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Text File | 1994-09-22 | 54.3 KB | 1,262 lines

07201030301800 1 2Seite # F0110030 9[...................................................]001 Ç Anleitung ========= Kraftwerk - Simulator ===================== ÇÇÇÇ 1.0 Inhaltsverzeichnis ================== 1.0 Inhaltsverzeichnis 2.0 Vorher 3.0 Programmstart 4.0 Bedienelemente 4.1 DasFunktionsbild 4.2 Hilfe 4.3 Erfolg 4.4 Leitstand 4.5 Armaturen 4.6 Leitgeräte 4.7 Schalter 4.8 Datei  4.9 VerhaltenderAnzeigen 5.00 Gas-Kraftwerk 5.01 DerBrennstoff 5.02 DieVerbrennungluft 5.03 DieBrenner 5.04 DasRauchgas 5.05 DieSpeisewasserversorgung 5.06 DerEconomiser 5.07 DerVerdampferunddieKesseltrommel 5.08 DieÜberhitzerundderEinspritzkühler 5.09 DerLuftvorwärmer 5.10 DasAnfahrventil 5.11 DieÜberdrucksicherung 5.12 DieDampfturbine 5.13 DieHilfsölpumpe 5.14 DasWellendrehwerk 5.15 DerSchnellschluß 5.16 DerGenerator 5.17 DerKondensatorunddieStrahlwasserpumpe 5.18 DerKühlwasserkreislauf 5.19 DieKondensatförderung 5.20 DerSpeisewasserbehälter 5.21 DerEigenbedarf 6.0 Maschinen 6.1 Pumpen 6.2 Gebläse 6.3 Elektromotoren ÇÇÇÇ 7.0 UnterschiedezwischenSimulationundRealität 8.0 Betriebsanleitung 8.1 Kesselfüllen 8.2 Kesselvorbelüften 8.3 Kesselanfahren 8.4 Turbosatzanfahren 8.5 Blockbelasten 8.6 Betrieb 8.7 Turbosatzabstellen 8.8 Kesselabstellen 9.0 Schlußwort  Anhänge ======= 10.0 Grundlagen 10.1 WasserundWasserdampf 10.2 VerbbrennungvonKoksgas 10.3 VerwendeteMaßeinheiten 10.4 Begriffe 11.0 Versuche 11.1 VersuchzurSattdampftemperatur 11.2 VersuchzumLuftüberschuß ÇÇÇÇ 2.0 Vorher ====== FertigenSiebittemindestenseineArbeitskopieIhrerDis- kettean.AußerdemlegenSiefürspätereVersuchewenigstenseine formatierteDiskettebereit. 3.0Programmstart ============= BootenSiemithöchstensdreiAccessories,wennesmehr sind,gehtdieWeltauchnichtunter,Accessoriessindohnehin gesperrt.StartenSiedasProgrammdurchDoppelklickauf KRAFTW.PRG.Siewerdendannaufgefordert,dieUhrzustellen. FallsSiegleich"ok"anklickenoder"Return"drücken,zeigt dieKraftwerkuhrdieZeitabProgrammstart.WennSieProtokoll führenmöchten,istdasrechtpraktisch.Anschließendsehen SiesichdemFunktionsbildundderMenuezeilegegenüber. SolltenSiejetztkeinenHupentongehörthaben,sostellenSie bittedieLautstärkeneuein. ÇÇÇÇ 4.0Bedienelemente ============== 4.1DasFunktionsbild zeigtdiesymbolischeDarstellungeinesKraftwerkblockes. AllewichtigenMeßwertewerdennebendenSymbolenangezeigt. AmoberenRandfindetmandieMenuezeile,mitderenHilfealle Eingriffeausgeführtwerden. 4.2Hilfe InderMenuezeilerechtssteht"Hilfe",dahinfahrenSie mitdemMauszeigerundeineAuswahlwirdIhnengeboten.Dasteht "Bezeichnungen",Siezeigendarauf,"Bezeichnungen"erscheint weißaufschwarzemGrund,einmaldielinkeMaustastedrückenund imFunktionsbildstehendieNamenallerAggregate.WennSie wissenwollen,wasdieZahlenindenKästchenbedeuten,klappen SiedieAuswahlwiederherausundklicken"Meßstellen"an.Die Namensindverschwunden,dafürsindalleMeßstellenbezeichnet. WennSie"Hilfeaus"anklicken,sindSiewiederbeiderursprüng- lichenAnsicht,demFunktionsbild.ProbierenSiebittenoch "Grenzwerte"aus.EserscheinteineweitereAuswahl,zeigenSie mitdemMauszeigeraufeineZeileunddrückenSiedielinke Maustaste,dieAuswahlverschwindet,dafürerscheinteineBox, siezeigtdenGrenzwertunddiebeimErreichenautomatischaus- gelösteAktion.Mit"ok"sagtman,daßmanesverstandenhat unddieAnzeigewirdweggeräumt. 4.3Erfolg Neben"Hilfe"steht"Erfolg".Unter"Abrechnung"finden Sie6Zähler.AmAnfangistnurderuntenrechtsinteressant, erzeigteinennegativenGewinnan,alsodenVerlust,denSie bisjetzterzielthaben,weildieFestkostenjaauchentstehen, wenndasKraftwerknichtbetriebenwird.SpätersolltenSiesich auchmitdenanderenZählernbeschäftigen,umdenKraftwerkblock möglichstwirtschaftlichzubetreiben. Bei"Anlage"werdendieRestlebensdauernderwichtigsten Aggregateangezeigt,dasolltenimmerundüberall100%stehen, sonsthabenSieschwerwiegendeFehlergemacht. ÇÇÇÇ 4.4Leitstand MitHilfedieserAuswahlkönnenSiesichimLeitstand umsehen."Funktionsbild"dürfteklarsein."Kesselschreiber" erlaubteinenBlickaufdreidemDampferzeugerzugeordnete Punktschreiber.JederPunktrepräsentiertdenDurchschnitt einesMeßwertesüber24Sekunden."Maschinenschreiber"zeigt dreiderTurbinezugeordneteSchreiber.Unter"Meldungen" solltenSiedreiEintragungenfinden.DieHupevorhinsollte Siedaraufaufmerksammachen,daßmindestenseineMeldung eingegangenist,dieeineGefahranzeigt.Siesolltendann entsprechendreagierenundnacheinigerZeitistderZustand wiedernormal.WiederwirdeineMeldungausgegeben,siewird voneinemhellenGlockentonbegleitet,wieauchandereMel- dungen,dieSieerwartethabensollten. BittezurückzumFunktionsbild. 4.5Armaturen HierfindenSieverschiedenenAggregatenzugeordnete Schalter.SehenSiesichbitteallesan,dieBedeutungenwerden erstspätererläutert. 4.6Leitgeräte WählenSiebitte"Zusatzwasserventil",daszweitevonunten. ImschwarzenBalkenfindenSieganzlinkseinkleinesweißes Feld,zeigenSiemitderMausdarauf,drückenSiedielinke MaustasteundhaltenSiesiegedrückt.WennSiejetztdieMaus nachrechtsbewegen,folgtIhnendasweißeFeld,gleichzeitig zeigtdieProzentanzeige,wieweitSieverstellthabenundaufdem FunktionsbilduntenrechtssehenSie,wievielZusatzwasserinden HotwellströmtundwiedaderWasserstandsteigt.Jetztwissen wirbeide,waseinLeitgerätist.Daßmanesmit"ok"wieder 9[...................................................]011 loswird,brauchtmannichterklären. 