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Clausius - Rankine -Prozess im T-s -Diagramm

Oliver Will 30.09.09. Clausius - Rankine -Prozess im T-s -Diagramm. Clausius - Rankine -Prozess im T-s-Diagramm. Der Kraftwerksprozess im überkritischen Bereich (T > 374,12°C; p > 221,2 bar) am Beispiel des Kraftwerk Staudinger Block 5. Überkritischer Bereich.

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Clausius - Rankine -Prozess im T-s -Diagramm

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Presentation Transcript

  1. Oliver Will 30.09.09 Clausius-Rankine-Prozessim T-s-Diagramm

  2. Clausius-Rankine-Prozessim T-s-Diagramm Der Kraftwerksprozess im überkritischen Bereich (T > 374,12°C; p > 221,2 bar) am Beispiel des Kraftwerk Staudinger Block 5

  3. Überkritischer Bereich • Oberhalb des kritischen Punktes (374,12 °C / 221,2 bar) sind Wasserdampf und flüssiges Wasser in ihrer Dichte nicht mehr voneinander zu unterscheiden, weshalb dieser Zustand als „überkritisch“ bezeichnet wird. […] • Überkritisches Wasser hat chemisch gesehen besonders aggressive Eigenschaften. […] • In Dampfkesseln erfordert der überkritische Zustand eine besondere Bauart. Wegen des zu geringen Dichteunterschiedes zwischen Wasser und Dampf kommt kein Auftrieb und damit kein stabiler Naturumlauf zustande. Kessel, die über oder auch nahe unter dem kritischen Punkt betrieben werden, sind deshalb immer Zwangslaufkessel. […] wikipedia.org

  4. Kraftwerk Staudinger • Das Kraftwerk Staudinger in Großkrotzenburg ist einer der leistungsstärksten Standorte von E.ON Kraftwerke und das größte konventionelle Kraftwerk in Hessen. • Es besteht aus fünf Kraftwerksblöcken, von denen vier mit Steinkohle und einer mit Gas befeuert werden. • Die installierte Gesamtleistung beträgt 2.000 Megawatt.

  5. Kraftwerk Staudinger Block 5 Allgemeine Daten • Steinkohle befeuerter Benson-Dampferzeuger • Kondensationsturbosatz mit einfacher Zwischenüberhitzung Einsatz im Grundlastbetrieb kraftwerk-staudinger.com

  6. Start bei 0,05 bar und 33°C • Die Speisewasserpumpe erhöht den Druck auf 262 bar

  7. Im Dampferzeuger wird die Temperatur auf 545°C erhöht. • Isobare Erhitzung

  8. Es folgt die isentrope Entspannung des Fluids • Der Druck nach der ersten Turbine beträgt 53 bar.

  9. Die einfache Zwischenüberhitzung erhöht die Temperatur isobar auf 560°C.

  10. Es folgt die isentrope Entspannung des Wasserdampfs in der zweiten Turbine • Abdampfzustand:0,05 bar; 33°C

  11. Der Wasserdampf kondensiert wieder zu Wasser

  12. Der Wirkungsgrad • Der Wirkungsgrad lässt sich bestimmen, indem man aus den Flächen im T-s-Diagramm die Wärmemengen ermittelt. • Es gilt:

  13. Der Wirkungsgrad 2 • Für den idealen Fall (isentrope Entspannung in den Turbinen) lassen sich folgende Werte ermitteln. • zugeführte Wärme: qzu = 3823,06 kJ/kg • Nutz-Wärme: qNutz = 1785,1 kJ/kg • Wirkungsgrad: h = 46,7%

  14. Literatur • http://de.wikipedia.org/wiki/Wasserdampf#.C3.9Cberkritischer_Dampf • http://www.kraftwerk-staudinger.com/pages/ekw_de/Kraftwerk_Staudinger/Mediencenter/_documents/Turbinenrevision_B5.wmv • T,s-Diagram; E. Schmidt; Springer-Verlag; München; 1969

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