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Kraftwerkstechnik: zur Nutzung fossiler, nuklearer und regenerativer Energiequellen

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Bibliographic Details
Main Author:	Strauß, Karl 1940- (Author)
Format:	Book
Language:	German
Published:	Berlin [u.a.] Springer 2009
Edition:	6., aktualisierte Aufl.
Series:	VDI
Subjects:	Energieerzeugung Erneuerbare Energien Elektrizitätserzeugung Elektrische Energietechnik Kraftwerkstechnik Kraftwerk Kernenergie Fossiler Brennstoff Lehrbuch
Online Access:	Inhaltsverzeichnis
Item Description:	Literaturangaben
Physical Description:	XV, 522 S. Ill., graph. Darst.
ISBN:	9783642014307 9783642325823

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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS TEIL I GRUNDLAGEN 1 EINFUEHRUNG 3 1.1 ENERGIESTROEME DER ERDE 12 1.1.1 DAS ENERGIESYSTEM ERDE 13 1.1.2 KOHLENDIOXIDEMISSION, AUSWIRKUNGEN AUF DAS KLIMA ... 17 1.2 KRAFTWERKE UND UMWELT 22 1.3 ENERGIEUMWANDLUNG 24 1.4 ENERGIEVERBRAUCH BEI DER ENERGIEGEWINNUNG 25 1.5 VERBUNDNETZ, ANFORDERUNGEN AN KRAFTWERKE 27 1.6 FAZIT 33 LITERATUR ^ 34 2 ENERGIEQUELLEN 35 2.1 FOSSILE BRENNSTOFFE 38 2.1.1 KOHLEN 39 2.1.2 ERDOEL 44 2.1.3 ERDGAS 46 2.1.4 UMWELTBELASTUNG DURCH DIE NUTZUNG FOSSILER BRENNSTOFFE 47 2.2 NUKLEARE BRENNSTOFFE 51 2.2.1 RESSOURCEN AN KERNBRENNSTOFFEN 52 2.2.2 BRENNSTOFFKREISLAUF FUER LEICHTWASSERREAKTOREN 53 2.2.3 UMWELTBELASTUNGEN DURCH DIE NUTZUNG DER KERNENERGIE 55 2.3 GEOTHERMIE 56 2.3.1 UMWELTBELASTUNGEN DURCH DIE NUTZUNG DER ERDWAERME.. 59 2.4 SONNENENERGIE 60 2.4.1 UMWELTBELASTUNGEN DURCH DIE NUTZUNG VON WIND UND SONNE 64 2.5 FAZIT 64 LITERATUR 65 BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN HTTP://D-NB.INFO/995050562 DIGITALISIERT DURCH X INHALTSVERZEICHNIS 3 UMWANDLUNG VON WAERME IN ARBEIT 67 3.1 DER DAMPFKRAFTPROZESS 71 3.1.1 DER IDEALE CLAUSIUS-RANKINE-PROZESS 71 3.1.2 IRREVERSIBLE ZUSTANDSAENDERUNGEN 76 3.2 MASSNAHMEN ZUR VERBESSERUNG DES THERMISCHEN WIRKUNGSGRADES 78 3.2.1 GRUNDSAETZLICHE GESICHTSPUNKTE 78 3.2.2 ERHOEHUNG DES FRISCHDAMPFZUSTANDES 79 3.2.3 ZWISCHENUEBERHITZUNG 80 3.2.4 REGENERATIVE SPEISEWASSERVORWAERMUNG 83 3.2.5 EINFLUSS DES KONDENSATORDRUCKES 87 3.2.6 KRAFT-WAERME-KOPPLUNG 88 3.3 KREISPROZESSE MIT HOMOGENEN MEDIEN - GASTURBINENPROZESS ... 