4.7Schalter FürjedenMotor,derimFunktionsbilddargestelltist,gibt eshiereinenSchalter,dermitdieserFunktiongewähltwerden kann umihnzubetätigen.AuchderGenerator-Leistungschalter unddasSynchronisiergerätwerdenvonhierausbedient.  ÇÇÇÇ 4.8Datei Mit"Zustandsichern"könnenSiedengegenwärtigenZustand desKraftwerkblockesaufDiskettesichern,fallsSieeineforma- tierteDiskettehaben.WählenSieeinenpassendenNamenfür denoderdasFileundhängenSiebitte".INF"an. Mit"Zustandladen"könnenSiediesenodervonderArbeits- disketteeinenanderenZustandladen,wiewäreesmit "GEFUELLT.INF"? Mit"Ende"verlassenSiedasProgrammundallesbisdahin geleisteteistunwiderbringlichverloren,ohneSicherheitsabfrage, fallsSienichtebendenZustandgesicherthaben.WennSiebei einemrealenKraftwerkauf"Notaus"drücken,gibtesauchkeine Sicherheitsabfrage,dannistallesaus,ok? 4.9 VerhaltenderAnzeigen Daseinzige,waswährenddesBetrachtensaktualisiertwird, istdasFunktionsbild.AllesanderezeigtdenZustand,denes hatte,alsesaufgerufenwurde.WennSiealsodasWeiterlaufen vonSchreibernbeobachtenwollen,müssenSiesiealle24Sekunden wiederaufrufen.WennSiez.B.unter"Armaturen""Sperrdampf" eingeschaltethabenundSiewollenwissen,obesgeklappthat, soklickenSie"ok"anundwählenanschließendneu,Siesehen danndenaktualisiertenZustand.WenneinAggregatausfällt,wird allerdingseineMeldungausgegebenunddieHupeertönt. DieAnzeigersindDigitalanzeiger,siekönnennurganze Zahlenanzeigen.Wird17angezeigt,sokannderwahreWertsowohl 17alsauch17,999...betragen,oderjederbeliebigeWert zwischendiesenbeidenGrenzen. SchreibersindAnaloganzeiger,hierwerdensieallerdings auchzuDigitalanzeigern,einPunktmußschließlichdurchein Pixelrepräsentiertwerdenunddiesindabzählbar,inderReali- tätsindaberdiemöglichenÖrterderPunktedieeinSchreiber druckenkann,nichtabzählbar. SollteIhnenirgendwanneinmaleinAggregatimFunktionsbild fehlen,dannhabenSieeskaputtgemacht.Danngibtesnurnoch eins,dieSimulationüber"Ende"verlassenundneustarten. ÇÇÇÇ 5.00 Gas - Kraftwerk =============== Wärmekraftwerke wandeln Wärmeenergie in elektrische Ener- gie um.Wärmeenergie gewinnt man in Kernkraftwerken durch Umwandeln von Atomkernenoder in Kraftwerken für fossile Energie durch Verbrennen von Kohle, Öloder Gas. Als Brenngase kommen Erdgas und Nebenprodukte aus der Industrie,wie Gichtgas vom Hochofenprozeß oder Koksgas von der Kokserzeugung in Frage. 5.01Der Brennstoff. Das Koksgas wird in einem Dampferzeuger, landläufig Kessel genannt, verbrannt. Vorher passiert es eine Regelklappe, mit der der Brennstoffzufluß eingestellt wird. Im Falle von Gefahr wird die Gaszufuhr unterbunden. Die Gasmenge wird in Nm³/h (Normkubik- meter pro Stunde) gemessen.DerHeizwertvonKoksgasistnicht konstant,erkannsichgeringfügigändern. 5.02Die Verbrennungsluft. Die Verbrennungsluft wird durch das Frischluftgebläse, kurz Frischlüfter genannt, zu den Brennern befördert. Die Luftmenge wird mitHilfe einer Regelklappe eingestellt. Je Kubikmeter Koksgas werden etwa vier Kubikmeter Luft benötigt. Wird den Brennern zuwenig Luft zugeführt, so wird das Koksgas unvollständig verbrannt und im Rauchgas wird CO, Kohlenmonoxyd, gemessen. CO im Rauchgas kann zu Schäden an Verdampferrohren führen, mit Sicher- heit bringt es Ärger mit dem GewerbeaufsichtsamtwegenderSchä- digungunsererUmwelt. Ist die Luftmenge zu groß, wird unnötig viel Rauchgas Wärmeenergie aus dem Kessel in die Umwelt transportieren, der Wirkungsgrad sinkt. Man erkennt es daran, daß die O2 - Messung mehr als 2% anzeigt. Wird eine Luftmenge von 15000 Nm³/h unter- schritten, so wird durch eine Sicherung das Koksgas abgesperrt. Wenn die optimale Luftmenge wesentlich überschritten wird, kann die Flamme am Brenner ausgeblasen werden, auch in diesem Falle beendet eine Sicherung die Brennstoffzufuhr. 5.03DieBrenner. AndenBrennernwerdenKoksgasundLuftgemischtund entzündet.Umzuvermeiden,daßdieBrennerbeschädigtwerden, darfdieKoksgasmengejeBrennernurzwischen1500Nm³/hund 5000Nm³/hbetragen,andernfallswirdderBrennerautomatisch abgeschaltet.BeizukleinerKoksgasmengelägedieFlammezu dichtvordemBrennermundunddieserwürdezuwarm,beizugroßer KoksgasmengewürdederBrennerüberlastet.Manchmalfallen BrennerauchohneersichtlichenGrundaus. Ç  5.04Das Rauchgas. Das bei der Verbrennung entstehende Rauchgas kann eine Temperatur von maximal 2000 °C erreichen. Vor allem durch Wärme- strahlung gibt es Energie an die mit Wasser gefüllten Verdampfer- rohre ab. Durch Strahlung und durch Wärmeleitung wird auf die dampfgefüllten Überhitzerrohre Wärme übertragen, durch Leitung werden die Verbrennungsluft und das Speisewasser vorgewärmt. Bei jedem dieser Schritte sinkt die Temperatur des Rauchgases. Je tiefer die Temperatur des Rauchgases am Kesselaustritt, je höher ist der Wirkungsgrad des Kessels. Unterschreitet die Abgas- temperatur jedoch 130°C, so kommt es zu Taupunktunterschreitungen. Im Rauchgaskanal kondensiert z.B. schweflige Säure aus dem Schwefelgehalt des Koksgases und es kommt zu Schäden. 