2016-12-01  –  2020-02-29

126.389,78 EUR

Technische Universität Berlin - Institut für Luft- und Raumfahrt - Fachgebiet Luftfahrtantriebe, Berlin, Berlin

03ET7091I

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

Ziel des Vorhabens ist die gezielte Ausarbeitung umsetzbarer Konzepte flexibler Sekundärluftsysteme (SAS). Hierfür wird eine bestehende Methode zur Auslegung von über den Betriebsbereich regulierbaren Sekundärluftmassenströmen um wichtige Teilmodelle zur Beschreibung von Sekundäreffekten im SAS erweitert. Dies beinhaltet u. a. eine detaillierte Modellierung der durch Scheibenpumpen induzierten Verlusten und die Einbindung eines Mittelschnittverfahrens zur Verbesserung zwischen SAS- und Kreisprozesssimulation. Zusätzlich werden weitere Luftsystemverbraucher modelliert, deren kritischen Anforderungen bei der Auslegung des SAS zwingend zu berücksichtigen sind. Ebenfalls werden die Gewichte der für ein flexibles SAS erforderlichen Steuerungselemente abgeschätzt. Mit der Methode werden Sensitivitätsstudien an veränderten Sekundärluftführungen durchgeführt, die ein besseres Verständnis der Auswirkungen flexibler SAS auf Verdichter, Turbine, Luftsystemverbraucher und Leistungsparameter der Gasturbine liefern. Auf dieser Grundlage werden Empfehlungen zur gezielten Auslegung flexibler SAS erstellt und in einer Konzeptstudie erprobt. Endprodukt ist der Demonstrator eines flexiblen SAS auf Modellebene, der die Vorteile flexibler SAS auf technischer Ebene einer abschließenden Bewertung zugänglich macht. 1. Definition der Datenbasis zur Modellierung 2. Entwicklung und Validierung der Modelle zur Abbildung von Sekundäreffekten 3. Entwicklung und Validierung von Modellen zur Bewertung weiterer Luftsystemverbraucher 4. Implementierung der erweiterten Modellierung in die Simulationsumgebung, Anpassung des gekoppelten Modells 5. Definition der Vorgaben für Sensitivitäts- und Konzeptstudien 6. Sensitivitätsstudien am Referenzmodell 7. Abschätzung des zu erwartenden Mehrgewichts in flexiblen Sekundärluftsystemen 8. Konzeptstudien und -optimierung flexibler SAS 9. Möglichkeiten zur Identifizierung von Fehlerfällen flexibler SAS 10. Finale Bewertung des Einsatzpotenzials flexibler SAS