biomassevergasung wiese tuhh (6.377 KB)

KAPITEL 11. BEWERTUNG DER OPTIMIERTEN VHKW
100%
80%
60%
40%
20%
0%
ζ Gas
χ Gas
Carbo-V- Viking- FICFB- Gegenstrom-
Vergasungsheizkraftwerk
Abbildung 11.6: Exergetischer Wirkungsgrad der Vergasung ζGas und Effizienz der Vergasung
χGas
gebunden [77]. Diese werden in der Gasaufbereitung abgeschieden und zur Nutzwärmeerzeugung
bzw. in der Abwasseraufbereitung verbrannt und nicht zurück in den Vergasungsreaktor geführt.
Mit den zusätzlich im Vergasungsreaktor und in der Gasaufbereitung entstehenden Exergieverlusten
wird ein exergetischer Wirkungsgrad der Vergasung von ζGas = 63,5 % erreicht. Eine deutliche
Anhebung dieses Wirkungsgrades ist nur durch die Rückführung der schweren Teere, in denen
12,1 % der Exergie der Biomasse gebunden sind, in den Vergasungsreaktor möglich. Damit kann,
selbst wenn dies zukünftig realisiert würde, jedoch nicht der exergetische Wirkungsgrad der
Vergasung des Viking-VHKW von 81,2 % erreicht werden.
Beim FICFB-VHKW beträgt der exergetische Wirkungsgrad der Vergasung ζGas = 62,2 %,
da durch die Verbrennung des Kokses, der aus dem Vergasungsreaktor abgezogen und der
Brennkammer zur Wiederaufheizung des Bettmaterials zugeführt wird, nur 80,3 % der Exergie
der Biomasse, des RME und der zur Trocknung der Biomasse aus dem Abgas ausgekoppelten
Exergie im Reingas gebunden werden. 12,3 % der Rohgasexergie werden in der anschließenden
Rohgaskühlung aus dem Rohgas ausgekoppelt und der ORC-Anlage zugeführt. Weitere 10,2 %
der Rohgasexergie werden in der Gaswäsche als Teer aus dem Rohgas ausgekoppelt bzw. bei der
Rückkühlung des Waschmediums an die Umgebung abgeführt. Wie in Kapitel 11.1.2 beschrieben,
könnte auch Rohgaswärme zur Trocknung der Biomasse verwendet und auf diese Weise der
exergetische Wirkungsgrad der Vergasung angehoben werden. Dabei ist jedoch wie auch beim
energetischen Wirkungsgrad der Vergasung keine Anhebung des elektrischen Wirkungsgrades zu
erwarten.
Der exergetische Wirkungsgrad der Vergasung des Viking-VHKW übersteigt mit ζGas = 81,2 %
den des FICFB-VHKW um 19,0 %-Punkte. Nach jetzigem Wissenstand scheint es nicht möglich
zu sein, den Wirkungsgrad der Vergasung des FICFB-VHKW auf ein ähnlich hohes Niveau
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