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Transsonisch-CO2 - Transsonischer Prozessverdichter axialer Bauart zur Verdichtung von Kohlendioxid

Das Projekt "Transsonisch-CO2 - Transsonischer Prozessverdichter axialer Bauart zur Verdichtung von Kohlendioxid" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: MAN Diesel & Turbo SE.MAN Energy Solutions entwickelt in dem hier vorliegenden Projekt einen Verdichter axialer Bauweise für die Eigenschaften von CO2, also einem molekular schweren Gas. Dieser Verdichter muss hohe Volumenströme verarbeiten, wie sie insbesondere in Kraftwerksanlagen entstehen. Zu den wichtigsten Optionen bei der Vermeidung von Umweltbelastungen durch den weltweit ansteigenden CO2-Ausstoss gehört die CCS-Technologie; diese unterscheidet verschiedene Verfahren zur CO2-Abscheidung wie die Abtrennung nach Kohlevergasung (Pre-Combustion / IGCC) oder die Abscheidung nach dem Verbrennungsprozess (Post Combustion). Eines jedoch eint diese Verfahren: die Notwendigkeit von CO2-Verdichtern für den Transport des Treibhausgases vom Kraftwerk zum Speicherort und zum Verpressen der entstandenen CO2-Massen. Eine intelligente Lösung zur Förderung großer CO2-Volumina liegt in der Vorverdichtung mittels eines geeigneten Axialverdichters und der damit einhergehenden Reduktion des Volumenstroms sowie anschließender Verdichtung auf den Enddruck mittels eines Radialverdichters. Die Vorteile eines Axialverdichters für CO2 sind dabei die sehr hohen Wirkungsgrade, die Möglichkeit der Verdichtung großer Volumenströme in einem einzigen Verdichtergehäuse, die Wärmenutzung aus der Kompression in Kraftwerksprozessen und die mechanische Zuverlässigkeit des Kompressors. Die Kombination von hohen Wirkungsgraden, Zwischenkühlungen und dem Eintrag von Abwärme in den Prozess resultiert in einem geringstmöglichen Energieverbrauch für die Verdichtung. Im Rahmen des Forschungsprojektes werden die Grundlagen der Axialverdichterauslegung für CO2 erarbeitet, auf deren Basis transsonische Prozessverdichter zur Förderung großer CO2-Volumina ausgelegt werden können. Da mit der CO2-Verdichtung mittels eines Axialverdichters Neuland betreten wird, ist sowohl eine Verifikation der numerischen Werkzeuge als auch eine Validierung der angewandten Modelle zwingend erforderlich. Zu diesem Zweck wird ein Versuchsverdichter entwickelt, welcher durch eine umfangreiche Instrumentierung und ein intelligentes Messprogramm alle erforderlichen Messdaten bereitstellt. Die hier weiterentwickelte Technologie zur Verdichtung schwerer Gase mittels eines großen Axialverdichters eignet sich daneben auch für den Einsatz in großskaligen Produktionsanlagen zur Kompression von Kohlenwasserstoffen, Erdgas sowie Stickoxiden oder Wasserstoff. Diese Grundstoffe sind vor dem Hintergrund eines globalen Bevölkerungswachstums ebenso essentieller Bestandteil wirtschaftlichen Wachstums und sozialen Wohlstandes wie eine stabile und ausreichend dimensionierte Energieversorgung. Für die vornehmlichen Standorte dieser Anlagen im asiatischen, afrikanischen und südamerikanischen Raum spielt die Verfügbarkeit der hier entwickelten Technologien also eine nicht unbedeutende Rolle bei der langfristigen Entwicklung von Schwellen- zu Industrienationen.

CO2-Reduktion durch innovatives Vergaserdesign - COORVED (Entwicklung innovativer Großvergaserdesigns für die Erzeugung von Brenn- und Synthesegas aus qualitativ minderwertigen Kohlen für den Einsatz in IGCC-Kraftwerken)

Das Projekt "CO2-Reduktion durch innovatives Vergaserdesign - COORVED (Entwicklung innovativer Großvergaserdesigns für die Erzeugung von Brenn- und Synthesegas aus qualitativ minderwertigen Kohlen für den Einsatz in IGCC-Kraftwerken)" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität Bergakademie Freiberg, Institut für Energieverfahrenstechnik und Chemieingenieurwesen.

