Anwendungsfall · Hochtemperatur-Gasrezirkulation
Hochtemperatur-Gasrezirkulation in Brennstoffzellensystemen mit Seitenkanalverdichtern
In SOFC-Brennstoffzellensystemen entstehen heiße Restgase, die für die Rückführung in den Prozess und zur Wärmenutzung verwendet werden können.
Speziell ausgeführte Hochtemperatur-Seitenkanalverdichter ermöglichen die kontrollierte Förderung und Rezirkulation dieser Prozessgase.
Was passiert bei der Gasrezirkulation in einer SOFC?
In Festoxid-Brennstoffzellen, sogenannten SOFC-Systemen, laufen die elektrochemischen Reaktionen bei sehr hohen Temperaturen ab. Nach der Reaktion verbleibt ein heißer Gasstrom, der je nach Anlagenkonzept noch nutzbare Brennstoffbestandteile, Wasserdampf und thermische Energie enthält.
Ein Teil dieses Restgases kann zurückgeführt werden. Dadurch lässt sich der Prozess stabilisieren, die Brennstoffnutzung verbessern und vorhandene Wärme erneut im System nutzen.
Aufgabe des Seitenkanalverdichters
Der Hochtemperatur-Seitenkanalverdichter hält den erforderlichen Gasumlauf im Rückführungskreis aufrecht. Er überwindet die Druckverluste von Rohrleitungen, Wärmetauschern und weiteren Anlagenkomponenten und fördert das heiße Restgas zurück in die vorgesehene Prozessstufe.
Für diese Anwendung kommen speziell ausgeführte Seitenkanalverdichter zum Einsatz, die für hohe Gastemperaturen und eine besonders dichte Gasführung ausgelegt sind.
Warum Restgas zurückführen?
- bessere Nutzung verbliebener Brennstoffanteile
- Nutzung des im Gas enthaltenen Wasserdampfs
- Unterstützung der Wärmerückgewinnung
- mögliche Verbesserung des Gesamtwirkungsgrads
- Unterstützung der Wärmerückgewinnung
Technische Anforderungen und Auslegung
Die Auslegung eines Hochtemperatur-Seitenkanalverdichters erfordert genaue Angaben zum Prozessgas und zum gewünschten Betriebspunkt. Besonders wichtig sind Gastemperatur, Gaszusammensetzung, Volumenstrom, erforderliche Druckerhöhung sowie die Druckverluste im gesamten Rückführungskreis.
Welche Daten benötigen wir für die Auslegung?
- Volumenstrom oder Massenstrom
- Eintrittstemperatur des Prozessgases
- gewünschte Druckerhöhung / Differenzdruck
- Gaszusammensetzung
- Feuchtegehalt bzw. Taupunkt
- Druckverluste von Wärmetauschern und Rohrleitungen
- Aufstellbedingungen
- Betriebsweise
- Anforderungen an Dichtheit
- mögliche ATEX-Anforderungen
- gewünschte Werkstoffausführung
Besonderheiten der Hochtemperatur-Ausführung
Für Hochtemperaturanwendungen in Brennstoffzellensystemen stehen spezielle FPZ-Ausführungen mit temperaturbeständigen Komponenten und hermetisch abgedichteter Gasführung zur Verfügung. Die FPZ H Series arbeitet mit Magnetkupplung und ist für technische Gase mit Eintrittstemperaturen von bis zu 300 °C ausgelegt.
Die konkrete Geräteauswahl erfolgt immer projektspezifisch anhand von Temperatur, Gaszusammensetzung, erforderlichem Volumenstrom und Differenzdruck.
Hochtemperatur-Seitenkanalverdichter für Ihre Brennstoffzellenanwendung auslegen lassen
Sie planen eine Gasrezirkulation in einem SOFC- oder vergleichbaren Hochtemperaturprozess? Übermitteln Sie uns die technischen Daten Ihrer Anlage. SKVTechnik unterstützt Sie bei der Auswahl eines geeigneten Seitenkanalverdichters.