5.05Die Speisewasserversorgung. Aus dem Speisewasserbehälter fördert die Speisepumpe Wasser in den Kessel, um das verdampfte Wasser zu ersetzen. Es muß im Mittel genau soviel Wasser gefördert werden, wie verdampft wird. Die Wassermenge wird mit dem Speisewasserventil eingestellt. Da nur Wasser verdampft, nicht aber in ihm eventuell gelöste Salze, muß das Wasser vollentsalzt sein. Leitungswasser ist ungeeignet, teilentsalztes ( destiliertes ) Wasser erfordert besondere Verfahren. 5.06Der Economiser. Nach dem Speisewasserventil erreicht das Speisewasser den Speisewasservorwärmer, kurz Eco genannt. Er besteht aus etlichen parallelgeschalteten Rohren. Der Eco wird vom Rauchgas umströmt, nachdem dieses den Luftvorwärmer verlassen hat und bevor es den Kessel verläßt. Der Eco nimmt als letzte Heizfläche Wärme aus dem Rauchgas auf. Ç 5.07Der Verdampfer und die Kesseltrommel. Das im Eco vorgewärmte Wasser gelangt in die Kesseltrommel. Sie istein waagerecht liegender, dickwandiger Behälter, der nicht mit dem Rauchgas in Berührung kommt, also nicht beheizt wird. Nach unten führen die, ebenfalls nicht beheizten, Fallrohre das Wasser aus ihr heraus in die beheizten Verdampferrohre. In diesen steigt ein Wasser - Dampf - Gemisch nach oben. Da die Verdampferrohre in den oberen Teil der Trommel münden, trennen sich an dieser Stelle Wasser und Dampf. Kessel,beidenennurdieGewichtsdifferenz zwischenkälteremundwärmeremWasserdafürsorgt,daßdieVer- dampferrohredurchströmtwerden,nenntmanNaturumlaufkessel,wenn dazueinePumpeeingesetztwird,sprichtmanvoneinemZwangsum- laufkesselundKesselohneTrommel,beidenendasWasservonder SpeisepumpedurcheinRohrsystemgedrücktwirdindemderVer- dampfungspunktnichtfestgelegtist,heißenZwangsdurchlaufkessel. BeiunseremNaturumlaufkesselmußder Wasserstand in der Trommel in halberTrommelhöhe gehalten werden, also zwischen -5und+5cm. WennderWasserstand zu tief ist, wird ein Teil der Verdampferrohre nichtmit Wasser versorgt und überhitzt, bei zu hohem Wasserstand kannder Dampf Wassertropfen mitreißen und Rohre beschädigen. Über dasTrommelablaßventil kann Wasser abgelassen werden. Wenn der Wasserstand zuweit fällt, wird die Brennstoffzufuhr unterbrochen. 5.08Die Überhitzer und der Einspritzkühler. Um den Wirkungsgrad der Gesamtanlage zu steigern und die Bildung von Wassertropfen im Dampf zu vermeiden, wird dem Dampf in den Überhitzern Energie zugeführt, dabei steigt die Dampf- temperatur. Sie sollte am Ende des ersten Überhitzers 480°C keinesfalls überschreiten, um Rohrschäden zu vermeiden. Am Ende des zweiten Überhitzers sollte die Temperatur im Betrieb 500°C betragen, 505°C dürfen nicht überschritten werden. Um die Tem- peratur in diesen Grenzen zu halten, befindet sich zwischen den Überhitzerstufen der Einspritzkühler. Mit dem Einspritzventil wird Speisewasser dosiert und im Einspritzkühler in den Dampf ein- gesprüht. Dieses Wasser verdampft zuverlässig im zweiten Über- hitzer.Rohrschäden können ihre Ursache auch in zu schnellen Temperaturänderungen haben. Sie führen zu sogenannten Rohrbläsern oderRohrreißern. Kesselrohre werden undicht oder reißen auf und einTeil des Dampfes strömt in den Rauchgasraum. Oft bemerkt man sienur durch Vergleich der Summe aus Speisewasser und Einspritz- wassermit der Dampfmenge. Es dürfte klar sein, daß Dampf- temperaturen um600°C schwere Schäden nach sich ziehen, bei dieser Dampftemperaturwird daher das Feuer gelöscht. Der zweite Überhitzer liegt nach demVerdampfer an zweiter Stelle im Rauchgasstrom, gefolgt vom erstenÜberhitzer. 5.09Der Luftvorwärmer. Wenn das Rauchgas den ersten Überhitzer verläßt, enthält es nochmehr Wärmeenergie, als der Eco aufnehmen kann. Im Luftvor- wärmer,kurz Luvo, wird diese Energie auf die Verbrennungsluft übertragenund so Brennstoff gespart. Ç 5.10Das Anfahrventil. Ein Kraftwerk kann man nicht einfach einschalten, es muß langsamund vorsichtig angefahren werden, Temperaturen dürfen sich nichtzu schnell ändern, um bleibende Schäden so gering wie möglich zuhalten, trotzdem verkürzt jeder Anfahrvorgang die Lebensdauereines Kraftwerkes. Je nach Bauart dauert es mehrere Stunden bisTage, bis ein Kraftwerk voll in Betrieb ist. Während dieser Zeitwird Dampf erzeugt, der nicht geeignet ist, die Turbine anzutreiben. Er wird über das Anfahrventil in die Atmosphäre geleitet.Mit dem Anfahrventil können Dampftemperatur und -druck beimAnfahren beeinflußt werden. Im Normalbetrieb bleibt es geschlossen. 5.11Die Überdrucksicherung. Ein Dampferzeuger muß vor zu hohem Dampfdruck geschützt werden.Bei einem Trommeldruck von 83 bar oder einem Frischdampf- druck von81 bar öffnet das Anfahrventil vollständig und der Dampf entweichtin die Atmosphäre,derDampfdruckwirdabgebaut. 