Mit der Arbeit werden braunkohlegefeuerte IGCC-CCS-Kraftwerke gesamtheitlich beschrieben, deren Potenziale erarbeitet und mit ASPEN Plus™ sowie EBSILON® Professional simulativ abgebildet. Es kann gezeigt werden, dass ausgehend von Basiskonzepten braunkohlegefeuerter IGCC-CCS-Kraftwerke mit verschiedenen Potenzialen zum gegenwärtigen Stand der Technik sowie dem im Jahr 2025 Wirkungsgradsteigerungen sowie prozesstechnische Vereinfachungen möglich sind. Als Potenziale werden dabei verringerte Braunkohletrocknung, konservativere Annahmen der technologischen Auslegung als auch Modifizierungen der CO-Konvertierung, sowie für das Jahr 2025 konservative Annahmen und innovative Potenziale untersucht. Ausgangspunkt bildet eine Analyse von bestehenden und zukünftig erwarteten Prozesskomponenten braunkohlegefeuerter IGCC-CCS-Kraftwerke unter Berücksichtigung von drei unterschiedlichen Vergasungsverfahren (nach Siemens, nach Shell und dem HTW-Verfahren).:1 Einleitung und Zielsetzung
2 Grundlagen und Methodik
2.1 IGCC und CCS
2.2 Gewählte Randbedingungen
2.3 Untersuchte Konzepte
2.4 Grundlagen der Konzeptbewertung
2.4.1 Energetische Analyse
2.4.2 Exergetische Analyse
2.4.3 Kohlenstoffbilanz
2.5 Verfahrenstechnische Simulationswerkzeuge
3 IGCC-CCS-Kraftwerksprozess
3.1 Vergasung
3.1.1 Reaktionen
3.1.2 Fluiddynamische Klassifizierung
3.1.3 Vergasungstechnologien
3.1.4 Flowsheet Simulation der Vergasungstechnologien
3.1.5 Vergleich der abgebildeten Vergasungstechnologien
3.2 Vergasungsstofftrocknung und -aufbereitung
3.2.1 Technologie der Vergasungsstofftrocknung und -aufbereitung
3.2.2 Flowsheet Simulation der Vergasungsstofftrocknung und
-aufbereitung
3.3 Sauerstoffbereitstellung
3.3.1 Technologie der kryogenen Luftzerlegung
3.3.2 Flowsheet Simulation der kryogenen Luftzerlegung
3.3.3 Potenziale
3.4 Gaskonditionierung
3.4.1 Kühlung, Entstaubung und Spurstoffentfernung
3.4.2 CO-Konvertierung
3.4.3 CO2- und H2S-Abtrennung
3.4.4 H2S-Aufbereitung
3.4.5 CO2-Verdichtung und -Speicherung
3.4.6 Reingaskonditionierung
3.5 Stromerzeugung im GuD-Prozess
3.5.1 Technologie des GuD-Prozesses
3.5.2 Flowsheet Simulation des GuD-Prozesses
3.5.3 Potenziale
3.6 Gesamtkonzepte für IGCC-CCS-Kraftwerke zum gegenwärtigen Stand der Technik
3.7 Betrachtungen zu Strängigkeit und Verfügbarkeit der Gesamtkonzepte für IGCC-CCS-Kraftwerke zum gegenwärtiger Stand der Technik
4 Konzeptstudien
4.1 Konservative Annahmen zum gegenwärtigen Stand der Technik
4.2 Verringerte Braunkohletrocknung zum gegenwärtigen Stand der Technik
4.3 Modifizierte CO-Konvertierung zum gegenwärtigen Stand der Technik
4.3.1 Quenchkonvertierung
4.3.2 Isotherme katalytische CO-Konvertierung
4.3.3 Kombination von Quenchkonvertierung und isothermer katalytischer CO-Konvertierung
4.4 Konservative Annahmen zum Stand der Technik im Jahr 2025
4.5 Innovatives Potenzial zum Stand der Technik im Jahr 2025
5 Zusammenfassung
| Identifer | oai:union.ndltd.org:DRESDEN/oai:qucosa:de:qucosa:22956 |
| Date | 01 July 2014 |
| Creators | Trompelt, Michael |
| Contributors | Meyer, Bernd, Repke, Jens-Uwe, Technische Universität Bergakademie Freiberg |
| Source Sets | Hochschulschriftenserver (HSSS) der SLUB Dresden |
| Language | German |
| Detected Language | German |
| Type | doc-type:doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, doc-type:Text |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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