Kurzfassungen - VGB PowerTech Journal 3/2012

Flexibilitätssteigerung mit neuesten Technologien

Michael Fübi, Florian Felix Krull und Michael Ladwig

Zur Sicherstellung der Netzstabilität in einem Stromerzeugungsmarkt mit sehr starkem Zuwachs regenerativer Erzeugungskapazitäten, wie Windfarmen und Fotovoltaikanlagen, müssen konventionelle Kraftwerke höheren Flexibilitätsanforderungen genügen. Anhand von Investitionsprojekten aus dem aktuellen Kraftwerksneubauprogramm der RWE, das insgesamt 13.000 MW effizienter und flexibler Erzeugungskapazität in Deutschland, den Niederlanden, der Türkei und Großbritannien umfasst, wird der Einsatz neuester Technologien zur Erfüllung dieser Flexibilitätsanforderungen illustriert. Darüber hinaus wird das Potenzial zur Steigerung von Flexibilität und Effizienz durch Retrofitmaßnahmen demonstriert.

Die Stromversorgung Europas im 21. Jahrhundert

David Powell

In den letzten 50 Jahren war die Kernenergie in Europa eine zuverlässige, saubere und bezahlbare Energiequelle und wird auch weiterhin eine wichtige Rolle in der Energieversorgung spielen. Die wahrscheinlichen Energietrends in Europa werden analysiert sowie die positive Rolle und die Vorteile der Kernenergie und die Notwendigkeit einer diversifizierten Energieversorgung in Europa vorgestellt. Die Schlüssel zum erfolgreichen Bau eines neuen Kernkraftwerkes sind sicheres und vereinfachtes Design, berechenbare Baukosten, sicherer und zuverlässiger Betrieb der neuen und bestehenden Anlagen.

Auswirkungen der „EU-Netzcodes“ auf Auslegung und Betrieb der Kraftwerke

Jens Paetzold

ENTSO-E veröffentlichte im Jahr 2010 den ersten Entwurf der „Requirements for Grid Connection Applicable to all Generators“. Diese Anforderungen sollen Bestandteil einer europaweiten Regelung für Networkcodes sein und dienen ERGEG als Richtlinien. Der veröffentlichte Entwurf entstammt der Zusammenarbeit der europäischen Netzbetreiber im Rahmen der ENTSO-E. Aus Sicht der Kraftwerksbetreiber werden einzelne Anforderungen aus dem Rahmenpapier kritisch betrachtet.

Weltweite Bestwerte im GuD-Kraftwerk Ulrich Hartmann

Peter Maagh und Willibald Fischer

Am Kraftwerksstandort Irsching bei Ingolstadt entstand zwischen September 2006 und Januar 2011 der gasgefeuerte Block 4 der E.ON. Voraussetzung dafür war die Entwicklung der neuen Gasturbine 8000H von Siemens Energy, die zunächst im Solobetrieb in Irsching erprobt und später durch den Einbau eines Benson-Abhitzedampferzeugers und einer Hochtemperatur-Dampfturbine für den GuD-Betrieb umgebaut wurde. Erstmals konnte ein Wirkungsgrad von über 60 Prozent im GuD-Betrieb realisiert werden. Die GuD-Anlage zeichnet sich zudem vor allem durch ihre Effizienz und Betriebsflexibilität aus.

Das EPRTR und mögliche Konsequenzen für mit Kohle und Erdgas befeuerte Kraftwerke

Frans van Dijen

Mit der Einführung des Europäischen Schadstofffreisetzungs- und -verbringungsregister (EPRTR - European Pollutant Release and Transfer Register) müssen relevante Emissionen gemeldet werden. Relevanten Emissionen und nicht-relevante sind also zu trennen. Das Ziel verschiedener Projekte war es, diese Trennung zu begründen. Besonders mit dem Bau von neuen Kraftwerken können Emissionen weiter und relativ leicht reduziert werden.

