Leitungsanschlüsse

1

Eintritt Oxidationsmittel

2

Rohgas-Austritt

3

Wasser-/Dampf-Eintritt

4

Kohle-Eintritt

5

Asche-Abzug

6

Öl-Eintritt

7

Gas-Eintritt

8

Wärmeauskopplung (vorzugeben)

9

Steuereingang (für Vorgabe des Vergasungsgrads, falls FGASN=2)

FSPEC

Behandlung der Wassergas-Reaktion

=0: Berechnung der Austrittskonzentrationen von H2, H2O, CO und CO2 aus der Wassergas-Reaktion (NASA CEA-Code wird verwendet)

=1: Vorgabe der H2-Konzentration in XOUT, Berechnung der übrigen aus den Elementenbilanzen

=2: Vorgabe der H2O-Konzentration in XOUT, Berechnung der übrigen aus den Elementenbilanzen

=3: Vorgabe der CO-Konzentration in XOUT, Berechnung der übrigen aus den Elementenbilanzen

=4: Vorgabe der CO2-Konzentration in XOUT, Berechnung der übrigen aus den Elementenbilanzen

XOUT

Austrittskonzentration (Massenanteil) gemäß Einstellung von FSPEC

FOUT

< Behandlung der Bildung von CH4, H2S, NH3 und Benzol

=0: RCH4N, RH2SN, RNH3 und RBENZN werden als Reaktionsraten interpretiert

=1: RCH4N, RH2SN, RNH3 und RBENZN werden als Massenanteile im Abgasinterpretiert

=2: RCH4N, RH2SN, RNH3 und RBENZN werden als Molanteile im Abgas interpretiert

FCH4N

Vorgabe des CH4 zu C - Verhältnisses:

=0: Wert RCH4N nutzen

=1: Wert der Ausdrucks ECH4N nutzen

RCH4N

Verhältnis CH4 zu C - (falls FOUT=0) oder

CH4-Konzentration im Abgas (gemäß FOUT)

ECH4N

Ausdruck für das Verhältnis CH4 zu C - (falls FOUT=0) oder

CH4-Konzentration im Abgas (gemäß FOUT)

FH2SN

Vorgabe des Verhältnisses H2S to S:

=0: Wert RH2SN nutzen

=1: nutze Wert des Ausdrucks EH2SN

RH2SN

Verhältnis H2S zu S -  (falls FOUT=0) oder

H2S-Konzentration im Abgas (gemäß FOUT)

EH2SN

Ausdruck für das Verhältnis H2S to S (falls FOUT=0) oder

H2S-Verhältnis im Abgas (gemäß FOUT)

FNH3N

Vorgabe des NH3 zu N - Verhältnisses:

=0: nutze Wert  RNH3N

=1: nutze Wert des Ausdrucks ENH3N

RNH3N

NH3 to N - Verhältnis (falls FOUT=0) or

NH3-Verhältnis im Abgas  (gemäß FOUT)

ENH3N

Ausdruck für das Verhältnis NH3 zu N - (falls FOUT=0) oder

NH3-Konzentration im Abgas (gemäß  FOUT)

FTAR1SUBST

Substanz Tar#1 

FTAR1VAL

Wertauswahl für das Verhältnis Tar#1 zu C:

=0: Wert RTAR1 nutzen

=1: nutze Wert des Ausdrucks ETAR1

RTAR1

Verhältnis Tar#1 to C - (falls FOUT=0) oder

Tar#1-Konzentration im Abgas (gemäß FOUT)

ETAR1

Ausdruck für das Verhältnis Tar#1 zu C (falls FOUT=0) oder

Tar#1-Konzentration im Abgas (gemäß FOUT)

FTAR2SUBST

Substanz Tar#2 

FTAR2VAL

Wertauswahl für das Verhältnis Tar#2 zu C:

=0: Wert RTAR2 nutzen

=1: nutze Wert des Ausdrucks  ETAR2

RTAR2

Verhältnis Tar#2 to C (falls FOUT=0) oder

Tar#2-Konzentration im Abgas (gemäß FOUT)

ETAR2

Ausdruck für das Verhältnis Tar#2 zu C (falls FOUT=0) oder

Tar#2-Konzentration im Abgas (gemäß FOUT)

FTAR3SUBST

Substanz Tar#3 

FTAR3VAL

Wertauswahl für das Verhältnis Tar#3 zu C:

=0: Wert RTAR3 nutzen

=1: nutze Wert des Ausdrucks  ETAR3

RTAR3

Verhältnis Tar#3 to C -(falls FOUT=0) oder

Tar#3-Konzentration im Abgas (gemäß FOUT)

ETAR3

Ausdruck für das Verhältnis Tar#3 zu C (falls FOUT=0) oder

Tar#3-Konzentration im Abgas (gemäß FOUT)

