Thermodynamische und energiewirtschaftliche Bewertung eines Kombi-Kraftwerks mit integrierter Kohlevergasung und CO2-Rezyklierung:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
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| Veröffentlicht: |
Düsseldorf
VDI-Verl.
1997
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| Schriftenreihe: | Verein Deutscher Ingenieure: [Fortschritt-Berichte VDI / 6]
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| adam_text | Titel: Thermodynamische und energiewirtschaftliche Bewertung eines Kombi-Kraftwerks mit integrierter Kohlev
Autor: Boeddicker, Dirk
Jahr: 1997
FORTSCHRITT- BERICHTE VM Dipl.-Ing. Dirk Boeddicker, Essen Thermodynamische und energiewirtschaftliche Bewertung eines Kombi- Kraftwerks mit integrierter Kohlevergasung und C0 2 -Rezykiierung Reihe 6: Energietechnik Nr. 368
Inhaltsverzeichnis Formelzeichen VIII 1 Einleitung und Problemstellung 1 2 Methoden der COj-Rückhaltung 8 2.1 Primärmaßnahmen 8 2.2 Sekundärmaßnahmen 11 2.2.1 Absorptions-Verfahren 11 2.2.2 Membran-Verfahren 13 2.2.3 Verbrennung mit technisch reinem Sauerstoff 14 2.3 Bewertung der Sekundärmaßnahmen 17 3 Thermodynamische Analyse eines Kombi-Kraftwerks mit integrierter 19 Kohlevergasung und CC 2 -Rezyklierung 3.1 Thermodynamische Analyse von Energieumwandlungsprozessen 19 3.1.1 Energie 19 3.1.2 Exergie 20 3.1.3 EDV-Programmsystem AESTUS 24 3.1.4 Module des Programmsystems AESTUS 25 3.2 Übersicht über Basiskonzepte 36 3.3 Kombi-Kraftwerk mit integrierter Kohlevergasung und CC^-Rezyklierung 39 3.3.1 Berechnungsgrundlagen 43 3.3.2 Autotherme Kohlevergasung 48 3.4 COj-Gasturbinenprozeß 49 3.4.1 Gasturbinenarbeitsmittel Luft und Kohlendioxid 50 3.4.2 Der geschlossene Gasturbinenprozeß 57 3.5 Thermodynamische Analyse 70 3.5.1 Kombi-Kraftwerk mit integrierter H^O/C^-Kohlevergasung 73 und C02-Rezyklierung 3.5.2 Kombi-Kraftwerk mit integrierter CC^/C^-Kohlevergasung 78 und C0 2 -Rezyklierung 3.5.3 Vergleich der Prozesse 80 3.6 Auslegungspunkte 85 4 Kostenanalyse von Energieumwandlungsprozessen 89 4.1 Kosten der Energieumwandlung 89 V
4.2 Grundlagen der Projektierung und Vorkalkulation 91 4.3 Methoden zur Vorkalkulation des Anlagekapitalbedarfs im Anlagenbau 95 4.3.1 Vorkalkulation ohne Zuschlagfaktoren 95 4.3.2 Vorkalkulation mit Zuschlagfaktoren 98 4.3.3 Methoden mit spezifischen Daten 102 4.3.4 Detaillierte Kalkulationsmethoden 103 5 Darstellung eines Vorkalkulationsmodells als Basis zur Erstellung von 106 Kostenfunktionen 5.1 Darstellung des Vorkalkulationsmodells 106 5.2 Differenzierte Zuschlagfaktoren für Nebenpositionen 110 5.3 Kostenfunktionen für Hauptpositionen 116 6 Thermo-ökonomische Analyse eines Kombi-Kraftwerks mit integrierter 132 Kohlevergasung und C0 2 -Rezyklierung 6.1 Methode der erweiterten Kreisprozeßcharakteristik 133 6.2 Thermo-ökonomische Analyse von Kombi-Prozessen mit der 138 erweiterten Kreisprozeßcharakteristik 6.2.1 Kombi-Kraftwerk mit integrierter H 2 0/02-Kohlevergasung 139 und C0 2 -Rezyklierung 6.2.2 Kombi-Kraftwerk mit integrierter C0 2 /0 2 -Kohlevergasung 143 und C0 2 -Rezyklierung 6.3 Weitere Kriterien 148 6.3.1 Kosten im Auslegungspunkt 148 6.3.2 Kosten der C0 2 -Emissions-Vermeidung 149 7 Schlußbetrachtung 151 Anhang 155 Anhang 1 1. Annahmen zur thermodynamischen Analyse der untersuchten 155 Energieumwandlungsanlagen 2. Ansätze zur Berechnung des Eigenbedarfs der Kombi-Kraftwerke mit C0 2 -Rezyklierung 3. Anlagenleistung, Anlagenwirkungsgrad und Eigenbedarf der Kombi-Kraftwerke mit C0 2 -Rezyklierung im Auslegungspunkt Anhang 2 Annahmen zur Kostenanalyse der untersuchten Energieumwand- 160 lungsanlagen Anhang 3 Bestimmung des mittleren Degressionsexponenten n für einen 165 Benson-Dampferzeugers mit Kohlenstaubfeuerung VI
Anhang 4 Thermodynamische Bewertung offener Gasturbinenanlagen 170 mittels Kreisprozeßcharakteristiken Anhang 5 CC^-Entsorgung 173 Anhang 6 Farbilder (Bild 6.1. bis Bild 6.5.) 174 Literatur 180 VII
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