2017-09-01  –  2021-11-30

179.152,00 EUR

Siemens Energy Global GmbH & Co. KG, München, Bayern

03ET7090J

Fortgeschrittene Kraftwerkssysteme - Kraftwerke mit Null Emissionen [EA1325]

01172231/1  –  ECOFLEX-Turbo

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE5)

Energie

Das Ziel des vorliegenden Vorhabens ist der Entwurf eines neuen Brennkammerkonzeptes mit den Leistungsmerkmalen: Betriebsfähigkeit bei niedriger Teillast mit niedrigen, grenzwertkonformen Emissionen; Unterstützung schneller Leistungsänderungen zur Unterstützung von kurzzeitiger Anpassung an die Netzleistungsanforderung; Betrieb bei Grundlast zur Unterstützung von Wirkungsgraden in Richtung 65% unter Einhaltung von Emissions-Grenzwerten für NOx und CO. Im vorliegenden Vorhaben sollen dafür Brennkammer-/ Brennerkonstruktionsmerkmale, die eine Verweilzeitverkürzung unterstützen, untersucht werden. Dabei soll das in AG Turbo Vorgängerprojekten entwickelte Strahlbrennerkonzept weiter verwendet werden. Der Schwerpunkt dieses Projektes liegt bei einer Verbesserung der Teillastfähigkeit in Brennkammern mit verkürzter Verweilzeit. Das verbesserte Brennkammersystem soll durch Einsatz von Brennstufung bis zu minimalen Teillasten von unter 30% betreibbar sein. Außerdem wird es durch den Betrieb bei gesteigerter Brennkammertemperatur über den gesamten Lastbereich höhere Wirkungsgrade als momentan erreicht werden ermöglichen. Dies wird Emissions-Grenzwert konform durch die Verkürzung der Brennkammer–Verweilzeit erreicht. Damit werden die zentralen Ziele des ECOFlex-turbo Programmes, einen Last flexiblen Betrieb von Gasturbinen bei niedrigen Emissionen zu ermöglichen, wirksam unterstützt. Die Arbeitsplanung beinhaltet die Verbesserung der Auslegungswerkzeuge zur Beschreibung der Verbrennung bei Brennstoffstufung und verkürzten Flammen im niedrigen Teillastbetrieb durch Validierung mit den Messergebnissen der Laboruntersuchungen aus Teilvorhaben 2.1.1b. Mit diesen verbesserten numerischen Auslegungswerkzeugen werden verbesserte maschinennahe Brennerprototypen entworfen, gefertigt und in Hochdrucktests untersucht.