Anpassung einer Mikroturbine an einen indirekt beheizten Gasturbinenzyklus mit Pebble-Heatern

Die Arbeit zeigt die Machbarkeit der Integration einer Mikroturbine in das neuartige, extern befeuerte Biomasseverstromungsverfahren mit der sogenannten Pebble-Heater-Technologie. Für den erfolgreichen Umbau der Standard-Gasturbine Turbec T100 in eine Heißluftturbine werden entsprechende Grundlagen und Maßnahmen systematisch entwickelt. Das dynamische Anlagenverhalten des Gesamtzyklus, bestehend aus der Gasturbine in Verbindung mit den Pebble-Heatern, wird in einem objektorientierten 1-D Simulationsprogramm modelliert. Hieraus lassen sich steuerungs- und regelungstechnische Modifikationen sowie Sicherheitsaspekte für die Gasturbine ableiten. Die durchgeführten konstruktiven Umbauarbeiten werden dokumentiert und die Funktionalität der Heißluftturbine anhand von Versuchsreihen an der Laboranlage validiert und ausgewertet. This study investigates the feasibility of the integration of a micro turbine into an innovative, externally fired gas turbine cycle for power generation from biomass using the so called Pebble-Heater technology. For the successful rebuilding of the standard gas turbine Turbec T100 into a hot air turbine corresponding basics and arrangements are systematically developed. The dynamical behavior of the overall plant system, consisting of the gas turbine and the Pebble-Heaters, is modeled in an object oriented 1-d simulation language. From this the necessary modifications of the control and feedback control systems as well as the safety aspects can be derived. The constructional redesigns are listed and the functionality of the hot air turbine is validated and analyzed by test series with the pilot plant.