II - Grundlegende Untersuchungen zur Entwicklung zukünftiger Hochtemperaturvergasungs- und Gasaufbereitungsprozesse für dynamische Stromerzeugungs- und -speichertechnologien^HotVeGas^II - Thermochemische und thermophysikalische Datenbanken zum Verbundprojekt HotVeGas II, II - Grundlegende Untersuchungen zur Entwicklung zukünftiger Hochtemperaturvergasungs- und Gasaufbereitungsprozesse für dynamische Stromerzeugungs- und Speichertechnologien

Das Projekt "II - Grundlegende Untersuchungen zur Entwicklung zukünftiger Hochtemperaturvergasungs- und Gasaufbereitungsprozesse für dynamische Stromerzeugungs- und -speichertechnologien^HotVeGas^II - Thermochemische und thermophysikalische Datenbanken zum Verbundprojekt HotVeGas II, II - Grundlegende Untersuchungen zur Entwicklung zukünftiger Hochtemperaturvergasungs- und Gasaufbereitungsprozesse für dynamische Stromerzeugungs- und Speichertechnologien" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität München, TUM School of Engineering and Design, Fakultät für Maschinenwesen, Lehrstuhl für Energiesysteme.Das IGCC Kraftwerk ist eine geeignete Kraftwerkstechnologie um auf Basis des Energieträgers Kohle die veränderliche Einspeisung Erneuerbarer Energien in der zukünftigen Energieversorgung auszugleichen. In grundlagenorientierten Forschungsvorhaben HotVeGas werden Konzepte für zukünftige Kraftwerks- und Speichertechnologien evaluiert und neue Kraftwerkskomponenten entwickelt. In Forschungsvergaseranlagen sollen die Reaktionsabläufe unter industriell relevanten Bedingungen experimentell untersucht werden, um bestehende Vergasungstechnologien zu optimieren, zukünftige Technologien zu entwickeln und geeignete Brennstoffe zu charakterisieren. Die Experimente zielen dabei auf die Vergasungskinetik und das Ascheverhalten bei hohen Temperaturen und Drücken ab. Weiterhin werden in statischen und dynamischen Simulationen neue Kraftwerksschaltungen, Zwischenspeichertechnologien und Lastfähigkeitskonzepte entwickelt und bewertet, wobei auch der Einsatz neuer Komponenten wie z.B. einem Membran-Shift-Reaktor betrachtet wird. Für die Validierung von eigens entwickelten CFD Modellen von Vergasungsanlagen werden die experimentell gewonnenen Daten herangezogen, um weiterführende Ansätze für neue Kraftwerkskomponenten zu finden.

COORAL: CO2-Reinheit für Abscheidung und Lagerung, Teilprojekt: System- und Phasenverhalten CO2-reicher Ströme aus Kraftwerken unter Einfluss von Feuchte

Das Projekt "COORAL: CO2-Reinheit für Abscheidung und Lagerung, Teilprojekt: System- und Phasenverhalten CO2-reicher Ströme aus Kraftwerken unter Einfluss von Feuchte" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität Hamburg-Harburg, Institut für Thermische Verfahrenstechnik V-8.

Teilprojekt: System- und Phasenverhalten CO2-reicher Ströme aus Kraftwerken unter Einfluss von Feuchte^COORAL: CO2-Reinheit für Abscheidung und Lagerung^Teilprojekt: Prozessgasdefinition, Transportnetz und Korrosion^Teilprojekt: Experimentelle geomechanische und geochemische Kombinationsuntersuchungen, Teilprojekt: Risikominimierung korrosionsbedingter Schäden bei CO2-Abscheidung, Transport und Speicherung

Das Projekt "Teilprojekt: System- und Phasenverhalten CO2-reicher Ströme aus Kraftwerken unter Einfluss von Feuchte^COORAL: CO2-Reinheit für Abscheidung und Lagerung^Teilprojekt: Prozessgasdefinition, Transportnetz und Korrosion^Teilprojekt: Experimentelle geomechanische und geochemische Kombinationsuntersuchungen, Teilprojekt: Risikominimierung korrosionsbedingter Schäden bei CO2-Abscheidung, Transport und Speicherung" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie. Es wird/wurde ausgeführt durch: Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), Abteilung 5 Werkstofftechnik, Fachgruppe 5.1 Materialographie, Fraktographie und Alterung technischer Werkstoffe.