5.12Die Dampfturbine. Die Dampfturbine wandelt die Energie des Dampfes in mechanischeEnergie um. Beim reinen Gleitdruckbetrieb bestimmt allein derDampfdruck, welche Dampfmenge von der Turbine aufge- nommen wird undwieviel mechanische Energie an den Generator abgegeben wird. DieDüsenventile sind im Normalbetrieb vollständig geöffnet. Um einenhohen Wirkungsgrad zu erzielen, wird ein großes Wärmegefälle überdie Turbine angestrebt. Das wird erreicht, indem man den Abdampfdruck bis auf ca. 5% des Atmosphärendruckes absenkt. Um zuverhindern, daß an der Abdampfseite an der Wellendurchführung Luftin den Abdampfraum eintritt, wird dort die Labyrinthdichtung derWelle mit Sperrdampf abgedichtet. Wegen des hohen Dampfdruckes undder großen mechanischen Kräfte besteht die Turbine aus dick- wandigen,schweren Teilen und muß entsprechend langsam und sorg- fältig vorgewärmt und in Betrieb genommen werden. 5.13Die Hilfsölpumpe. Erst wenn eine Turbine eine Mindestdrehzahl erreicht hat, kann siesichmithilfe ihrer Ölpumpe mit Schmieröl für die Lager und Schnellschlußöl versorgen. Vor dem Anfahren der Turbine oder bei einem Drehzahlabfall muß daher die Hilfsölpumpe eingeschaltet werden. 5.14DasWellendrehwerk. MitdemWellendrehwerkwirdderTurbinenläuferwährenddes VorwärmensunddesAbkühlensmitetwa60U/min,dasentspricht 1Hz,gedreht,umVerkrümmungenzuvermeiden. Ç 5.15Der Schnellschluß. Wegen der Wirtschaftlichkeit wirddieBetriebsdrehzahleiner Turbinehoch gewählt. Für Turbosätze ohne Getriebe liegt durch die Netzfrequenz von 50 Hz die maximale Drehzahl mit 3000 U/min fest. Bei größeren Drehzahlen wird die Fliehkraft gefährlich für Gene- rator und Turbine. Bei 3300 U/min spricht daher der Schnellschluß an und das Düsenventil wird geschlossen. Die Turbine kann ebenfalls beschädigt werden, wenn der Abdampfdruck 500 mbar übersteigt, da es dann zur ÜberhitzungenamTurbinenendekommt, daher löstauch der Abdampfdruck denSchnellschluß aus. Eine Frischdampftemperatur von weniger als 450°Clöst ebenfalls den Schnellschluß aus. 5.16Der Generator. Der Generator ist ein Drehstrom - Synchrongenerator. Er wan- deltmechanische Energie in elektrische Energie um. Über einen Leistungsschalter wird er mit dem Drehstromnetz verbunden. Das funktioniert nur ohne erheblichen Schaden, wenn Spannung und Frequenz von Generator und Netz gleich sind und überdies beide phasengleich sind. Das Zuschalten von Generatoren wird daher üblicherweise Schnellsynchronisiergeräten überlassen. Generatoren und Motoren für elektrische Energie sind prinzipiell baugleich. Wenn der Generator einmal als Motor läuft, weil die Turbine keine mechanische Energie liefert, schadet das dem Generator nicht. Die Turbine nimmt allerdings bei dieser Betriebsart Schaden, weil jetzt der Dampf Energie aufnimmt und seine Temperatur steigt über das zulässige Maß. Wenn der Generator aus dem Netz Energie aufnimmt, läuft das Rückwattrelais an und schaltet nach 15 s den Generator ab. 5.17Der Kondensator und die Strahlwasserpumpe. Der Kondensator ist ein großer, unter dem Abdampfanschluß der Turbine angeordneter Behälter. Ihn durchlaufen, von Kühlwasser durchströmte, Rohre. Der Abdampf der Turbine gibt an diese seine Verdampfungswärme ab und kondensiert. Das Kondensat sammelt sich im Hotwell, einem Auffangbehälter. Da der Abdampf den Raum nicht mehr erfüllt, stellt sich im Kondensator ein Druck von ca. 50 mbar ein. Dazu muß allerdings durch Undichtheiten eindringende Luft entfernt werden. Das leistet eineWasserstrahlpumpe, die ihrer- seitsvoneiner Strahlwasserpumpe versorgt wird. In den Hotwell mündet dieZusatzwasserleitung, über sie und das Zusatzwasser- ventil kannvollentsalztes Wasser in den Wasser/Dampfkreislauf eingespeistwerden. Wenn der Wasserstand im Hotwell bis in den Kondensatorsteigt, gelangt der Abdampf nicht mehr an die Kühl- wasserrohre,er kondensiert nicht mehr und der Abdampfdruck steigt schnell an. Ç 5.18Der Kühlwasserkreislauf. Die vom Abdampf aufgenommene Verdampfungsenergie erwärmt dasKühlwasser. Es fließt zum Kühlturm und gibt da etwa 1/3 der eingesetzten Energie an die Umgebung ab. Diese Energie ist leider kaum nutzbar, da das Kühlwasser eine Temperatur von lediglich 30°C hat. Mittels einer Kühlwasserpumpe wird das Kühlwasser vom Kühlturm über den Kondensator zurück zum Kühl- turm bewegt. Wenn die Kühlwasserpumpe ausfällt, erwärmt sich das Kühlwasser im Kondensator rasch, der Abdampf kondensiert nicht mehr, der Abdampfdruck steigt und bald darauf spricht der Schnellschluß an. 5.19Die Kondensatförderung. Das sich im Hotwell sammelnde Kondensat wird von der Konden- satpumpeüber das Kondensatventil in den Speisewasserbehälter gepumpt. DerWasserstand im Hotwell sollte bei etwa 50 cm gehalten werden. 5.20Der Speisewasserbehälter. Der Wasserstand im Speisewasserbehälter sollte 10 dm nicht unterschreiten, bei 6 dm wird die Speisepumpe abgeschaltet, 60 dm sollte er nicht überschreiten, bei 64 dm läuft er über. Der Speisewasserbehälter ist ein Vorratsbehältnis und gleicht Schwankungen im Wasser/Dampfkreislauf aus. Er ist über eine Leitung mit einer Anzapfung der Turbine verbunden. Dampf, der in der Turbine bereits Arbeit geleistet hat, wird so in das Wasser im Speisewasserbehälter geleitet. Er wäscht eventuell im Wasser gelösten Sauerstoff aus und wärmt das Wasser vor, außerdem bildet er über der Wasseroberfläche ein Dampfpolster, daß den Luft- sauerstoff hindert, sich im Wasser zu lösen. 