89 3.3.1 DER JOULE-PROZESS 89 3.3.2 VERBESSERUNGSMOEGLICHKEITEN FUER DEN JOULE-PROZESS 92 3.3.3 SONDERFORMEN DES GASTURBINENPROZESSES 96 3.4 FAZIT 97 LITERATUR 98 TEIL II NUTZUNG FOSSILER BRENNSTOFFE 4 DAMPFKRAFTWERKE 101 4.1 STOFF- UND ENERGIESTROEME IN EINEM DAMPFKRAFTWERK 105 4.2 AUFBAU EINES KRAFTWERKSBLOCKS 107 4.2.1 AUFGABENSTELLUNG 107 4.2.2 GESAMTANORDNUNG 107 4.2.3 AUSFUEHRUNGSBEISPIEL EINES DAMPFKRAFTPROZESSES 109 4.3 REALISIERUNG UND KOSTEN 112 4.4 FAZIT 114 LITERATUR 114 5 GRUNDLAGEN DER VERBRENNUNGSTECHNIK 115 5.1 ENERGIEBILANZ DER VERBRENNUNG 117 5.2 STOFFBILANZ DER VERBRENNUNG 117 5.2.1 ELEMENTARE VERBRENNUNGSRECHNUNG 117 5.2.2 STATISTISCHE VERBRENNUNGSRECHNUNG 123 5.2. LITERATUR 247 INHALTSVERZEICHNIS XI 6.1.3 WIRBELSCHICHTFEUERUNGEN 170 6.2 FEUERUNGSSYSTEME FUER OEL UND GAS 180 6.3 VERLUSTE BEI DER VERBRENNUNG 183 6.4 FAZIT 183 LITERATUR 184 DAMPFERZEUGER 185 7.1 DAMPFERZEUGERSYSTEME 186 7.1.1 EINLEITUNG 186 7.1.2 NATURUMLAUF 186 7.1.3 ZWANGUMLAUF 193 7.1.4 ZWANGDURCHLAUF 194 7.1.5 ZWANGDURCHLAUF MIT VOLLASTUMWAELZUNG 198 7.2 DER VERDAMPFUNGSPROZESS 200 7.2.1 STROEMUNGSFORMEN UND WAERMEUEBERGANG IN DEN VERDAMPFERROHREN 200 7.2.2 DURCHFLUSS UND MASSENSTROMDICHTE IM VERDAMPFER 205 7.2.3 WASSER/DAMPFTRENNUNG 206 7.3 KONVEKTIVHEIZFIAECHEN 211 7.3.1 ALLGEMEINES 211 7.3.2 WAERMEUEBERGANG 212 7.3.3 ROHRWANDTEMPERATUREN 214 7.3.4 UEBERHITZER 215 7.3.5 ZWISCHENUEBERHITZER 217 7.4 UEBERHITZERANORDNUNG UND KESSELBAUART 219 7.5 ENERGIEBILANZ UND WIRKUNGSGRAD 222 7.5.1 BEGRIFFSBESTIMMUNGEN 223 7.5.2 WAERMETECHNISCHE AUSLEGUNG 227 7.6 REGELUNG VON DAMPFERZEUGERANLAGEN 228 7.6.1 EINLEITUNG 228 7.6.2 DAS MEHRGROESSENSYSTEM ZWANGDURCHLAUFDAMPFERZEUGER . 229 7.6.3 DAMPFTEMPERATURREGELUNG 233 7.6.4 BESONDERHEITEN BEIM TROMMELKESSEL 235 7.6.5 ANDERE DAMPFERZEUGER-REGELKREISE 236 7.7 FESTIGKEITSBERECHNUNG VON DRUCKTEILEN 236 7.7.1 WERKSTOFFE 236 7.7.2 FESTIGKEITSNACHWEIS 239 7.7.3 WAERMESPANNUNGEN 241 7.8 FAZIT 246 XII INHALTSVERZEICHNIS 8 DAMPFTURBINEN 249 8.1 ELEMENTARE THEORIE AXIALER STROEMUNGSMASCHINEN 251 8.2 OPTIMALE GESCHWINDIGKEITSVERHAELTNISSE, STUFENZAHL 