ISBN: 3-540-67526-4
TITLE: Kombinierte Gas- und Dampfkraftwerke
AUTHOR: Dolezal, Richard
TOC:

Verzeichnis der verwendeten Symbole IX
1 Einleitung 1
1.1 Entstehung und Entwicklung der GuD-Anlagen 1
1.2 Wirkungsgrade 4
1.3 Derzeitige Entwicklung 7
2 Die Gasturbine 10
2.1 Bauarten 10
2.1.1 Einwellige GT-Anlage 10
2.1.2 Zweiturbogruppe mit Zwischenkhlung und Zwischenerhitzung 13
2.1.3 Aeroderivative zweiwellige GT mit koaxialer Wellenanordnung 14
2.2 Thermodynamik und Parameter des GT-Kreislaufes 15
2.2.1 Der GT-Kreislauf 15
2.2.2 Luftzahl und Heigasstrom 16
2.2.3 Khlluft 18
2.2.4 Wirkungsgrad 18
2.2.5 Abgastemperatur am GT-Austritt und die spezifische Leistung 20
2.2.6 Wirkung der Druckverluste 22
2.2.7 Leistungsbedarf des Verdichters 23
2.3 Teillastverhalten 24
2.3.1 Einwellengasturbinenanlage 24
2.3.2 Teillastverhalten der aeroderivativen Zweiwellenturbine 26
2.3.3 Stellgren der GT 26
2.4 Einwellen-GT mit Zwischenerhitzung 27
2.5 Verbrennungsvorgang 30
2.5.1 Brenner 30
2.5.2 Brennkammer 33
2.5.3 Katalytische Verbrennung 36
2.5.4 Stickoxidgehalt im Abgas 37
2.6 Elemente des Heigastemperaturbereiches 37
2.6.1 Belastung und Werkstoffe 37
2.6.2 Doppelschalenbauweise 39
2.6.3 Khlungsverfahren 40
2.6.4 Luft- und Dampfkhlung der GT-Elemente 41
2.7 Beschichtung der GT-Elemente 44
2.8 Verbesserungsmglichkeiten bei GT-Anlagen 46
2.8.1 Luftkhlung vor Verdichter 46
2.8.2 Zwischenkhlung der Luft 47
2.8.3 Vorwrmung der verdichteten Luft durch Abgas 47
2.8.4 Vorwrmung des Brennstoffes 48
2.9 Anfahren und Abstellen der GT-Anlage 49
2.10Sicherheitselemente der GT 50
2.11 Vergleich der Grenzleistung von Dampf- und Gasturbine 51
3 Abgasweg von der Gasturbine zum Abhitzekessel 53
3.1 Abgaskanal 53
3.2 Abgasumleitung 55
3.3 Kamin 59
4 Abhitzekessel 61
4.1 Aufbau und Prozesse 61
4.1.1 Bauarten des Abhitzekessels 61
4.1.2 Schaltung der Massenstrme und der Pinch-point 64
4.1.3 Wrmebertragung an das Rippenrohr 68
4.1.4 Druckabfall auf der Abgas- sowie Arbeitsstoffseite 71
4.1.5 Fest- und Gleitdruckbetrieb 72
4.1.6 Massenstromdichte und Strmungsform in Siederohren 73
4.1.7 Mehrdruckanlagen 74
4.2 Trommelkessel 75
4.2.1 Steilrohrkessel mit Naturumlauf 75
4.2.2 Turmkessel 78
4.2.3 Natur- und Zwangumlauf 79
4.2.4 Teillastverhalten des Trommelkessels 81
4.2.5 Umlauf bei Teillast 83
4.2.6 Trommel 84
4.2.7 Absalzung 86
4.3 Durchlaufkessel 87
4.3.1 Verdampferaufbau 87
4.3.2 Wasserabscheider 89
4.3.3 Abstimmung der Beheizung mit der Kesselspeisung 91
4.3.4 Strmungsform im waagerechten Siederohr 93
4.3.5 Aufwrtsstrmung im Verdampfer 95
4.3.6 Abwrtsstrmung im Verdampfer 100
4.3.7 Drossel am Eko- bzw. Verdampfereintritt 102
4.3.8 Teillastverhalten des Durchlaufkessels 104
4.4 Mehrdruckkessel 105
4.4.1 Zweidruckkessel 105
4.4.2 Dreidruckkessel 107
4.4.3 Zwischenberhitzung 107
4.5 Heizflchen mit Einphasenarbeitsstoff 109
4.5.1 Aufbau des berhitzers und Zwischenberhitzers 109
4.5.2 Eko und Speisewassertemperaturbehlter 111
4.6 Lage des NO_X-Katalysators (Denox) 113
4.7 Werkstoff der AK-Heizflchen 114
4.8 Dynamik des AK 114
4.8.1 Zweck der Dynamikuntersuchung 114
4.8.2 Zeitverhalten der Rohrrippen 115
4.8.3 Trommelkessel als Regelstrecke 116
4.8.4 Durchlaufkessel als Regelstrecke 117
4.8.5 berhitzer und Zwischenberhitzer 119
4.9 Regelung 119
4.9.1 Regelleistung 119
4.9.2 Trommelkessel 120
4.9.3 Durchlaufkessel 120
4.9.4 Regelung der Dampftemperatur 121
4.10Anfahren und Abstellen 122
4.10.1 Anfahren 122
4.10.2 Abstellen 126
4.10.3 Stillstand 127
5 Dampfkreislauf 131
5.1 Aufbau und thermischer Wirkungsgrad des Dampfkreislaufes 131
5.2 Speisewasserbehlter und Entgaser 133
5.3 Mehrwellige Anlage mit Dampfschiene 133
5.4 Dampfturbine fr GuD 135
5.5 Einwellenanordnung der GT und der Dampfturbine 137
5.6 Anfahren 138
5.7 Vollastabschaltung 139
6 Nachfeuerung 141
6.1 Zweck der Nachfeuerung 141
6.2 Wirkungsgrad der GuD mit Nachfeuerung 143
6.3 Nachbrenner 144
6.4 Vor- und Nachteile der Nachfeuerung 146
7 GuD-Blcke mit groen Dampferzeugern 148
7.1 Vorliegende Verfahren 148
7.2 Dampfblock mit vorgeschalteter GT 150
7.3 Verbundkraftwerk 154
7.3.1 Mgliche Wrmeschaltungen 154
7.3.2 Betriebsverhalten 157
8 Kohle als GuD-Brennstoff 159
8.1 Mgliche Verfahren 159
8.2 Einige Eigenschaften der Kohle 160
8.2.1 Zusammensetzung der festen Brennstoffe 160
8.2.2 Aschenumwandlung beim Erhitzen 161
8.3 GuD mit Kohlevergasung 161
8.3.1 Anforderungen an den Vergaser 161
8.3.2 Integrierte Vergasung des Kohlenstaubes 162
8.3.3 Gasentschwefelung 165
8.3.4 Verdnnung und Aufsttigung des Kohlegases 166
8.3.5 Wirkungsgrad 168
8.3.6 Kohlezufuhr und Ascheabfuhr unter Druck 168
8.4 GT mit Kohlefeuerung 170
8.4.1 Wirbelschichtfeuerung 170
8.4.2 Stationre und zirkulierende Wirbelschicht 171
8.4.3 GuD mit stationrer Wirbelschicht 172
8.4.4 GuD mit zirkulierender Wirbelschicht 174
8.5 Standardgasturbine im Kohlegasbetrieb 175
8.6 Anfahren und Schutz 178
9 GuD-Prozess ohne Dampfturbine 181
9.1 Cheng-Prozess (GDT) 181
9.2 Prozesse mit Luftsttigung 183
10 Wasserpflege im GuD-Dampfkreislauf 185
10.1 Entscheidende Faktoren 185
10.2 Wasseraufbereitung 186
10.3 Anforderungen an Wasser und Dampf 187
Sachverzeichnis 189
END
