Dynamisches Exergiekonzept für eine effizientere transiente Betriebsweise gekoppelter thermisch-elektrischer Energieversorgungsstrukturen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Karsten Müller
• Fachliche Zuordnung: Energieverfahrenstechnik ; Technische Thermodynamik
• Förderung: Förderung seit 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 416334151

Bei der Umrüstung bestehender thermischer Kraftwerke auf erneuerbare Brennstoffe und einen stärker dynamischen Betrieb sollten größere Einbußen bei der Effizienz vermieden werden. Durch die zunehmende Komplexität der Brennstoffe, beispielsweise durch den Einsatz biogener Ressourcen, nimmt auch die Komplexität der Exergievernichtung im Kraftwerksprozess zu. Das im Rahmen des ersten Antrags entwickelte dynamische Exergiekonzept für transiente Betriebsweisen von Kraftwerken soll im Rahmen dieses Fortsetzungsantrags erweitert werden. Dabei soll zum einen die chemische Exergie in das Modell integriert werden. Diese enthält die exergetische Information sowohl über die chemische Spezies als auch über die Konzentration. Zum anderen soll das bestehende transiente Modell, welches zunächst auf Kraftwerke mit Gasfeuerung beschränkt war, auf Anlagen mit Feststofffeuerung übertragen werden. Der transiente Betrieb von Wirbelschicht- und Rostfeuerungen stellt bisher einen Schwerpunkt der Exergievernichtung dar und wird daher besonders fokussiert. Eine besondere Herausforderung stellt dabei die Optimierung der transienten Zufuhr vor Luft und Brennstoff dar, die nicht einfach parallel gefahren werden können. Über die reine Modellentwicklung hinaus wird zum Abschluss des Projekts ein Demonstrationskraftwerk mit dem Modell simuliert, um Verbesserungspotentiale in einem konkreten Anwendungsfall zu identifizieren und aufzuzeigen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen