Kombinierte Gas- Und Dampfkraftwerke

ISBN-13: 9783642631788 / Niemiecki / Miękka / 2012 / 197 str.

Richard Dolezal

Opis

Dieses technische Fachbuch beschaftigt sich ausschliesslich mit der GuD-Technologie, die mittlerweile vor wenigen Jahrzehnten kaum vorstellbare Wirkungsgrade bis zu 60% ermoglichen. Der Aufbau und das Betriebsverhalten von GuD-Kraftwerken wird detailliert erlautert. Lediglich fundamentale Mathematik findet Verwendung, nach Moglichkeit werden die Sachverhalte in Diagrammen dargestellt. Das Werk wendet sich an Betriebsingenieure, Konstrukteure sowie Studenten der Energietechnik."

Spis treści

1.1 Entstehung und Entwicklung der GuD-Anlagen.- 1.2 Wirkungsgrade.- 1.3 Derzeitige Entwicklung.- Die Gasturbine.- 2.1 Bauarten.- 2.1.1 Einwellige GT-Anlage.- 2.1.2 Zweiturbogruppe mit Zwischenkühlung und Zwischenerhitzung.- 2.1.3 Aeroderivative zweiwellige GT mit koaxialer Wellenanordnung.- 2.2 Thermodynamik und Parameter des GT-Kreislaufes.- 2.2.1 Der GT-Kreislauf.- 2.2.2 Luftzahl und Heißgasstrom.- 2.2.3 Kühlluft.- 2.2.4 Wirkungsgrad.- 2.2.5 Abgastemperatur am GT-Austritt und die spezifische Leistung.- 2.2.6 Wirkung der Druckverluste.- 2.2.7 Leistungsbedarf des Verdichters.- 2.3 Teillastverhalten.- 2.3.1 Einwellengasturbinenanlage.- 2.3.2 Teillastverhalten der aeroderivativen Zweiwellenturbine.- 2.3.3 Stellgrößen der GT.- 2.4 Einwellen-GT mit Zwischenerhitzung.- 2.5 Verbrennungsvorgang.- 2.5.1 Brenner.- 2.5.2 Brennkammer.- 2.5.3 Katalytische Verbrennung.- 2.5.4 Stickoxidgehalt im Abgas.- 2.6 Elemente des Heißgastemperaturbereiches.- 2.6.1 Belastung und Werkstoffe.- 2.6.2 Doppelschalenbauweise.- 2.6.3 Kühlungsverfahren.- 2.6.4 Luft-und Dampfkühlung der GT-Elemente.- 2.7 Beschichtung der GT-Elemente.- 2.8 Verbesserungsmöglichkeiten bei GT-Anlagen.- 2.8.1 Luftkühlung vor Verdichter.- 2.8.2 Zwischenkühlung der Luft.- 2.8.3 Vorwärmung der verdichteten Luft durch Abgas.- 2.8.4 Vorwärmung des Brennstoffes.- 2.9 Anfahren und Abstellen der GT-Anlage.- 2.10 Sicherheitselemente der GT.- 2.11 Vergleich der Grenzleistung von Dampf- und Gasturbine.- Abgasweg von der Gasturbine zum Abhitzekessel.- 3.1 Abgaskanal.- 3.2 Abgasumleitung.- 3.3 Kamin.- Abhitzekessel.- 4.1 Aufbau und Prozesse.- 4.1.1 Bauarten des Abhitzekessels.- 4.1.2 Schaltung der Massenströme und der Pinch-point.- 4.1.3 Wärmeübertragung an das Rippenrohr.- 4.1.4 Druckabfall auf der Abgas- sowie Arbeitsstoffseite.- 4.1.5 Fest-und Gleitdruckbetrieb.- 4.1.6 Massenstromdichte und Strömungsform in Siederohren.- 4.1.7 Mehrdruckanlagen.- 4.2 Trommelkessel.- 4.2.1 Steilrohrkessel mit Naturumlauf.- 4.2.2 Turmkessel.- 4.2.3 Natur- und Zwangumlauf.- 4.2.4 Teillastverhalten des Trommelkessels.- 4.2.5 Umlauf bei Teillast.- 4.2.6 Trommel.- 4.2.7 Absalzung.- 4.3 Durchlaufkessel.- 4.3.1 Verdampferaufbau.- 4.3.2 Wasserabscheider.- 4.3.3 Abstimmung der Beheizung mit der Kesselspeisung.- 4.3.4 Strömungsform im waagerechten Siederohr.