Umstellung der neutralen Fahrweise auf Sauerstoff-Dosierung im Restmüllheizkraftwerk Stuttgart-Münster der EnBW Kraftwerke AG

Harry Rösemann, Sabine Kappler-Amft und Dagmar Pöchmann

Der Wasser-Dampfkreislauf des Restmüllheizkraftwerks Stuttgart-Münster wird neutral, ohne flüchtige Alkalisierungsmittel, gefahren. Mit Inbetriebnahme zweier neuer Müllkessel in 2007 und eines neuen Speisewasserbehälters für einen bestehenden Müllkessel wurde ein Anstieg der Eisenkonzentration im Speisewasser festgestellt. Im weiteren Betriebsverlauf wurde die Schlussfolgerung gezogen, dass mit neuen Entgasern ein Sauerstoffmangel eintrat, der wiederum mit einem fehlenden Schutzschichtaufbau verbunden war. Abhilfe wurde in der Umstellung der Fahrweise mit Einrichtung einer geregelten Sauerstoffdosierung für die Müllkessel gesehen. Ende 2010 erfolgte die Inbetriebnahme mit durchweg positiven Betriebsergebnissen.

Der überarbeitete VGB-Standard zur Chemie des Wasser-Dampf-Kreislaufes

Frank Udo Leidich

Die gültige Fassung der VGB-Richtlinie VGB-R 450 „Richtlinien für die Speisewasser-, Kesselwasser und Dampfqualität für Kraftwerke/Industriekraftwerke“ von 2006 wurde revidiert und auf den neuesten Stand der Technik gebracht. Die Neufassung enthält im Vergleich zur letzten Fassung eine Reihe wichtiger Ergänzungen. Es fand auch eine Überarbeitung bewährte Kapitel statt, die z.B. zu einer genaueren Definition im Hinblick auf Notwendigkeit der Einleitung von Gegenmaßnahmen, empfohlene Reaktionszeit und erweitertem Umfang von chemisch-analytischen Diagnosen führte.

Einflussfaktoren auf die Emission von Quecksilber aus REA-Suspensionen

Barna Heidel, Silvio Farr, Kevin Brechtel, Günter Scheffknecht und Harald Thorwarth

Im Fokus der vorgestellten Untersuchungen an einer REA im Labormaßstab sind Einflussfaktoren, die zur Reduktion und Reemission von aus dem Rauchgas abgeschiedenem HgCl2 führen. Die Ergebnisse zum Einfluss der SO32--Konzentration zeigen einen ambivalenten Einfluss dieses Anions auf gelöstes HgCl2. Die Cl--Konzentration der Suspension übt einen relevanten Einfluss auf das Hg-Verhalten in der REA aus. Steigende Cl--Konzentrationen bewirken eine Verbesserung der Absorption von HgCl2 aus der Gasphase. Der Einfluss des pH-Wertes hängt ebenfalls von der Cl--Konzentration ab.

Strategien zur optimierten Quecksilberabscheidung in Rauchgasentschweflungsanlagen - Betriebsparameter und Additive

Jan Schütze und Heinz Köser

Die Koverbrennung von Abfällen, schwankende Quecksilbergehalte in Kohlen und niedrigere Emissionsgrenzwerte sind Veranlassung für die weitere Optimierung der Koabscheidung von Quecksilber in Rauchgasentschweflungsanlagen (REA). Neue Aspekte der Hg-Mitabscheidung in REA-Wäschern in kohlegefeuerten Kraftwerken werden erläutert. Die Ergebnisse wurden unter betriebsnah durchgeführten Laborbedingungen erzielt. Die Auswirkungen der verschiedenen Maßnahmen auf die Qualität des REA-Gipses werden ebenfalls diskutiert.

