Steigerung des elektrischen Wirkungsgrades bei der Abfallverbrennung mittels externer Überhitzung
Die Abfallverbrennung hat sich als ein wichtiger Bestandteil einer nachhaltigen Abfallwirtschaft etabliert. Trotz hoher Recyclingquoten sowie moderner Sortier- und Verwertungstechnik verbleiben Abfallfraktionen im Restmüll, die nicht stofflich nutzbar sind. Diese werden energetisch verwertet und substituieren somit Strom und Wärme aus konventioneller Erzeugung, wodurch ein Beitrag zur Ressourcenschonung geleistet wird. Aufgrund der bei der Verbrennung entstehenden korrosiven Abgasbestandteile und der damit verbundenen Begrenzung der Dampfparameter auf typischerweise 400 °C und 40 bar, sind die Wirkungsgrade bei der Abfallverbrennung und somit der Beitrag zur Ressourcenschonung jedoch limitiert.
Das Ziel der Arbeit ist es, den Dampfkraftprozess für die Nutzung von schwierigen Brennstoffen wie Abfall, Altholz etc. mit einem auf externer Überhitzung basierenden Konzept, welches ohne fossile Energieträger auskommt, zu optimieren und dadurch den elektrischen Wirkungsgrad zu steigern. Bei dem nachfolgend beschriebenen Konzept der externen Überhitzung wird ein Teil des Abgases aus dem Brennraum bzw. dem Kesselbereich abgeführt und damit in einem nachgeschalteten Überhitzer die Dampftemperaturen erhöht (siehe Abbildung 1). Das abgezweigte, heiße Abgas überträgt seine enthaltene Wärme an die Schüttung des Wärmeübertragers. Bei dem zyklisch betriebenen Vorgang wird parallel in einem zweiten Wärmeübertrager Umgebungsluft durch die heiße Schüttung geleitet und somit erhitzt. Mit dieser aufgeheizten, staubfreien Luft kann die Dampftemperatur in einem Nachüberhitzer ohne erhöhte Korrosionsprobleme, wie es beim Überhitzer in der Müllverbrennungsanlage der Fall ist, angehoben werden. Auf fossile Energieträger kann bei dieser Konfiguration verzichtet werden. Bei einer Erhöhung der derzeit üblichen Frischdampftemperatur von 400 °C auf über 500 °C ist eine Steigerung des elek trischen Wirkungsgrades, welcher nach dem Stand der Technik ca. 15 % bis 25 % beträgt, um bis zu 4 %-Punkte möglich.
| Copyright: | © Deutsche Gesellschaft für Abfallwirtschaft e.V. (DGAW) | |
| Quelle: | 1. Wissenschaftskongress März 2011 - Straubing (Juni 2011) | |
| Seiten: | 4 | |
| Preis inkl. MwSt.: | € 2,00 | |
| Autor: | Dr.-Ing. Robert Daschner  Prof. Dr.-Ing. Martin Faulstich | |
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