5.21Eigenbedarf. Zum Betrieb eines Kraftwerkes ist elektrische Energie, der Eigenbedarf, notwendig. Während des Anfahrvorganges liefert das Netzdiese Energie, im Normalbetrieb wird sie vom Generator abgenommen.Zu ihrer Verteilung dient die Eigenbedarfschaltanlage. Nach demEinschalten eines großen Motors muß mit dem Einschalten desnächsten solange gewartet werden, bis der Anlaufstrom abgeklungenist, da es sonst zu einer Überlastung der Eigenbedarf- schaltanlagekommen kann. Ç 6.0 Maschinen  ========= 6.1Pumpen. Pumpen werden beschädigt, wenn sie länger als einige Sekunden laufen,ohne eine zur Kühlung ausreichende Menge zu fördern. Um eine Pumpe bei geringer Fördermenge betreiben zu können, öffnet man die Mindestmengenleitung. Sie läßt etwa 50 t/h vom Austritt der Pumpe zu dem Behälter, aus dem die Pumpe fördert, zurückfließen. Bei zu geringem Wasserstand in diesem Behälter wird die Pumpe automatisch abgestellt, das nennt man " Trockenlaufschutz ". Ehe eine Pumpe in Betrieb genommen werden kann, sind das zugehörige Regelventil und die Mindestmenge zu schließen. Andernfalls könnte der Pumpenmotor wegen Überlastung abgeschaltet werden. Nach Abklingen des Anlaufstromes wird die Mindestmenge geöffnet und dann die Fördermenge durch Verstellen des Regel- ventiles eingestellt. Übersteigt diese Menge 50 t/h, so sollte die Mindestmenge geschlossen werden. Die Speisepumpe hat als einzige Pumpe dieses Kraftwerks eine Hilfsölpumpe, sie muß einige Minuten vor dem Starten der Speisepumpe eingeschaltet werden. 6.2Gebläse. Das Frischluftgebläse sollte nur bei geschlossener Frisch- luftklappe zugeschaltet werden, um eine Überlastung des Motors beimAnlaufen zu vermeiden. 6.3Elektromotoren. Alle Pumpen und das einzige Gebläse werden durch Elektro- motorenangetrieben.NebendenSymbolenderMotorensinddie AnzeigenfürdieMotorbelastungdargestellt,siezeigendie AuslastunginProzent.WenndieBelastungeinesMotorslängere Zeitgrößerals100%ist,wirder,eheerSchadennimmt,abge- schaltet.Im Moment des Einschaltens nimmteinMotor einensehr hohen Anlaufstrom auf. Er kann bis 700 % des Nennstromesbetra- gen.Das bedeutet eine starke Erwärmung des Motors. Daherdürfen großeMotoren (Speisepumpe,Kondensatpumpe,Kühlwasspumpe, Strahlwasserpumpe und Frischlüfter) höchstens dreimal je Stunde eingeschaltetwerden. Ç 7.0UnterschiedezwischenSimulationundRealität. ============================================== Vorbilder für diese Simulation waren ein Kessel und eine Tur- bine in einem Industriekraftwerk, die allerdings stark "entfeinert" wurden. Nur die wichtigsten Unterschiede sollen hier aufgeführt werden. Beim realen Kessel gibt es eine linke und eine rechte Koksgasleitung, jede Brennstoffleitung kann durch einen Schieber abgesperrt werden, in jeder Leitung liegt eine Sicherheitsab- sperrung und eine Regelklappe. Die Simulation kommt mit einer Brennstoffleitung aus, die Funktionen von Absperrschieber und Sicherheitsabsperrung übernimmt die Regelklappe zusätzlich. Der reale Kessel ist mit zwei Frischluftgebläsen und einem Rauchgasgebläse ausgerüstet, der Druck im Feuerraum wird um ca. 1 mbar unter dem Atmosphärendruck ein gestellt. Die Simulation kommt mit einem Frischlüfter aus, der Feuerraumdruck wird nicht beachtet. Der reale Kessel hat zwei Dampfstränge, jeden Überhitzer gibt es also zweimal, je einmal links und rechts, außerdem sind bei ihm drei Überhitzer in Reihe geschaltet, dazwischen liegen zwei Dampfkühler je Seite oder je Strang, also sechs Überhitzer und vier Kühler, der Simulator kommt mit zwei Überhitzern und einem Ein- spritzkühler aus. Das Anfahrventil übernimmt bei der Simulation zusätzlich die Funktion des Überdruck - Sicherheitsventiles.  Die reale Turbine besteht aus einem Hochdruck- und einem Niederdruckteil. Sie wird durch zwei Dampfleitungen, in denen als Sicherheitsorgan je eine Hauptabschließung liegt über vier Düsen- ventile mit Dampf versorgt. Der Dampfdruck vor Turbine wird vom Kessel konstant gehalten, durchVerstellen der Düsenventile wird die Dampfmenge und damit dieGeneratorleistung eingestellt. Die Simulation kommt mit einer Dampfleitung, einem Turbinenteil und einem Düsenventil, das die Sicherungsfunktion mit übernimmt, aus. Die ölhydraulischen Sicherheits - und Regeleinrichtungen sind nichtdargestellt, da die Dampfaufnahme der simulierten Turbine aber vomDampfdruck bestimmt wird (Gleitdruckbetrieb), fällt das nicht weiter ins Gewicht. In der Realität müssen die Wasserstände in der Kühlturmtasse und im Strahlwasserbecken in Grenzen konstant gehalten werden, in der Simulation werden sie als in Ordnung angenommen. Zur Verbesserung des Wirkungsgrades wird das Kondensat zwischen Kondensatventil und Speisewasser durch Wärmetauscher, die aus weiteren Anzapfungen der Turbine beheitzt werden, vorgewärmt. Auch