Betrieb einer Mikrogasturbine mit Biogas

Größe: px

Ab Seite anzeigen:

Download "Betrieb einer Mikrogasturbine mit Biogas"

Inken Pfeiffer
vor 7 Jahren
Abrufe

1 Betrieb einer Mikrogasturbine mit Biogas FNR- Projekt: Bewilligungszeitraum: bis Projektkoordinator Dr.-Ing. Rolf Strenziok Projektmitarbeiter: Dipl. Ing. Tristan Vincent, Dipl. Ing. Tino Riebe 1

2 Gliederung Die Biogasanlage Die Gasaufbereitung Die Mikrogasturbine Feldtests Ausblick 2

3 Die Biogasanlage 3

4 Abb. Biogasanlage (input capacity of m³ year) 4

5 5

6 Abb. Biogasanlage in MV 6

7 Abb. Forschungscontainer der UNI Rostock auf dem Gelände der Biogasanlage 7

8 Abb. Biogasanlagenkapazität 8

9 Die Gasaufbereitung 9

10 CWD 2000 H i, H s, Wi, ρ H 2 S T Umg Filter Membranverdichter Kondensabscheider Flügelzellenverdichter Heizung Drossel Rückschlagventil Absperrventil Speicher Druckmessumformer T vk T vv T nk Abb. Biogasaufbereitung Container 1 T Ö p nv T nv Frequenzumrichter Schaltschrank 10

11 Abb. Übersicht zu der Anlage in Container 1 (Biogasaufbereitung) 11

12 Abb. Zellenverdichter links, zwei Membranverdichter rechts Rotary Vane Power consumption Gas volume flow Compression pressure VO7G 7.5 kw 73 m³/h Normal 5.5 bar Max. 10 bar Membrane E-ML Power consumption Gas volume flow Compression pressure 1.3 x 2 = 2.6 kw 14 x 2 = 28 m³/h Normal 5 bar Max. 6 bar 12

13 Gaszuführung zum Sensor zur Raumüberwachung Leckageüberwachung der Membranen Abb. Leckageüberwachung der Membranverdichter, links und rechts 13

14 Codensation Tank: summer vs. winter operation Temp. [ C] summer (s) winter (w) 0 10:00 11:00 12:00 13:00 time [h] T S before Tank T1 S after Tank T S Ambient T0 W before Tank T1 W after Tank T W Ambient Abb. Entfeuchtung des Rohgases 14

15 Die Mikrogasturbine 15

16 Heizmittel Abgas Frischgas Wärmeübertrager 3-Phasen-Wechselstrom Verdichter mechanische Kopplung Turbine G Generator Rekuperator Brennkammer Brennstoff Abb. Schematischer Aufbau der Mikrogasturbine (der WÜ ist vorhanden, war in Barth aber nicht im Einsatz) 16

17 Mikrogasturbine (1) Vom E-Netz G Schaltkasten(7) Vom Container 1 Gas- Regelstrecke dreiphasige Stromleitung Tür Durchflussmesser/-zähler zur MGT Schaltschrank der MGT(6) Schaltkasten(5) Gassensor(3) Messgrößen Abb. Schematischer Anlagenaufbau im Container 2 Gaswarngerät Gaswarngerät(2) Schaltkasten(4) PC el. Anschluss für Container 1 vom Gassensor in Container 1 zum Schaltkasten in Container 1 17

18 Weg der Verbrennungsluft: Tritt über den Generator (1) in die Mikroturbine ein und kühlt diesen, Luft im Radialverdichter (2) auf etwa 4 bar komprimiert, im Rekuperator (3) vorgewärmt, Brennkammer (4): Luft + Brennstoff wird gezündet, Verbrennungsgase werden in der Turbine (5) entspannt, treiben Verdichter und Generator an, Abgase in den Rekuperator (6), verlassen dann die Mikroturbine. Abb. Capstone C30 Micro Gas Turbine (MGT) 18

19 Abb. MGT im Container 19

20 Abb. 20

21 Feldtests Trial (Biogas plant) Compressor Trial period I Rotary Vane II Membrane I Biogas production and utilization association Ltd. Kühlung Salzhaff, Neubukow II Biogas plant Barth Ltd. 21

22 Biogas data 2006 CH4 Vol % Vol % CH Day CH4 Vol % Abb. Biogas Methangehalt 22

23 H 2 S in Biogas, Barth H2S [ppm] Day 2006 Hydrogen sulphide in raw gas Hyrogen sulphide in clean gas Abb. H2S- Gehalt im Biogas 23

24 Sulphur content in biogas 1000 ppm Frequent oil change necessary Corrosion problems Gas cooler blockages Abb. Schwefelkristalle im Rotary Vane compressor Öl 24

25 Abb. Biogasfilter nach ca. 200 Bh 25

26 water content in biogas Compressor pressure swinging Abb. Membrane gerissen, SS 26

27 Start up to 20 kw Engine speed Turbine Exit Temp Output Power Time [s] Engine Speed (x1000rpm) Turbine Exit Temp ( C) Output Power (kw) Abb. Start der MGT für den Dauertest 27

28 MGT Data p Compr., T beforeturbine, V Biogas, p beforeturbine, Pel., Engine speed x 1000 rpm., Turbine Exit Temp. x Hour Operation Test p Compr. bar T before Turbine C Pel kw Turbine Exit Temp. X 10 Engine speed x 1000 rpm Vgas Nm3/h Abb. Betriebsdaten der MGT bei Dauerbetrieb 28

29 Ausblick 50 Stück Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit 29

Ähnliche Dokumente

Luftaufnahme neu. Parkmöglichkeiten. Clemens-Brentano-Europa-Schule (GS) Lollar

Luftaufnahme neu. Parkmöglichkeiten. Clemens-Brentano-Europa-Schule (GS) Lollar Heizzentrale Luftaufnahme neu Gasturbine Parkmöglichkeiten Clemens-Brentano-Europa-Schule (GS) Lollar Heizungsschema GS Lollar, Heizungsschema neu Neue Kesselanlage Neue Kesselanlage: NT-Kessel 1.100 kw