biomassevergasung wiese tuhh (6.377 KB)
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9.2. VERSUCHSAUSWERTUNG<br />
jedoch noch nicht realisiert und erprobt worden ist, wird sie nicht in das Simulationsmodell des<br />
optimierten Gegenstrom-VHKW integriert.<br />
Exergetische Effizienz der Vergasung<br />
Beim Carbo-V-VHKW und beim FICFB-VHKW wird keine Exergie aus der Funktionsgruppe<br />
der Stromerzeugung zurück in den Vergasungsreaktor geführt, sodass die Effizienz der Vergasung χ Gas<br />
dem Wirkungsgrad der Vergasung ζGas entspricht. Bei beiden Anlagen könnte die exergetische<br />
Effizienz der Vergasung durch Rückführung von Prozesswärme zur Trocknung der Biomasse<br />
deutlich angehoben werden, sodass diese Maßnahme in optimierten Anlagen realisiert werden<br />
sollte.<br />
Im Gegenstrom-VHKW in Harbøore werden bei der Vergasungsluftvorwärmung auf 440 K<br />
15,0 kW Exergie aus dem Abgas ausgekoppelt, sodass die exergetische Effizienz der Vergasung<br />
mit χ Gas = 64,6 % geringfügig über dem Wirkungsgrad der Vergasung von ζGas = 63,7 % liegt.<br />
Neben der bereits diskutierten Rückführung der schweren Teere existieren keine weiteren<br />
Möglichkeiten, die exergetische Effizienz der Vergasung χ Gasanzuheben.<br />
Die höchste exergetische Effizienz der Vergasung von χ Gas = 80,3 % wird im Viking-VHKW<br />
erreicht, da zusätzlich zur aus dem Rohgas ausgekoppelten Exergie 10,4 kW Exergie aus dem<br />
Abgas des BHKW ausgekoppelt und sowohl zur Deckung des Wärmebedarfs der endothermen<br />
Pyrolysereaktionen als auch für die Trocknung der Biomasse verwendet werden. Daher übersteigt<br />
die Effizienz der Vergasungχ Gasden Wirkungsgrad der Vergasung ζGas um 9,6 %-Punkte. Durch<br />
den Einsatz von Biomasse mit einem höheren Wassergehalt könnte noch mehr Abgasexergie<br />
zur Trocknung der Biomasse verwendet werden, sodass die Effizienz der Vergasung weiter<br />
angehoben würde.<br />
Die in diesem Kapitel ermittelten Kennzahlen sind nicht repräsentativ für energetisch und<br />
exergetisch optimierte Anlagen. Die vier Anlagen, an denen Messungen durchgeführt worden<br />
sind, dienen zur Erprobung der Technologie und zur Untersuchung des Langzeitverhaltens der<br />
Aggregate. Um diese Anlagen dennoch energetisch und exergetisch mit Dampfkraftwerken, die<br />
den heutigen Stand der Technik bei der gekoppelten Strom- und Wärmeerzeugung aus Biomasse<br />
darstellen, vergleichen zu können, werden aufbauend auf den Messergebnissen Simulationsmodelle<br />
von optimierten Anlagen aufgestellt. Die aufgezeigten Optimierungsmöglichkeiten werden<br />
in diese Modelle integriert.<br />
9.2.4 Reingasqualität<br />
Das in den Vergasungsheizkraftwerken erzeugte Reingas wird zum Erreichen hoher elektrischer<br />
Wirkungsgrade in Gasmotoren verbrannt. Dabei müssen für einen stabilen und dauerhaften<br />
Betrieb die in Kapitel 4.3 aufgeführten Anforderungen an die Reingasqualität eingehalten<br />
werden. In Tabelle 9.3 sind diese Qualitätsanforderungen den bei den Messungen ermittelten<br />
Werten gegenübergestellt.<br />
1 Die laminare Flammengeschwindigkeit wird für ein Reingas/Luftgemisch mit einem Luftüberschuss von λ=2<br />
angegeben.<br />
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