Gasmotor-blockheizkraftwerke

Die Kraft-Wärme-Kopplung ist eine der effizientesten Arten der Energienutzung. Heutzutage gibt es einen wachsenden Trend weg von der traditionellen Stromerzeugung durch Verbrennung von Kohle.

Bei Anlagen mit niedrigem Leistung werden Gasmotoren zu einer Alternative zur Kohle.

Ein gasbetriebenes Aggregat besteht aus einem Motor, einem Generator und einer Brennkammer im Motor, die in der Regel auf einer einzigen Welle montiert sind. Um den Energiegewinnungsprozess zu optimieren, werden eine Reihe von Verbesserungen vorgenommen, bei denen Wärmetauscher eine wichtige Rolle spielen. Die Abgase haben nach der Verbrennung im Motor eine relativ hohe Exergie. Eine Möglichkeit zur Verbesserung der Effizienz des Systems ist die Wärmerückgewinnung. Dazu wird die Luft erwärmt, bevor sie in der Brennkammer mit Hilfe des Turbinenabgases mit dem Brennstoff vermischt wird (Abbildung 1). Aufgrund ihrer hohen Betriebsparameter sind die in dieser Anwendung eingesetzten Wärmetauscher in der Regel in Rohrbündelbauweise ausgeführt.

Eine weitere Anwendung von Wärmetauschern in gasbefeuerten KWK-Anlagen ist das Kühlsystem für den Brennraum, d. h. für den Motorblock und das Schmieröl. Aufgrund der relativ geringen Parameter des wärmeaufnehmenden Mediums werden in diesem Fall meist geschraubte Plattenwärmetauscher eingesetzt. Die Vorteile von KWK-Systemen auf der Basis von Verbrennungsmotoren sind:Hoher Wirkungsgrad bei der Energieerzeugung, kompakte Bauweise,geringe CO2-Emissionen,die große Vielfalt der verwendeten Brennstoffe (Erdgas, LNG, Biogas, Spezialgase), die Möglichkeit, Energie an Orten zu erzeugen, die von den Übertragungsnetzen entfernt sind, und als Notversorgung.