COMTES700 auf dem Weg zum 700 C Kraftwerk

Größe: px

Ab Seite anzeigen:

Download "COMTES700 auf dem Weg zum 700 C Kraftwerk"

Arthur Kalb
vor 8 Jahren
Abrufe

1 COMTES700 auf dem Weg zum 700 C Kraftwerk E.ON Energie AG Helmut Tschaffon RWE Power AG Dr. Johannes Ewers VGB PowerTech e.v. Christian Stolzenberger

2 Notwendigkeit der Kraftwerkserneuerung in Europa Anlass: Notwendige Kraftwerkserneuerung in den nächsten beiden Jahrzehnten in Europa: MW müssen altersbedingt ersetzt werden MW müssen bei einem Strombedarfszuwachs von 1,5 %/a zusätzlich gebaut werden. Seite 2

200.000 MW müssen altersbedingt ersetzt werden. 100.

3 Grundsatzüberlegungen bei Kraftwerkserneuerung Aufrechterhaltung einer sicheren Energieversorgung (Energiemix) Vereinbarung über die Restnutzung von Kernkraftwerken Begrenzte Ausbaumöglichkeit bei Regenerativen Emissionshandel ab 2005 Einsparung bekommt monetären Wert CO 2 -Minderung beim fossil befeuerten Kraftwerk möglich durch -- Wirkungsgradsteigerung -- CO 2 -Abtrennung und Speicherung Wirkungsgradsteigerung schont die Ressourcen, vermindert die CO 2 -Emissionen und senkt die variablen Betriebskosten. Seite 3

monetären Wert CO 2 -Minderung beim fossil befeuerten Kraftwerk möglich durch -- Wirkungsgradsteigerung -- CO 2 -Abtrennung und

4 Stand der Technik / Zielwerte des künftigen Steinkohlekraftwerks Parameter Stand der Technik Zielwerte Frischdampfdruck (bar) Frischdampftemperatur ( C) ZÜ-Temperatur ( C) Wirkungsgrad (%) CO 2 -Emission (g/kwh) Erforderliche Werkstoffe Ferrit / Austenit Nickel-Basis Seite 4

Frischdampftemperatur ( C) 600 700 ZÜ-Temperatur ( C) 620 720 Wirkungsgrad (%)

5 Wirkungsgradsteigerung durch Werkstoffentwicklung und Optimierung von Komponenten Netto-Wirkungsgrad (%) bar Optimierungsmaßnahmen (z.b. T Abgas, Eigenbedarf, Dampfturbine) 275 bar 275 bar 300 bar Frischdampf-Temperatur ( C) 350 bar Seite 5

6 Möglicher Zeitplan auf dem Weg zum 700 C-Kraftwerk Jahr NRW Referenz-Kraftwerk Konzeptstudie Realisierung Planung und Errichtung Betrieb 2. COMTES700 (Testanlage) 3. Werkstoff- und Komponententests C Demo-Anlage Planung und Errichtung Betrieb Planung und Errichtung Betrieb Seite 6

7 Wichtige Projekte für das 700 C-Kraftwerk COMTES700 Test Turbinenregelventil MARCKO 700 AD 700 Test Rig Esbjerg Test Rig Weisweiler (2013) Herstellung und betriebliche Erprobung von Rohren und Komponenten bis 705 C Ventiltest in der Versuchsanlage Scholven bis 705 C Kennwerte, Herstellbarkeit und Erprobung im Labor bis 700/720 C Materialentwicklung und Erprobung bis 700/720 C, Konzepte, Demo-Anlage Teststrecke für Rohrmaterialien bis 720 C Teststrecke für Rohrmaterialien bis 720 C Seite 7

705 C Ventiltest in der Versuchsanlage Scholven bis 705 C Kennwerte, Herstellbarkeit und Erprobung im Labor bis 700/720 C

8 VGB Initiative Emax Führende europäische Hersteller und EVU haben sich im Rahmen der VGB-Initiative Emax zusammengeschlossen, um das kohlebefeuerte 700 C-Kraftwerk auf den Weg zu bringen. Nachfolgende Projekte wurden bereits in die Wege geleitet: COMTES700 60% Finanzierung EVU und Hersteller Test Turbinenregelventil 100% Finanzierung EVU und Hersteller Test Rig Esbjerg 100% Finanzierung EVU Das Projekt COMTES700 und der Test des Turbinenregelventils werden in einer gemeinsamen Versuchsanlage im Kraftwerk Scholven durchgeführt. Seite 8

