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Energiebilanz
A.1. BILANZEN DES CARBO-V-VHKW
Um das Carbo-V-VHKW energetisch beurteilen zu können, werden die Energiebilanzen sowohl
des zweistufigen Vergasungsreaktors (NTV und HTV) als auch der gesamten Anlage geschlossen.
Der Heizwert der Biomasse mit einem Wassergehalt von 4,7 % betrug 17200,2 kJ/kg. Im NTV
wurde mit dem Pyrolysekoks (33,0 kg/h) mit einem Aschegehalt von 10 % und einem Heizwert
von 32601 kJ/kg eine Leistung von 298,8 kW umgesetzt. Der Heizwert bzw. die Leistung des dem
HTV zugeführten Pyrolysekokses mit einem Aschegehalt von 24 % betrug 27448,2 kJ/kg bzw.
192,9 kW.
Der im Gewebefilter abgeschiedene Flugstaub und der gemahlene Pyrolysekoks wurden mit
Reingas in die Brennkammer des HTV geführt. Auch wurde zur Umlenkung des im HTV
erzeugten Gases am Boden des HTV und zur Kühlung der Brennkammer Reingas eingesetzt.
Bei der Kühlung der Brennkammerwände wurden 57,1 kW Wärme an die Umgebung abgeführt.
An der Oberfläche der Brennkammer und des HTV entstanden zusätzliche Abstrahlungsverluste
von 20 kW bzw. 25 kW. Die geschmolzene Schlacke tropfte aus der Brennkammer in das
wassergefüllte Schlackebad am Boden des HTV, wo sie erstarrte. Aus der Schlackemenge und
der Schmelztemperatur von 1470 K berechnet sich der dabei entstehende Wärmeverlust zu 1,7 kW.
Die dem NTV und HTV zu- und abgeführten Leistungen sind in Tabelle A.2 aufgelistet.
Tabelle A.2: Energiebilanz des zweistufigen Carbo-V-Vergasungsreaktors
Stoff Massenstrom Leistung
Zugeführte Leistungen
Biomasse 175,0 kg/h 836,1 kW
Vergasungsluft NTV 57,3 kg/h 12,2 kW
Pyrolysekoks in HTV 25,3 kg/h 192,9 kW
Fördergas Staub 25,5 kg/h 31,0 kW
BK-Hinterspülung 16,2 kg/h 19,7 kW
Fördergas Koks 30,9 kg/h 37,5 kW
Reingas Umlenkung 40,8 kg/h 49,5 kW
Summe – 1178,9 kW
Abgeführte Leistungen
Rohgas bei 1070 K 561,8 kg/h 774,5 kW
Pyrolysekoks aus NTV 33 kg/h 298,8 kW
BK-Kühlung – 57,1 kW
Verlust NTV – 10,0 kW
Verlust BK – 20,0 kW
Verlust HTV – 25,0 kW
Schlackekühlung 2 kg/h 1,7 kW
Summe – 1187,1 kW
Abweichung – 0,7%
Die Abweichungen zwischen der dem Carbo-V-Vergasungsreaktor zu- und abgeführten Leistungen
betragen | ˙ Qzu, V R − ˙ Qab, V )/ ˙ Qzu, V |=0,7% (Tabelle A.2).
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