Dezentrale Kraft-Waerme-Kopplung mit Biomassefeuerung und Heissluftturbine. 1 Stufe: Machbarkeitsstudie. T. A: Fachbericht

Abstract

The cogeneration process with biomass fuel and hot-air turbine is a topping cycle whose quality is influenced decisively by the bottoming cycle of waste heat recovery. It is suited, e.g., for drying of agricultural products. Technical and economic aspects are presented. The ORC process, in contrast, is a bottoming cycle for conversion of low-temperature heat into mechanical and electrical energy. Here, too, the technical and economic feasibility must be analyzed. Both processes will not replace the conventional steam cycle. All three processes differ in the thermodynamic average temperature of heat uptake and heat release of the working fluid.Der Kraft-Waerme-Kopplungsprozess mit Biomassefeuerung und Heissluftturbine ist darauf ausgerichtet, neben der Erzeugung von Elektroenergie Prozessen Abwaerme mit hoher Temperatur zur Verfuegung zu stellen. Der Heissluftturbinenprozess als Hochtemperaturprozess ist ein Vorschaltprozess (Topping-Cycle). Die Guete des Gesamtprozesses wird durch den Nachschaltprozess der Abwaermenutzung stark bestimmt. Der Haupteinsatzfall ist in der Trocknung von landwirtschaftlichen Guetern zu suchen. Die Heissluftturbine zeichnet sich besonders durch ihre einfache und kompakte Bauweise aus. Die wesentlichen Anlagenbestandteile sind der Turbosatz bestehend aus Verdichter, Turbine und Generator, der Heisslufterhitzer sowie periphere Anlagenkomponenten. Durch den Einsatz von Luft als Arbeitsmittel wird zu ihrem Betrieb im Gegensatz zum Dampfkraftprozess kein Wasser benoetigt. Es entfallen kostenintensive Mehraufwendungen fuer Wasseraufbereitung und Rueckkuehlwerk oder fuer eine aufwendige Produktgasreinigung wie im Falle anderer Technologien. Weiterhin unterliegt der Heisslufterhitzer nicht der strengen, gesetzlichen Ueberwachungspflicht der Dampfkesselverordnung. Der ORC-Prozess ist ein Nachschaltprozess (Bottoming-Cycle) zur Umwandlung von Waerme mit einem niedrigen Temperaturniveau in mechanische bzw. elektrische Energie. Auch beim ORC-Prozess muss die technische Macharkeit gleichberechtigt mit der wirtschaftlichen geprueft werden. Beide Prozesse ersetzen nicht den herkoemmlichen Dampfkraftprozess. Alle drei Prozesse unterscheiden sich in der thermodynamischen Mitteltemperatur der Waermeaufnahme und Waermeabgabe des Arbeitsmittels.SIGLEAvailable from TIB Hannover: F02B1718+a / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekBundesministerium fuer Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit, Berlin (Germany); Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V., Guelzow (Germany)DEGerman