Jan 28, 2024
MHI entwickelt ölfreien Stickstoff
29. März 2023
29. März 2023
Ölfreier ORC-Generator (Quelle: Mitsubishi Heavy Industries)
Mitsubishi Heavy Industries hat ein kryogenes ORC-Stromerzeugungssystem (Organic Rankine Cycle) der 100-kW-Klasse unter Verwendung eines stickstoffbasierten, ölfreien kryogenen Turbinengenerators demonstriert.
ORC-Systeme sind in der Lage, Wärme mit niedrigerer Temperatur zu nutzen als typische Abwärmerückgewinnungssysteme, und MHI sagt, dass die Verwendung von flüssigem Stickstoff als kryogene Energiequelle einen stabilen Kältemittelkreislauf und die angegebene Regenerationsleistung ohne durch Gefrieren verursachte Verstopfungen gewährleistet. Es funktioniert auch unter härteren Bedingungen als den niedrigen Temperaturen der herkömmlichen kryogenen LNG-Erzeugung gut.
Der Generator dreht sich, indem er der Energie, die aus der Temperaturdifferenz entsteht, die durch die Verdampfung des Kältemittels mit Meerwasser entsteht, Drehmoment entzieht und den resultierenden Hochdruckdampf als Rotationskraft nutzt. Ölfreie Magnetlager und eine hermetisch abgedichtete Struktur verhindern das Austreten von Kältemittel aus dem System.
MHI behauptet, dass das Design im Vergleich zu früheren LNG-gekühlten Dampfturbinen mit offenem Ende und zwangsgeschmierten Gleitlagern eine höhere Zuverlässigkeit, Platzersparnis und einen wartungsfreien Betrieb bietet.
Neben der Verwendung von flüssigem Stickstoff (Siedepunkt: ca. -196℃) anstelle des herkömmlich verwendeten LNG (Siedepunkt: -160℃) simulierte der Test tatsächliche LNG-Verdampfungsanlagen wie ein Schiffsbrenngasversorgungssystem und Offshore-/Onshore-LNG Verdampfungsausrüstung.
Die Tests erweiterten das Verständnis der Eigenschaften des Kältemittelkreislaufs und der Phasenänderungen von Kryotemperaturmedien wie LNG und flüssigem Stickstoff und bestätigten die Steuerbarkeit des Systems. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass in LNG-Kältemittelerzeugungssystemen weiteres Potenzial für Stabilisierung und Zuverlässigkeit besteht, und stützen die Erwartungen an die Verwendung von Wasserstoff (Siedepunkt: ca. -253 °C), der als vielversprechender dekarbonisierter Kraftstoff für die kryogene Stromerzeugung gilt.