Wirkungsgraderhöhung von Dampfkraftwerken durch kühlwasserseitige Bypaßschaltung zur Optimierung des Kalten Endes:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Düsseldorf
VDI-Verl.
1997
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| Ausgabe: | Als Ms. gedr. |
| Schriftenreihe: | Verein Deutscher Ingenieure: [Fortschritt-Berichte VDI / 6]
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| adam_text | Titel: Wirkungsgraderhöhung von Dampfkraftwerken durch kühlwasserseitige Bypaßschaltung zur Optimierung
Autor: Johänntgen, Uwe
Jahr: 1997
FORTSCHRITTBERICHTE VM Dipl.-Ing. Uwe Johänntgen, Wadgassen Wirkungsgraderhöhung von Dampfkraftwerken durch kühlwasserseitige Bypaßschaltung zur Optimierung des Kalten Endes Reihe 6: Energietechnik Nr. 363
V Seite 1. Einleitung und Aufgabenstellung 1 2. Optimierung der Verstromung fester Brennstoffe - 4 Stand der Kenntnisse 2.1 Allgemeines 4 2.2 Kraftwerkskonzepte für feste Brennstoffe mit integrierten 7 Gasturbinenanlagen 2.2.1 Brenngaserzeugung 7 2.2.2 Heißgaserzeugung 7 2.3 Dampfkraftwerkskonzepte 11 2.3.1 Grundsätzliche Möglichkeiten der Optimierung von 11 Dampfkraftwerken 2.3.2 Wirkungsgradsteigerung durch Abgaswärmenutzung 12 2.3.3 Erreichter Entwicklungsstand 17 3. Analyse des Kalten Endes 20 3.1 Bedeutung des Kalten Endes für den Wirkungsgrad 21 3.2 Temperaturverhältnisse am Kalten Ende 24 3.2.1 Theoretisch mögliche Grenztemperatur 24 3.2.1.1 Verfahrenstechniken der Wärmeabfuhr 24 3.2.1.2 Trockenluft- und Feuchtlufttemperatur 29 3.2.2 Temperaturverhältnisse am Kondensator 32 3.2.2.1 Allgemeine Zusammenhänge 3 2 3.2.2.2 Kühlwasserseitige Verschaltungsmöglichkeiten 37 3.2.3 Temperaturverhältnisse am Kühlturm 39
VI Seite 3.3 Auslaßverluste an der Dampfturbine 46 3.3.1 Bestimmung der Charakteristik der Auslaß- 47 Verluste 3.3.2 Maximal auftretende Auslaßverluste 53 3.3.3 Beeinflußung der Auslaßverluste 57 3.3.3.1 Konzeptionelle Randbedingungen 57 3.3.3.2 Betriebliche Randbedingungen 60 3.4 Einfluß des Abdampfdmckes auf den spezifischen 62 W arme verbrauch 4. Optimierung des Kalten Endes bei Auslegung und Betrieb von Dampfkraftwerken 66 4.1 Optimierung bei der Auslegung 66 4.1.1 Randbedingungen der Optimierung 66 4.1.2 Untersuchung der kühlwasserseitigen 69 Verschaltung der Kondensationsanlage 4.1.3 Veränderung der Kondensatorgrädigkeit 71 4.1.4 Veränderung der Kühlzonenbreite 74 4.1.5 Veränderung des Kühlgrenzabstandes 76 4.1.6 Veränderung des Austrittsquerschnittes der ND-Turbine 77 4.2 Optimierter Betrieb des Kalten Endes eines Dampfkraftwerkes durch Veränderung des Kühlwasser- stromes 78 4.2.1 Einfluß des Kühlwasserstromes auf die Kaltwassertemperatur 79
vn Seite 4.2.2 Analyse der hydraulischen Verhältnisse 81 4.2.3 Exergetische Analyse von Reihenschaltung 82 und Parallelschaltung 4.3 Einfluß des Kühlturmbetriebes im Winter auf die Optimierung des Kalten Endes 88 5. Analyse der kühlwasserseitigen Bypaßschaltung 92 5.1 Grundsätzliche Überlegungen zur Bypaßschaltung 92 5.2 Analyse der hydraulischen Verhältnisse 96 5.2.1 Grundsätzliche Zusammenhänge 96 5.2.2 Druckverluste in parallelgeschalteten und reihengeschalteten Teilsystemen 97 5.2.3 Betrachtung der parallel geschalteten Teilstränge im Hauptkühlwassersystem 98 5.2.4 Änderung der Kühlwasserpumpenleistung bei Betrieb des Bypaßsystems 103 5.3 Exergetische Analyse der Bypaßschaltung 104 5.4 Dimensionierung des Bypaßsystems 110 5.5 Wirtschaftlichkeitsbetrachtung zur B ypaßschaltung 113 5.6 Modifizierte Einbindung des Nebenkühlwasser- 118 Systems 6. Zusammenfassung und Schlußfolgerungen 121
vin Seite Anhang 1: Kurzbeschreibung des verwendeten Programmpaketes 126 „Wäschere“ zur Durchführung von Kreislaufrechnungen Anhang 2: Zusammenstellung der relevanten Auslegungsdaten 130 von Kraftwerk Bexbach II a. Definition der Lastfälle 130 b. Hauptauslegungsdaten für Lastfall A 130 c. Auslegungsdaten der Lastfälle A,B und C 131 d. Elektrischer Eigenbedarf für Lastfall A 132 e. Turbosatz 133 f. Kondensationsanlage 134 g. Hauptkühlwassersystem 134 h. Naturzugkühlturm 134 Literaturverzeichnis 136
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