KRAFTWERKSTECHNIK. Inhaltsverzeichnis. Michael Beckmann. Antonio Hurtado. Sichere und nachhaltige Energieversorgung. Band 4. Wichtige Hinweise:

Transkript

1 Michael Beckmann Antonio Hurtado KRAFTWERKSTECHNIK Sichere und nachhaltige Energieversorgung Band 4 Inhaltsverzeichnis Wichtige Hinweise: Um zu dem gewünschten Dokument zu gelangen, klicken Sie bitte in das blau umrahmte Feld. Die Dokumente können Sie auch direkt aus dem Archivordner öffnen. Die Inserate sind mit der dazugehörigen Homepage verlinkt. I

2 Vorwort und Danksagung Strategie und Recht EU-Energiepolitik aus der tschechischen Perspektive Petr Binhack... 3 Zukunftsfähigkeit durch technische Innovation Gestern und Heute Klaus Mainzer Chancen und Herausforderungen der Energiewende Hans Bünting und Thomas van Lith Perspektiven für eine Vollversorgung mit erneuerbaren Energien Michael Beckmann, Christoph Pieper, Reinhard Scholz und Marc Muster Flexibilitätsanforderung des fossilen Kraftwerksparks zur Unterstützung des Ausbaus der regenerativen Energieversorgung Imo Pfaff, Mathias Fruth und Lars Wiese Neuregelungen zum Stromnetzausbau in EnWG und NABEG Markus Appel Pilot- und Neubauprojekte Kombinierte Energiegewinnung aus Abfall, Erdgas und Biomasse Das Projekt Energiezentrale Forsthaus Jutta Ansorg, Felix Trachsel und Markus Wieduwilt Leistungssteigerung mit Kohlebanderweiterung für einen t/h steinkohlenstaubgefeuerten Dampferzeuger Hans-Ulrich Thierbach, Florian Nassenstein, André Riemensperger und Stefanie von Andrian-Werburg II

3 Höchste Leistung niedrigste Emissionswerte Prognose und Einhaltung der zugesicherten Eigenschaften am Beispiel der Ertüchtigung eines schwerölgefeuerten 700 MW Blocks Uwe Konold, Gerfried Koinig und Jean-Christophe Issartier Bisherige Erfahrungen im Projekt Boxberg R am Beispiel des Dampferzeugers Günter Heimann und Thomas Brunne OptiMa Energieeffizienzsteigerung im HKW Mannheim mit Hilfe der Auslegungs- und Simulationssoftware THERMOFLEX-PEACE (Thermoflow Inc.) Thorsten Hauschildt und Karsten Huschka Planung, Einsatz und Entwicklung thermischer Kraftwerke mittlerer Größe unter neuen energiewirtschaftlichen Rahmenbedingungen Ilja Tuschy, Maik Render und Aiko Vogelsang Erkenntnisse aus dem Testbetrieb und Ausblick zur weiteren Nutzung der Oxyfuel-Forschungsanlage von Vattenfall Uwe Burchhardt, Steffen Griebe, Peter Zimmer, Richard Faber, Rainer Giering und Alexander Gerhardt Einsatz von hochauflösendem terrestrischen Laserscanning zur Zustandsermittlung von Kühlturmeinbauten Hans-Peter Tielsch, Gert Werner und Frank Paula Online Messung von Film bildenden Aminen Marco Lendi und Peter Wuhrmann Flexible Kraftwerke Optimierung der Prüfkonzepte als Voraussetzung für einen flexiblen Anlagenbetrieb Axel Schulz, Detlef Rieck, Michael Schuhknecht, Gerhard Dreier, Christian Schrandt und Uwe Rechtien Flexibilitätssteigerung durch betriebsorientierte Auslegung von Post-Combustion Capture Prozessen für Kraftwerke Sven Multhaupt, Lisa Woettki, Gerd Oeljeklaus, Klaus Görner und Alexander Schraven III

4 Optimierung der Regelung im HKW Lichterfelde, Verlagerung des Regelbandes in den Schwachlastbereich, Realisierung und Betriebserfahrungen Bernhard Beyer und Christiane Jahn Möglichkeiten und Grenzen der Flexibilisierung Sascha Lüdge Entwicklung und Anwendung dynamischer Modelle in der Auslegung von Kraftwerken Bastian Kowalczyk und Klaus-Dieter Tigges Lastwechsel bei CCS-Prozessen: Dynamische Simulation einer CO 2 -Wäsche am Beispiel der Pilotanlage in Niederaußem Lidia Aman, Norbert Mollekopf, Andrea Ohle, Torsten Stoffregen und Leon Urbas Untersuchung des Teillastbetriebes von Dampfkraftprozessen mit CO 2 -Abtrennung Christoph Hasenbein, Volker Roeder und Alfons Kather Dynamische Strömungs- und Verbrennungssimulation der Wirbelschichtfeuerung im HKW Wuppertal-Elberfeld und Erkenntnisse für den Betrieb Martin Weng, Stefan Tschunko und Joachim Plackmeyer Rechnerische Analysen zur Fluid-Struktur-Interaktion bei Druckpulsationen in Rohrleitungssystemen Thorsten Neuhaus und Wolfgang Drießen Untersuchung der Schwachlastfähigkeit der Blöcke G und H im Kraftwerk Weisweiler anhand von Stabilitätsberechnungen des Dampferzeugers Stefan Hamel, Christoph Nachtigall, Philipp Schiffer, Tobias Linke, Andreas Müller und Andreas Brühl CCS-Technologien Oxyfuel Der Oxyfuel-Prozess für eine Zirkulierende Wirbelschichtfeuerung mit kryogener Luftzerlegung Claas Günther, Matthias Weng und Alfons Kather IV

5 Einzug der Trockensorption in die Rauchgasreinigung der neuen Kraftwerksgeneration SO 3 -Abscheidung an einem Gewebefilter Rudi Karpf, Thomas Porsche und Daniel Kosel Untersuchung zur Verbrennung unterschiedlicher Brennstoffqualitäten an den Oxyfuel Pilotanlagen Frank Kluger, Patrick Mönckert, Thomas Wild und Armand A. Levasseur Untersuchungen zur Ableitung der Verschmutzungs- und Verschlackungsneigung unter Oxyfuel-Bedingungen am Beispiel von Lausitzer Trockenbraunkohle Christopher Thiel, Martin Pohl, Michael Beckmann und Wolfgang Spiegel Auslegung einer membranbasierten Luftzerlegungsanlage für ein Oxyfuel-Dampfkraftwerk Jewgeni Nazarko, Alexander Otto, Andreas Herbergs, Michael Weber und Detlef Stolten CCS-Technologien Postcombustion und CO 2 -Speicher Phase II des CO 2 -Wäsche-Entwicklungsprogramms der PCC Pilotanlage in Niederaußem Frank Rösler, Torsten Stoffregen, Peter Moser, Tobias Ginsberg, Georg Sieder und Javier Garcia-Palacios Umfassende Untersuchungen von wässrigen Carbonatlösungen zur Beurteilung und Auslegung von PCC-Anlagen in Kraftwerken Peter Behr, André Maun, Kai Alexander Tunnat und Klaus Görner Carbon Capture-Lösungen für Kraftwerke und industrielle Anwendungen Peter Erich Arnold CO 2 -Speicherung ein Beitrag zur Energie- und Rohstoffsicherung CO 2 Methanisierungsrohstoff für die Power to Gas to Power Technologie (PGP) Steffen Schmitz V

6 Verschlackung und Korrosion von Dampferzeugern Simulation der Mineralumwandlung in Dampferzeugern zur Abschätzung von Verschlackungen und Verschmutzungen Horst Müller, Martin Strelow, Ioana Magda, Adrian Magda und Reinhard Leithner Messmethode zur Ermittlung von Stoffeigenschaften von Ablagerungen an Dampferzeuger-Membranwänden Sebastian Grahl, Michael Beckmann und Wolfgang Spiegel Gezielter Einsatz von Diagnostik und Analysesoftware zur intelligenten On-load Kesselreinigung Daniel Bartels, Nina Heißen, Christian Mueller, Antti Kommulainen, Peter Lange, Frank Wutzler und Ralf Koschack Modellgestützte Vorhersage von Verschmutzungen und Verschlackungen in kohlestaubgefeuerten Dampferzeugern Olaf Lemp, Uwe Schnell und Günter Scheffknecht Emissionen Emission und Entstehung von Quecksilber in mit Steinkohle betriebenen Kraftwerken in Korea und Deutschland Deepak Pudasainee, Hanns-Rudolf Paur, Jens Korell, Helmut Seifert und Yong-Chil Seo Problemstellung und messtechnische Besonderheiten bei der Erfassung von Staubemissionen in kraftwerkstechnischen Anlagen Roland Zepeck Kohlekraftwerke im Fokus der Quecksilberstrategie Rolf Beckers, Joachim Heidemeier und Falk Hilliges Versuche und Betriebserfahrungen mit bromgestützter Quecksilberabscheidung an mehreren US-amerikanischen Kohlekraftwerken Bernhard W. Vosteen, Tim C. Hartmann und Mark S. Berry VI

