In Teilprojekt A5 soll geklärt werden, ob die mineralischen Bestandteile, wie Na, K, Mg, Ca, Al oder Fe, der Kohle katalytisch aktiv sind und somit Einfluss auf den Oxyfuel-Verbrennungsprozess nehmen. Neben dem Verbrennungsprozess in O2 werden die beschleunigte Einstellung des Boudouard-Gleichgewichts und die Kohlevergasung mit H2O berücksichtigt, die durch Volumenvergrößerung erheblichen Einfluss auf das Strömungsfeld in Flammen nehmen können. Es sollen reale Kohlen aber insbesondere auch synthetische Modellkohlenstoffe untersucht werden, was eine schrittweise Steigerung der Komplexität der untersuchten Systeme erlaubt.
Bei der Haupttätigkeit der Blasius Schuster KG , Inspire-ID: https://registry.gdi-de.org/id/de.he.0945.de7.pf.eu_industrie/353535345) handelt es sich um Vergasung oder Verflüssigung von Kohle (NACE-Code: 38.21 - Behandlung und Beseitigung nicht gefährlicher Abfälle). Es wurden keine Freisetzungen oder Verbringungen nach PRTR berichtet zu: Freisetzung in die Luft, Freisetzung in das Wasser, Freisetzung in den Boden, Verbringung von Schadstoffen mit dem Abwasser, Verbringung gefährlicher Abfälle im Inland, Verbringung gefährlicher Abfälle im Ausland, Verbringung nicht gefährlicher Abfälle.
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.
Auslegung, Bau und Montage einer Versuchsanlage zur Reinigung des KDV-Gases von Teer und Staub ohne Wasserzugabe. Die Anlage soll ihre Funktion fuer Gasdurchsaetze zwischen 30 bis 100 v.H. der Vollast sowie bei Lastaenderungsgeschwindigkeiten von 5 v.H. Min. erfuellen.
Im Rahmen des Forschungsvorhabens soll ein neues Konzept zur trockenen Entfernung von Schwefelverbindungen und Ammoniak aus Brenngasen fuer die IGCC-Kraftwerkstechnik im Technikumsmassstab entwickelt werden. Das Ziel des Projektes besteht darin, das Verfahren der partiellen Oxidation von H2S/COS und die simultane NH3-Abscheidung weiterzuentwickeln und insbesondere an das Verfahren der Prenflo-Kohlevergasung anzupassen. Dabei sollen die verfahrenstechnischen Komponenten Flugstromreaktor mit Filterkerze, Katalysator, Festbettadsorber und Spruehabscheider optimiert und geeignete Kombinationen gefunden werden. Darueber hinaus ist die Anwendbarkeit bekannter Verfahren zur Rueckgewinnung von Schwefel aus den verschiedenen Traegermedien zu untersuchen. Es bestehen berechtigte Chancen, den Aufwand fuer die Brenngasreinigung im IGCC-Prozess auf ein Minimum zu reduzieren und somit einen Beitrag zum Durchbruch der innovativen IGCC-Kraftwerkstechnik zu leisten.
Die umfangreichen und kostspieligen experimentellen industriellen Untersuchungen der Vergasung von Kohlen und anderen festen Brennstoffen haben bisher keine adaequate Entsprechung in der theoretischen Durchdringung gefunden. Durch Anstrengungen im Bereich der Modellierung kann die Verallgemeinerung und Uebertragbarkeit der vielfaeltigen Versuchsergebnisse deutlich verbessert werden. Das zu erarbeitende neue Simulationsprogramm soll dazu beitragen, die komplexen verfahrenstechnischen Ablaeufe in Druckwirbelschichtvergasern in ihrer Gesamtheit zu beschreiben, dadurch im Detail verstaendlicher zu machen, und die entsprechenden Anlagen bei der Auslegung und im Betriebsverhalten zu optimieren. Dazu soll ein in den beiden letzten Jahren konzipiertes Modell erweitert und verbessert werden, insbesondere im Hinblick auf die Beschreibung der Pyrolyse bei einem breiten Band von Einsatzstoffen ausgehend von Kohlen ueber Biomassen bis hin zu organischen Reststoffen. Die Arbeiten zur Modellierung sollen durch experimentelle Untersuchungen an einer Laborwirbelschichtanlage ergaenzt und gestuetzt werden. Der Zugriff auf umfangreiche experimentelle Erfahrungen ist gewaehrleistet.