258 8.3 VERLUSTE UND WIRKUNGSGRAD 260 8.4 BETRIEBSWEISE UND REGELUNG VON DAMPFTURBINEN 261 8.4.1 FESTDRUCKBETRIEB 262 8.4.2 GLEITDRUCKBETRIEB 263 8.4.3 MODIFIZIERTER GLEITDRUCK 264 8.5 AUFBAU EINER DAMPFTURBINE 265 8.6 SICHERHEITSEINRICHTUNGEN, UMLEITSTATION, ANFAHREN 268 8.7 FAZIT 269 LITERATUR 270 9 KUEHLSYSTEM 271 9.1 SYSTEMAUFBAU EINER KONDENSATORANLAGE 272 9.2 KONDENSATORBAUARTEN 273 9.2.1 MISCHKONDENSATOREN 273 9.2.2 OBERFLAECHENKONDENSATOREN 275 9.3 RUECKKUEHLANLAGEN 278 9.3.1 ABLAUFKUEHLUNG 278 9.3.2 KREISLAUFKUEHLUNG 282 LITERATUR 282 10 SPEISEWASSERVERSORGUNG 283 10.1 SPEISEWASSER 283 10.2 SCHUTZSCHICHTBILDUNG 286 10.3 VORWAERMER 287 10.4 SPEISEPUMPEN 291 LITERATUR 292 11 RAUCHGASREINIGUNG 293 11.1 ENTSTAUBUNG 293 11.1.1 KENNZEICHNUNG DES FLUGSTAUBES 293 11.1.2 ENTSTAUBUNGSSYSTEME 294 11.2 ENTSCHWEFELUNG 298 11.3 STICKOXIDREDUKTION 302 11.4 ENTSORGUNG DER RUECKSTAENDE 303 11.5 FAZIT 304 LITERATUR 304 12 DYNAMIK DER MW-ERZEUGUNG IN DAMPFKRAFTWERKEN 30 INHALTSVERZEICHNIS XIII 12.1.4 MODELL DES DAMPFERZEUGERS MIT TURBOGRUPPE 319 12.2 FAZIT 321 LITERATUR 322 13 DIE LETZTE HERAUSFORDERUNG FUER KOHLEGEFEUERTE KRAFTWERKE: CO2*SEQUESTRIERUNG 323 13.1 CO 2 -ABTRENNUNG 324 13.1.1 ABSCHEIDEANLAGEN 324 13.1.2 VERBRENNUNG MIT SAUERSTOFF 326 13.1.3 BRENNSTOFFUMWANDLUNG 327 13.2 TRANSPORT, SPEICHERUNG, RISIKEN 328 13.3 FAZIT 331 LITERATUR 332 14 NUTZUNG FOSSILER BRENNSTOFFE IN GAS- UND DAMPFTURBINENKRAFTWERKEN 333 14.1 KOHLEVERGASUNG 335 14.1.1 AUFBAU EINER GASTURBINE 339 14.2 KOMBINIERTE KRAFTWERKSPROZESSE MIT GAS- UND DAMPFTURBINEN 343 14.2.1 GAS- UND DAMPFTURBINENPROZESS MIT NICHTBEFEUERTEM ABHITZEKESSEL 343 14.3 KOMBIKRAFTWERKE MIT AUFGELADENER FEUERUNG UND HEISSGASREINIGUNG 352 14.3.1 ALLGEMEINES 352 14.3.2 ANLAGEN MIT AUFGELADENER WIRBELSCHICHT 353 14.3.3 ANLAGEN MIT AUFGELADENEN STAUBFEUERUNGEN 354 14.4 ANDERE VORSCHALTPROZESSE 354 14.4.1 ALLGEMEINES 354 14.4.2 ZWEISTOFF-KRAFTWERKSPROZESSE MIT KALIUM UND WASSER .. 356 14.5 ENERGIESPEICHERUNG MIT LUFTSPEICHER-GASTURBINENKRAFTWERKEN . 