zwischen Speisepumpe und Speisewasserregelventil befinden sich Wärmetauscher, in denen das Speisewasser vorgewärmt wird. Erstere werden Niederdruck-, die zweiten Hochdruckvorwärmer genannt, in der Simulation wurde darauf verzichtet. Ç Entlüftungen und Entwässerungen werden in der Simulation nur allgemein bedient, etwa zur Erinnerung. Das gesammte Gebiet der Wasserchemie wurde übergangen. Von der gesamten Elektrik wurde nur das dargestellt, was vom Leitstand aus im Normalbetrieb zu bemerken ist. So steht der Eigenbedarf nach einem Totalausfall durch Überlastung beim Simulator sofort wieder zu Verfügung. Erregung und Kühlung des Generators werden als vorhanden vorausgesetzt. Zeitabläufewurdenteilweiseverkürzt,Wartezeitendienen nurderErinnerung. Von der Leittechnik sind nur Sicherheitseinrichtungen und Meldeanlage nachgebildet, auf alles, was der Entlastung des Personals dient, nämlich Steuerung und Regelung, wurde verzichtet, nur so erhält der Benutzer die Möglichkeit, sich ein Bild von der Bedienung eines Kraftwerkblockes zu machen, vor allem, wenn er bedenkt, daß er sich im Leitstand eines realen Kraftwerkes einer viel größeren Zahl von Schaltern, Leitgeräten, Anzeigern und Schreibern gegenübersieht und daß es dort vieles mehr zu beachten gilt als bei dieser stark vereinfachten Simulation. AufderanderenSeitewirdderZustandderwichtigsten AnlagenteilezujederZeitangezeigt,beimrealenKraftwerksind dieseInformationennurunterhohemAufwandundnurwährendeines Stillstandeszuerlangen. Ç 8.0Betriebsanleitung ================= 8.1Kesselfüllen. Nach jedem Programmstart steht der Trommelwasserstand auf -50 cm, das heißt aber nicht, daß da auch der Wasserstand wäre, sondern nur, daß gerade da das Ende des Messbereiches des Wasser- standanzeigers ist. Der Kessel ist leer. Um ihn zu füllen, müßten Sie Wasser mit der Speisepumpe aus dem Speisewasserbehälter in den Kessel pumpen. Der Speisewasserbehälter ist auch leer. Sie können ihn nur mit der Kondensatpumpe aus dem Hotwell füllen, aber im Hotwell findet sich ebenfalls kein Wasser. Öffnen Sie das Zusatz- wasserventil vollständig und beobachten Sie den Hotwellwasserstand. Wenn er etwa 25 cm erreicht hat, schalten Sie die Kondensatpumpe ein und öffnen die Kondensatmindestmenge(unter"Armaturen"und "Kondensatpumpe"). Mit dem Kondensatventilstellen Sie eine Kondensatmenge ein, die gerade unter der Zusatzwassermenge liegt, Sie wollen erreichen, daß der Speisewasserbehälter gefüllt wird und gleichzeitig der Hotwellwasserstand aufca. 50 cm ansteigt. Also müssen Sie auch den Wasserstand desSpeisewasserbehälters kontrollieren. Wenn er auf ca. 8 dmgestiegen ist, können Sie die Speisepumpe einschalten. Vorhersollte aber bereits die Hilfsöl- pumpe der Speisepumpe laufen, alsoschalten Sie sie sofort ein (unter"Armaturen"und"Speisepumpe"). NachdemdieSpeisepumpe eingeschaltetist,schaltetsichdieHilfsölpumpeautomatischab, dadieÖlpumpederSpeisepumpedanngenügendÖlfördert. Der Wasserstand im Speisewasserbehälter steigt nur langsam, nützen Sie die Zeit zu einem " Rundgang ",kontrollieren Sie alle Anzeiger, Leitgeräte undSchalter, ob allesin Ordnung ist und richtig eingestellt ist.Öffnen Sie bei dieser Gelegenheit die Kesselentlüftung undEntwässerung("Armaturen","Kessel") und stellenSie das Anfahrventil auf etwa 25 %. Speisepumpe ein- schalten,Mindestmenge öffnen("Armaturen","Speisepumpe") und die Speisewassermenge aufhöchstens 50 t/heinstellen um den Kesselzufüllen sind dienächsten Verrichtungen. Vergessen Sie nicht, die Anzeigen zu kontrollieren und machen Sieab und zu Ihren " Rundgang ".DabeiwerdenSiefeststellen, daßnacheinigerZeitca.1t/hAnfahrdampfmengeangezeigtwird, obwohlderKesselnochkeinenDampferzeugt.Dabeihandeltes sichumdieLuft,dievomeinströmendenWasserverdrängtwird undüberdasAnfahrventilentweicht.ÜberdieEntlüftungunddie EntwässerunggelangtebenfallsLuftinsFreie,siewirdaber nichtangezeigt. Im übrigen heißt es warten, bissichderTrommelwasserstand endlich rührt und nachca.35Minuten-5 cmerreicht hat. Schalten Sie die Speisepumpe ab und schließenSie dieMindestmenge, Sie brauchen die Pumpe in der nächsten Zeitnicht. Wenn der Wasserstand des Speisewasserbehälters ungefähr 40 dm erreicht hat, können Sie die Kondensatpumpe abschalten. Das Zusatz- wasserventil sollten Sie auch schließen, den Hotwellwasserstand haben Sie ja auf ca. 50 cm eingestellt. Kondensatmindestmenge nicht vergessen! Der Kesselistgefüllt. FallsSienichtüberdieDatei"GEFUELLT.INF"verfügen,so solltenSiesiejetztmit"Zustandsichern"aufDiskettespeichern. Ç 8.2Kesselvorbelüften. Schalten Sie dazu den Frischlüfter ein undschaltenSiealle Brennerein(unter"Armaturen"). Stellen SiemitderFrischluft- klappe eine Luftmenge von mindestens 85 000 Nm³/h ein, nach 60 Sekunden ist der Kesselausreichend vorbelüftet,Siesolltendie Meldungendabeibeachtenund könnendie Luftmenge auf mindestens 15 000 Nm³/h einstellen.StellenSiedieFrischluftklappeaufca. 12% undschaltenSiedannfünfBrennerab.Damit ist der Kessel zündbereit. SiekönnenauchdiesenZustandals"ZUENDBER.INF"speichern. 