Verbundvorhaben: KompACT - Kompakte Abwärmeverstromung auf Basis des Clausius-Rankine Prinzips mit Mikro-Dampfturbine; Teilvorhaben: Dampfturbine - Konstruktion und fertigungstechnische Umsetzung, Tests
Zeitraum
2019-12-01 – 2023-11-30
Bewilligte Summe
220.868,00 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EE5010E
Leistungsplansystematik
Konventionelle Kraftwerkstechnik - Verfahrensentwicklung [EA1311]
Verbundvorhaben
01188726/1 – KompACT - Kompakte Abwärmeverstromung auf Basis des Clausius-Rankine-Prinzips mit Mikro-Dampfturbine
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE5)
Förderprogramm
Energie
Ausgehend von einer Marktanalyse sollen Anforderungen an die Turbinen-Generator-Einheit ausgearbeitet und verschiedene Turbinenkonzepte betrachtet und bewertet werden. Da die Turbinen-Generator-Einheit einen großen Anteil an den Gesamtkosten der KompACT-Anlage haben wird, ist neben der technischen auch die spätere wirtschaftliche Umsetzbarkeit entscheidend. Ein einfaches Downscaling bestehender Dampfturbinen ist aus Kostengründen nicht zielführend, vielmehr sollen kostengünstigere einstufige Turbinen entwickelt werden. Im Idealfall dient die Lagerung des Generators gleichzeitig auch zur Lagerung der drehenden Turbinenteile. Im Vergleich zu ORC-Expandern sind die Anforderungen wegen der spezifischen Eigenschaften von Wasserdampf (hohe Energiedichte, hohe Druckdifferenz, hohe Eingangstemperatur, relativ geringes Dampfvolumen, schlechte Schmiereigenschaften, Korrosionsgefahr, ...) viel höher, beispielsweise muss eine Dampfturbine i.d.R. viel schneller drehen als eine ORC-Turbine mit vergleichbarer Leistung. Nach der endgültigen Festlegung des zu realisierenden Konzepts wird die Turbinen-Generator-Einheit ausgelegt und konstruiert. Flankiert wird dieser Prozess durch computergestützte Simulationen bezüglich Strömung, Festigkeit und Wärmetransport. Ziel des Vorhabens ist die Fertigung und der Aufbau eines Prototypsystems, der Funktions- und Wirtschaftlichkeitsnachweis des gewählten Konzepts für die Turbinen-Generator-Einheit. Außerdem soll die Versuchsanlage unter Realbedingungen über einen längeren Zeitraum betrieben werden. Die Dokumentation der Ergebnisse bildet dann die Grundlage für eine spätere industrielle Umsetzung.