7 Stickoxidminderung SCR/SNCR Die SNCR-Technologie an Großkesseln Betriebserfahrungen mit der ersten kommerziellen Anlage an einem Steinkohleblock von 225 MW el Zoltan Teuber, Karlheinz Huber und Philip Reynolds Einsatz eines Topologieoptimierers zur Reduzierung von Strömungsverlusten in den Rauchgaskanälen Henning Zindler, Fang Yang, Markus Stephan und Jens Iseler SNCR-Verfahren der Zukunft für Großfeuerungsanlagen Konzepte, Erfahrungen, TWIN-NO x -Verfahren Bernd von der Heide Gas- und Dampfturbinen Erste Erprobungsergebnisse der GiD-Versuchsanlage im Zentrum für Energietechnik der Technischen Universität Dresden Karl Hoffmann, Uwe Gampe, Guntram Buchheim, Hans-Dieter Keim, Jürgen Fischer und Giorgio Spina Dampfturbosätze für Geothermieanwendungen Michael Barth Modelle zur Simulation der radialen Turbomaschinenkomponenten von Mikrogasturbinen Ansgar Willburger und Martin Lawerenz Brennstoff- und Betriebsflexibilität anhand von Betriebserfahrungen mit Alstom Gasturbinenneuanlagen Peter Marx VII

8 Wind-, Solar- und Geothermiekraftwerke ISCC-Technologie Konzeptanalyse zur Integration von Solarwärme in GuD-Kraftwerke Tobias Vogel, Benedikt Wahl, Gerd Oeljeklaus und Klaus Görner Großtechnische Nutzung der Sonnenenergie Solarkessel-Konzept für solarthermische Kraftwerke Ulrich Hueck Abschätzung des Windenergiepotenzials von Deutschland Fabian Gans, Lee Miller und Axel Kleidon Geothermie Regenerative Energiequelle zur Erzeugung von Strom und Fernwärme Annett Kutzschbach, Amir Mansour und Martin Weiß Speicher Adiabate Druckluftspeicher für die Elektrizitätsversorgung der ADELE-Wärmespeicher Stefan Zunft, Michael Krüger, Volker Dreißigacker, Peter-Michael Mayer, Christoph Niklasch und Christine Bertsch Kraft-Wärme-Kopplung mit Gasmotoren und Wärmespeicherung Peter Pechtl und Klaus Payrhuber Entwicklung eines Hochtemperatur-Wärmespeichers zur Flexibilisierung von GuD-Kraftwerken Knut Stahl, Stefan Zunft, Stefan Kessler und Michael Siebert Lastganganalyse zur Bestimmung der Wechselwirkungen ausgewählter Speichersysteme Christoph Pellinger, Tobias Schmid und Michael Beer Energiespeicherung mittels flüssiger organischer Wasserstoffträger Karsten Müller, Daniel Teichmann, Peter Wasserscheid und Wolfgang Arlt VIII

9 Adiabate Druckluftspeicher für die Elektrizitätsversorgung Der nächste Schritt: ADELE-ING Peter Moser, Roland Marquardt, Sebastian Freund, Michael Klafki und Predag Pijanovic Isobares GuD Druckluftspeicherkraftwerk mit Wärmespeicher Niels Oliver Brinkmeier, Lasse Nielsen, Dawei Qi und Reinhard Leithner Anforderungen der Netze an die Erzeugung Neue Aufgaben der thermischen Kraftwerke in nachhaltigen Energiesystemen Günther Brauner Echtzeitsimulator zur Prüfung des stabilen Regelverhaltens von Dampfkraftwerken am elektrischen Netz Martin Bennauer, Christoph Schindler, Achim Degenhardt, Patrick Müller, Michael Schütz und Rüdiger Kutzner Regionale Virtuelle Kraftwerke Aufbau und Chancen Tobias Heß, Peter Schegner, Joachim Seifert und Jens Werner Das europäische Übertragungsnetz Anforderungen an den Betrieb einer kritischen Infrastruktur Joachim Vanzetta Kohle als Rohstoff Ressourcenschonendes Auskleidungsmaterial für Verbrennungs- und Vergasungsanlagen Patrick Gehre und Christos G. Aneziris Korrosion keramischer Filterkerzen bei der Vergasung von alkalireichen Brennstoffen Sarah Schaafhausen, Elena Yazhenskikh und Michael Müller IX

