WO2018184612A4 - Method and system of facilities for energy conversion using carbon dioxide - Google Patents
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- WO2018184612A4 WO2018184612A4 PCT/DE2018/000074 DE2018000074W WO2018184612A4 WO 2018184612 A4 WO2018184612 A4 WO 2018184612A4 DE 2018000074 W DE2018000074 W DE 2018000074W WO 2018184612 A4 WO2018184612 A4 WO 2018184612A4
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Abstract
1. Disclosed are a method and a system of facilities for energy conversion using carbon dioxide. 2.1 In comparison with water, carbon dioxide has a lower thermal capacity. Nevertheless, in the critical energy density range of the carbon dioxide, the materials used must withstand a high pressure and temperature. As a result of its low critical point, carbon dioxide can still be used efficiently for the energy conversion of natural heat into work. 2.2 To achieve this, containers are filled with a large amount of CO2 which is heated by heat, e.g. climatic heat. This establishes the basis for the CO2 expansion in heat engines. Prior to the expansion process, the CO2 pressure fluctuations are smoothed and the CO2 fluids are heated further as they flow to the heat engines. After expansion, the fluids can be condensed by e.g. climatic cold. To obtain climatic cold or heat, local or temporal bridging by a CO2 transport facility or a CO2 storage facility is required. In addition to its storage function, the CO2 storage facility also has heating and cooling functions which are adapted to the output of the heat engines. This solves the problem of slower heat transfer of the heat exchangers in relation to faster operation of the heat engines. The CO2 processes in the containers of the CO2 storage facility, such as the heat transfer process, also do not run continuously but in batches. The CO2 circulation process in the CO2 heat engine facility is therefore a transient flow process. 2.3 The problems of climate change, energy shortages and optionally also desertification can thus be economically and efficiently solved.
Claims
1. Verfahren zur Energieumwandlung mittels Kohlendioxid als Arbeitsmedium für die Wärmekraftmaschinen, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren auf einem Anlagensystem ausgeführt wird, welches die folgenden fünf Anlagen enthält: 1. A process for energy conversion by means of carbon dioxide as a working medium for the heat engines, characterized in that the method is carried out on a plant system comprising the following five plants:
1.1 Eine Wärmeaustauscheranlage mit folgenden Merkmalen: 1.1 A heat exchanger system with the following features:
1.1.1 Mindestens ein Behälter mit einem Volumen von mindestens 27 Kubikmeter und 1.1.1 At least one container with a volume of at least 27 cubic meters and
1.1.2 der teilweise oder vollständig an seiner Außenwand wärmeisoliert ist, und 1.1.2 is partially or completely thermally insulated on its outer wall, and
1.1.3 in dem mindestens eine Metall-Leitung (5) von oben nach unten gelegt ist, innerhalb welcher die Fluide über eine Einfuhr von Gas (1) von oben nach unten fließen, und 1.1.3 is placed in the at least one metal line (5) from top to bottom, within which the fluids flow via an import of gas (1) from top to bottom, and
1.1.4 in dessen unteren Wandbereich eine Ausfuhr von Gas (2) besteht, aus welcher z.B. das Rauchgas durch die Metall-Leitung ausfließt, und 1.1.4 in the lower wall area there is an export of gas (2) from which e.g. the flue gas flows through the metal pipe, and
1.1.5 in dessen unteren Bereich ein Eingang vorhanden ist, durch welchen das Kaltwasser in den Behälter einfließt, und zwar von oben über eine Einfuhr von Kaltwasser (3) durch eine Wasserleitung, die mit dem Eingang verbunden ist, und 1.1.5 in the lower part of an input is present through which the cold water flows into the container, from the top via an import of cold water (3) through a water pipe, which is connected to the entrance, and
.1.6 an dessen oberen Wandbereich eine Ausfuhr von Heizwasser (4) existiert, aus .1.6 at the upper wall area an export of heating water (4) exists, from
welcher das in den Behälter eingeflossene Kaltwasser nach der Wärmeübertragung über die Oberfläche der Metall-Leitung (5) als Heizwasser überläuft; which passes over the cold water flowing into the container after the heat transfer via the surface of the metal pipe (5) as heating water;
.2 Eine Sedimentationsanlage mit folgenden Merkmalen: .2 A sedimentation plant with the following characteristics:
