biomassevergasung wiese tuhh (6.377 KB)

KAPITEL 10. OPTIMIERTE VHKW
Kennzahlen des optimierten Carbo-V-VHKW
Die wichtigsten Parameter und Kennzahlen des in Abbildung 10.2 dargestellten energetisch
und ökonomisch optimierten Carbo-V-VHKW sind in Tabelle 10.1 aufgeführt und den in der
bestehenden Versuchsanlage erreichten Werten gegenübergestellt.
Tabelle 10.1: Gemessene und berechnete Parameter und Kennzahlen der Versuchsanlage und eines
optimierten Carbo-V-VHKW
Wert Versuchsanlage optimiertes Carbo-V-VHKW
Massenstrom Biomasse 175 kg/h 10000 kg/h
Biomasseleistung 836,1 kW 26388,9 kW
Erdgas – 137,0 kg/h
Erdgasleistung – 1903,3 kW
Vergasungsluft 57,3 kg/h 15060 kg/h
Verbrennungsluft BHKW nicht betrieben 49564 kg/h
Rohgasaustrittstemperatur 1070 K 1193 K
Rohgastemperatur vor Wäsche 440 K 444 K
Reingastemperatur nach Wäsche 284 K 310 K
Lufttemperatur nach LuVo nicht betrieben 770 K
Abwassermassenstrom 146,7 kg/h 1341,6 kg/h
Abgastemperatur n. Motor nicht betrieben 730 K
Abgastemperatur Schornstein nicht betrieben 393 K
Pel,Brutto nicht betrieben 10669,5 kW
˙QN nicht betrieben 3499,1 kW
˙¯QN nicht betrieben 2484,0 kW
ηel,Brutto = ¯ηel, Brutto nicht betrieben 37,7 %
ω nicht betrieben 50,1 %
¯ω nicht betrieben 46,5 %
σ nicht betrieben 304,9 %
¯σ nicht betrieben 429,5 %
ηGas 48,7 % 70,3 %
ɛGas 48,7 % 74,2 %
θGA 29,8 % 25,2 %
Das optimierte Carbo-V-VHKW erreicht einen elektrischen Bruttowirkungsgrad von
ηel, Brutto = 37,7 %. Obwohl nur 74,2 % der zugeführten Biomasse- und Erdgasleistung im
Reingas chemisch gebunden werden, kann durch die zusätzlich zum Gasmotor betriebene
Dampfkraftanlage, in welcher die in der Anlage anfallende Abwärme zur Stromerzeugung
genutzt wird, dieser hohe elektrische Wirkungsgrad erreicht werden. Auf diese Weise wird im
BHKW eine elektrische Leistung von Pel,BHKW = 7775,8 kW und in der Dampfkraftanlage von
Pel,D = 2893,7 kW erzeugt.
Nutzwärme wird beim Betrieb des optimierten Carbo-V-VHKW ausschließlich aus den Kühlkreisläufen
der BHKW ausgekoppelt. Weitere in der Anlage ausgekoppelte Wärmeleistungen
werden zur Vergasungsluftvorwärmung, zur Trocknung der Biomasse und zur Stromerzeugung
in der im Kondensationsbetrieb gefahrenen Dampfkraftanlage genutzt. Daher erreicht das
Carbo-V-VHKW einen Brennstoffausnutzungsgrad von nur ω = 50,1 %, der um 12,4 %-Punkte
106