Verbrennungsverhalten makroskopischer Einzelpartikel bei realistischen Feuerungsbedingungen

Der zunehmende Einsatz von Brennstoffen biogenen Ursprungs und aus Abfall wird von fortschreitenden Optimierungsmaßnahmen der Feuerungen begleitet. Dazu sind insbesondere Detailinformationen zur Verbrennung von Fraktionen erforderlich, die durch makroskopische Partikel gekennzeichnet sind. Mit der Feuerung dieser Qualitäten rücken physikalische Eigenschaften wie die Größe, Form und Feuchte in den Vordergrund. Um Informationen zum Verbrennungsverhalten dieser Stoffe bei realistischen Feuerungsbedingungen zu erhalten, wird ein Versuchskonzept auf Basis der Betrachtung einzelner Partikel vorgestellt. Das Konzept zeichnet sich durch in weiten Bereichen einstellbare Reaktionsbedingungen aus, die Untersuchungen bei Pyrolysebedingungen und definierten Sauerstoffkonzentrationen erlauben. Der Eintrag der Brennstoffprobe erfolgt über eine Schnellladevorrichtung, die das Partikel spontan den Reaktionsbedingungen aussetzt. Der Verbrennungsprozess ist durch eine Umwandlung von Sauerstoff gekennzeichnet, welche durch die Zündung initiiert wird und bis zu der Beendigung des Koksausbrands anhält. Eine Diodenlaser gestützte Sauerstoffmessung bildet die Grundlage der Bestimmung des zeitlichen Verbrennungsverhaltens bei oxidierenden Bedingungen und wird durch Bilddokumentationen ergänzt. Die experimentellen Arbeiten fokussieren sich auf den Einfluss der Temperatur, der Sauerstoffkonzentration und der Feuchte von Holzproben mit unterschiedlichen Seitenverhältnissen. Die Untersuchungen berücksichtigen Partikel aus Eichen- und Fichtenholz, das sich grundlegend in den physikalisch-chemischen Eigenschaften unterscheidet.