Mikrogasturbinen
Vor etwa 20 Jahren wurden aus der Turbolader-Technologie die ersten Mikrogasturbinen entwickelt. Dieser Fachartikel beschäftigt sich mit den spezifischen Anwendungsfällen und Vorteilen der Gasturbinentechnik in der Praxis und im Vergleich mit Blockheizkraftwerken.
Die wesentlichen spezifischen Vorteile der Gasturbinentechnik sind:
Was bedeuten diese Vorteile für die Praxis?
Bei einem BHKW stehen etwa 30% der Abwärme als Abgaswärme auf einem hohen Temperaturniveau zur Verfügung, bei einer Gasturbine sind es 100%. Die hohe Abgastemperatur eignet sich gut für eine Dampferzeugung aus dem Turbinenabgas. Trotzdem sollte man darauf achten, das Abgas so weit wie möglich abzukühlen, um einen hohen thermischen Wirkungsgrad zu erreichen und die Verluste zu minimieren. Microgasturbinen mit Erdgasfeuerung können zum Beispiel zusätzlich mit Brennwert-Wärmetauschern versehen werden. So sind flexible Wärmekonzepte möglich.
Das Mikrogasturbinen-Abgas enthält durch den hohen Luftüberschuß bei der Verbrennung noch sehr viel Sauerstoff, meist nur geringfügig weniger als die Umgebungsluft, welche etwa 21 Volumenprozent Sauerstoff enthält. Das heiße Mikrogasturbinen-Abgas kann deshalb, anstelle von Frischluft, als vorgewärmte Verbrennungsluft für weitere Prozesse, wie zum Beispiel die Feuerung eines Dampfkessels, eingesetzt werden. Dies ist eine der besten Verwertungsmethoden für die Abgaswärme von Turbinen überhaupt. Auch in Großkraftwerken, bei so genannten GUD-Prozessen, wird diese Technik eingesetzt. Die Verfügbarkeit von Mikrogasturbinen und geeigneten Industrie-Feuerungen ermöglichen es heute, diese Kraftwerkstechnik in viel kleineren Anlagen, auf Industrie-Niveau einsetzen zu können. Benötigt wird dafür eine Feuerung, die durch den Einsatz der Abgasrezirkulation und anderer low-NOx-Techniken, die Stickoxid-Emissionen auf die zulässigen Grenzwerte absenkt. Interessant könnte der Einsatz dieser Technik ab einem Dampfmassenstrom oberhalb von etwa 6 t/h sein, wobei natürlich die jeweiligen Randbedingungen des Einzelfalls zu beurteilen sind. Realisierte Anlagen finden sich u.a. in der chemischen Industrie.
Der Einsatz von Mikrogasturbinen zur Verbrennung von Sondergasen, z.B. schwefelhaltigem Biogas, Klärgas und ähnlichen Gasen, hat eine lange Tradition. Durch […]
