Funktionsweise konventioneller thermischer Kraftwerke

Konventionelle thermische Kraftwerke

Strom wird durch die thermische Energie erzeugt, die bei der Verbrennung von Kohle oder Erdgas freigesetzt wird.

Thermoelektrische Komponenten

Es gibt viele Arten von Heizkesseln. Die Kessel werden meist als Strahlungskessel bezeichnet, da die Energie durch Wärmestrahlung übertragen wird. Die Kessel verfügen über einen Brenner für die jeweilige Brennstoffart und eine Brennkammer, die von Rohren umgeben ist, durch die das Wasser zur Verdampfung zirkuliert.

Überhitzer

Diese Komponenten des Kessels dienen dazu, Wassertröpfchen aus dem Dampf zu entfernen, um ihn in trockenen Dampf umzuwandeln.

Economizer und Vorwärmer

Diese nutzen die Restwärme der Verbrennungsgase, um das Kesselspeisewasser und den Brennstoff vorzuwärmen.

Turbinen

Turbinen wandeln die kinetische Energie des Dampfes in mechanische Rotationsenergie um. Um einen maximalen Wirkungsgrad zu erzielen, bestehen sie aus drei Teilen: Hoch-, Mittel- und Niederdruckstufen, die den Rotor antreiben.

Kondensator

Um den thermodynamischen Wirkungsgrad zu erhöhen, wird das Wasser im Kessel verdampft. Im Kondensator wird der Dampf aus den Turbinen wieder verflüssigt, bevor er erneut in den Kessel geleitet wird, um den Zyklus zu wiederholen.

Kühlturm

Das Kühlwasser dient dazu, den Kondensator zu kühlen. Die Kühlkreisläufe können je nach Wasserverfügbarkeit offen oder geschlossen sein:

• Geschlossene Kreisläufe: Hier ist eine externe Kühlung des Wassers erforderlich.
• Offene Kreisläufe: Hier wird meist Flusswasser genutzt. Dabei muss darauf geachtet werden, die Wassertemperatur im Fluss nicht so weit zu erhöhen, dass die aquatische Fauna beeinträchtigt wird.

Die Funktionsweise ist einfach: Das Wasser wird fein vernebelt, um es abzukühlen und eine große Kontaktfläche zur Luft zu bieten, die in entgegengesetzter Richtung strömt.

Kamin

Der Kamin sorgt für den notwendigen Zug im Kessel, damit die Verbrennungsgase zirkulieren und in die Atmosphäre abgeleitet werden können. Man unterscheidet zwischen natürlichem Zug (durch die Geometrie des Kamins) und erzwungenem Zug (durch mechanische Gebläse).

Elektrische Hauptausrüstung

Diese besteht aus dem Generator, den Transformatoren und der Schaltanlage.

Speisewasseraufbereitung

Das reibungslose Funktionieren des Kessels hängt maßgeblich von der Qualität des verwendeten Wassers ab. Flusswasser enthält oft gelöste Mineralien und Salze, die bei der Erhitzung Schlamm und Ablagerungen in den Rohren bilden können.