8.3Kessel anfahren. StellenSiedieKoksgaklappeauf2%,essolltesicheine Koksgasmengevon 1500 Nm³/h einstellen. Fallssichbeidieser ProzedurderBrennerabschaltet,müssenSienochmalvorbelüften. Wennallesgeklappthat,wirdnach einiger Zeit der Trommel- wasserstand steigen, das Wasser im Verdampfer und in der Trommel erwärmt sich und dehnt sich aus. Mit dem Trommelablaßventil halten Sie den Wasserstand zwischen -5 und +5 cm. Beobachten Sie die Anzeigen für Drücke und Temperaturen. Die Kesselentwässerungen schließen Sie, wenn die Temperaturen vorEinspritzung, Kesselaus- tritt und Frischdampf alle 180°C überschritten haben. NachlängererZeitfallendiesedreiTemperaturenundfast gleichzeitigwirdAnfahrdampfmengeangezeigt.Baldsteigtder TrommeldruckundauchFrischdampfdruckwirdangezeigt. Wenn der Frischdampfdruck2 bar anzeigt, schließen Sie die Kesselentlüftungen. Irgendwannwird der Trommelwasserstand fallen, obwohl das Trommelablaßventilgeschlossen ist. Bereiten Sie dann die Speise- pumpe zum Einschaltenvor, Sie müssen verhindern, daß der Trommel- wasserstand -10 cm erreicht (siehe unter "Grenzwerte"). Durch vorsichtiges VerändernderEinspritzwassermenge,der Brennstoffmenge und des Anfahrventiles sollten Sie erreichen,daß der Frischdampfdruck ca. 22 bar, die Anfahrdampfmenge ca. 10t/h und die Frischdampftemperatur 460 - 480°C betragen. Zwischendurch, bei einem Trommeldruck von 20 bar sollten Sie durch Öffnen und anschließendes Schließen der Entlüftung den Kessel nachentlüften. ÇÇÇÇ 8.4Turbosatz Anfahren. ÖffnenSiebittedieTurbinen-EntwässerungundschaltenSie dieHilfsölpumpederTurbineein("Armaturen"und"Turbine").Nach mindestens5MinutenWartezeitschaltenSieauchdasWellendrehwerk ein.WenndieFrischdampftemperatur350°Cerreichthatundder Frischdampfdruckistgrößerals3barkönnenSiedieSperrdampf- versorgunginBetriebnehmen.DanachstartenSiedieStrahlwasser- pumpeundderAbdampfdruck(imMomentistdasnochLuftdruck) beginntzufallen.SchaltenSiejetztauchdieKühlwasserpumpeein. Wennerbisauf500mbargefallenistunddieFrischdampftemperatur hat450°Cüberschritten,öffnenSiedasDüsenventilaufca.7%um dieTurbinevorzuwärmen.Nach5MinutenistdieTurbinesoweitvor- gewärmt,daßSiesieanstoßenkönnen.WennderFrischdampfdruck 22barerreichthat,öffnenSiedasDüsenventilweiter,wobeiSie dieFrequenzanzeigebeobachten.BeieinerAnzeigevon2Hz,das entsprichteinerDrehzahlvon120jeMinute,schaltensiedas Wellendrehwerkaus.SteigernSiedieDrehzahlunddamitdie Frequenzauf12Hz,d.h.währenddernächsten5Minutensolldie Frequenzununterbrochenzwischen11und13Hzbetragen. DanachsteigernSiedieFrequenzraschauf50Hz(3000U/min). BeidieserFrequenzschaltetsichdieHilfsölpumpeautomatischab. StabilisierenSiedieseFrequenzundSchaltensie"Synchronisieren" ein.Nachetwa12SekundenschließtsichderGenerator-Leistungs- schalter,fallsdieFreqenzsichwährenddieserZeitnichtgeändert hat.AndernfallsmüssenSienochmaldieFrequenzstabilisierenund dasSynchronisiergerätstarten. WennderSchaltergeschlossenist,istderGeneratoramNetz. DurchweiteresÖffnendesDüsenventileserhöhenSiedieGenerator- leistungauf2MWundhaltenSie5Minutenkonstant.Danach könnenSiedieEntwässerungschließenunddieLeistungmitetwa 1MW/minsteigern,bisdasDüsenventilvollständiggeöffnetist. WährenddergesamtenAnfahrzeitsolltenSie,durchlangsames SchließendesAnfahrventiles,verhindern,daßderFrischdampfdruck fällt,außerdemmüssenSiedenHotwellwasserstandmitderKonden- satpumpeunddemKondensatventilkontrollieren. 8.5Block belasten. Durch steigern der Brennstoffmenge und der Luftmenge können Sie den Block dazu bringen, mehr und mehr elektrische Energie ins Netz zu liefern. Achten Sie dabei auch auf die Rauchgasanzeigen, der Sauerstoffanteil im Rauchgas ( O2 ) sollte bei 2 % liegen, Co 9[....................................................]001 im Rauchgas ist zu vermeiden. BeijederBrennstoffänderungistzuüberprüfenobSieBrenner zu-oderabschaltensollten.EinBrennermußmindestens1500Nm³/h unddarfhöchstens5000Nm³/hKoksgasverbrennen,andernfallswird erabgeschaltet.SiesolltenehermehralswenigerBrennerinBe- tiebhaben,wennIhneneinBrennerausfälltundalleBrennersind starkbelastet,sokanndasdazuführen,daßalleBrennernachein- anderausfallen. Die Frischdampftemperaturkontrollieren Sie mit dem Ein- spritzventil, sie sollte zwischen495 und 505°C betragen. Beim Gleitdruckbetrieb, wie hier, ändertsich die Leistung mit dem Dampfdruck. ÇÇÇÇ 8.6Betrieb. Wichtig sind ständig wiederholte Kontrollen aller Anzeigen, so werden Fehler früh erkannt und korrigiert, ehe sie zu größeren Störungen führen. Sind Verstellungen erforderlich, verstellen Sie eher weniger als zuviel. Bevor Sie nochmals eingreifen, warten Sie ab, bis Beharrung eingetreten ist. Überschlagsrechnungen für die Stärke der Eingriffe schützen Sie vor Überraschungen. Daß Sie die Grenzwerte direkt abfragen können, sollte Ihnen helfen, sie auswendig zu lernen. 