biomassevergasung wiese tuhh (6.377 KB)

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KAPITEL 10. OPTIMIERTE VHKW Vergasungsluft Zweistufiger Vergaser Brennkammer 1370 K Koksbett Bettasche Gas Wasser Luft Rauchgas Öl Rohgas 1070 K Pyrolyse 583 K Biomasse 5541,7 kW 2100 kg/h Trocknung 563 K Luvo Dampf 1 bar, 520 K 505 K P = 2071,4 kW el BHKW WT 1 � Q N 390 K Gewebefilter WT 2 � Q N Abbildung 10.3: Fließbild des optimierten Viking-VHKW 110 Kondensat Flugasche Gaspuffer � Q N 320 K 393 K WT 3 WT 4
10.2. OPTIMIERTE VERFAHRENSKONZEPTE Tabelle 10.2: Gemessene und berechnete Parameter und Kennzahlen der Versuchsanlage und des optimierten Viking-VHKW Wert Versuchsanlage Optimiertes Viking-VHKW Biomassestrom 22,0 kg/h 2100 kg/h Biomasseleistung 68,4 kW 5541,7 kW Vergasungsluft 20,5 kg/h 1730,0 kg/h Verbrennungsluft 122,4 kg/h 13984,5 kg/h Rohgasaustrittstemperatur 940 K 1070 K Rohgastemperatur nach WT1 bzw. nach Pyrolyse 870 K 583 K Rohgastemperatur nach LuVo 690 K 505 K Lufttemperatur nach LuVo 860 K 563 K ˙QGaskühler 7,9 kW 243,9 kW Abwassermassenstrom 4,7 kg/h 340,5 kg/h Abgastemperatur n. Motor 870 K 710 K Abgastemperatur Schornstein 380 K 393 K Pel,Brutto 16,8 kW 2071,4 kW ˙QN 30,9 kW 2673,8 kW ˙¯QN — 1897,9 kW ηel,Brutto = ¯ηel, Brutto 24,6 % 37,4 % ω 69,7 % 85,6 % ¯ω — 71,6 % σ 54,4 % 77,5 % ¯σ — 109,1 % ηGas 83,2 % 92,1 % ɛGas 93,3 % 100,9 % θGA 9,3 % 5,3 % Die elektrische Bruttoleistung von Pel,Brutto = 2071,4 kW wird mit einem elektrischer Bruttowirkungsgrad von ηel, Brutto = 37,4 % erzeugt, sodass im Vergleich zur Versuchsanlage ein um 12,8 %-Punkte höherer elektrischer Bruttowirkungsgrad erreicht wird. Der Grund dafür ist, dass im optimierten VHKW ein auf Schwachgas optimiertes BHKW betrieben wird. In diesem Aggregat werden 37 % der mit dem Reingas zugeführten Gasleistung in elektrische Leistung umgewandelt. In der Versuchsanlage der DTU beträgt der elektrische Wirkungsgrad des BHKW (Pel/( ˙mRein · HuRein)) nur 26,4 %. Auch wird im optimierten Viking-VHKW eine um 7,6 %-Punkte höhere Effizienz der Vergasung erreicht, sodass bezogen auf die eingesetzte Biomasseleistung dem BHKW eine höhere Reingasleistung zugeführt wird. Zusätzlich zur erzeugten elektrischen Leistung wird eine Nutzwärmeleistung von ˙QN = 2673,8 kW erzeugt und damit ein Brennstoffausnutzungsgrad von ω = 85,6 % erreicht. Dieser liegt um 15,9 %-Punkte über dem der Versuchsanlage, da im Gegensatz zur Versuchsanlage die Kühlwasserwärme des BHKW nicht an die Umgebung abgeführt sondern zur Nutzwärmeerzeugung verwendet wird. Durch die Nutzung von Rohgaswärme anstatt von Abgaswärme zur Beheizung der Pyrolyseschnecke wird im optimierten Viking-VHKW ein um 8,9 %-Punkte höherer Wirkungsgrad 111
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Energetische, exergetische und öko
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Vorwort Die vorliegende Arbeit ents
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INHALTSVERZEICHNIS 9 Messungen an V
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FORMELZEICHEN UND INDIZES Lateinisc
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FORMELZEICHEN UND INDIZES N Nutzwä
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Kapitel 2 Stand der Wissenschaft Da
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KAPITEL 2. STAND DER WISSENSCHAFT E
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Kapitel 3 Ziel der Arbeit Die vorli
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Kapitel 4 Beschreibung eines Vergas
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Kapitel 5 Stand der Technik 5.1 Üb
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Seite 142 und 143: Kapitel 11 Bewertung der optimierte
Seite 144 und 145: KAPITEL 11. BEWERTUNG DER OPTIMIERT
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KAPITEL 11. BEWERTUNG DER OPTIMIERT
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KAPITEL 12. ZUSAMMENFASSUNG chende
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ANHANG B. BIOMASSE-DAMPFHEIZKRAFTWE
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Anhang C Investitionsaufwand der op
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ANHANG C. INVESTITIONSAUFWAND DER O
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ANHANG D. SPEZIFISCHE EXERGIEKOSTEN
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Curriculum Vitae Persönliche Daten
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