FTAR4SUBST

Substanz Tar#4 

FTAR4VAL

Wertauswahl für das Verhältnis Tar#4 zu C:

=0: Wert RTAR4 nutzen

=1: nutze Wert des Ausdrucks  ETAR4

RTAR4

Verhältnis Tar#4 to C (falls FOUT=0) oder

Tar#4-Konzentration im Abgas (gemäß FOUT)

ETAR4

Ausdruck für das Verhältnis Tar#4 zu C (falls FOUT=0) oder

Tar#4-Konzentration im Abgas (gemäß FOUT)

FTAR5SUBST

Substanz Tar#5 

FTAR5VAL

Wertauswahl für das Verhältnis Tar#5 zu C:

=0: Wert RTAR5 nutzen

=1: nutze Wert des Ausdrucks ETAR5

RTAR5

Verhältnis Tar#5 to C (falls FOUT=0) oder

Tar#5-Konzentration im Abgas (gemäß  FOUT)

ETAR5

Ausdruck für das Verhältnis Tar#5 to C (falls FOUT=0) oder

Tar#5-Konzentration im Abgas (gemäß FOUT)

FGASN

Vorgabe für den Wert des Kohlevergasungsgrads

=0: in RGASN vorgegebenen Wert verwenden

=3: nutze Wert des Ausdrucks EGASN

=2: nutze den am Anschluss 9 anstehenden Wert (Enthalpie von der dort angeschlossenen Leitung)

RGASN

Kohle-Vergasungsgrad (falls FGASN=0)

EGASN

Ausdruck für den Kohlevergasungsgrad (if FGASN=3)

FSPECM

Art der Massenstromvorgabe

=1: Nur ein Massenstrom wird vorgegeben, alle andern werden berechnet

=2: Alle eingehenden Massenströme sind vorzugeben

M6MF

Massenstromverhältnis Öl zu Gesamtbrennstoff

M7MF

Massenstromverhältnis Gas zu Gesamtbrennstoff

FSFT

Art der Berechnung der Wassergas-Shift-Reaktion

=1: die Abgastemperatur T2 wird als Reaktionstemperatur genutzt

=2: die in TREF vorgegebene Temperatur wird als Reaktionstemperatur genutzt

=3: Angabe der Reaktionskonstante im angegebenen Wert CWGS

(Genaueres zur Definition von CWGS ist zu finden unter "Explanations for the constant CWGS" in Component 50)

CWGS

Reaktionskonstanten für die Wassergas-Shift-Reaktion

falls FSFT=3

TFRE

Einfriertemperatur für die Wassergas-Shift-Reaktion, falls FSFT=2

FOCN

Nutzungsart des Verhältnisses von Sauerstoff zu Kohlenstoff

=0: Wert ROCN nutzen

=1: nutze Wert des Ausdrucks EOCN

ROCN

Wert des Verhältnisses von Sauerstoff zu Kohlenstoff:
Molares Verhältnis des gesamten O (einschließlich O im Brennstoff und im Dampf) zum gesamten C
Der Wert muss zwischen 1 (CO) und 2 (CO2) liegen

EOCN

Ausdruck für das Verhältnis von Sauerstoff zu Kohlenstoff
Molares Verhältnis des gesamten O (einschließlich O im Brennstoff und im Dampf) zum gesamten C
Der Wert muss zwischen 1 (CO) und 2 (CO2) liegen

FWM4N

Nutzungsart des Verhältnisses von Wasser/Dampf zu Brennstoff

=0: Wert RWM4N nutzen

=1: nutze Wert des Ausdrucks EWM4N

RWM4N

Wert des Verhältnisses von Wasser/Dampf zu Brennstoff

Massenverhältnis von Dampfmasseneintritt am Anschluss 3 zur Summe der Brennstoffmassenströme der Eintritte 4, 6 und 7

EWM4N

Ausdruck für das Verhältnis von Wasser/Dampf zu Brennstoff

Massenverhältnis von Dampfmasseneintritt am Anschluss 3 zur Summe der Brennstoffmassenströme der Eintritte 4, 6 und 7

FFLAS

Vorgabe des Flugasche-Verhältnisses: Verteilung des Ascheaustritts auf die Austritte 2 und 5

Dies ist der Prozentsatz der Asche, die am Rohgas-Austritt das Bauteil verlässt    

=0: Wert RFLAS nutzen

=1: nutze Wert des Ausdrucks EFLAS

RFLAS

Wert des Flugasche-Verhältnisses                          

EFLAS

Ausdruck für das Flugasche-Verhältnis        

FCFA

Vorgabe der Verteilung des nicht vergasten Kohlenstoffs auf die Anschlüsse 2 und 5

