biomassevergasung wiese tuhh (6.377 KB)

9.1. ANLAGENBESCHREIBUNG UND VERSUCHSDURCHFÜHRUNG
Zunächst wurde nur der Gegenstromvergasungsreaktor betrieben und das erzeugte Gas in einem
Kessel zur Nutzwärmeerzeugung verbrannt. Nachdem ausreichend Erfahrungen mit dem Betrieb
des Vergasungsreaktors vorlagen, wurde eine Gasaufbereitung errichtet und betrieben. Das
erzeugte und gereinigte Gas wurde weiterhin zur Wärmeerzeugung im Kessel verbrannt. Anfang
2000 wurde die Anlage um 2 Gasmotoren erweitert, die seitdem mit dem Reingas betrieben
werden. Nachdem 2002 eine Abwasseraufbereitung installiert wurde, in welcher die in der
Gasaufbereitung anfallenden, teerbeladenen Abwässer gereinigt werden, werden die Motoren
dauerhaft betrieben.
Anlagenbeschreibung
Das Fließbild des Gegenstrom-VHKW mit den wesentlichen Werten der geschlossenen Massenund
Energiebilanzen ist in Abbildung 9.10 dargestellt.
Im Gegenstromvergasungsreaktor werden Holzhackschnitzel mit einem Wassergehalt von bis
zu 50 %, welche dem Reaktor über Schnecken zugeführt werden, mit vorgewärmter, befeuchteter
Luft vergast. Am Vergasungsreaktorkopf wird das Rohgas mit 350 K abgezogen und im
Rohrbündelwärmetauscher WT1 auf 310 K abgekühlt. Das dabei ausfallende Kondensat wird
am Boden des Wärmetauschers abgezogen. Die mit dem Gasstrom mitgerissenen Tröpfchen
werden in einem nachgeschalteten, nassen Elektrofilter abgeschieden. Das erzeugte Reingas wird
in zwei motorischen BHKW mit einer elektrischen Leistung von je 750 kWel zur Strom- und
Wärmeerzeugung verbrannt. Das Motorabgas wird zur Vergasungsluftvorwärmung auf 493 K
und zur Nutzwärmeerzeugung verwendet (WT4 und WT6).
Das in der Gasaufbereitung abgeschiedene Kondensat besteht aus Wasser und Kohlenwasserstoffen.
Das Kondensat wird in einen Tank geführt, in dem sich aufgrund der unterschiedlichen
Dichte der abgeschiedenen Stoffe verschiedene Schichten ausbilden. Im oberen Teil des Tankes
sammeln sich Teere mit mehr als zehn Kohlenstoffatomen. Diese Teere sind aufgrund der
Vergasungsprozessführung auch bei Temperaturen um 273 K noch flüssig [52]. Daher können sie
aus dem Tank abgezogen, in einem weiteren Tank gespeichert und im Winter zur Nutzwärmeerzeugung
verbrannt werden.
Am Boden des Tanks wird eine Emulsion aus Wasser und CnHm-Verbindungen mit bis zu zehn
Kohlenstoffatomen abgepumpt und in der Abwasseraufbereitung thermisch nachbehandelt. Dabei
wird ein Großteil der im Kondensat vorhandenen Kohlenwasserstoffe zunächst in einem Separator
abgetrennt. Die verbleibende Emulsion wird unter Einkopplung von Motorabgaswärme erwärmt
(WT3), verdampft und einem Reaktor zugeführt. Die abgeschiedenen Kohlenwasserstoffe werden
bei 1070 K mit Luft in diesem Reaktor verbrannt. Durch die Vermischung der dabei entstehenden
Rauchgase mit dem im Reaktor vorhandenen Dampf stellt sich eine Temperatur von 1050 K ein.
Durch diese hohe Temperatur werden die noch im Reaktor vorhandenen Kohlenwasserstoffe
vollständig aufgespalten und zu CO2 und H2O oxidiert. Das den Reaktor verlassende Dampf-
CO2-Gemisch wird anschließend auf 346 K abgekühlt. Der kondensierte Wasserdampf wird
in die Kanalisation geleitet und das verbleibende Rauchgas an die Umgebung abgegeben. Die
bei der Kühlung anfallende Wärme wird zur Aufheizung des Motorabgases im Wärmetauscher
WT5 genutzt. Dabei wird dem Abgas mehr Wärmeleistung zugeführt, als zur Verdampfung der
Emulsion im Wärmetauscher WT3 ausgekoppelt wird.
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