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Simulation von Kraftwerksprozessen

Kraftwerksprozesse mit integrierter Kohlevergasung und CO2-Abscheidung

Als Stand der Forschung gilt die Kombination eines integrierten Kohlevergasungsprozesses mit einem CO-Shift-Reaktor und einer absorptiven CO2-Abscheidung. Im Rahmen des EU-Großprojektes ENCAP wurden Prozesse simuliert, bei denen Membranreaktoren in den Vergasungs- bzw. Aufbereitungsprozess integriert wurden (H2-selektive Membranen und OTM-Reaktoren zur Bereitstellung von Sauerstoff). Die erzielten Ergebnisse sind vielversprechend, zeigen aber, dass Membranreaktoren sich nur positiv auswirken, wenn sie extremen Prozessbedingungen standhalten.

Paper: "Modelling of an oxygen transport membrane for an IGCC process with CO2 capture"



Oxyfuel-Dampfkraftprozess mit OTM-Reaktor

In Zusammenarbeit mit Vattenfall wurde ein kohlebefeuerter Dampfkraftprozess untersucht, bei dem der für eine Oxyfuel-Verbrennung benötigte Sauerstoff durch Kombination mit einer Gasturbine und einem OTM-Reaktor bereitgestellt wird.

Präsentation: "Einfluss der Betriebsparameter einer sauerstoffpermeablen Membran in einem Kohle befeuerten Kraftwerksprozess mit CO2-Abscheidung"



Druckaufgeladener Oxyfuel-Gasturbinenprozess

Primäres Ziel dieser Simulationen war die Klärung der Frage, ob sich ein druckaufgeladener Gasturbinenprozess mit Oxyfuel-Verbrennung über einen weitgehend konventionellen Abhitzekessel mit einem nachgeschalteten Dampfkraftprozess kombinieren lässt. Das Ergebnis der Untersuchungen ist vielversprechend: Druckaufgeladene Gasturbinen-Kombiprozesse könnten eine attraktive Option für eine zweite Generation von Gasturbinen mit CO2-Abscheidung darstellen – insbesondere dann, wenn dem Teillastverhalten große Bedeutung beigemessen wird.

Paper: "Modelling of a supercharged semi-closed oxyfuel combined cycle with CO2 capture and analysis of the part-load behaviour"