Hochdruck Brennkammerprüfstand

 

Der Prüfstand ermöglicht Untersuchungen an Dosenbrennkammern industrieller Gasturbinen unter realen Betriebsbedingungen. Es können Brennkammern mit einer maximalen thermischen Leistung von bis zu 10 MW und einer Abgastemperatur von bis zu 1350°C getestet werden. Die Luftversorgung ist in der Lage ein Luftmassenstrom von bis zu 12 kg/s bei maximal 24 bar und einer Temperatur von bis zu 550°C bereitzustellen. Die Brennstoffversorgung am IKDG hat Zugang zu Wasserstoff und Erdgas. Zusätzlich kann über eine Mischanlage die Brennstoffzusammensetzung stufenlos zwischen 100 Prozent Erdgas und 100 Prozent Wasserstoff variiert werden.

Ziel der verschiedenen Untersuchungen ist insbesondere der Einfluss der Brennstoffzusammensetzung auf die Stickoxidemissionen der Brennkammer. Der Prüfstand bietet die Möglichkeit zur Nutzung von Reduktionstrategien für Stickoxide, wie beispielsweise Wassereinspritzung. Weiterhin werden auch Druckschwankungen und Flammeninstabilitäten untersucht.

Die Luftversorgung wird durch einen sechsstufigen Getrieberadialverdichter sichergestellt. Die ersten vier Stufen dieses Verdichters sind zwischengekühlt, was einerseits den Wirkungsgrad verbessert und andererseits für eine konstante, niedrige Austrittstemperatur der Luft sorgt. Diese wird anschließend in einem separaten Luftvorwärmer auf das gewünschte Temperaturniveau angehoben. Dadurch ist es möglich Temperatur, Druck und Massenstrom in weiten Bereichen unabhängig voneinander einzustellen.

 

Einsatzgebiete

  • Messungen von Stickoxidemissionen bei Variation der Betriebsparameter
  • Untersuchung von Strategien zur Reduzierung von Stickoxidemissionen
  • Untersuchung von Instabilitäten in der Brennkammer
  • Untersuchung verschiedener Brennerkonfigurationen
  • Validierung neuer Brennerkonzepte
 

Eingesetzte Messtechnik

  • Stationäre und instationäre Druckmessungen
  • Stationäre Temperaturmessung
  • Analyse der Abgaszusammensetzung
 

Technische Daten / Randbedingungen

Luftmassenstrom [kg/s]

12

Luftdruck [bar]

24

Lufttemperatur [°C]

550

Abgastemperatur [°C]

1.350

Brennstoff

Erdgas und Wasserstoff

Thermische Leistung [MW]

10