Capstone MicroTurbine
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- Til Schulz
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1 1 Capstone MicroTurbine Dipl.-Ing. Marcus Mehlkopf Herzogenrath Herzogenrath, 01. Dezember 2015
2 2 (EPS) Gründung im April 2004 als Spin-Off der Fachhochschule Aachen Deutschlandweiter Distributor und autorisierter Service-Provider für fossil befeuerte Capstone MicroTurbinen Leistungen von EPS Wirtschaftlichkeitsbetrachtung zur KWK Technik Anlagenprojektierung und Planung Kundenspezifische Auslegung der Peripherie Schalt-/ Steuerschränke inkl. MSR Wärmetauscher Gasregelstrecken und Verdichter Wartung und Service inkl. Vollwartungsverträge
3 3 Definition und Ursprung von Mikrogasturbinen (MGT) Als Mikrogasturbinen werden im allgemeinen kleine schnelllaufende Gasturbinen bis zu einer elektr. Leistung von 250 kw bezeichnet. Es sind Einwellen-Turbinen mit einstufigem Radialverdichter sowie radialer Arbeitsturbine. Der Permanentmagnet des Generators ist ebenfalls fest auf dieser Welle aufgebracht. Die Grundentwicklung der Mikrogasturbine fand in den 90er Jahren durch Förderung mit Militärgeldern in den USA statt. Ursprüngliches Ziel war es, einen leicht portablen, effizienten und zuverlässigen Stromerzeuger zu entwickeln.
4 4 Produktpalette Capstone Mikrogasturbinen C30 Erdgas / LPG /Biogas C30 Diesel / Kerosine C65 Erdgas / LPG / Biogas C65 Diesel /Kerosin C200 Erdgas / Biogas / Diesel C600 - C800 - C1000 Neue Produkte C600 C ft (ca.9m) Containeranlagen
5 Mikrogasturbine C200 - C C200 C600 C800- C1000
6 6 Technische Daten C30 C50 C65 C200 C600* C800* C1000* Elektr. Leistung 27kW 50kW 61kW 200kW 600kW 800kW 1000kW Therm. Leistung (WT) 68kW 110kW 126kW 295kW 860kW 1.150kW 1.440kW Elektr. Wirkungsgrad 24% 26% 27% 31% 33% 33% 33% Gesamtwirkungsgrad 83% 83% 83% 80% 81% 81% 81% Brennstoffeinsatz (Hu) 115kW 192kW 224kW 606kW 1.818KW 2.424kW 3.030kW Abgastemperatur 275 C 294 C 309 C 280 C 275 C 275 C 275 C Abgasleistung 80KW 140kW 148kW 395kW 1.170KW 1.560kW 1.950kW * Werte sind bezogen auf Hochdruck-Version
7 Besonderheiten der MGT-Technologie 7 Einzigartige Luftlagertechnologie (96.000rpm) Elektronisches Getriebe (Wechselrichter) Rekuperiert Inselbetriebsfähigkeit (optional) Geringe Abgasemissionen (NO x < 30 mg/m 3 ) Geringe Wartungskosten Kompakte Bauweise, geringes Gewicht Abgastemperaturen um die 300 C (ideal für KWK u. Trocknung) 100% modulierbar mit sehr gutem Teilllastverhalten Verschieden Brennstoffe einsetzbar (Erdgas, Flüssiggas, Fackelgas, Klärgas, Kerosin und Heizöl)
8 Anbindungsmöglichkeiten der MGT 8 Direkte Abgasnutzung (z.b. für Trocknungsanlagen) Warm- und Heißwassererzeugung über Abgaswärmetauscher (z.b. Wärmenetze; Krankenhäuser; Schwimmbäder) Kälte über Absorptionskältemaschinen ( z.b. Industrie; Bürokomplexe) Dampferzeugung (z.b. Wäschereien); optional mit Kanalbrenner Thermölkreisläufe (z.b. für Hochtemperaturanwendungen)
9 Schnittbild Capstone C65 9
10 Aufbauschema und Arbeitsparameter 10 Quelle: Capstone Turbine
11 11
12 Elektrischer Wirkungsgrad C
13 Gasturbinen-Vergleich bis 5MWel Solar Turbines Mercury Capstone C200 Capstone C1000 Capstone C1000 Capstone C1000 Electr rical Efficiency (%) Elliott TA100R Ingersol Rand MT250 General Electric GE5-1 Siemens SGT-100 Solar Turbines Centaur 50 Rolls Royce 501-KB7S Solar Turbines Centaur 40 Kawasaki GPB60D OPRA Turbines OP16-3B Rolls Royce 501-KB5S (DLE) Solar Turbines Saturn 20 Kawasaki GPB15D Kawasaki GPB30D Dresser-Rand KG2-3E Dresser-Rand KG2-3C Power Output (MW)
14 Typischer Aufbau MGT Warmwasser 14
15 Einsatzgebiete der MGT 15 Erdgas-Anlagen Nah- und Fernwärmenetze Wohnkomplexe (> 30 WE) Krankenhäuser; Altenheime Büro und Verwaltungsgebäude Hotel- und Freizeitanlagen Produzierendes Gewerbe KMU Trocknungsanlagen Sondergase Biogase Klärgas Deponiegas
16 HEW Stadtwerke Hof 16 Anlage: C30 MicroTurbine (68kWth) Betreiber: HEW (St.-Werke Hof) Inbetriebnahme: März 2005 Einsatzort: Gasreduzierstation Betriebsstunden im Jahr: >8.500Bst Wirkungsgrad 95%; 30 C Vorlauf Regelbereich zwischen 5 und 30kW
17 Krankenhaus Prüm 17 Anlage: C65 MicroTurbine (126kWth) Betreiber: Caritasverband Inbetriebnahme: Oktober 2006 Einsatzort: Krankenhaus Prüm Betriebsstunden im Jahr: >8.000 Bst.
