auswahl)

Projekt Art Gesamt-Mülldurchsatz

EVI-Europark Emlichheim Deutschland

2 Linien 365.000 t / a

EVN Moskau MSZ 3 Russland

2 Linien 360.000 t / a

MVA Spittelau Wien Österreich

2 Linien 250.000 t / a

swb Bremen Mittelkalorisches Kraftwerk (MKK) Deutschland

1 Linie 230.000 t / a

swb Bremen Oken Deutschland

4 Linien 500.000 t / a

Grate Firing – Moving Grate 19

References

Projects / Products of Hitachi Power Europe Service (Selection)

Project Technology Total capacity

EVI-Europark Emlichheim Germany

2 Lines 365.000 t / a

EVN Moscow MSZ 3 Russia

2 Lines 360.000 t / a

MVA Spittelau Vienna Austria

2 Lines 250.000 t / a

swb Bremen Medium calorific power plant (MKK) Germany

1 Line 230.000 t / a

swb Bremen Oken Germany

4 Lines 500.000 t / a

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47229 Duisburg, Germany

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