10 Kohletrocknung/Trockenbraunkohle Einsatz der druckaufgeladenen Dampfwirbelschichttrocknung (DDWT) bei Neubauvorhaben und der Modernisierung vorhandener Kraftwerksblöcke Jürgen Willmann und Bernhard Pinkert Entwicklung von Brennkammersystemen vom Labormaßstab in die Praxis am Beispiel einer Trockenbraunkohlefeuerung Tao Wen, Lars Schwarzer, Michael Beckmann, Thomas Schmidt und Ronald Wilhelm Druckaufgeladene Dampfwirbelschicht-Trocknung (DDWT) von Braunkohlen Grundlagenuntersuchungen zur verfahrenstechnischen Optimierung der Dampfwirbelschicht-Trocknung von Braunkohlen Matthias Merzsch, Joachim Posselt, Philipp Wiedemann, Stefan Lechner und Hans Joachim Krautz Bestimmung der Reaktionskinetik und Methodik zur Vorhersage des Brennstoffumsatzes in Flugstromvergasern Hartmut Spliethoff, Federico Botteghi, Mario Nakonz und Alexander Tremel Energetische Biomassenutzung Mitverbrennung von Solid Recovered Fuels mit hohem biogenen Anteil in Kraftwerken Hans-Joachim Gehrmann, Jörg Maier, Franz-Josef Kipshagen, Piotr Nowak, Gudrun Pfrang-Stotz, Hanns-Rudolf Paur, Helmut Seifert und Thomas Glorius Prozessorientierte Biomassebewertung Daniel Bernhardt, Angelika Lyczkowska, Hans-Joachim Gehrmann, Tobias Seufert und Stefan Vodegel Thermochemische Inkohlung von biogenen Reststoffen als Möglichkeit der technischen Kohleerzeugung Christian Koch, Hellgard Richter, Ernst A. Stadlbauer und Reinhold Altensen X

11 Optionen zur Erhöhung der Flexibilität von Kraftwerksfeuerungen Hellmuth Brüggemann Erfolgreiche feuerungstechnische Rehabilitierung des Blockes 6 des Kraftwerks Belchatow, Polen Thomas Hilber und Hellmuth Brüggemann Autorenverzeichnis Inserentenverzeichnis Schlagwortverzeichnis XI

12 Die Deutsche Bibliothek CIP-Einheitsaufnahme Kraftwerkstechnik Sichere und nachhaltige Energieversorgung Band 4 Michael Beckmann, Antonio Hurtado. Neuruppin: TK Verlag Karl Thomé-Kozmiensky, 2012 ISBN ISBN TK Verlag Karl Thomé-Kozmiensky Copyright: Technische Universität Dresden, Institut für Energietechnik Alle Rechte vorbehalten Verlag: TK Verlag Karl Thomé-Kozmiensky Neuruppin 2012 Redaktion und Lektorat: Professor Dr.-Ing. Michael Beckmann und Dr.-Ing. Stephanie Thiel Erfassung und Layout: Dipl.-Kffr. Elke Czaplewski, Petra Dittmann, Sandra Peters, Martina Ringgenberg, Ginette Teske Druck: Mediengruppe Universal Grafische Betriebe München GmbH, München Foto auf dem Buchdeckel: Dipl.-Ing. Sebastian Kretschmer, Elco Burners GmbH, Pirna Andreas Unger, Foto-Studio-Unger, Pirna Dieses Werk ist urheberrechtlich geschützt. Die dadurch begründeten Rechte, insbesondere die der Übersetzung, des Nachdrucks, des Vortrags, der Entnahme von Abbildungen und Tabellen, der Funksendung, der Mikroverfilmung oder der Vervielfältigung auf anderen Wegen und der Speicherung in Datenverarbeitungsanlagen, bleiben, auch bei nur auszugsweiser Verwertung, vorbehalten. Eine Vervielfältigung dieses Werkes oder von Teilen dieses Werkes ist auch im Einzelfall nur in den Grenzen der gesetzlichen Bestimmungen des Urheberrechtsgesetzes der Bundesrepublik Deutschland vom 9. September 1965 in der jeweils geltenden Fassung zulässig. Sie ist grundsätzlich vergütungspflichtig. Zuwiderhandlungen unterliegen den Strafbestimmungen des Urheberrechtsgesetzes. Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinne der Warenzeichenund Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürfen. Sollte in diesem Werk direkt oder indirekt auf Gesetze, Vorschriften oder Richtlinien, z.b. DIN, VDI, VDE, VGB Bezug genommen oder aus ihnen zitiert worden sein, so kann der Verlag keine Gewähr für Richtigkeit, Vollständigkeit oder Aktualität übernehmen. Es empfiehlt sich, gegebenenfalls für die eigenen Arbeiten die vollständigen Vorschriften oder Richtlinien in der jeweils gültigen Fassung hinzuzuziehen. XII