Kraftwärme-Kopplung mit Heissluftturbine. Dietrich Vogel Verfahrenstechnik. Ausgangslage

Transkript

1 Kraftwärme-Kopplung mit Heissluftturbine Dietrich Vogel Verfahrenstechnik Ausgangslage Stromerzeugung aus Hackschnitzeln verschiedenste Technologien in Entwicklung Wirtschaftlichkeit extern gefeuerte Gasturbine Neuentwicklung der Schmid AG ORC Prozesse ab ca. 400 kwel, bzw. Dampfprozesse ab ca kwel Potential im kleinen Leistungsbereich mit naturbelassenen Waldhackschnitzeln Pilot- und Demonstrationsanlage in Eschlikon seit 2011 Leuchtturmprojekt Düdingen; IB Mai Fachtagung Holzenergie 2

2 Abgasrückführung 300 C 200 C / 4.2 bar 680 C / 4.1 bar Idealisierter Brayton Kreislauf Verbrennung Brennstoff 2 3 Kompressor Turbine 1 Frischluft 4 Abluft Fachtagung Holzenergie 3 Heissluftkreislauf der Schmid AG Frischluft 500 C 1.5 bar Turbolader Abgasturbine Turbogenerator Turbinen-Abluft 420 C Abgasaustritt 130 C H2O Abluft WT H2O Abluftaustritt 90 C Abgas-Luft Wärmetauscher UTSR Verbrennung 750 C Brennstoff Zuführung Fachtagung Holzenergie 4

3 Brennkammer auf Basis UTSR 1200 für naturbelassene Holzhackschnitzel Heissluftwärmeübertrager Fachtagung Holzenergie 5 Wärmeübertrager DESIGN Prüfung und Zertifizierung durch TÜV Süd nach der Druckgeräterichtlinie (Modul B1) HERSTELLUNG abgenommen durch TÜV nach PED (Modul G); CE Kennzeichnung Fachtagung Holzenergie 6

4 Turbogruppe Frischluft TG1 Turbogenerator Power Electronics PE1 Turbolader Turbinen-Abluft Schmid HLWT Turbogenerator TG2 Power Electronics PE Fachtagung Holzenergie 7 Turbogruppe TURBOLADER TURBOGENERATOR = ABGASTURBINE UMRICHTER Fachtagung Holzenergie 8

5 Die Schmid Steuerung Visualisierung

6 Dimensionen Höhe: Breite: Tiefe: 8 m 4 m 8 m Fachtagung Holzenergie 11 Einbauplan Heissluftturbine in Düdingen Fachtagung Holzenergie 12

7 Einbauplan Heissluftturbine in Düdingen Fachtagung Holzenergie 13 Einbauplan Heissluftturbine in Düdingen Fachtagung Holzenergie 14

8 Einbauplan Heissluftturbine in Düdingen Fachtagung Holzenergie 15 Einbauplan Heissluftturbine in Düdingen Fachtagung Holzenergie 16

9 Einbauplan Heissluftturbine in Düdingen Fachtagung Holzenergie 17 Technische Daten Brennkammer auf Basis Schmid Vorschubrost UTSR Brennstoff naturbelassene Holzhackschnitzel Wassergehalt Brennstoff 35-55% swärmeleistung 820 kw elektrische Leistung (brutto) kw elektrischer Eigenverbrauch 3-15 kw thermische Leistung 465 kw elektrischer Wirkungsgrad 13% thermischer Wirkungsgrad (mit Abluftnutzung) 63% Fachtagung Holzenergie 18

10 Randbedingungen und Betriebserfahrungen Arbeitsmediumist Umgebungsluft begrenztes thermisches Teillastverhalten Notbetrieb möglich wenn Turbine steht nutzbare Abluft mit C jährliche Reinigung des Wärmetauschers Überholung Turbolader und Turbine: alle h Inbetriebnahme Prototyp Eschlikon: November 2011 bisher gefahrene Stunden: > h und ca kwh Inbetriebnahme Projekt Düdingen: Mai Fachtagung Holzenergie 19 BFE-Leuchtturmprojekt Düdingen BFE-Leuchtturmprojekte sollen Energiestrategie 2050 als «gläserne Werkstatt» sichtbar und erlebbar machen Projektpartner sind Gemeinde Düdingen und Energieversorger Groupe E Fachanlass vor Ort wird im September durchgeführt. Anmeldung per Mail: event@schmid-energy.ch Projektinformationen siehe Fachtagung Holzenergie 20