Dies ist der Prozentsatz des Kohlenstoffs, der am Anschluss 2 austritt (Gas)

=0: Wert RCFA nutzen

=1: nutze Wert des Ausdrucks ECFA

RCFA

Wert der Verteilung des nicht vergasten Kohlenstoffs         

ECFA

Ausdruck für die Verteilung des nicht vergasten Kohlenstoffs

FQLOSS

Ar der Wärmeverlust-Vorgaben

=0: nutze den Wert QLOSS als absoluten Wärmeverlust

=1: nutze den Wert QLOSS als relativen Wärmeverlust - bezogen auf die eingebrachte Brennstoffwärme (Massenstrom * Heizwert)

=2: nutze Wert des Ausdrucks EQLOSS als absoluten Wärmeverlust

=3: nutze Wert des Ausdrucks  EQLOSS als relativen Wärmeverlust - bezogen auf die eingebrachte Brennstoffwärme (Massenstrom * Heizwert)

QLOSS

Wert des Wärmeverlustes (gemäß FQLOSS)

EQLOSS

Ausdruck für den Wärmeverlust

DP12N

Absoluter Druckabfall (nominal)

TASHE

Slag temperature (line 5)

FMODE

Berechnungsmodus

=0: global (wie im Modell festgesetzt)

=1: lokale Teillast (immer Teillast, auch wenn im Modell der Berechnungsmodus "Design" aktiv ist)

M1N

Massenfluss des Oxidationsmittels am Anschluss 1 (nominal)

ROC

Verhältnis Sauerstoff zu Kohlenstoff

RWM4

Verhältnis Dampf zu Kohle

RCWGS

Wassergas-Shift-Konstante

RGAS

Kohlenstoff-Vergasungsgrad

RCCH4

CH4-Bildung (C in CH4 / Gesamt-C)

RSH2S

H2S-Bildung (S in H2S / Gesamt-S)

NCVCG

Rohgas-Heizwert bei  0°C

NCVFUEL

Unterer Heizwert des Brennstoffs bei 0°C (Mittelwert)

RQCGC

Kaltgas-Wirkungsgrad (Latente Wärme am Eingang / Latente Wärme am Ausgang)

RTEQ

Berechnete Gleichgewichtstemperatur

RQLOSS

Berechneter Wärmeverlust

TR1

Gleichgewichtstemperatur für CO+H2O=CO2+H2

TR2

Gleichgewichtstemperatur für  C+CO2=2 CO

TR3

Gleichgewichtstemperatur für C+H2O=CO+H2

TR4

Gleichgewichtstemperatur für CO+3 H2=CH4+H2O

TR5

Gleichgewichtstemperatur für C+2 H2=CH4

RFA

Verhältnis Brennstoffmenge / Luftmenge

RFAST

Stöchiometrie-Verhältnis Brennstoffmenge / Luftmenge (Verhältnis bei vollständiger Verbrennung)

EQRAT

Äquivalenzverhältnis = RFA / RFAST   (nach https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/equivalence-ratio).

Ein Äquivalenzverhältnis EQRAT größer als 1 deutet immer auf einen Brennstoffüberschuss im Brennstoff-Oxidationsmittel-Gemisch hin, d. h. auf mehr Brennstoff als für eine vollständige Verbrennung (stöchiometrische Reaktion) erforderlich, unabhängig davon, welcher Brennstoff und welches Oxidationsmittel verwendet werden, während Verhältnisse kleiner als 1 auf einen Brennstoffmangel oder einen äquivalenten Oxidationsmittelüberschuss im Gemisch hinweisen.

Bitte beachten Sie, dass sich das Äquivalenzverhältnis wie folgt auf die Luftzahl λ bezieht:    λ= 1 / EQRAT.

• M1 bezogen auf die Luftmenge im Nennlastfall M1N und
• RGAS auf den Vergasungsgrad im Nennlastfall RGASN

RGAS / RGASN = f (M1/M1N)     bzw.   RGAS = RGASN * f (M1/M1N)   
X-Achse: M1/M1N
Y-Achse: RGAS/RGASN

Kennlinie 2
Name: CCH4
Titel:  CH4-Umwandlungs-Kennlinie bzw. CH4-Produktion
Beschreibung:  Der Anteil des zugeführten Kohlenstoffs am Anschluss 4, der zur Methanerzeugung (RCH4) genutzt wird, hängt ab von der Menge der zugeführten Luft M1 am Anschluss 1. Zusätzlich wird

• M1 bezogen auf die Luftmenge im Nennlastfall M1N und 
• RCH4 auf den im Nennlastfall zugeführten Kohlenstoffanteil zur Methanerzeugung RCH4N