Teilprojekt: System- und Phasenverhalten CO2-reicher Ströme aus Kraftwerken unter Einfluss von Feuchte^COORAL: CO2-Reinheit für Abscheidung und Lagerung^Teilprojekt: Reinheitsanforderungen an CO2-Gemische nach der Abscheidung am Kraftwerk auf Basis thermodynamischer und technischer Untersuchungen^Teilprojekt: Experimentelle geomechanische und geochemische Kombinationsuntersuchungen^Teilprojekt: Risikominimierung korrosionsbedingter Schäden bei CO2-Abscheidung, Transport und Speicherung^Teilprojekt: Prozessgasdefinition, Transportnetz und Korrosion, Teilprojekt: Geochemische Reaktionen von CO2-Gasgemischen mit Speichergesteinen und Deckschichten

Das Projekt "Teilprojekt: System- und Phasenverhalten CO2-reicher Ströme aus Kraftwerken unter Einfluss von Feuchte^COORAL: CO2-Reinheit für Abscheidung und Lagerung^Teilprojekt: Reinheitsanforderungen an CO2-Gemische nach der Abscheidung am Kraftwerk auf Basis thermodynamischer und technischer Untersuchungen^Teilprojekt: Experimentelle geomechanische und geochemische Kombinationsuntersuchungen^Teilprojekt: Risikominimierung korrosionsbedingter Schäden bei CO2-Abscheidung, Transport und Speicherung^Teilprojekt: Prozessgasdefinition, Transportnetz und Korrosion, Teilprojekt: Geochemische Reaktionen von CO2-Gasgemischen mit Speichergesteinen und Deckschichten" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie. Es wird/wurde ausgeführt durch: Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe.

Teilprojekt: System- und Phasenverhalten CO2-reicher Ströme aus Kraftwerken unter Einfluss von Feuchte^COORAL: CO2-Reinheit für Abscheidung und Lagerung^Teilprojekt: Prozessgasdefinition, Transportnetz und Korrosion^Teilprojekt: Experimentelle geomechanische und geochemische Kombinationsuntersuchungen^Teilprojekt: Risikominimierung korrosionsbedingter Schäden bei CO2-Abscheidung, Transport und Speicherung, Teilprojekt: Reinheitsanforderungen an CO2-Gemische nach der Abscheidung am Kraftwerk auf Basis thermodynamischer und technischer Untersuchungen

Das Projekt "Teilprojekt: System- und Phasenverhalten CO2-reicher Ströme aus Kraftwerken unter Einfluss von Feuchte^COORAL: CO2-Reinheit für Abscheidung und Lagerung^Teilprojekt: Prozessgasdefinition, Transportnetz und Korrosion^Teilprojekt: Experimentelle geomechanische und geochemische Kombinationsuntersuchungen^Teilprojekt: Risikominimierung korrosionsbedingter Schäden bei CO2-Abscheidung, Transport und Speicherung, Teilprojekt: Reinheitsanforderungen an CO2-Gemische nach der Abscheidung am Kraftwerk auf Basis thermodynamischer und technischer Untersuchungen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie. Es wird/wurde ausgeführt durch: DBI Gas- und Umwelttechnik GmbH.

Teilprojekt: System- und Phasenverhalten CO2-reicher Ströme aus Kraftwerken unter Einfluss von Feuchte^COORAL: CO2-Reinheit für Abscheidung und Lagerung^Teilprojekt: Prozessgasdefinition, Transportnetz und Korrosion, Teilprojekt: Experimentelle geomechanische und geochemische Kombinationsuntersuchungen