18 Überlandwerke Fulda 18 Anlage: 2xC65 MicroTurbine (je 126kWth) Betreiber: SynEnergie GmbH Inbetriebnahme: Dezember 2007 Einsatzort: Nahwärmenetz Werkgelände Betriebsstunden im Jahr: >5.500 Bst
19 SWK Schotterwerke Munderkingen 19 Anlage: C200 Erdgas Betreiber: SWK Schotterwerke Inbetriebnahme: Dezember 2009 Einsatzfall: Mit einer Temperatur von 280 C wird die Verbrennungsluft direkt zur Kalktrocknung genutzt. Capstone MicroTurbine
20 Metro C&C in Schwelm 20 Anlage: C800 Betreiber: Metro MEM Inbetriebnahme: Okt Einsatzfall: KWK-K Betriebsstunden: >7.500/a Capstone MicroTurbine
21 Gerolsteiner Brunnen in Gerolstein Deutschlandweit erste C1000 (mit doppelstufigem WT) 21 Capstone MicroTurbine
22 Anlagenliste 22 E-quad Power Systems GmbH - Aachen EfA GmbH - Leipzig Microturbine Süd GmbH - München
23 23
24 24 Zusammenfassung der Vorteile Luftlagerung > keine Schmier- und Kühlmittel Kompakte Bauweise, geringes Gewicht, 100% Regelbar 100% Modulierbarkeit bei sehr guten Teillastverhalten Geringer Einfluss bei wechselnden Energiegehalten des Brennstoffs (vorteilhaft für den Einsatz von Biogasen) Hoher Gesamtwirkungsgrad, bis zu 94% je nach Rücklauftemperatur Geringe Schadstoffemissionen Geringe Wartungskosten durch Ölfreiheit der Turbine (nur Capstone) Im Inselbetrieb einsetzbar Abgastemperaturen ideale nutzbar für Kraft-Wärme-(Kälte)-Kopplung und für direkt Abgasnutzung (Trocknung)
25 25 Nachteile gegenüber anderen KWK-Anlagen Höhere Investitionskosten als neue BHKW-Motoren (10-15%) Größere Anlagenstückzahlen würde dies verbessern Geringerer elektrischer Wirkungsgrad bei Volllast als moderne Motor- BHKWs Gesamtwirkungsgrad als BHKW Motor; vor allem bei Teilllast Bestehende Innovations- Hemmnisse beim Kunden..Referenzkunden mit positiven Betriebserfahrungen
26 Referenzen
27 27 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Dipl.- Ing. Marcus Mehlkopf Nordstern-Park 17a Internet: Tel.: +49-(0) Fax.: Capstone MikroTurbine Herzogenrath +49-(0)
Capstone MicroTurbine
1 Capstone MicroTurbine Dipl.-Ing. Marcus Mehlkopf 52134 Herzogenrath www.microturbine.de Berlin, September 2009 2 (EPS) Gründung im April 2004 als Spin-Off der Fachhochschule Aachen Deutschlandweiter
Capstone MicroTurbine
1 Capstone MicroTurbine Dipl. Ing. Wirt. Bernhard Peters 52134 Herzogenrath www.microturbine.de Dezentrale Energie Enschede, den 20. Mai 2010 2 E-quad Power Systems (EPS) Gründung im April 2004 als Spin-Off
Dipl.-Ing. Marcus Mehlkopf E-quad Power Systems GmbH Nordstern-Park 17a Herzogenrath
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