Alternative Isolierflüssigkeiten im Vergleich zum klassischen Mineralöl

Ernst Pagger, Michael Muhr und Georg Pukel

Alternative Isolierflüssigkeiten wie natürliche und synthetische Ester sowie Siliconöl, werden wegen ihrer besonderen Eigenschaften gegenüber Mineralöl, d.h. deutlich höherem Flamm- und Brennpunkt sowie einer besseren biologischen Abbaubarkeit der natürlichen und synthetischen Ester verstärkt als Isolierflüssigkeiten eingesetzt. Besonders für sensible Einsatzbereiche wird zunehmend auf diese Flüssigkeiten zurückgegriffen. Aufgrund fehlender Langzeiterfahrungen ist der Einsatz dieser Flüssigkeiten noch mit Unsicherheiten behaftet. Eigenschaften und Ergebnisse von Analysen werden vorgestellt und diskutiert.

Einfluss der Temperatur auf die Messung der Leitfähigkeit verdünnter, wässriger Lösungen

Heinz Wagner

Die elektrische Leitfähigkeit ist ein Maß für die Summe aller ionisch vorliegenden Substanzen in Flüssigkeiten. Als Summenparameter dient sie zur Beurteilung der Qualität des Kesselspeisewassers, der Dampfreinheit und des Kondensates. Die Leitfähigkeit einer Elektrolytlösung hängt von der Art der Ionen, ihrer Konzentrationen und der Temperatur ab. Mit Blick auf die Temperaturabhängigkeit werden Messwerte entsprechend den physikalisch-chemischen Grundgesetzen der elektrischen Leitfähigkeit auf eine Referenztemperatur von 25 °C umgerechnet. Leitfähigkeitsdiagramme verschiedener Stoffe und Stoffgemische illustrieren den Einfluss von Temperaturänderungen auf die Leitfähigkeit.

REA-Gips als Rohstoff in der Gipsindustrie - Qualitätsschwankungen und -probleme, Auswirkungen auf die Produkte, Abstellen der Ursachen in der Rauchgasentschwefelungsanlage

Harald Schmitt

Der überwiegende Teil des erzeugten REA-Gipses wird heute als Rohstoff in der Gipsindustrie zur Herstellung von gipsgebundenen Baustoffen für den Innenausbau verwendet. Die gemeinsame Basis der europäischen Gipsindustrie und der Kohlekraftwerke ist der zusammen entwickelte REA-Gipsqualitätsstandard. Die Einhaltung der Qualitätsparameter ist sowohl für die Einordnung von REA-Gips als Produkt als auch für die nachfolgenden Produktionsprozesse von entscheidender Bedeutung. Mögliche Schwankungen bzw. Probleme bei der Einhaltung der Qualitätsparameter werden diskutiert sowie deren Auswirkungen auf die nachfolgenden Herstellungsprozesse der Gipsprodukte und die Behebung der Ursachen in der REA.

Qualifizierung von Werkstoffen für das 700°/720°-Kraftwerk - Ergebnisse aus dem Forschungsvorhaben MARCKO 700 (Teil II: Komponententest und Simulation)

Kay Schmidt, Andreas Klenk und Eberhard Roos

Im Kesselbereich eines zukünftigen Hocheffizienzkraftwerkes mit Dampfparametern von 700 °C und 350 bar ist der Einsatz von Nickelbasislegierungen sowie eines niedriglegierten 2,5 % Cr-Stahls geplant. Grundwerkstoffe und Schweißverbindungen dieser Legierungen wurden innerhalb des AVIF-Projekts „Marcko 700“ einem detaillierten Qualifikationsprogramm unterzogen. Vorgestellt wird u.a. ein an der MPA Universität Stuttgart entwickelter Prüfstand zur Untersuchung des Verformungsverhaltens von membranwandähnlichen Prüfkörpern unter annähernd realistischen Betriebsbedingungen. Mithilfe eines Kriechgleichungsansatzes wurde zudem das Verformungs- und Spannungsrelaxationsverhalten der untersuchten Prüfkörper numerisch simuliert.