ISBN: 3-540-64175-0
TITLE: Dampferzeugung
AUTHOR: Effenberger, Helmut
TOC:

1 Entwicklung im Dampferzeugerbau 
1.1 Aufgaben 
1.2 Bauarten 
1.2.1 Growasserraumkessel 
1.2.2 Wasserrohrdampferzeuger 
1.3 Einordnung in das Kraftwerk 
2 Brennstoffe 
2.1 Feste Brennstoffe 
2.1.1 Entstehung und Kennzeichnung 
2.1.1.1 Torf, Braunkohle, Steinkohle 
2.1.1.2 Sonstige Brennstoffe, Abfallstoffe 
2.1.2 Charakterisierung elementarer Brennstoffeigenschaften 
2.1.2.1 Aschegehalt 
2.1.2.2 Wassergehalt 
2.1.2.3 Schwefelgehalt 
2.1.2.4 Stickstoffgehalt 
2.1.2.5 Brenn- und Heizwert 
2.1.2.6 Physikalische Eigenschaften 
2.2 Flssige Brennstoffe 
2.2.1 Charakterisierung elementarer Brennstoffeigenschaften 
2.2.2 Physikalische Eigenschaften 
2.3 Gasfrmige Brennstoffe 
2.3.1 Physikalische Eigenschaften 
3 Verbrennung 
3.1 Statik der Verbrennung 
3.1.1 Brennstoffkenngren 
3.1.2 Vollkommene Verbrennung 
3.1.2.1 Verbrennungsluftmenge 
3.1.2.2 Rauchgasmenge 
3.1.3 Unvollkommene Verbrennung 
3.1.4 Statistische Verbrennungsrechnung 
3.1.5 Stoffwerte des Rauchgases 
3.2 Dynamik der Verbrennung 
3.2.1 Reaktionskinetik 
3.2.1.1 Homogene Reaktion 
3.2.1.2 Heterogene Reaktion 
3.2.2 Verbrennung in der Schicht 
3.2.2.1 Trocknung 
3.2.2.2 Zndung 
3.2.2.3 Heterogene und homogene Verbrennungsreaktion 
in und ber der Schicht 
3.2.3 Verbrennung in der Wirbelschicht 
3.2.3.1 Strmung 
3.2.3.1.1 Stationre Wirbelschicht 
3.2.3.1.2 Zirkulierende Wirbelschicht 
3.2.3.2 Wrmebertragung 
3.2.3.2.1 Wrmebergang Fluid zu Partikeln 
3.2.3.2.2 Wrmebergang Wirbelschicht zu Heiz- 
flche 
3.2.3.3 Verbrennung 
3.2.4 Verbrennung in der Schwebe 
3.2.4.1 Pyrolyse und Zndung 
3.2.4.2 Koksabbrand 
3.2.4.3 Abbrandverlauf 
3.2.4.4 Mathematische Flammenmodellierung 
3.3 NO_x-Bildungsmechanismus 
3.3.1 Brennstoff-NO 
3.3.2 Thermisches NO 
3.3.3 Prompt-NO 
3.3.4 Einflugren auf die NO_x-Bildung 
3.3.4.1 Flammentemperatur 
3.3.4.2 Sauerstoffangebot 
3.3.4.3 Verweilzeit 
3.3.4.4 Brennstoff 
3.3.5 Manahmen zur Senkung der NO_x-Emission 
4 Feuerungen 
4.1 Charakterisierung der Feuerung 
4.1.1 Strmungstechnik 
4.1.2 Wrmetechnik 
4.1.3 Reaktionstechnik 
4.2 Gasfeuerungen 
4.2.1 Brennkammer 
4.2.2 Gasbrenner 
4.2.3 Gasversorgungsanlage 
4.3 lfeuerungen 
4.3.1 Brennkammer 
4.3.2 lbrenner 
4.3.2.1 Druckzerstuber 
4.3.2.2 Injektionszerstuber 
4.3.2.3 Rotationszerstuber 
4.3.3lversorgungsanlage 
4.4 Rostfeuerungen 
4.4.1 Wanderrost 
4.4.2 Schrrost 
4.4.3 Brennstoffaufgabe 
4.4.4 Brennkammer 
4.4.5 Betriebsverhalten 
4.4.6 Kennwerte 
4.5 Wirbelschichtfeuerungen 
4.5.1 Stationre Wirbelschichtfeuerung 
4.5.1.1 Verfahrens- und apparatetechnische Aspekte 
4.5.1.2 Betriebsanlagen und Erfahrungen 
4.5.2 Zirkulierende Wirbelschichtfeuerung 
4.5.2.1 Allgemeine verfahrenstechnische Aspekte 
4.5.2.2 Verfahren, Betriebsanlagen und Erfahrungen 
4.5.2.2.1 EVT-Verfahren 
4.5.2.2.2 Lurgi-Verfahren 
4.5.2.2.3 Babcock-CIRCOFLUID-Verfahren 
4.5.2.2.4 Steinmller- und Thyssen-Verfahren 
