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Verbrennungsrechnung - Feste Brennstoffe

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Die Grundlage einer Verbrennungsrechnung bilden die Reaktionen der Einzelbestandteile eines Brennstoffs.

Bei festen und flüssigen Brennstoffen (Biomasse, Koks, Kohle, Öl, Ethanol, Kerosin,…) wird die Zusammensetzung als so genannte Elementaranalyse in Masseanteilen [kg/kg] angegeben. Die Einheit kg/kg (Masse Element / Gesamtmasse) kann auch als relativer Anteil in Prozent verstanden werden.

C         Kohlenstoffgehalt 
H         Wasserstoffgehalt
S         Schwefelgehalt
O         Sauerstoffgehalt
N         Stickstoffgehalt
W        Wassergehalt
A         Aschegehalt

Von diesen Bestandteilen tragen nur Kohlenstoff (C), Wasserstoff (H) und Schwefel (S) durch die Reaktion mit Sauerstoff (O) zum Verbrennungsvorgang bei. Kohlenstoff (C) oder Wasserstoff (H) werden in Gegenwart von Sauerstoff (O2) unter Energiefreisetzung zu Kohlenstoffdioxid (CO2) oder Wasser (H2O) oxidiert. Kommt es zu einer vollständigen Oxidation sämtlicher oxidierbarer Bestandteile des Brennstoffs, spricht man von vollständiger Verbrennung. Der Aschegehalt (A) umfasst alle festen, nichtbrennbaren Bestandteile eines Brennstoffs. In der Asche sind diejenigen festen Rückstände erfasst, die nicht mit Sauerstoff reagieren können, wie Quarz u. a..

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firecalc bietet die Möglichkeit Brennstoffberechnungen durchzuführen und für eine Hauptberechnung abzuspeichern, wenn keine detaillierte Brennstoffanalyse vorliegt. Lediglich der Wassergehalt des Brennstoffs muss bekannt sein, oder kann für eine erste Annäherung abgeschätzt werden.

Für folgende feste Brennstoffe sind in der Datenbank von firecalc Analysen hinterlegt:

  • Fichte
  • Buche
  • Lärche
  • Tanne
  • Eiche
  • Esche
  • Föhre
  • Pappel
  • Holzbriketts
  • Braunkohle
  • Anthrazit

Die Analysen stammen aus der Fachliteratur. Nach Eingabe des ermittelten oder für erste abschätzende Rechnungen eingegebenen Wassergehalts des Brennstoffs können der untere Heizwert und die brennstoffbezogenen stöchiometrischen Abgasbestandteile bei der Verbrennung berechnet werden.

Weiterhin kann abschätzend anhand der Brennstoffzusammensetzung der obere und untere Heizwert berechnet werden.

Alle eingegebenen Brennstoffe lassen sich in die interne Datenbank sprichern, exportieren für die Verwednung von firecalc auf einem anderen PC.

Weiterhin sind umfangreiche Exportmöglichkeiten ins MS-Word-Format, rtf-Format, pdf-Format oder txt-Format möglich.

Die Eingabedaten und Ergebnisse können selbstversändlich ausgedruckt werden.

Berechnung der Verbrennungskennwerte mit firecalc

firecalc berechnet aus der Elementaranalyse des Brennstoffs folgende für die weitere Berechnung im Hauptformular benötigten Brennstoffkennwerte (stöchiometrische Berechnung):


Wert Erläuterung
CO2max          
maximaler Kohlendioxidgehalt im trockenen Abgas für den jeweiligen Brennstoff in Volumenprozent
Volumen CO2 Volumen Kohlenstoffdioxid im Abgas
Volumen SO2 Volumen Schwefeldioxid im Abgas
VA min trock. minimales trockenes Abgasvolumen bei stöchiometrischer Verbrennung
Volumen N Volumen Stickstoff im Abgas
O Min Der zur Verbrennung von festen (und flüssigen) Brennstoffen erforderliche minimale (stöchiometrische) Sauerstoffbedarf.
SO2 max maximaler Schwefeldioxidgehalt im trockenen Abgas für den jeweiligen Brennstoff in Volumenprozent
VA min feucht minimales feuchtes Abgasvolumen. Die feuchte Mindestrauchgasmenge ergibt sich bei theoretischer Verbrennung mit der stöchiometrischen Luftmenge
Volumen W minimales Wasserdampfvolumen im Abgas bei stöchiometrischer Verbrennung
Lmin minimaler Luftbedarf für stöchiometrische Verbrennung. Der Mindestluftbedarf Lmin ist die feuchte Luftmenge in Nm³ Verbrennungsluft pro kg Brennstoff, die theoretisch zur vollständigen Verbrennung gerade ausreicht. Der Sauerstoffgehalt der Luft wird mit 20,95% angenommen

 

 

Umfangreiches Handbuch

handbuch_firecalcUmfangreiche Unterstützung bei der Bedienung von firecalc bieten ein über 200 Seiten starkes Handbuch als pdf-Datei.

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Hilfesystem

Hilfesystem firecalcUmfangreiche Unterstützung bei der Bedienung von firecalc bieten ein detailliertes Hilfesystem (html-Dateien).

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Regelmäßige Updates

Update firecalcRegelmäßige Updates sichern die Funktionalität auch auf neuen Betriebsystemen.

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