Untersuchung des Einflusses der Teillastfahrweise auf den integrierten Gesamtprozess eines 1.100 MW Steinkohlekraftwerksblocks mit nachgeschalteter CO2-Abgaswäsche und CO2-Verdichtung

Kohlebefeuerte Dampfkraftwerke werden aufgrund der bedarfsorientierten Fahrweise nicht nur bei Volllast sondern häufig auch bei Teillast betrieben. Diese Betriebsweise werden auch kohlebefeuerte Kraftwerke mit nachgeschalteter chemischer CO2-Abgaswäsche erfüllen müssen.

Ausgehend von einem modernen steinkohlebefeuerten Kraftwerksblock ohne CO2-Abtrennung mit einer elektrischen Bruttoleistung von 1.100 MWel,brutto, dessen Nettowirkungsgrad bei Volllast 45,5 % und bei vierzig Prozent Teillast 42,8 % beträgt, wird die Teillastfahrweise eines solchen Blockes mit integrierter Post-Combustion CO2-Abtrennung untersucht. Dafür wird zunächst die mit dem Lösungsmittel Monoethanolamin (MEA) betriebene CO2-Abtrennungsanlage für den Volllastbetrieb des Kraftwerks und eine CO2- Abtrennungsrate von neunzig Prozent ausgelegt. Mit den sich bei verschiedenen Teillasten ergebenden Abgasvolumenströmen und Zusammensetzungen wird anschließend der Betrieb der CO2-Abtrennungsanlage für einige exemplarische Teillastfälle optimiert, wobei ebenfalls eine konstante CO2-Abtrennungsrate von neunzig Prozent zugrunde gelegt wird. Anschließend wird die CO2‑Abtrennungsanlage in den Dampfkraftprozess integriert. Einschließlich der Verdichtung des abgeschiedenen CO2 auf 110 bar ergeben sich für den integrierten Gesamtprozess Nettowirkungsgradverluste von 10,3 Prozentpunkten bei Volllast und von 12,7 Prozentpunkten bei 40 Prozent Teillast des Kraftwerks. Die zusätzlichen Verluste bei Teillast sind neben dem erhöhten spezifischen elektrischen Eigenbedarf der Abtrennungsanlage zum größten Teil auf die höheren Drosselverluste infolge der Druckabnahme in der Überströmleitung der Dampfturbine zurückzuführen.



Copyright: © TU Dresden, Institut für Energietechnik
Quelle: Sichere und nachaltige Energieversorgung 2009 (Oktober 2009)
Seiten: 16
Preis: € 16,00
Autor: Dipl.-Wirt.-Ing. Sebastian Linnenberg
Prof. Dr.-Ing. Alfons Kather

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