4.5.3 Druck-Wirbelschichtfeuerung 
4.5.4 Umweltschutz bei Wirbelschichtfeuerungen 
4.5.4.1 SO_2-Emission 
4.5.4.2 NO_x-Emission 
4.5.4.3 CO-Emission 
4.5.4.4 Halogenwasserstoff-Emission 
4.5.4.5 Feste Rckstnde und Verwertungsmglichkeiten 
4.6 Staubfeuerungen 
4.6.1 Kohlenstaubmahlanlage 
4.6.1.1 Direkte Einblasung 
4.6.1.2 Staubzwischenbunkerung 
4.6.1.3 Sicherheitstechnische Anforderungen 
4.6.2 Kohlenstaubmhlen 
4.6.2.1 Schlger- und Schlagradmhlen 
4.6.2.2 Wlzmhle 
4.6.2.3 Rohrmhle 
4.6.2.4 Mhlenbetrieb 
4.6.2.4.1 Mahlfeinheit, Sichtung, Arbeitsbedarf 
4.6.2.4.2 Trocknung 
4.6.2.4.3 Teillast, Kohledurchsatz, Zustandsnde- 
rungen 
4.6.2.4.4 Verschlei 
4.6.2.4.5 Mhlenantrieb 
4.6.3 Staubfeuerungsbauarten 
4.6.3.1 Staubfeuerung mit trockenem Ascheabzug 
4.6.3.2 Staubfeuerung mit flssigem Ascheabzug 
4.6.3.3 Brennkammer und Staubzufhrung 
4.6.4 Kohlenstaubbrenner 
4.6.4.1 Anforderungen 
4.6.4.2 Bauarten 
4.6.4.3 Strmungsfeld 
4.6.4.4 Brennerauslegung 
4.6.5 Primrentstickung 
4.7 Thermische Reststoffbehandlungsanlagen 
4.7.1 Gesetzesvorschriften 
4.7.2 Abfallstoffe 
4.7.3 Thermische Verfahren 
4.7.3.1 Verbrennungssysteme 
4.7.3.2 Pyrolyse-Verbrennungs-Systeme 
4.7.3.3 Vergasungssysteme 
4.7.3.4 Verbrennung von Klrschlamm, Industrierckstn- 
de und Sonderabfall 
4.7.4 Betriebsverfahren 
4.8 Brennkammerdimensionierung 
4.8.1 Problemstellung 
4.8.2 Kenngren 
4.8.3 Wrmebertragung und Brennkammertemperatur 
4.8.4 Wrmestromdichte 
4.8.5 Mathematische Brennkammermodelle 
5 Dampferzeuger-Druckteil 
5.1 Gesetzliche Bestimmungen 
5.2 Speisewasserqualitt 
5.3 Naturumlauf-Dampferzeuger 
5.3.1 Prinzip 
5.3.2 Zweiphasenstrmung 
5.3.3 Siedekrise, Wrmebertragung und Druckverlust der Zwei- 
phasenstrmung 
5.3.4 Naturumlaufstrmung 
5.3.5 Zuverlssigkeit der Umlaufstrmung 
5.3.6 Dampferzeuger mit Naturumlauf 
5.3.7 Betriebsverhalten 
5.4 Zwangumlauf-Dampferzeuger 
5.4.1 Prinzip 
5.4.2 Umlaufstrmung 
5.4.3 Dampferzeuger mit Zwangumlauf 
5.4.4 Betriebsverhalten 
5.5 Zwangdurchlauf-Dampferzeuger 
5.5.1 Durchlaufstrmung 
5.5.1.1 Druckverlust 
5.5.1.2 Strmungsstabilitt 
5.5.1.3 Siedekrise, Wrmebertragung 
5.5.2 Durchlaufverdampfer-Ausfhrungen 
5.5.3 Zwangdurchlauf-Dampferzeuger mit variablem Verdampfungs- 
endpunkt 
5.5.3.1 Prinzip 
5.5.3.2 Ausgefhrte Dampferzeuger 
5.5.3.3 Betriebsverhalten 
5.5.4 Zwangdurchlauf-Dampferzeuger mit festem Verdampfungs- 
endpunkt 
5.5.4.1 Prinzip 
5.5.4.2 Ausgefhrte Dampferzeuger 
5.5.4.3 Betriebsverhalten 
5.6 berhitzer 
5.6.1 Strahlungsberhitzer 
5.6.2 Konvektionsberhitzer 
5.6.3 berhitzeranordnung 
5.6.4 berhitzerauslegung 
5.6.5 Betriebsverhalten 
5.6.6 Dampftemperatur-Regelung 
5.6.6.1 Anforderungen, dynamisches Verhalten 
5.6.6.2 Regelungsverfahren 
5.7 Speisewasservorwrmer 
5.7.1 Bauarten 
5.7.2 Betriebsverhalten 
6 Luftvorwrmer 
6.1 Rekuperativ-Luftvorwrmer 
6.2 Regenerativ-Luftvorwrmer 
6.3 Betriebsverhalten 
7 Abwrme-Dampferzeuger 
7.1 Bauarten 
