02.05.11 

Stand der Technik der Aufbereitung vom Wärmeträgeröl in Parabolrinnensolarkraftwerken

 

Typ:Diplom-/ Masterarbeit
Bereich:Simulation/Modellierung
Termin:sofort
Beschreibung:

Parabolrinnenkraftwerk Andasol in Spanien / © Solar Millenium AG
Die Sonne ist die Quelle von vielen konventionell genutzten Energieformen, wie z.B. Fossile Energieträger, Wind und Wasser. Vor dem Hintergrund der begrenzten Reserven an Erdöl, Erdgas und Kohle sowie der CO2-Problematik ist eine direkte Nutzung der Solarenergie unerschöpflich und nachhaltig. Eine der wirtschaftlichsten Varianten hierzu stellt das Parabolrinnen-Solarkraftwerk dar.

Um aus Sonnenenergie Strom zu erzeugen wird in Parabolrinnen-Solarkraftwerken die Sonnenergie durch mehrere Spiegel mit einem parabelförmigen Querschnitt auf ein Absorberrohr konzentriert. Das Absorberrohr verläuft entlang der Brennlinie der parabelförmigen Spiegel. Ein hitzebeständiges, synthetisches Wärmeträgeröl fließt durch das Absorberrohr und wird dort etwa auf 400 °C erhitzt. In einem Dampferzeuger gibt das Wärmeträgeröl seine Energie an einen Wasser-Dampf-Kreislauf eines konventionellen thermischen Kraftwerkes ab. Dort wird die Energie über mit Dampfturbinen angetriebenen Generatoren in Strom umgewandelt.

Aufgrund der hohen Temperaruten zersetzt sich das synthetisch hergestellte Wärmeträgeröl während des Betriebes zum Teil in eine leichte Phase und zum Teil in eine schwere Phase. Die Zersetzungsrate beträgt etwa 5% pro Jahr. Die leichte Phase läßt sich entspannen und kondensieren und somit relativ leicht entfernen. Die schwere Phase verbleibt im Wärmeträgeröl und haftet an Wärmeübergangflächen und verschlechtert den Wärmeübergang. Es ist daher erforderlich, neben der leichten Phase auch die schwere Phase aus dem Wärmekreislauf kontinuierlich zu entfernen.

Im Rahmen dieser Arbeit soll nun der Stand der Technik zur Aufbereitung von Wärmeträgerölen dargestellt werden. Hierzu soll zunächst eine Literaturstudie über einschlägige Technologien und ausgeführte Referenzanlagen durchgeführt werden. Auf Basis der hieraus gewonnen Erkenntnissen soll dann ein ausgewähltes, konventionelles Aufbereitungsverfahren simuliert werden. Mit Hilfe dieser Simulation soll eine Parameterstudie erstellt werden. Zwecks technisch-wirtschaftlicher Optimierung des Aufbereitungsverfahrens sollen die Ergebnisse aus der Parameterstudie graphisch dokumentiert und textlich kommentiert werden.

Voraussetzungen: Aspen bzw. Aspen+ Vorkenntnisse
Lehrstuhl:Chemische Verfahrenstechnik
Ansprechpartner:Süleyman Yüce