.2.1 Mindestens ein Behälter mit einem Volumen von mindestens 27 Kubikmeter und .2.2 der einen schrägen Boden zum Sammeln von Sedimenten aus CG*2-haltigen Fluiden hat, und.2.1 At least one tank with a volume of at least 27 cubic meters and .2.2 having a sloping bottom for collecting sediments from CG * 2 containing fluids, and
.2.3 in dessen Wandbereich eine Einfuhr von Gas (6) besteht, und .2.3 there is an import of gas (6) in its wall area, and
.2.4 in dessen tiefsten Bodenbereich ein Doppelventil (7) zur Extraktion der Sedimente aus C02-haltigen Fluiden existiert, und .2.4 a double valve (7) exists in its lowest floor area for the extraction of sediments from C02-containing fluids, and
.2.5 an dessen Wand ein Ausgang zur Abführung des kondensierten Wassers aus den C02-haltigen Fluiden vorhanden ist, und .2.5 on the wall of an outlet for the removal of condensed water from the C02-containing fluids is present, and
.2.6 in dessen oberen Innenraum möglicherweise ein Wärmeaustauscher (10) zur .2.6 in its upper interior possibly a heat exchanger (10) for
Abkühlung vom C02-haltigen Gas installiert ist, und Cooling of C02-containing gas is installed, and
.2.7 an dessen oberen Teil eine Ausfuhr von Gas (8) zur Gas-Abführung besteht und ein Sperrventil (9) bestehen, und .2.7 at its upper part an export of gas (8) for gas discharge and there is a check valve (9), and
GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19)
ein optionaler Ventilator und/oder ein optionaler Staubfilter bei der Ausfuhr von Gas (8) installiert werden können;MODIFIED SHEET (ARTICLE 19) an optional fan and / or optional dust filter can be installed when exporting gas (8);
ine CCte-Verflüssigungsanlage mit folgenden Merkmalen: inte CCte liquefaction plant with the following features:
Mindestens eine Gasverdichtungsanlage mit einem optionalen schaltbaren Bypass, und At least one gas compression plant with an optional switchable bypass, and
mindestens ein Behälter zum Empfang von verdichtetem C02-haltigen Fluid wie z.B. Rauchgas aus der Gasverdichtungsanlage, und at least one container for receiving compressed C02-containing fluid, e.g. Flue gas from the gas compression plant, and
eine Gruppe von Wärmeaustauschern zur Übertragung der Wärme wie etwa Verdichtungswärme aus der Gasverdichtungsanlage oder anderer verwendbarer Wärme, um die Kohlendioxide zu erwärmen, die z.B. aus dem C02-haltigen Gas abgeschieden sind, und/oder das vorhandene restliche C02-haltige Gas nach der C02-Abscheidung zu erwärmen, und a group of heat exchangers for transferring the heat, such as heat of compression from the gas compressor or other usable heat, to heat the carbon dioxide, e.g. are deposited from the C02-containing gas, and / or to heat the existing residual C02-containing gas after CO 2 deposition, and
eine Gruppe von Wärmekraftmaschinen für die Entspannung der C02-Fluide, und/oder für die Entspannung des vorhandenen restlichen C02-haltigen Gases nach der CO-2-Abscheidung, und a group of heat engines for the relaxation of C02 fluids, and / or for the relaxation of the existing residual C02-containing gas after CO-2 deposition, and
ein Behälter zum Empfang der C02-Fluide, die in Wärmekraftmaschinen entspannt wurden, und a container for receiving the CO 2 fluids which have been expanded in heat engines, and
ein optionaler Behälter zum Empfang des vorhandenen entspannten restlichen CO2- haltigen Gases nach der C02-Abscheidung, und an optional container for receiving the existing expanded residual CO2-containing gas after CO 2 separation, and
eine Gruppe von C02-Flüssigkeitbehältern zum Speichern der C02-Fluide, wobei die C02-Flüssigkeitbehälter bei Bedarf mit Wärmeaustauschern ausgestattet werden können, und a group of CO 2 liquid containers for storing the CO 2 fluids, wherein the CO 2 liquid containers can be equipped with heat exchangers if necessary, and
eine optionale Gruppe von Behältern zum Empfangen des vorhandenen entspannten restlichen C02-haltigen Gases nach der C02-Abscheidung, wobei die Behälter mit eventuell benötigten Wärmeaustauschern ausgestattet werden können;an optional group of containers for receiving the existing expanded residual CO 2 -containing gas after CO 2 separation, which containers may be provided with any required heat exchangers;
ine C02-Fluidspeicheranlage mit einer oder zwei der folgenden beiden Teilanlagen: Eine C02-Flüssigkeitspeicheranlage mit folgenden Merkmalen:C02 fluid storage facility with one or two of the following two units: A C02 fluid storage facility with the following features:
1 Eine Gruppe von Behältern, die über Ventile miteinander verbunden werden können, und 1 A group of containers that can be connected by valves, and
GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19)
38 2 jeder Behälter der Gruppe hat:MODIFIED SHEET (ARTICLE 19) 38 2 each container of the group has:
3 Eine Einfuhr für C02-Flüssigkeit (11) mit einem optionalen Sperrventil (13) und eine optionale Pumpe (12), sowie einen mit der Pumpe (12) korrelierten Bypass, und3 An import for C02 fluid (11) with an optional shut-off valve (13) and an optional pump (12), as well as a bypass correlated with the pump (12), and
4 eine Ausfuhr für C02-Flüssigkeit (14) mit einem optionalen Sperrventil (15), und5 zumindest einen Sicherheitsexit, und4 shows an export for CO 2 liquid (14) with an optional shut-off valve (15), and 5 at least one safety exit, and
6 eventuell einen, mehrere oder auch keinen Wärmeaustauscher (16) im Innenraum, und6 possibly one, several or no heat exchanger (16) in the interior, and
7 teilweise oder vollständig an der Außenwand thermisch zu isolieren, und7 to partially or completely thermally isolate the outer wall, and
8 mindestens dem Druck von 20 bar standzuhalten; 8 to withstand at least the pressure of 20 bar;
Eine C02-Gasspeicheranlage mit folgenden Merkmalen:A C02 gas storage facility with the following features:
1 Eine Gruppe von Behältern, die über Ventile miteinander verbunden sein können, und1 A group of containers that can be connected by valves, and
2 jeder Behälter der Gruppe hat:2 each container of the group has:
3 Eine Einfuhr von C02-Gas (17) mit einem Sperrventil (19) und einem optionalen Ventilator (18), sowie einen mit dem Ventilator (18) korrelierten Bypass, und4 eine Ausfuhr vom CCte-Gas (20) mit einem optionalen Sperrventil (21), und3 An import of C02 gas (17) with a check valve (19) and an optional fan (18), and a bypass correlated with the fan (18), and4 an export from the CCte gas (20) with an optional check valve (17). 21), and
5 zumindest einen Sicherheitsexit, und5 at least one security exit, and
6 einen oder mehrere oder auch keinen Wärmeaustauscher (22) im Innenraum, und7 teilweise oder vollständige oder auch keine Wärmeisolierung an der Außenwand, und6 one or more or no heat exchanger (22) in the interior, and7 partial or complete or no heat insulation on the outer wall, and
8 mindestens dem Druck von 1 ,2 bar standzuhalten;8 to withstand at least the pressure of 1, 2 bar;
ine C02-Wärmekraftmaschinenanlage mit folgenden Merkmalen: Ine C02 heat engine plant with the following features:
Eine Gruppe von Wärmekraftmaschinen mit elektrischen Generatoren, und eine Wärmequelleanlage, welche Wärme zu allen Wärmeaustauschern der CO2- Wärmekraftmaschinenanlage liefern kann, und A group of heat engines with electric generators, and a heat source plant, which can supply heat to all heat exchangers of the CO2 heat engine plant, and
eine Kältequelleanlage, welche Kälte zu allen Wärmeaustauschern der CO2- Wärmekraftmaschinenanlage liefern kann, und a refrigeration source system, which can supply cold to all heat exchangers of the CO2 heat engine plant, and
mindestens zwei Betriebsbehälter jeweils zum Liefern bzw. zum Empfangen der at least two service containers each for delivering or receiving the
GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19)
39 MODIFIED SHEET (ARTICLE 19) 39
C02-Fluide zu bzw. von den Wärmekraftmaschinen, wobei die Betriebsbehälter mit Wärmeaustauschern ausgestattet sind, die jeweils wiederum mit den Wärme- und/oder Kältequellenanlagen über Schalter verbunden sind, und C02 fluids to or from the heat engines, the operating vessels are equipped with heat exchangers, which in turn are each connected to the heat and / or cooling source systems via switches, and
ein oder mehrere oder kein Wärmeaustauscher, der direkt nach dem liefernden Betriebsbehälter installiert und mit den Wärme- und/oder Kältequellenanlagen über Schalter verbunden wird, und one or more or no heat exchangers installed directly after the supplying service vessel and connected to the heat and / or cold source systems via switches, and
ein oder mehrere oder kein Wärmeaustauscher, der direkt vor dem empfangenden Betriebsbehälter installiert und mit den Wärme- und/oder Kältequellenanlagen über Schalter verbunden wird, und one or more, or no, heat exchangers installed directly in front of the receiving service vessel and connected to the heat and / or refrigeration source systems via switches, and
