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KRAFTWERKSTECHNIK:
Punkt für Punkt für Kohlekraft
Zur Verbesserung des Wirkungsgrads von Kohlekraftwerken können viele unscheinbare Maßnahmen beitragen, die auch bei bestehenden Anlagen realisiert werden können.
 
Die von dem Kraftwerksbetreiberverband VGB PowerTech koordinierte und von der nordrhein-westfälischen Landesregierung geförderte Studie eines „Referenzkraftwerks“ bestätigt, dass es bereits möglich ist, Steinkohle mit einem Wirkungsgrad von 47 % zu verstromen. Die nächste Stufe der Entwicklung, die Qualifizierung von Werkstoffen und Komponenten für eine Dampftemperatur von 700°C, wird von mehreren europäischen Partnern mit Unterstützung der EU in einer Komponententestanlage am Standort Scholven eingeläutet. Das Ziel sei es, die Tür zu Wirkungsgraden jenseits der 50 % für die nächsten Kraftwerksgenerationen aufzustoßen, heißt es dazu bei der VGB.

Erhebliche Wirkungsgradverbesserungen lassen sich bereits jetzt auch bei bestehenden Kohlekraftwerken erreichen. Die Modernisierung der Anlagen konzentrierte sich bisher auf die Hauptkomponenten wie die Dampfturbine, die durch neue Turbinenschaufel deutlich an Effektivität gewinnen kann, oder auf eine verbesserte Leittechnik. Doch Fachleute der Balcke-Dürr GmbH in Ratingen und ihres Schwesterunternehmens SPX Cooling Technologies GmbH in Oberhausen machen darauf aufmerksam, dass es eine Reihe weiterer Möglichkeiten gibt, Wirkungsgradpunkte zu sammeln und den CO2-Ausstoß des Kraftwerks zu senken.

Die Kette der Verbesserungen fange bei der Auswahl der Kohlen an, denn höhere Anteile von flüchtigen Bestandteilen und niedrigere Feuchte sowie geringere Aschegehalte beeinflussen die CO2-Bilanz des Kessels positiv. Dazu ist es allerdings nötig, das Kohle-Luft-Verhältnis bei der Verbrennung optimal zu steuern, wozu statt der üblichen volumetrischen Messung eine gravimetrische Bestimmung der Kohlezufuhr, der Einsatz von Rotationssichtern zum verbesserten Transport des Kohlenstaubes sowie die genaue Abstimmung der Träger- und Verbrennungsluft durch individuelle Steuerung der einzelner Brenner beitragen.

Der nächste Ansatzpunkt ist die Senkung der Abgasverluste des Kessels durch optimierte regenerative Luftvorwärmer, denn eine um 10 K niedrigere Abgastemperatur bringt 0,8 Prozentpunkte beim Kraftwerkswirkungsgrad. Dabei geht es darum, die Wärmerückgewinnung bei einem geringeren Druckverlust und einem verringerten Eigenbedarf der Antriebsmotoren zu realisieren. Ein gesenkter Stromverbrauch steht auch bei der Weiterentwicklung der Gebläse und der Elektrofilter im Vordergrund.

Da die Rauchgase eines Kohlekraftwerks bei ihrer Reinigung, die aus Entstaubung, Entstickung und Entschwefelung besteht, für die einzelnen Verfahrensstufen gekühlt und wiederaufgeheizt werden müssen, kommt es auf optimierte Wärmerückgewinnung an. Durch zusätzliche Kreislaufsysteme kann die Überschusswärme zur Luft- oder Speisewasservorwärmung genutzt werden. Wie der Einsatz in einem 800 MW-Braunkohlekraftwerk zeige, lasse sich dadurch der Kraftwerkswirkungsgrad um 1,5 Prozentpunkte anheben.

Auch am „kalten Ende“ gibt es Ansätze zur Optimierung des Kraftwerksprozesses. Dazu zählen beispielsweise Wärmetauscher-Rohrbündelin der so genannten TEPEE-Form, die niedrigere Kondensationsdrücke ermöglichen, eine bessere Abscheidung nichtkondensierbarer Gase gewährleisten und besser der Erosion standhalten, wie die Spezialisten von Balke-Dürr versichern. Der Effizienzsteigerung dienen auch Weiterentwicklungen bei Kühltürmen, zu denen der gebläseunterstützte Naturzug-Kühlturm gehöre.

 
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Donnerstag, 30.12.2004, 14:39 Uhr