357 14.6 FAZIT 359 LITERATUR 359 15 ALTERNATIVE PROZESSE ZUR NUTZUNG FOSSILER BRENNSTOFFE 361 15.1 BRENNSTOFFZELLEN 361 15.1.1 GRUNDLAGEN 361 15.1. XIV INHALTSVERZEICHNIS TEIL III NUTZUNG NUKLEARER UND REGENERATIVER ENERGIEN 16 KERNSPALTUNG 387 16.1 GRUNDLAGEN 387 16.1.1 KERNAUFBAU, KERNREAKTIONEN 387 16.1.2 INDUZIERTE KERNSPALTUNG 393 16.1.3 KETTENREAKTION 396 16.1.4 SPALTREAKTIONEN 397 16.1.5 NACHWAERME .407 16.1.6 KONVERSION UND BRUETEN 407 16.2 AUFBAU VON KERNREAKTOREN 408 16.2.1 ALLGEMEINES 408 16.2.2 REAKTOREN FUER KRAFTWERKE 410 16.3 GRUNDZUEGE DER REAKTORWAERMETECHNIK 412 16.3.1 LEISTUNGSDICHTE 412 16.3.2 DRUCKWASSERREAKTOR 415 16.3.3 SIEDEWASSERREAKTOR 417 16.3.4 BRUTREAKTOREN 420 16.3.5 HOCHTEMPERATURREAKTOREN 421 16.4 ENTSORGUNG 423 16.5 SICHERHEIT UND RISIKEN 425 16.5.1 VORBEMERKUNG 425 16.5.2 REAKTORSICHERHEIT 425 16.6 FAZIT 429 LITERATUR 430 17 KERNFUSION 431 17.1 FUSIONSREAKTOREN 434 17.1.1 MAGNETISCHER EINSCHLUSS 434 17.1.2 TRAEGHEITSEINSCHLUSS 441 17.2 FAZIT 442 LITERATUR 442 18 NUTZUNG ERNEUERBARER ENERGIEQUELLEN 443 18.1 WASSERKRAFT 444 18.1.1 LAUFWASSERKRAFTWERKE UND SPEICHERKRAFTWERKE 445 18.1.2 GEZEITENKRAFTWERKE 449 18.1.3 WELLENENERGIE 452 18.1.4 FAZIT 456 18.2 SONNENENERGIE 456 18.2.1 WAERMETRANSPORT DURCH STRAHLUNG 461 18.2.2 TECHNISCHE NUTZUNG DER SONNENENERGIE 465 18.2. INHALTSVERZEICHNIS XV 18.2.5 FAZIT 482 18.3 WINDENERGIE 482 18.3.1 GRUNDLAGEN 484 18.3.2 WINDENERGIENUTZUNG 486 18.3.3 BETRIEB VON WINDANLAGEN 491 18.3.4 AUFWINDKRAFTWERK 492 18.3.5 FAZIT 494 18.4 FOLGERUNGEN FUER DIE NUTZUNG REGENERATIVER ENERGIEQUELLEN .... 495 LITERATUR 495 TEIL IV ZUKUNFTSPERSPEKTIVEN 19 STATUS UNSERER ENERGIEVERSORGUNG 499 19.1 GEGENWAERTIGER STAND 499 19.1.1 BEVOELKERUNGSEXPLOSION 501 19.1.2 WARUM VERBRAUCHEN MODERNE GESELLSCHAFTEN SOVIEL ENERGIE? 501 19.1.3 DIE FOSSILEN ENERGIEQUELLEN GEHEN IHRER ERSCHOEPFUNG ENTGEGEN 503 19.1.4 GIBT ES ERSATZ FUER DIE FOSSILEN ENERGIEQUELLEN? 504 19.1.5 DIE EMISSION DER TREIBHAUSGASE MUSS VERMINDERT WERDEN 507 19.2 MOEGLICHE ENTWICKLUNGEN 508 LITERATUR 511 A ANHANG 513 A.L FT.,S-DIAGRAMM FUER WASSER 514 A.2 /I,P-DIAGRAMM FUER WASSER 515 A.3 T,S-DIAGRAMM FUER WASSER 516 A.4 DEZIMALFAKTOREN 517 A.5 PHYSIKALISCHE KONSTANTEN 517 A.6 EINHEITEN 518 A.6.1 BASISEINHEITEN 518 A.6.2 ABGELEITETE EINHEITEN 518 SACHVERZEICHNIS 519
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