eine Gruppe von C02-Behältern zum Liefern und/oder zum Empfangen von CO2- Fluiden, wobei die C02-Behälter mit oder ohne Wärmeaustauschern ausgestattet werden können, die ihrerseits jeweils mit den Wärme- und/oder Kältequellenanlagen über Schalter verbunden sind; a group of CO 2 containers for delivering and / or receiving CO 2 fluids, wherein the CO 2 containers can be equipped with or without heat exchangers, which in turn are each connected to the heat and / or refrigeration source systems via switches;
wobei gilt, where
dass eine große Menge, d.h. ab 5000 Tonnen Masse Kohlendioxid, als that a large amount, i. from 5000 tons of mass carbon dioxide, as
Arbeitsmedium eingesetzt ist, und Working medium is used, and
dass zum C02-Heizen die klimatische Wärme und/oder Abwärme und/oder Geotherme, Solarwärme oder andere Naturwärme und/oder Wärme aus der Verbrennung von C02-neutralen Brennstoffen genutzt werden, und that for C02 heating, the climatic heat and / or waste heat and / or geothermal, solar heat or other natural heat and / or heat from the combustion of C02-neutral fuels are used, and
dass zum C02-Kühlen die klimatische Kälte und/oder andere Naturkälte aus Flusswasser, tiefer Erde, tiefem Seewasser und/oder anderen natürlichen that for C02 cooling the climatic cold and / or other natural cold from river water, deep earth, deep seawater and / or other natural
Kühlmitteln und/oder die eventuell erzeugte Expansionskälte in den Coolants and / or the possibly generated expansion refrigeration in the
Wärmekraftmaschinen genutzt werden, Heat engines are used
dass die im Punkt 1.7 bzw. 1.8 beschriebene Nutzung der klimatischen Wärme bzw. der klimatischen Kälte in mehreren von drei folgenden Weisen erfolgt: Vor Ort, mithilfe eines C02-Transportsystems oder mithilfe einer C02-Speicheranlage; that the use of climatic heat or climate cold as described in points 1.7 and 1.8, respectively, is accomplished in one of three ways: on-site, using a C02 transport system or using a C02 storage facility;
dass der Prozess von C02-Heizen in manchen C02-Behältern batchweise erfolgt, dass der Prozess von C02-Kühlen in manchen C02-Behältern batchweise erfolgt, dass der Prozess von C02-Füllen in manche C02-Behältern batchweise erfolgt, that the process of CO 2 heating is carried out batchwise in some CO 2 containers, that the process of CO 2 cooling is carried out batchwise in some CO 2 containers, that the process of CO 2 filling into some CO 2 containers takes place batchwise,
GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19)
40 MODIFIED SHEET (ARTICLE 19) 40
1.13 dass der Prozess von C02-Liefern aus manchen C02-Behältern batchweise 1.13 that the process of C02 deliveries from some C02 containers is batchwise
erfolgt, he follows,
1.14 dass mit mehreren von vier folgenden Verfahrensschritten ein C02-Kreislauf in der C02-Wärmekraftmaschinenanlage gebildet wird, in dem die CC -Masse möglicherweise auch zunehmen kann: 1.14 that a C02 cycle is formed in the C02 heat engine plant with several of four subsequent process steps, in which the CC mass may also increase:
1.14.1 C02-Sammeln, wobei die Kälte, insbesondere die Naturkälte, zur Abkühlung der C02-haltigen Fluide genutzt wird, 1.14.1 Collecting CO 2 using the cold, in particular the natural cold, to cool the CO 2 -containing fluids,
1.14.2 C02-Verflüssigen, wobei der Prozess von Kühlen zum Füllen sowie der Prozess von Kühlen zum Verflüssigen parallel und/oder nacheinander in manchen CO2- Behältern laufen, 1.14.2 CO 2 liquefaction, where the process of cooling for filling and the process of cooling for liquefaction take place in parallel and / or sequentially in some CO2 containers,
1.14.3 C02-Heizen, wobei der Prozess von Heizen zum Füllen, der Prozess von Kühlen zum Füllen und der Prozess von Heizen zum Drucksteigen parallel und/oder nacheinander in manchen C02-Behältern laufen, 1.14.3 CO 2 heating, where the process of heating for filling, the process of cooling for filling and the process of heating for pressure rise run parallel and / or consecutively in some CO 2 containers,
1.14.4 C02-Energieumwandeln, wobei der Prozess von Heizen zum Entspannen während der C02-Zuströmung zu den Wärmekraftmaschinen läuft, und die CO2- Druckschwankungen dabei eventuell geglättet werden. 1.14.4 Converting C02 energy, where the process of heating to relax during the C02 flow to the heat engines, and the CO2 pressure fluctuations may be smoothed.
