biomassevergasung wiese tuhh (6.377 KB)

4.3. BLOCKHEIZKRAFTWERKE (BHKW)
Das in den unterschiedlichen Vergasungsreaktoren erzeugte Gas genügt hinsichtlich des Heizwertes
und der laminaren Flammengeschwindigkeit den Anforderungen der Gasmotoren (Tabelle 4.1
und 4.2). Durch einen stabilen Betrieb der Vergasungsreaktoren bleiben die Gaszusammensetzung
und der Heizwert des Gases weitgehend konstant.
Für einen stabilen und dauerhaften Betrieb der Motoren muss der Ausfall von Teeren in BHKW
sicher vermieden werden. Die Abhängigkeit der Kondensationstemperatur unterschiedlicher Kohlenwasserstoffverbindungen
von der jeweiligen Konzentration in einem Gas ist in Abbildung 4.7
dargestellt. Außer Toluol zählen gemäß der Definition des Tar-Protocols (Kapitel 4.2.1) alle dargestellten
Kohlenwasserstoffe zu den Teeren [56].
Kondensationstemperatur / K
550
500
450
400
350
300
250
200
Toluol (1Ring) Naphtalin (2 Ringe)
Anthracene (3 Ringe) Pyren (4 Ringe)
Benzo(ghi)perylen (5 Ringe)
150
CnHm-Gehalt / mg/m
100
0,1 1 10 100 1000
3 (i.N.)
Abbildung 4.7: Kondensationstemperatur der CnHm-Verbindung in Abhängigkeit der Konzentration
[56]
Der von den Gasmotor-Herstellern angegebene Grenzwert von 100 mg/m 3 (i.N.) für die maximal
zulässige Teerkonzentration ist nur als Richtwert zu verstehen, da es auch bei einer Unterschreitung
des Grenzwertes zum Ausfall einiger Teerverbindungen kommen kann. So kann
sich beispielsweise bei der Vergasung von Biomasse in einem Wirbelschichtvergasungsreaktor
vermehrt Anthracen (C14H10) bilden [52]. Befinden sich mehr als 20 mg/m 3 (i.N.) Anthracen im Gas,
kommt es bei einer Abkühlung des Gases unter 320 K zur Kondensation dieser Verbindung.
Im Gas mitgeführte Partikel mit einem Durchmesser von mehr als 5µm verursachen Verschleiß
im Motor, sodass unabhängig von der Vergasungsreaktorbauart auf eine Staubabscheidung in der
Gasaufbereitung nicht verzichtet werden kann.
Bei der Verbrennung des Reingases im Gasmotor reagieren im Gas vorhandenes Ammoniak
(NH3) und Blausäure (HCN) zu NO x. Da beim Betrieb der Gleichstromvergasungsreaktoren, der
Wirbelschichtvergasungsreaktoren und der mehrstufigen Vergasungsreaktoren aus dem in der
Biomasse gebundenen Stickstoff deutlich mehr NH3 als HCN gebildet wird (Tabelle 4.1), geben
die Motorhersteller maximal zulässige NH3-Konzentrationen im Reingas vor.
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