Energiestrombilanzen von Anlagen zur Energierückgewinnung für die Gasvorwärmung in Gasdruckminderungsanlagen

Im Beitrag werden Anlagenschaltungen vorgestellt, die geeignet sind, Gasvorwärmsysteme vollständig regenerativ, d. h. auch CO2-frei zu konzipieren. Diese Anlagenkonzepte vereinen jeweils zwei Schienen. Eine konventionelle Schiene mit Geräten zur isenthalpen Drosselung eines Gasstroms parallel zu einer Gas-Expansionsschiene, deren Stromausbeute zum Antrieb einer Wärmepumpe verwendet und mit deren Hilfe Umweltenergie zur Gasvorwärmung nutzbar gemacht wird. Für die entwickelten Basisschaltungen werden detaillierte Energiestrombilanzen aufgestellt. Diese werden in Abhängigkeit wichtiger Parameter mit Hilfe einer Monte-Carlo-Simulation ausgewertet. Die thermodynamische Realisierbarkeit der Anlagenkonzepte wird bewertet. Es zeigt sich, dass die vorgeschlagenen Anlagenschaltungen für eine Vielzahl typischer Prozessparameter in Gasversorgungsnetzen realisierbar sind. Ein Vorschlag zur gleitenden Lastanpassung mit Hilfe von Mengenregulierventilen wird abgeleitet und erläutert.