2. Verfahren zur Energieumwandlung mittels Kohlendioxid, welches im Rauchgas aus Kohlekraftwerken oder anderen Verbrennungsanlagen enthalten ist, und nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, 2. A method for energy conversion by means of carbon dioxide, which is contained in the flue gas from coal power plants or other incinerators, and according to claim 1, characterized in that
2.1 dass C02-haltiges Fluid wie Rauchgas durch die Verwendung der im Punkt 1.1 bzw. 2.1 that C02-containing fluid such as flue gas by using the in 1.1 or
1.2 beschriebenen Wärmeaustauscheranlage bzw. Sedimentationsanlagen sowie mithilfe der klimatischen Kälte und/oder anderer Naturkälte getrocknet, gereinigt und somit der C02-Anteil im Fluid gesteigert wird, 1.2 described heat exchanger system or sedimentation and dried using the climatic cold and / or other natural cold, cleaned and thus the C02 content in the fluid is increased,
2.2 dass die klimatische Kälte und/oder andere Naturkälte und/oder die verwendbare Expansionskälte von Gasen zur Abkühlung und/oder zur Zwischenkühlung bei den Gasverdichtungen benutzt wird, 2.2 that the climatic cold and / or other natural cold and / or the usable expansion refrigeration of gases for cooling and / or for intercooling is used in the gas compression,
2.3 dass die bei im Punkt 2.1 und/oder im Punkt 2.2 beschriebenen Prozessen gewonnene Wärme aus Fluiden zur Gewinnung der elektrischen Energie genutzt werden kann, 2.3 that the heat from fluids obtained in processes 2.1 and / or 2.2 can be used to generate electrical energy,
2.4 dass vor der Verdichtung von Gas in der C02-Verflüssigungsanlage ein Verfahren von 2.4 that prior to the compression of gas in the C02 liquefaction plant, a procedure of
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PSA (Druckwechsel Adsorption) oder MGS (Membrane Gasseparation) oder anderes Verfahren zur Steigerung des CCte-Anteils im Gas oder auch keins angewendet wird.PSA (pressure swing adsorption) or MGS (membrane gas separation) or other method of increasing the CCte content in the gas or none is applied.
3. Verfahren zur Energieumwandlung mittels Kohlendioxid nach den Patentansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere der drei folgenden Energiearten,3. A method of energy conversion by means of carbon dioxide according to claims 1 and 2, characterized in that several of the following three types of energy,
3.1 die Wärme aus Rauchgas oder andere Abwärme, 3.1 the heat from flue gas or other waste heat,
3.2 die Verdichtungswärme aus den Gasverdichtungsanlagen, 3.2 the heat of compression from the gas compression plants,
3.3 die bei der C02-Abscheidung benötigte Druckenergie in der CO2- Verflüssigungsanlage, 3.3 the pressure energy required in the CO 2 separation in the CO2 liquefaction plant,
für die elektrische Energiegewinnung durch die Wärmekräftmaschinen verwendet werden, wobei die zugehörige Expansionskälte bei der Entspannung in den be used for the electrical energy production by the heat machines, with the associated expansion cooling in the relaxation in the
Wärmekraftmaschinen Heat engines
3.4 für die Abkühlung der zu verdichtenden Gase, und/oder 3.4 for the cooling of the gases to be compressed, and / or
3.5 für die Zwischenkühlungen der Gasverdichtungsanlagen, und/oder 3.5 for the intercooling of gas compression plants, and / or
3.6 für die Gewinnung der reinen Stoffe wie Sauerstoff und Stickstoff aus dem nach der C02-Abscheidung gebliebenen restlichen Gas wie z.B. aus dem Rauchgas, und/oder 3.6 for the recovery of the pure substances such as oxygen and nitrogen from remaining after C02 deposition residual gas such. from the flue gas, and / or
3.7 für die Raumklimatisierung und andere Kühlungszwecke und/oder 3.7 for room air conditioning and other cooling purposes and / or
3.8 für nichts, z.B. in einem extrem kalten Winter 3.8 for nothing, e.g. in an extremely cold winter
verwendet werden kann. can be used.
