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Research unit
SFOE
Project number
SI/500980
Project title
Weiterentwicklung und Optimierung einer Heissluftturbine im kleineren Leistungsbereich (80-95 kWel)

Texts for this project

 GermanFrenchItalianEnglish
Short description
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Publications / Results
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Final report
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Inserted texts


CategoryText
Short description
(German)
In der neuen Fernwärmezentrale in Düdingen werden zwei Holzfeuerungsanlagen eingebaut, wovon eine mit einer extern befeuerten Turbine kombiniert wird. Die Heissluftturbine nutzt den überschüssigen Anteil der Wärme, welche bei der Verbrennung der Holzschnitzel entsteht, um Elektrizität zu erzeugen. Sie wurde speziell für kleine, dezentrale Kraftwerke entwickelt und ermöglich damit die Stromerzeugung aus Holz in einem elektrischen Leistungsbereich von 80 bis 100 kW. Nach der erfolgreichen Umsetzung eines Prototyps wird im Projekt in Düdingen die Heissluftturbine erstmals unter realen Bedingungen demonstriert. Dies ermöglicht eine Weiterentwicklung und Optimierung dieser Technologie. Durch die Rezirkulation der Turbinenabluft und einer Wärmerückgewinnung kann ein Gesamtwirkungsgrad der Anlage von mindestens 77 Prozent erreicht werden.
Short description
(French)
Deux chaudières à bois ont été installées dans la nouvelle centrale de chauffage à distance de Guin. L’une de ces chaudières est combinée à une turbine à combustion externe (turbine à air chaud). La récupération de la chaleur résultant de la combustion du bois permet de produire de l’électricité.
Short description
(Italian)

Nella nuova centrale di teleriscaldamento di Düdingen verranno installati due impianti di combustione a legna, dei quali uno verrà collegato a una turbina a combustione esterna. La turbina ad aria calda utilizza il calore in eccesso prodotto dalla combustione di trucioli di legno per produrre energia elettrica.

Publications / Results
(German)
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Publications / Results
(English)
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Final report
(German)

Mit dem Ziel ein holzbefeuertes Blockheizkraftwerk in kleinerem Leistungsbereich als Demonstrationsanlage zu realisieren, wurde dieses Projekt als Nachfolgeprojekt eines in Eschlikon installierten Prototypen, basierend auf einer von extern befeuerten Gasturbine, gestartet.

In einem extern befeuerten Gasturbinenkreislauf wird komprimierte Umgebungsluft in einem Wärmetauscher mittels heisser Abgase erhitzt und in einer Turbine entspannt, welche einen Generator antreibt. Die Abluft aus der Turbine wird als Verbrennungsluft (teilweise) in die Feuerung geleitet. Die Abgase werden in einem Economiser weiter abgekühlt, und in einem Multizyklon- Partikelabscheider und in einem Elektroabscheider gereinigt, bevor sie über einen Kamin entweichen.

Nach einer Entwicklungsphase musste festgestellt werden, dass die Beschaffung der geplanten Turbineneinheit nicht mehr möglich war. Eine neue Turbogruppe wurde evaluiert und daraufhin das gesamte System neu ausgelegt und berechnet.

Die Herstellung in Eschlikon und die Montage der Komponenten in der Heizzentrale Düdingen waren aufwendig, verliefen aber weitestgehend ohne Verzögerung. Während der Inbetriebnahme musste vor allem der Schmier- und Kühlkreis der Turbogruppe optimiert und angepasst werden.

Seit der ersten Stromerzeugung im Mai 2016 konnte inzwischen auf einen kontinuierlichen Betrieb gewechselt werden. Die erreichten elektrischen Leistungen sind stark von der Umgebungstemperatur abhängig und liegen mit knapp 100 kW in dem erwarteten Bereich.

Eine Optimierung der Abstimmung der Komponenten der Turbogruppe zueinander zeigt noch Verbesserungspotential und ist geplant.

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