Kennlinie 3
Name: CH2S
Titel: H2S-Umwandlungs-Kennlinie bzw. H2S Produktion
Beschreibung:  Der Anteil des zugeführten Schwefels am Anschluss 4, der zur Schwefelwasserstoff-Erzeugung (RH2S) genutzt wird, hängt ab von der Menge der zugeführten Luft M1 am Anschluss 1. Zusätzlich wird

• M1 bezogen auf die Luftmenge im Nennlastfall M1N und 
• RH2S auf den im Nennlastfall zugeführten Schwefelanteil zur Schwefelwasserstoff-Erzeugung RH2SN

RH2S / RH2SN = f (M1 / M1N)
X-Achse: M1/M1N
Y-Achse: RH2S/RH2SN

Kennlinie 4
Name: CNH3
Titel: NH3-Umwandlungs-Kennlinie bzw. NH3 Produktion
Beschreibung:  Der Anteil des zugeführten Stickstoffs am Anschluss 4, der zur Ammoniak-Erzeugung (RH2S) genutzt wird, hängt ab von der Menge der zugeführten Luft M1 am Anschluss 1. Zusätzlich wird

• M1 bezogen auf die Luftmenge im Nennlastfall M1N und 
• RH2S auf den im Nennlastfall zugeführten Stickstoffanteil zur Ammoniak-Erzeugung RH2SN

RNH3 / RNH3N = f (M1 / M1N)
X-Achse: M1/M1N
Y-Achse: RNH3/RNH3N

Kennlinie 5
Name: CBENZ
Titel: Benzol-Umwandlungs-Kennlinie bzw.  Benzol Produktion
Beschreibung:  Der Anteil des zugeführten Kohlenstoffs am Anschluss 4, der zur Benzol-Erzeugung (RBENZ) genutzt wird, hängt ab von der Menge der zugeführten Luft M1 am Anschluss 1. Zusätzlich wird

• M1 bezogen auf die Luftmenge im Nennlastfall M1N und 
• RH2S auf den im Nennlastfall zugeführten Kohlenstoffanteil zur Benzol-Erzeugung RBENZN

RBENZ / RBENZN = f (M1 / M1N)
X-Achse: M1/M1N
Y-Achse: RBENZ/RBENZN

Kennlinien 6 bis 10
Name: CTARn (n = 1, 2, 3, 4, 5)
Titel: Umwandlungs-Kennlinien für die 5 Teersubstanzen TARn
Beschreibung:  In Teillast wird für jede Substanz FTARnSUBST

• mit "FTARnVAL = 0 = Wert RTARn verwenden" der Wert RTARn bzw.
• mit "FTARnVAL = 1 = Ausdruck ETARn verwenden" der Wert aus ETARn

mit dem y-Wert der Kennlinie CTARn bei y = M1/M1N multipliziert.

TARn / (RTARn bzw. ETARn) = f (M1 / M1N)
X-Achse: M1/M1N
Y-Achse: TARn / (RTARn bzw. ETARn)

Alle Betriebsfälle

Massenströme

--------------------

M1MF aus Vergasungsbilanz

M2MF aus Vergasungsbilanz

M3MF aus Vergasungsbilanz

M4MF = 1 - M6MF - M7MF (Vorgabewerte)

M5MF aus Vergasungsbilanz

Wenn FSPECM = 1:

M4 - M4MF/M1MF * M1 = 0

M6 - M6MF/M1MF * M1 = 0

M7 - M7MF/M1MF * M1 = 0

M2 - M2MF*M4 - M2MF*M6 - M2MF*M7 = 0

M3 - M3MF*M4 - M3MF*M6 - M3MF*M7 = 0

M5 - M5MF*M4 - M5MF*M6 - M5MF*M7 = 0

Wenn FSPECM = 2:

M5 - M5MF*M4 - M5MF*M6 - M5MF*M7 = 0

M1 - M2 + M3 + M4 - M5 + M6 + M7

Drücke

----------

Auslegung: P1 - P2 = DP12N

Teillast: M1R = M1/M1N

P1 - P2 = DP12N * M1R * M1R

P4 - P5 = 0

P6 - P5 = 0

P7 - P5 = 0

P1 - P4 = 0

P1 - P3 = 0

Enthalpien

--------------

T5 = TASHE

H5 = f(P5,T5)

If FQLOSS = 1:

QL = QLOSS

If FQLOSS = 2:

QL = QLOSS*(M4*NCV4+M6*NCV6+M7*NCV7)

M2*H2 - M1*H1 - M3*H3 - M4*H4 + M5*H5

- M6*H6 - M7*H7 + M8*H8 =

M4*NCV4-M2*NCV2-M5*NCV5+M6*NCV6

+M7*NCV7-QL

Form 1