4. Verfahren zur Energieumwandlung mittels Kohlendioxid, wobei die CG-2-Eigenschaften Spannung und Massendichte zur Erzeugung von C02-Hochdruck auszunutzen sind, und nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, 4. A method for energy conversion by means of carbon dioxide, wherein the CG-2 properties are exploitable voltage and mass density for generating CO 2 high pressure, and according to claim 1, characterized
4.1 dass manche C02-Behälter mit C02-Fluiden vollgefüllt werden und 4.1 that some CO2 containers are filled with CO 2 fluids and
4.2 dass sie nach der Vollfüllung jeweils zugeschlossen werden und 4.2 that they are closed after full completion, and
4.3 dass die in den Behältern zugeschlossenen C02-Fluide gegebenenfalls 4.3 that the C02 fluids enclosed in the vessels may be
aufzuschließen und in andere C02-Behälter umzulagern sowie wieder zuzuschließen sind, und to be relocated and relocated to other C02 containers, and
4.4 dass die zugeschlossenen C02-Fluide isochor geheizt werden, und zwar vorzugsweise durch Abwärme bzw. klimatische Wärme, Solarwärme, Geotherme oder andere 4.4 that the closed C02 fluids are heated isochoric, preferably by waste heat or climatic heat, solar heat, geothermal or other
GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19)
42 MODIFIED SHEET (ARTICLE 19) 42
Naturwärme, und gegebenenfalls durch Wärme aus der Verbrennung von CO2- neutralen Brennstoffen, sowie notfalls auch durch Wärme aus der Verbrennung von fossilen Brennstoffen. Natural heat, and possibly by heat from the combustion of CO2-neutral fuels, and, if necessary, by heat from the combustion of fossil fuels.
5. Verfahren zur Energieumwandlung mittels Kohlendioxid nach einem der 5. A method for energy conversion by means of carbon dioxide according to one of
Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, Claims 1 to 4, characterized
5.1 dass manche C02-Behälter mit Wärmeaustauschern ausgestattet sind, 5.1 that some C02 tanks are equipped with heat exchangers,
5.2 dass die Prozesse von C02-Heizen bzw. -Kühlen in den mit Wärmeaustauschern ausgestatteten C02-Behältern batchweise stattfinden und sie parallel und/oder nacheinander laufen können, 5.2 that the processes of CO 2 heating or cooling in the heat exchanger equipped C02 containers take place in batches and they can run parallel and / or consecutively,
5.3 dass die Prozesse von C02-Füllen in die C02-Behälter bzw. von C02-Liefern aus ihnen batchweise stattfinden und sie parallel und/oder nacheinander laufen können, 5.3 that the processes of CO 2 -filling into the CO 2 containers or of CO 2 -deliveries from them take place in batches and they can run parallel and / or consecutively,
5.4 dass der C02-Fließprozess in der C02-Wärmekraftmaschinenanlage durch ein 5.4 that the CO 2 flow process in the C02 heat engine plant by a
Steuerungsprogramm für die Zustands- und Prozessverwaltung der C02-Fluide in manchen Behältern und manchen Wärmeaustauschern der CO2- Wärmekraftmaschinenanlage kontrolliert und gesteuert wird, Control program for the condition and process management of C02 fluids in some tanks and some heat exchangers of the CO2 heat engine plant is controlled and controlled,
5.5 dass die gesamte Heiz- und Kühlleistungen von den C02-Behältem auf die gesamte elektrische Leistung der Wärmekraftmaschinen im System abgestimmt sind. 5.5 that the total heating and cooling capacities of the C02 containers are matched to the total electrical power of the heat engines in the system.