Nachfolgende Projekte wurden bereits in die Wege geleitet: COMTES700 60% Finanzierung EVU und Hersteller Test Turbinenregelventil 100%

9 Allgemeine Ziele von COMTES700 Test der kritischen Anlagenteile eines 700 C Kraftwerkes unter realen Bedingungen (Rauchgas, Dampf, An- und Abfahrzustände, Rußblasen) Risikominimierung durch Reduzierung des Extrapolationsfaktors Qualifizierung von Herstellungsverfahren und Herstellern von Großkomponenten (z.b. Gießverfahren, Prüfverfahren, Wärmebehandlung) Qualifizierung von Montagefirmen (z.b. Schweißverfahren, Schweißer) Seite 9

Extrapolationsfaktors Qualifizierung von Herstellungsverfahren und Herstellern von Großkomponenten (z.b.

10 Zielkomponenten in der Versuchsanlage Scholven In der Versuchsanlage Scholven werden vor allem die nachfolgenden Komponenten untersucht: Komponenten im Dampferzeuger Membranwand mit 44 parallelen Rohren (33,7 * 7,1mm) Bündelheizfläche mit 32 parallelen Rohren (44,5 * 10 mm) Aufhängungen Komponenten außerhalb des Dampferzeugers Bypassventil, Sicherheitsventil, Turbinenregelventil, Armaturen, Einspritzungen, Sammler, dickwandige Rohre Seite 10

7,1mm) Bündelheizfläche mit 32 parallelen Rohren (44,5 * 10 mm) Aufhängungen Komponenten außerhalb des

11 COMTES700 - Prinzipschaltbild Einbindung der Versuchsanlage im Block F des KW Scholven Dampfdurchsatz: 12 kg/s (43,2 t/h) E E Sicherheitsventil 705 C E Sammler Verdampfer Überhitzer TRV Ü C 222 bar 610 C 705 C 705 C Bypassventil 536 C 210 bar ZÜ C 42 bar 538 C E: Einspritzung TRV: Turbinenregelventil (nicht in COMTES700 enthalten) E Seite 11

Überhitzer TRV Ü 4 410 C 222 bar 610 C 705 C 705 C Bypassventil 536 C 210 bar ZÜ 2 538 C

12 COMTES700 - Materialauswahl Verdampfer Überhitzer Sammler, Rohre Turbinenregelventil *) Temperaturen C C C 705 C vorgesehene Materialien T24, HCM12, Alloy 617 DMV310N, HR3C, Alloy 617, Alloy 740, Sanicro25 (Alloy 174) 13CrMo44, 10CrMo910, P91, P92, Alloy 617 Alloy 625 *) nicht in COMTES700 enthalten Seite 12

Materialien T24, HCM12, Alloy 617 DMV310N, HR3C, Alloy 617, Alloy 740, Sanicro25

13 COMTES700 Termine und Kosten Termine: Vertragsabschluss: Mai 2004 Projektstart: Juli 2004 Betriebsbeginn: Juli 2005 Betriebszeit: > h Finanzierung: Kosten (ohne TRV): 15,2 Mio. EVU: 8,6 Mio. Hersteller: 0,5 Mio. Förderung EC (RFCS): 6,1 Mio. E.ON Energie und RWE tragen Ausfallrisiko von KW Scholven. Seite 13

000 h Finanzierung: Kosten (ohne TRV): 15,2 Mio. EVU: 8,6 Mio.

14 Schlussfolgerung Energieversorgungsunternehmen leisten einen wesentlichen Beitrag zur Weiterentwicklung der Kraftwerkstechnik und damit zur Klimavorsorge. Großkomponententests sind auch zur Verifizierung von Verfahren und zur Qualifizierung von Herstellern erforderlich. Werkstoffentwicklung ist ein grundlegendes Element bei der Entwicklung hocheffizienter Kraftwerke. Bei der EU-Kommission muss ein stärkeres Bewusstsein geschaffen werden, F&E in diesem Schwerpunktbereich zu fördern (anders als in FP6 Effizienzsteigerung in FP7 berücksichtigen). Seite 14

Werkstoffentwicklung ist ein grundlegendes Element bei der Entwicklung hocheffizienter Kraftwerke.

Ähnliche Dokumente

Anforderungen an den zukünftigen konventionellen Kraftwerkspark als Partner der Erneuerbaren

Anforderungen an den zukünftigen konventionellen Kraftwerkspark als Partner der Erneuerbaren Dr. Reinhold Elsen Leiter Forschung und Entwicklung Deutschland, RWE Power AG Die Energiewende, e e ihre Folgewirkungen