Das Projekt "Teilprojekt: System- und Phasenverhalten CO2-reicher Ströme aus Kraftwerken unter Einfluss von Feuchte^COORAL: CO2-Reinheit für Abscheidung und Lagerung^Teilprojekt: Prozessgasdefinition, Transportnetz und Korrosion, Teilprojekt: Experimentelle geomechanische und geochemische Kombinationsuntersuchungen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Halle-Wittenberg, Institut für Geowissenschaften und Geographie, Fachgebiet Ingenieurgeologie.Bei der geplanten untertägigen Speicherung von CO2 aus den Verbrennungsprozessen in Kraftwerksanlagen wird allgemein mit chemisch-physikalischen Wechselwirkungen zwischen dem unreinen, weil mit Reststoffen aus dem Verbrennungsprozess wie z.B. Stickoxiden oder Schwefelverbindungen belasteten CO2 gerechnet. Dabei ist jedoch weitgehend unbekannt, welche Veränderungen des mineralogischen Phasenbestandes, der chemischen Zusammensetzung und des geomechanischen Verhaltens in den verschiedenen, möglichen Speichergesteinen mit der Einspeicherung verbunden sein werden. Im Rahmen eines laborativen Untersuchungsprogrammes sollen im Verbund mit den Projektpartnern der BGR, Hannover, an begründet auszuwählenden Speichergesteinen die chemischen, mineralogischen und geomechanischen Veränderungen unter den zu erwartenden Druck- und z.T. auch Temperaturbedingungen experimentell simuliert und beobachtet werden. Aus den experimentellen Befunden soll eine quantifizierende Abschätzung über die in-situ zu erwartenden mineralogisch-geochemischen und geomechanischen Prozesse und möglichen Veränderungen in den Speicherformationen abgeleitet werden.

COORIVA: Baubarkeitsuntersuchungen für ein IGCC-Referenzkraftwerk ab 2015 für Braun- und Steinkohle mit CO2-Rückhaltung^COORIVA: Baubarkeitsuntersuchungen für ein IGCC-Referenzkraftwerk ab 2015 für Braun- und Steinkohle mit CO2-Rückhaltung^VESKO/COORIVA - Verbrennung von Synthesegasen aus Kohle in Gasturbinen^COORIVA: Baubarkeitsuntersuchungen für ein IGCC-Referenzkraftwerk ab 2015 für Braun- und Steinkohle mit CO2-Rückhaltung^COORIVA: Baubarkeitsuntersuchungen für ein IGCC-Referenzkraftwerk ab 2015 für Braun- und Steinkohle mit CO2-Rückhaltung^COORIVA: Baubarkeitsuntersuchungen für ein IGCC-Referenzkraftwerk ab 2015 für Braun- und Steinkohle mit CO2-Rückhaltung^COORIVA: Baubarkeitsuntersuchungen für ein IGCC-Referenzkraftwerk ab 2015 für Braun- und Steinkohle mit CO2-Rückhaltung^COORIVA: Baubarkeitsuntersuchungen für ein IGCC-Referenzkraftwerk ab 2015 für Braun- und Steinkohle mit CO2-Rückhaltung^COORIVA: Baubarkeitsuntersuchungen für ein IGCC-Referenzkraftwerk ab 2015 für Braun- und Steinkohle mit CO2-Rückhaltung, COORIVA: Baubarkeitsuntersuchungen für ein IGCC-Referenzkraftwerk ab 2015 für Braun- und Steinkohle mit CO2-Rückhaltung