6. Verfahren zur Energieumwandlung mittels Kohlendioxid nach mehreren der 6. Method for energy conversion by means of carbon dioxide according to several of
Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, Claims 1 to 5, characterized
6.1 dass die C02-Druckschwankungen vor der C02-Entspannung in den 6.1 that the CO 2 pressure fluctuations before CO 2 relaxation in the
Wärmekraftmaschinen unter Umständen geglättet werden, und Heat engines may be smoothed, and
6.2 dass die C02-Fluide während ihrer Zuströme zu den Wärmekraftmaschinen geheizt werden, und 6.2 that the C02 fluids are heated during their inflow to the heat engines, and
6.3 dass nach der C02-Entspannung in den Wärmekraftmaschinen die expandierten CO2- Fluide mithilfe der klimatischen Kälte und/oder durch Nutzung der Kälte aus 6.3 that after CO 2 relaxation in the heat engines, the expanded CO 2 fluids from the cold climate and / or by the use of the cold
Flusswasser oder anderer Naturkälte und/oder verfügbarer Kälte wie z.B. CO2- Expansionskälte verflüssigt werden, und River water or other natural cold and / or available cold such as e.g. CO2 expansion refrigeration be liquefied, and
6.4 dass die expandierten C02-Fluide gemäß 6.3 gegebenenfalls noch zu verdichten sind. 6.4 that the expanded CO 2 fluids are still to be compressed according to 6.3.
7. Verfahren zur Energieumwandlung mittels Kohlendioxid nach einem der 7. A method for energy conversion by means of carbon dioxide according to one of
GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19)
43 MODIFIED SHEET (ARTICLE 19) 43
Patentansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, Claims 1 to 6, characterized
7.1 dass die Schwankungsbreite vom C02-Betriebsdruck vor dem C02-Eintritt in die 7.1 that the fluctuation range from the C02 operating pressure before the C02 entry into the
Wärmekraftmaschinen durch kombinierte Verwendung von Düsen und Diffusoren für die C02-Ströme bei Bedarf reduziert wird, und/oder Heat engines is reduced by combined use of nozzles and diffusers for the CO 2 streams if necessary, and / or
7.2 dass unterschiedliche Wärmekraftmaschinen für die verschiedenen und zuvor 7.2 that different heat engines for the different and before
aufgeteilten C02-Betriebsdruckintervalle der Schwankungsbreite vom CO2- Betriebsdruck vor dem C02-Eintritt in die Wärmekraftmaschinen eingesetzt werden können, und/oder divided C02 operating pressure intervals of the fluctuation range from the CO2 operating pressure before the C02 entry into the heat engines can be used, and / or
7.3 dass die beiden Methoden in den Punkten 7.1 und 7.2 kombiniert angewandt werden können, und/oder 7.3 that the two methods in points 7.1 and 7.2 can be used in combination, and / or
7.4 dass die Gegendruckturbinen mit Mehrdruckströmen bei Bedarf anzuwenden sind, wenn die C02-Dichte vor dem C02-Eintritt in die Wärmekraftmaschinen in einem subkritischen Gebiet liegt. 7.4 that the backpressure turbines with multi-pressure flows are to be used on demand, if the CO 2 density before the C02 entry into the heat engines is in a subcritical area.
8. Verfahren zur Energieumwandlung mittels Kohlendioxid nach mehreren der 8. Method for energy conversion by means of carbon dioxide according to several of
Patentansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, Claims 1 to 7, characterized
8.1 dass die Höhen vom C02-Entspannungsdruck für die Wärmekraftmaschinen zwischen 1 und 70 bar auszulegen sind, 8.1 that the heights of the CO 2 expansion pressure for heat engines should be between 1 and 70 bar,
8.2 dass die Höhen vom C02-Entspannungsdruck gemäß 8.1 in der Regel abhängig von der verfügbaren Kühlmitteltemperatur festzulegen sind, 8.2 that the heights of the C02 expansion pressure according to 8.1 are usually determined depending on the available coolant temperature,
8.3 dass der C02-Entspannungsdruck gemäß 8.1 in der Regel höher liegt als der CO2- Druck in einem C02-Behälter der C02-Wärmekraftmaschinenanlage, nachdem CO2 dort bei einem Prozess vom C02-Kühlen bis zur gegebenen Kühlmitteltemperatur abgekühlt ist, wobei der Prozess vom CG-2-Kühlen ab dem Ende der CG-2-Lieferung aus dem CO-2-Behälter und nach dem Umschalten von C02-Heizen auf C02-Kühlen im C02-Behälter erfolgt, also ein Prozess von Kühlen zum Füllen ist. 8.3 that the C02 flash pressure as per 8.1 is generally higher than the CO2 pressure in a C02 tank of the C02 heat engine plant after CO2 has cooled there during a process from C02 cooling to the given coolant temperature, the process being performed by CG -2-cooling from the end of the CG-2 delivery from the CO-2 container and after switching from CO 2 heating to CO 2 cooling in the CO 2 container, that is, a process of cooling for filling.
