Module Handbook

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Notes on the module handbook of the department Mechanical and Process Engineering

Die hier dargestellten veröffentlichten Studiengang-, Modul- und Kursdaten des Fachbereichs Maschinenbau und Verfahrenstechnik ersetzen die Modulbeschreibungen im KIS und wuden mit Ausnahme folgender Studiengänge am 28.10.2020, bzw. am 13.01.2021 verabschiedet.

Ausnahmen:

Course MV-SAM-86368-K-7

Gas Turbine Plants and Environmental Protection (2V, 2.0 LP)

Course Type

SWS Type Course Form CP (Effort) Presence-Time / Self-Study
2 V Lecture 2.0 CP 28 h 32 h
(2V) 2.0 CP 28 h 32 h

Basedata

SWS 2V
CP, Effort 2.0 CP = 60 h
Position of the semester 1 Sem. in SuSe
Level [7] Master (Advanced)
Language [DE/EN] German or English as required
Lecturers
Böhle, Martin, Prof. Dr.-Ing. (PROF | DEPT: MV)
Wiedermann, Alexander, Dr.-Ing. habil. (EXT | DEPT: MV)
Area of study [MV-SAM] Fluid Mechanics and Turbomachinery
Additional informations
Livecycle-State [NORM] Active

Contents

Stationäre Gasturbinenanlagen sind unverzichtbare Energiewandler auf Basis von gasförmigen oder flüssigen Kraftstoffen. Aufgrund der hohen Abgastemperaturn sind sie hervorragend dazu geeignet, noch einen nachgeschalteten Dampfzyklus zu betreiben. Mit solchen kombinierten Anlagen werden sehr hohe Ausnutzungsraten des eingesetzten Brennstoffes erreicht, der besonders hoch ist, wenn neben Strom Prozesswärme, -kälte oder -dampf erzeugt wird. Besonders hervorzuheben ist die Tatsache, dass Gasturbinen im Verbund mit dem Ausbau von erneuerbaren Energieträgern eine wichtige Rolle in der Zukunft zukommen wird, da schnelle Hochfahrzeiten und Lastwechsel die Gasturbine zur Bereitstellung von Stromreserven (Residuallasten) zum Ausgleich schwankender

erneuerbarer Energien wie Wind und Sonne möglich sind. Andererseits sind sie für die Verbrennung von aus Windkraft erzeugtem Wasserstoff angereicherten Gasen oder synthetischen Brenngasen geeignet. Diese Vorlesung gibt eine Übersicht über die Konstruktionsprinzipien und Einsatzmöglichkeiten der Gasturbine in einer fast dekarbonisierten Welt von morgen.

Gliederung der Vorlesung:

  • Übersicht über Bauarten
  • Kurzer Abriss über die Physik der Komponenten einer Gasturbinenanlag
  • Konstruktionselemente für flexible Betriebsweisen
  • Hohe Lastzahlen
  • Brennstoffflexibilität
  • Systemintegration
  • Gesamtsimulation (stationär und transient)
  • Anlagentechnik
  • Gasturbinen in kombinierten Anlagen
  • GuD- und KWK Anlagen
  • CCUS, Oxyfuel
  • Innovative Gasturbinenzyklen
  • Entwicklungstrends

Competencies / intended learning achievements

Die Studierenden sind in der Lage

1. die physikalischen Grundlagen und Zusammenhänge der Gasturbinenauslegung zu verstehen und anzuwenden

2. die technologischen Voraussetzungen zu erfassen, analysieren und zu vergleichen

3. das erlernten Wissen zur konzeptionellen Auslegung vom Gasturbinen selbstständig anzuwenden

4. Zusammenhänge zwischen theoretischen Auslegungsmethoden und Praxis sowie wirtschaftliche Randbedingungen zu erfahren und verstehen

5. die Entwicklungstiefe, Wertschöpfung und die Rolle der Gasturbinen im allgemeinen sozialen und politischen Umfeld zu beurteilen

Literature

  • Lechner, C.; Seume, J.: Stationäre Gasturbinen, 2. Auflage. Springer 2010 (ISBN 978-3-540-92787-7, e-ISBN 978-3-540-92788-4
  • Vorlesungsskripte Thermische Strömungsmaschinen (TU Kaiserslautern)
  • Vorlesungsskript Stationäre Gasturbinen
  • div. Zeitschriftenartikel und Tagungsbeiträge (werden den Hörern zur Verfügung gestellt)

Materials

Tafel, Beamer

Requirements for attendance (informal)

None

Requirements for attendance (formal)

None

References to Course [MV-SAM-86368-K-7]

Module Name Context
[MV-SAM-M196-M-7] Gas Turbine Plants and Environmental Protection P: Obligatory 2V, 2.0 LP