Ueber die Vorgaenge bei der Erhitzung von Steinkohle liegen zahlreiche Untersuchungen vor, die zumeist den Bedingungen des heute noch gebraeuchlichsten Steinkohleveredlungsverfahren, der Verkokung im Horizontalkammerofen, angepasst sind. Dagegen feht es teilweise noch an genauen Kenntissen ueber die Vorgaenge bei der Schnellerhitzung von Steinkohle, wie sie in neueren Verfahren, z.B. in der Formkoksherstellung oder in der Kohlevergasung, praktiziert werden. Hier wird die Kohle im direkten Kontakt mit gasfoermigen oder/und festen Waermetraegern ungleich schneller als im Kammerofen erhitzt. Die Aenderung des Feststoffes Kohle in den Feststoff Koks unter derart neuen Verkokungsbedingungen sind Gegenstand der Untersuchungen, wobei neben den Aufheizbedingungen auch Kohleart und Kohlekoernung sowie die Gasatmosphaere veraendert werden. Fruehere Untersuchungen deuten auf Besonderheiten im Blaehverfahren und hinsichtlich der Agglomeration hin. Dies wurde auch in ersten Versuchen des Vorhabens bestaetigt. Durch die Inbetriebnahme eines geliehenen Kleinreaktors wurden wertvolle Erkenntnisse fuer den Bau und Betrieb der Versuchsanlage gewonnen. Dadurch koennen die geplanten Versuche - Referenzversuche, Versuche mit technischen Koernungen, kontinuierliche Versuche, Mischversuche - noch gezielter durchgefuehrt werden. Die Ergebnisse der geplanten Untersuchung werden die bisherigen Erfahrungen ueber das Erweichungs- und Wiederverfestigungsverhalten von Steinkohle erweitern und technologische Daten fuer die o.g. Veredlungsverfahren liefern.
Im Vorhaben soll die Schlackebadvergaser (British Gas Lurgi - BGL)-Vergasung auf Basis theoretischer Studien (unter anderem durch Modellierung) sowie durch experimentelle Untersuchungen im Labor und im Pilotanlagenmaßstab für hocheffiziente, emissionsarme Kohlevergasung mit CO2-Abtrennung (IGCC)-Kraftwerke und flexible Polygeneration-Anwendungen sollen optimiert werden. Dazu ist die Teer-Öl-Ausbeute für IGCC-Kraftwerkanwendungen zu minimieren (Brenngas-BGL-Konzept). Für Polygeneration-Konzepte (Polygen-BGL-Konzept) mit chemischer Synthesegasnutzung und Erzeugung eines erdöläquivalenten Teer-Öl-Gemisches (einsetzbar in der Chemieindustrie oder als speicherbarer Spitzenbrennstoff) ist sie zu maximieren.
Basierend auf der Vergasungs- und Verbrennungstechnik nach dem Prinzip der Zirkulierenden Wirbelschicht (ZWS) soll die erweiterte Grundauslegung des Vergasungsteiles eines Kombiblockes erfolgen. Der Vergasungsteil umfasst Kohleeintrag, ZWS-Vergasung, Abhitzesystem, trockene Gasreinigung und die Anbindung des Vergasungsteiles an den Verbrennungsteil. Die meisten Komponenten des Vergasungsteiles und der gesamte Verbrennungsteil sind Stand der Technik. Bei einigen Komponenten besteht noch Auslegungssicherheit; es sind zur Absicherung Komponentenversuche im Massstab 1:1 beabsichtigt. Die Einzelkomponenten werden zu einem neuartigen Konzept (ZWS-Kombikraftprozess) zusammengefasst. Bau und Betrieb der beabsichtigten Demonstrationsanlage kann erst nach Durchfuehrung der erweiterten Grundauslegung entschieden werden. Technische und finanzielle Risiken werden dadurch minimiert. Das Vorhaben stellt einen notwendigen Entscheidungsschritt fuer den Bau eines kommerziellen Prototyps dar. Die Bearbeitung des Vorhabens erfolgt durch ARGE aus Lurgi GmbH, Ruhrkohle Oel und Gas GmbH und BEWAG/EAB.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 169 |
| Europa | 26 |
| Land | 1 |
| Weitere | 1 |
| Wirtschaft | 1 |
| Wissenschaft | 46 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 167 |
| Text | 3 |
| License | Count |
|---|---|
| offen | 168 |
| unbekannt | 2 |
| Language | Count |
|---|---|
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| Englisch | 22 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 1 |
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| Keine | 142 |
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| Topic | Count |
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| Boden | 139 |
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