9. Verfahren zur Energieumwandlung mittels Kohlendioxid nach einem der 9. A method for energy conversion by means of carbon dioxide according to one of
Patentansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass C02-Transportsysteme wie z.B. Kanäle und/oder Fernleitungsröhren eingerichtet werden, wenn an den CO2- Claims 1 to 8, characterized in that C02 transport systems such. Channels and / or transmission pipelines, if the CO2
GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19)
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Quellenorten wie etwa Kohlekraftwerken kein passendes Grundstück für den Bau der C02-Fluidspeicheranlage verfügbar ist, und/oder wenn örtliche bzw. zeitliche Source locations such as coal-fired power plants, no suitable land is available for the construction of the C02 fluid storage facility, and / or if local or temporal
Überbrückungen benötigt werden und diese Überbrückungen den C02-Transport erfordern. Bypasses needed and these bypasses require the C02 transport.
10. Verfahren zur Energieumwandlung mittels Kohlendioxid nach mehreren der 10. A method for energy conversion by means of carbon dioxide according to several of
Patentansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, Claims 1 to 9, characterized
10.1 dass bei Bedarf für die Kälteerzeugung der C02-Entspannungsdruck mancher 10.1 that when needed for the refrigeration of the C02 relaxation pressure some
Wärmekraftmaschinen möglichst tief zu setzen ist, um die Kälte und mehr Elektrizität zu erzeugen, und Heat engines should be set as low as possible to produce the cold and more electricity, and
10.2 dass das bei der Kälteerzeugung entstandene C02-Gas durch einen mit der 10.2 that the CO 2 gas produced during refrigeration is replaced by one with the
Elektrizität angetriebenen Gaskompressor verdichtet und mithilfe der Naturkälte und/oder anderer verfügbaren Kälte verflüssigt wird, und Electricity driven gas compressor is compressed and liquefied by means of natural refrigeration and / or other available refrigeration, and
10.3 dass die bei der Kompression vom C02-Gas entstandene Verdichtungswärme zum C02-Heizen für die Energieumwandlung benutzt wird. 10.3 that the heat of compression resulting from the compression of C02 gas is used for C02 heating for energy conversion.
11. Verfahren zur Energieumwandlung mittels Kohlendioxid nach mehreren der 11. A method of energy conversion by means of carbon dioxide according to several of
Patentansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, Claims 1 to 10, characterized
11.1 dass der C02-Entspannungsdruck für manche Wärmekraftmaschinen am Tag 11.1 that the CO 2 depressurization pressure for some heat engines a day
möglichst tief zu setzen ist, um mehr Elektrizität am Tag wie auch mehr Kälte zu produzieren, wenn der überschüssige elektrische Netzstrom in der Nacht verfügbar ist, und As low as possible is to produce more electricity during the day as well as more cold, when the excess electrical mains power is available at night, and
11.2 dass der überschüssige elektrische Netzstrom in der Nacht zum Antrieb eines 11.2 that the excess electrical mains power at night to drive a
Gaskompressors für die Verdichtung bzw. Verflüssigung vom expandierten CÜ2-Gas auszunutzen ist, und/oder, Gas compressor for the compression or liquefaction of the expanded C02 gas is to exploit, and / or,
11.3 dass die bei der Gasverdichtung entstandene C02-Flüssigkeit und/oder die aus dem Gaskompressor abgeführte Verdichtungswärme am Tag für die elektrische 11.3 that the CO 2 liquid produced during the gas compression and / or the heat of compression discharged from the gas compressor on the day for the electrical
Energiegewinnung durch die Wärmekraftmaschinen zu verwenden sind. Energy to be used by the heat engines.
12. Anlagensystem zur Energieumwandlung mittels Kohlendioxid als Arbeitsmedium, dadurch gekennzeichnet, dass das Anlagensystem eingerichtet ist zur 12. Plant system for energy conversion by means of carbon dioxide as a working medium, characterized in that the plant system is set up for
GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19)
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Energieerzeugung nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 - 11. Energy production according to a method according to one of claims 1 - 11.
GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19)
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