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Ziel war die Entwicklung eines neuen Vormischbrennerkonzeptes für den Betrieb von Gasturbinen mit wasserstoffhaltigen Brennstoffen. Die Entwicklung einer solcher Technologie ist eine Voraussetzung für die verbesserte Wirtschaftlichkeit von Kombikraftwerke mit integrierter Vergasung zur Minderung der CO2-Emissionen durch Abscheidung des Kohlenstoffanteils aus dem Brenn gas vor der Verbrennung in der Gasturbine. Im Vorhaben wurden grundlegende Untersuchungen zur Brennstoff-Luft-Mischung in Drallbrennem mit Wasserstoffgasen, zum Einfluss von großen Brennstoffvolumenströmen auf die Brenneraerodynamik, sowie zu Brennersysteme mit Mehrfachbrennstoffen wie Synthese- und Erdgasen durchgeführt. Mithilfe detaillierter Simulationen und Strömungs- sowie Verbrennungsversuchen mit Labormodellen und den daraus gewonnenen Auslegungs- und Skalierungsregeln, wurde dann ein erster Prototyp eines Gasturbinenbrenners für wasserstoffhaltige Brennstoffe entwickelt und bei Maschinenbedingungen getestet.
Target of this investigation is the development of a new premix burner concept for gas turbine operation with hydrogen-rich fuels. The development of such a technology is a preondition to improve the economic feasibility of combined cycle power plants with integrated gasification, which allow to reduce CO2 emissions from power generation with carbon-based fuels by pre-combustion carbon capture. In the current project basic investigations were carried out on fuel-air mixing in swirl-stabilized burners with H2-rich fuels, on the influence of large fuel volume flows on burner aerodynamics, as well as on combustion systems for multi-fuel operation, e.g. for syngas and natural gas. Detailed simulations and model testing in flow and combustion rigs provided the basis for the determination of layout and scaling rules. These allowed the development of a first prototype of a gas turbine burner for H2-rich fuels, which was then tested at full engine conditions.