Hochdruck Brennkammer Prüfstand 4



Am  HBK4 werden vor allem Vollastversuche für Verbrennungssysteme aus stationären Gasturbinen durchgeführt. Die Brenner der größten Gasturbine der Welt wurden hin diesem Prüfstand getestet. Alle Versorgungssysteme für Luft, Brennstoff und Kühlwasser sowie das Drosselventil und der Abgasschalldämpfer sind für hohe Versuchslasten ausgelegt. Neben einem Emissionsmesssystem nach dem neuesten Stand der Technik stehen sowohl ein Temperatur- als auch ein Druckmesssystem zur Verfügung.

Technische Daten:

Maximale thermische Last    65 MW
Luftversorgung  
   Massentrom bis zu 45 kg/s
   Druck bis 40 bar
 Temperatur bis zu 700°C
Brennstoffversorgung  
 
  • Flüssige Brennstoffe (Kerosin, Heizöl, Sonderbrennstoffe)
  • Erdgas (H-Gas und L-Gas)
  • Synthesegas (variable Mischung aus H2, CO, CO2, CH4 und weiteren Komponenten)
Kühlwasserversorgung  
   
  • Druckbehälter
  • Heissgasteile
  • Abgassonden
Um den Verdichter der realen Maschine zu simulieren, wird über zwischengekühlte Hochdruckverdichter Luft bereitgestellt. Diese wird in erdgasbefeuerten Lufterhitzern vorgewärmt und dem Versuchsaufbau zugeführt. Der jeweils benötigte Brennstoff wird in die Brennkammer geleitet und der Abgasmassenstrom über einen Abgaskamin abgegeben. Um den Druckabfall über die Turbine der realen Maschine zu simulieren, wird ein hydraulisch betriebenes Drosselventil verwendet (welches exklusiv für das DLR entwickelt wurde.

Um die volle Brennstoffflexibilität zu gewährleisten, ist der HBK4 an die Erdgasanlage (für H-Gas und L-Gas), die Flüssigbrennstoffanlage (für Kerosin, Heizöl und jeden verfügbaren flüssigen Brennstoff) und die Synthesegasanlage angeschlossen. Die Synthesegasanlage wurde entwickelt, um den Brenner mit jeder denkbaren Brennstoffzusammensetzung zu versorgen. Die Zusammensetzung (bestehend unter anderem aus H2, CO, N2, CH4, CO2, C3H8, C2H6, C4H10) kann im laufenden Betrieb angepasst werden um  Fackelgas, Grubengas, Deponiegas oder jedes andere Restgas zu simulieren.

Der Versuchsaufbau wird darüber hinaus  mit Kühlwasser für das Druckgehäuse, die Heissgasteile und die Abgassonden versorgt. Falls erforderlich sind auch Einspritzkühlwasser und Emulsionswasser (für flüssige Brennstoffe) verfügbar.

 


Kontakt
Hasan Özbey
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Institut für Antriebstechnik
, Brennkammertest
Tel: +49 2203 601-2128

E-Mail: Hasan.Oezbey@dlr.de
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