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Kohle-Vergasungsverfahren

Für die Vergasung von Kohlen werden eine Reihe verschiedener Vergasungsverfahren eingesetzt, die sich in Festbett-, Wirbelschicht- und Flugstromvergasung unterteilen. Als Vergasungsmittel werden Sauerstoff oder Sauerstoff-/Dampfgemische eingesetzt. Der Brennstoff wird entweder trocken oder als Suspension in den Vergaser eingebracht. In Abhängigkeit von der Prozesstemperatur der Vergasungsverfahren erfolgt der Ascheaustrag trocken oder flüssig. In der folgenden Tabelle sind die wesentlichen Unterschiede der Vergasungsverfahren aufgeführt.

Tab. 1: Wesentliche Eigenschaften der Festbett-, Wirbelschicht- und Flugstromvergasung
Vergasungsverfahren Festbett Wirbelschicht Flugstrom
Einsatzstoff Grobkörnig Feinkörnig Staubförmig
Aufbereitungsaufwand Ggf. Agglomeration Gering Mahlung
Sauerstoffbedarf Gering/Mittel Mittel Hoch
Rohgastemperatur Niedrig, 425-600 Mittel, 900-1.50 Hoch, 1.250-1.600
Ascheaustrag Trocken oder Schlacke Trocken oder Agglomerate Schlacke
C-Vergasungsgrad 80-90 Prozent 80-95 Prozent >95 Prozent
Raum-Zeit-Ausbeute Niedrig/Mittel Mittel/Hoch Sehr hoch
Regelbarkeit Gut Sehr gut Sehr gut
Typische Vertreter Lurgi, BGL HTW, KRW, U-Gas Texaco, Prenflo, SFGT

Für den Einsatz in IGCC-Kraftwerken eignen sich insbesondere das Flugstromverfahren und das Wirbelschichtverfahren. Festbettvergaser sind für den Einsatz in IGCC-Kraftwerken weniger geeignet. Die thermische Leistung von Festbettvergasern ist verfahrensbedingt auf ca. 200&nsbp;MW begrenzt. Außerdem erzeugen sie ein teer- und methanhaltiges Rohgas, das den Gasreinigungsaufwand erhöht. Die folgende Tabelle zeigt die typische Zusammensetzung des Rohgases für die drei Verfahren. Die angegebenen Werte können je nach eingesetzter Technologie und eingesetzten Kohlen deutlich variieren.

Tab. 2: Typische Zusammensetzung des Rohgases
Rohgaszusammensetzung [Vol. Prozent (trocken)] Vergasungsverfahren
Festbett Wirbelschicht Flugstrom
Trocken 1) Suspension 1)
CO 56 40 66 42
H2 28 35 28 36
CO2 5 20 2 20
N2 + Ar 3 2 4 2
CH4 7 3 0 0
CnHm 2 1 0 0 0
H2S + COS Abhängig vom Brennstoff-Schwefelgehalt (ca. 0,2–1)
1): Bespeisungsart, 2): Teer, Öle, Phenole etc.
Ontologie