7.2 Auslegung 
7.3 Ausgefhrte Anlagen 
8 Wirkungsgrad und Verluste 
8.1 Bedeutung des Wirkungsgrades 
8.2 Dampferzeuger-Wirkungsgrad 
8.3 Einzelverluste 
8.4 Wirkungsgradmessung 
9 Wrmebertragung und Druckverlust 
9.1 Wrmebertragung in der Brennkammer 
9.1.1 Gasstrahlung 
9.1.2 Festkrperstrahlung 
9.1.3 Berechnung der Brennkammer 
9.2 Wrmebertragung im Schottraum 
9.3 Wrmebertragung in Konvektionsheizflchen 
9.3.1 Wrmebertragung bei erzwungener Strmung durch Rohre 
9.3.2 Wrmebertragung bei erzwungener Strmung um Rohre 
und Rohrbndel 
9.3.3 Gasstrahlung 
9.3.4 Wrmebertragung in Regeneratoren 
9.3.5 Wrmebertragung an Rippenrohren 
9.4 Berechnung der Heizflchen 
9.5 Druckverlust 
9.5.1 Druckverlust bei der Strmung durch Rohre und Kanle 
9.5.2 Druckverlust bei der Strmung quer zu Rohrbndeln 
10 Bauteilverhalten im Betrieb 
10.1 Einsatzweise und Manvrierfhigkeit 
10.2 Verfgbarkeit und Zuverlssigkeit 
10.3 Bauteilbeanspruchung 
10.4 Verschlackung und Verschmutzung der Heizflchen 
10.4.1 Untersuchungsmethoden 
10.4.2 Mechanismus der Ansatzbildung 
10.4.3 Gegenmanahmen 
10.4.4 Heizflchen-Reinigungsverfahren 
10.4.4.1 Reinigungsverfahren whrend des Betriebes 
10.4.4.2 Reinigungsverfahren bei Stillstand 
10.5 Abtragverschlei 
10.5.1 Theoretische Grundlagen 
10.5.2 Verschleierscheinungsformen 
10.5.3 Verschleibekmpfung 
11 Verfahren zur Emissionsminderung bei Dampferzeugern 
11.1 Emissionen 
11.1.1 Gesetzliche Regelungen 
11.1.2 Grenzwerte 
11.1.3 Emissionskontrolle 
11.2 Feststoffabscheidung 
11.2.1 Mechanische Abscheider 
11.2.1.1 Grundlagen 
11.2.1.2 Technische Anlagen 
11.2.1.3 Betriebsverhalten 
11.2.2 Filternde Abscheider 
11.2.2.1 Grundlagen 
11.2.2.2 Textile Filtermaterialien 
11.2.2.3 Technische Anlagen 
11.2.3 Elektrische Abscheider 
11.2.3.1 Grundlagen 
11.2.3.2 Technische Anlagen 
11.2.3.3 Betriebsverhalten 
11.3 Schadgasabscheidung 
11.3.1 Rauchgasentschwefelung 
11.3.1.1 Naverfahren 
11.3.1.1.1 Absorptionsprinzip 
11.3.1.1.2 Technische Anlagen 
11.3.1.1.3 Betriebserfahrungen 
11.3.1.2 Halbtrockenverfahren 
11.3.1.3 Trockenverfahren 
11.3.2 Rauchgasentstickung 
11.3.2.1 Selektive katalytische Reduktion 
11.3.2.2 Selektive nichtkatalytische Reduktion 
12 Kombinierte Kraftwerksprozesse 
12.1 Energieerzeugung und Umwelt 
12.2 Kraftwerksprozesse 
12.2.1 Gas- und Dampfturbinen-Proze 
12.2.2 Gas- und Dampfturbinenproze mit Zusatzfeuerung 
(Kombiproze) 
12.2.3 Gas- und Dampfturbinenproze mit wasser-/dampfseitiger 
Kopplung (Verbundproze) 
12.2.4 Gas- und Dampfturbinenproze bei Kohleeinsatz 
12.2.4.1 Gas- und Dampfturbinenproze mit integrierter 
Kohlevergasung 
12.2.4.1.1 Prozesse mit Druckvollvergasung 
12.2.4.1.2 Prozesse mit Druckteilvergasung 
12.2.4.2 Gas- und Dampfturbinenproze in integrierter 
Kohleverbrennung 
12.2.4.2.1 Prozesse mit Druckwirbelschicht- 
feuerung 
12.2.4.2.2 Prozesse mit Druckkohlenstaub- 
feuerung 
12.3 Prozevergleich 
Literatur 
Sachverzeichnis 
END 