- 4.3.5 Aufwärtsströmung im Verdampfer.- 4.3.6 Abwärtsströmung im Verdampfer.- 4.3.7 Drossel am Eko-bzw. Verdampfereintritt.- 4.3.8 Teillastverhalten des Durchlaufkessels.- 4.4 Mehrdruckkessel.- 4.4.1 Zweidruckkessel.- 4.4.2 Dreidruckkessel.- 4.4.3 Zwischenüberhitzung.- 4.5 Heizflächen mit Einphasenarbeitsstoff.- 4.5.1 Aufbau des Überhitzers und Zwischenüberhitzers.- 4.5.2 Eko und Speisewassertemperaturbehälter.- 4.6 Lage des NOx-Katalysators (Denox).- 4.7 Werkstoff der AK-Heizflächen.- 4.8 Dynamik des AK.- 4.8.1 Zweck der Dynamikuntersuchung.- 4.8.2 Zeitverhalten der Rohrrippen.- 4.8.3 Trommelkessel als Regelstrecke.- 4.8.4 Durchlaufkessel als Regelstrecke.- 4.8.5 Überhitzer und Zwischenüberhitzer.- 4.9 Regelung.- 4.9.1 Regelleistung.- 4.9.2 Trommelkessel.- 4.9.3 Durchlaufkessel.- 4.9.4 Regelung der Dampftemperatur.- 4.10 Anfahren und Abstellen.- 4.10.1 Anfahren.- 4.10.2 Abstellen.- 4.10.3 Stillstand.- Dampfkreislauf.- 5.1 Aufbau und thermischer Wirkungsgrad des Dampfkreislaufes.- 5.2 Speisewasserbehälter und Entgaser.- 5.3 Mehrwellige Anlage mit Dampfschiene.- 5.4 Dampfturbine für GuD.- 5.5 Einwellenanordnung der GT und der Dampfturbine.- 5.6 Anfahren.- 5.7 Vollastabschaltung.- Nachfeuerung.- 6.1 Zweck der Nachfeuerung.- 6.2 Wirkungsgrad der GuD mit Nachfeuerung.- 6.3 Nachbrenner.- 6.4 Vor- und Nachteile der Nachfeuerung.- GuD-Blöcke mit großen Dampferzeugern.- 7.1 Vorliegende Verfahren.- 7.2 Dampfblock mit vorgeschalteter GT.- 7.3 Verbundkraftwerk.- 7.3.1 Mögliche Wärmeschaltungen.- 7.3.2 Betriebsverhalten.- Kohle als GuD-Brennstoff.- 8.1 Mögliche Verfahren.- 8.2 Einige Eigenschaften der Kohle.- 8.2.1 Zusammensetzung der festen Brennstoffe.- 8.2.2 Aschenumwandlung beim Erhitzen.- 8.3 GuD mit Kohlevergasung.- 8.3.1 Anforderungen an den Vergaser.- 8.3.2 Integrierte Vergasung des Kohlenstaubes.- 8.3.3 Gasentschwefelung.- 8.3.4 Verdünnung und Aufsättigung des Kohlegases.- 8.3.5 Wirkungsgrad.- 8.3.6 Kohlezufuhr und Ascheabfuhr unter Druck.- 8.4 GT mit Kohlefeuerung.- 8.4.1 Wirbelschichtfeuerung.- 8.4.2 Stationäre und zirkulierende Wirbelschicht.- 8.4.3 GuD mit stationärer Wirbelschicht.- 8.4.4 GuD mit zirkulierender Wirbelschicht.- 8.5 Standardgasturbine im Kohlegasbetrieb.- 8.6 Anfahren und Schutz.- GuD-Prozess ohne Dampfturbine.- 9.1 Cheng-Prozess (GDT).- 9.2 Prozesse mit Luftsättigung.- Wasserpflege im GuD-Dampfkreislauf.- 10.1 Entscheidende Faktoren.- 10.2 Wasseraufbereitung.- 10.3 Anforderungen an Wasser und Dampf.

Blurb

Dieses technische Fachbuch beschäftigt sich ausschließlich mit der GuD-Technologie, die mittlerweile vor wenigen Jahr- zehnten kaum vorstellbare Wirkungsgrade bis zu 60% ermögli- chen. Der Aufbau und das Betriebsverhalten von GuD-Kraftwer- ken wird detailliert erläutert. Lediglich fundamentale Ma- thematik findet Verwendung, nach Möglichkeit werden die Sachverhalte in Diagrammen dargestellt. Das Werk wendet sich an Betriebsingenieure, Konstrukteure sowie Studenten der Energietechnik.