Das Projekt "COORIVA: Baubarkeitsuntersuchungen für ein IGCC-Referenzkraftwerk ab 2015 für Braun- und Steinkohle mit CO2-Rückhaltung^COORIVA: Baubarkeitsuntersuchungen für ein IGCC-Referenzkraftwerk ab 2015 für Braun- und Steinkohle mit CO2-Rückhaltung^VESKO/COORIVA - Verbrennung von Synthesegasen aus Kohle in Gasturbinen^COORIVA: Baubarkeitsuntersuchungen für ein IGCC-Referenzkraftwerk ab 2015 für Braun- und Steinkohle mit CO2-Rückhaltung^COORIVA: Baubarkeitsuntersuchungen für ein IGCC-Referenzkraftwerk ab 2015 für Braun- und Steinkohle mit CO2-Rückhaltung^COORIVA: Baubarkeitsuntersuchungen für ein IGCC-Referenzkraftwerk ab 2015 für Braun- und Steinkohle mit CO2-Rückhaltung^COORIVA: Baubarkeitsuntersuchungen für ein IGCC-Referenzkraftwerk ab 2015 für Braun- und Steinkohle mit CO2-Rückhaltung^COORIVA: Baubarkeitsuntersuchungen für ein IGCC-Referenzkraftwerk ab 2015 für Braun- und Steinkohle mit CO2-Rückhaltung^COORIVA: Baubarkeitsuntersuchungen für ein IGCC-Referenzkraftwerk ab 2015 für Braun- und Steinkohle mit CO2-Rückhaltung, COORIVA: Baubarkeitsuntersuchungen für ein IGCC-Referenzkraftwerk ab 2015 für Braun- und Steinkohle mit CO2-Rückhaltung" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität Bergakademie Freiberg, Institut für Energieverfahrenstechnik und Chemieingenieurwesen.Das Vorhaben ist Teil des Verbundprojektes COORIVA: Untersuchungen zur Baubarkeit für ein IGCC-Referenzkraftwerk ab 2015 für Braun- und Steinkohle mit CO2-Rückhaltung Im Focus der Weiterentwicklung der Kohlekraftwerkstechnik steht die Reduzierung der CO2-Emissionen. Der IGCC-Prozess bietet die vergleichsweise günstigen Voraussetzungen für die CO2-Minderung und -Abtrennung. Das Ziel des Vorhabens besteht darin, technisch verbesserte und CO2-freie IGCC-Konzepte für Stein- und Braunkohle zu entwickeln, die den Anforderungen des Marktes genügen, wobei Betreibererfahrungen und neue Ansätze zum Prozessdesign berücksichtigt werden. Das IEC wird ein fortschrittliches IGCC-Referenzkraftwerk mit CO2-Abtrennung in 2015 auf der Basis kommerziell verfügbarer und weiterentwickelter Vergasertechnologie (PHTW) entwickeln. Außerdem wird die prozess- und wärmetechnische Integration des Kraftwerkvergasers im IGCC-Prozess durchgeführt und in Begleituntersuchungen ein entsprechendes Potenzial für zukünftige Entwicklungen abgeleitet. Die industrielle Verwertung erfolgt mit dem Ziel der Vorbereitung einer großtechnischen Demonstration in 2015. Es wird ein wichtiger Beitrag zum Erreichen der energiepolitischen Ziele Wirtschaftlichkeit, Umweltverträglichkeit, und Versorgungssicherheit bei der Stromerzeugung geleistet.

Improvement of Integrated Gasification Combined Cycle Power Plants Starting from the State-of-the-Art (Puertollano)

Das Projekt "Improvement of Integrated Gasification Combined Cycle Power Plants Starting from the State-of-the-Art (Puertollano)" wird/wurde gefördert durch: Kommission der Europäischen Gemeinschaften Brüssel. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität-Gesamthochschule Essen, Fachbereich 12 Maschinenwesen, Lehrstuhl für Technik der Energieversorgung und Energieanlagen.OBJECTIVES: Power plants based on the integrated combined cycle (IGCC) already in operation (Buggenum, 250 MW) or under construction (Puertollano, 300 MW) are generally characterized as demonstration facilities. The same applies to the development status of such plants in the US. The most attractive features of IGCC power plants are the extremely low environmental pollution and their capability to utilize various fuels such as coal, oil refinery residues, biomass, waste, etc., if the gasifiers are adequately adapted. Moreover, it is to be expected that such plants will attain higher efficiencies than conventional coal-fired power plants, thereby also reducing CO2 emissions effectively. Despite these advantages, further efforts are still necessary to achieve competitiveness with respect to the conventional steam power plant. There are three factors determining electricity generating costs, which can be influenced by design, process engineering and manufacture, namely the investment, fuel consumption and availability. Even if first-of-its-kind costs are neglected, it is to be expected that the specific investment of IGCC power plants based on the present design still turns out to be slightly above those of the conventional ones. As both the conventional steam power plant employing supercritical live steam and the IGCC of current design (Puertollano type) attain net efficiencies of 45 Prozent, an IGCC successor plant must show better performance to be competitive. As a consequence, investigations aiming at design improvements have to be carried out in order to accelerate market penetration and to benefit in this way from the environmental advantages of an IGCC in the near future. For this reason this Joule project 'Advanced Cycle Technologies' was set up by five partners from several countries of the European Union with the objective to study measures of cost reduction and efficiency enhancement and to jointly provide a basis for an advanced design. The studies also include co-gasification of coal and biomass in an entrained-flow gasifier suitable for IGCCs. The investigations comprise experiments on laboratory scale as well as computations, theoretical elaborations and design studies. Since two of the project partners are manufacturer and supplier companies of main components of the European IGCC demonstration power plants, the design studies also include the assessment of potential improvements with respect to feasibility and availability. The project work is subdivided into four task areas. Since most of the measures for efficiency enhancement influence costs and availability, the task areas are strongly interrelated. As any change in design and performance parameters influences the performance of other subsystems, repeated thermodynamic and economy analyses are performed. Therefore, close cooperation of the project partners is imperative.

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