8.7Turbosatzabstellen VermindernSielangsamundmöglichstgleichmäßigundgleich- zeitigdieBrennstoff-unddieFrischluftmenge, sodaßdieLeistung mitetwa1MWproMinutesinkt.HaltenSiedenTrommelwasserstand unddenHotwellwasserstandimerlaubtenBereichundkontrollieren SiedieTemperaturKesselaustrittmitdemEinspritzventil.Wenn dieSpeisewassermenge50t/hunterschreitet,öffnenSiedieMin- destmengederSpeisepumpe,dasgleichegiltfürdieKondensatmenge unddieKondensatpumpe.BeieinerLeistungvon3MWöffnenSiedas Anfahrventillangsambisca.15%.SchließensiedasDüsenventil langsam.BeachtenSiedabei,daßdieLeistungnichtzuschnell sinkt.SoerreichenSie,daßderGeneratorEnergieausdemNetz aufnimmt.DasRückwattrelaisschaltetnach15SekundendenGenera- torvomNetz.SofortsinktdieFrequenzundSiemüssendieHilfs- ölpumpezuschaltenundkönnenbeiderGelegenheitdieTurbinenent- wässerungöffnen. DieseVorgehensweiseistallgemeinüblichundausGründen derSicherheitzuempfehlen.WürdenSiestattdessendenGenerator vomNetztrennen,währendernochEnergieinsNetzliefert,so würdesichnachdemAbschaltendieDrehzahlrascherhöhenundder Schnellschlußwürdeansprechen.WenndanneinwichtigesTeil versagt,könntedieDrehzahlsoweitansteigen,daßschwereSchäden dieFolgewären. SchaltenSiedieKondensatpumpeabundschließenSiedas KondensatventilunddieMindestmenge.WenndieFrequenzauf 1Hzgesunkenist,istesZeit,dasWellendrehwerkeinzuschalten, sperrenSiedenSperrdampfundschaltenSieStrahlwasserpumpeund dieKühlwasserpumpeab. 8.8Kesselabstellen. NachdemAbstellendesTurbosatzesvermindernSiedieKoks- gasmengebisauf1500Nm³/h.DieLuftmengewirdauf15000 Nm³/h abgesenkt. HaltenSiediesenZustandetwa5Minuten,dann schaltenSiedenletztenBrennerab,schließendieKoksgasklappe unddieFrischluftklappeundschaltendanndenFrischlüfterab. DurchlangsamesschließendesAnfahrventilessorgenSiedafür, daßdieTemperaturvorEinspritzkühlernichtzuschnellsinkt, solltedieTemperaturamKesselaustrittansteigen,sohabenSie dasAnfahrventilzuschnellgedrosselt.WenndieVerdampfung beendetist,könnenSiedieSpeisepumpeabschalten,dieMindest- mengeunddasSpeisewasserventilschließen. ÇÇÇÇ 9.0Schlußwort. Ich hoffe, Sie verlieren bei den Anfangsschwierigkeiten nicht den Mut, dann werden Sie mit der Zeit einen Einblick in dieKraft- werktechnik erhalten. Im Übrigen wünsche ich Ihnen viel Vergnügen. C.Wünsche ÇÇÇÇ 10.0Grundlagen ========== 10.1Wasser undWasserdampf. WennmanWassererwärmt,ihmalsoEnergiezuführt,steigt seineTemperatur,bisderSiedepunkterreichtist.Dabeidehntes sichaus,derWasserstandimGefäßsteigt.WennSiedieses ExperimentinHöhedesMeeresspiegelsausführen,solltedie Siedetemperatur100°C betragen,aufeinemhohenBergwürdenSie einegeringereSiedetemperaturmessen. Darausfolgt,daßdie SiedetemperaturvomDrucküberdemWasserabhängt.Wennmanden Druck aufeinZwanzigsteldesAtmosphärendruckeseinstellt,das sindetwa50mbar,sosinktdieSiedetemperaturaufetwa33°C. FührenSiedemWassernochmehrEnergiezu,sosteigtdie Temperaturnichtweiter,esbeginntaberzusprudeln.ImWasser bildensichDampfblasen,siesindleichteralsdasumgebende Wasser,siesteigennachobenundplatzen,dasWasserverdampft. EsistvomflüssigenindengasförmigenAggregatzustandüberge- gangen.Gasesindunsichtbar,wasSieaufsteigensehensind winzigeWassertropfen,diesichdabilden,woderDampfEnergie andieumgebendeLuftabgibt.Um1kgWasservon20°Cauf100°C zuerwärmen,brauchtmaneineEnergievon335kJ(Kilojoule),um diegleicheMengeWasserzuverdampfenbrauchtman2261kJ.Wenn SiedieTemperaturdergleichenMengeDampfum80°Csteigern wollen,brauchenSieca.160kJ.AlledieseProzessesindumkehr- bar,wennWasserdampfkondensiert,wirddabeieineWärmemengevon 2261kJjekgfrei.WennsichineinemgeschlossenemRaumzur gleichenZeitWasserundWasserdampfbefinden,sohabenbeidedie gleicheTemperatur,nämlichdieSiedetemperatur,sieheißtauch SattdampftemperaturundistvomDruckimBehälterabhängig. TrenntmandenDampfvomWasser,etwaindemmanihndurcheine RohrleitungabfließenläßtundführtmanihmEnergiezu,so steigtseineTemperatur.DampfwirdalsSattdampf bezeichnet, wennseineTemperaturderSattdampftemperaturentsprichtundbei höhererTemperatursprichtmanvonHeißdampf. Ç 10.2VerbrennungvonKoksgas. Luftbestehtzu21%ausSauerstoff,zu78%ausStickstoff undderRest,nämlich1%,sindKohlendioxydundEdelgase. Koksgasbestehtzuca.50%ausWasserstoff,zuca.25%aus MethanundÄthenca.10%sindKohlenmonoxyd,derRestsindStick- stoffundKohlendioxyd.WennmanLuftundKoksgasaneinemBrenner zusammenführtundentzündet,soverbindetsichderWasserstoffmit demSauerstoffderLuftzuWasser,ebensoderWasserstoffanteil desMethansunddesÄthens,derKohlenstoffdesMethansunddes ÄthensunddasKohlenmonoxydverbindensichmitSauerstoffzu Kohlendioxid.Dasgiltnatürlichnur,solangegenügendSauerstoff zurVerfügungsteht.AlsVerbrennungsproduktentstehteinRauch- gas,daßausWasserdampf,Kohlendioxyd,Stickstoffundetwa2% Sauerstoffbesteht.DamitauchjedesKohlenstoffatomseinezwei Sauerstoffatomefindet,müssenwireinengeringenLuftüberschuß amBrennereinstellen,daherdieca.2%Sauerstoff,andernfalls würdesichKohlenmonoxydbildenundwirmüßtenunssagenlassen, daßwirunsereUmwelt,mehralsunbedingtnotwendig,schädigen. EingrößererLuftüberschußwürdebedeuten,daßdieWärmeenergie sichaufeinegrößereRauchgasmengeverteilt,somitwäredie Rauchgastemperaturgeringer,außerdemwürdeeinegrößereRauch- gasmengemehrWärmeenergieüberdenSchornsteinindieUmwelt transportieren.BeidesverschlechtertdenWirkungsgradundschä- digtdieUmwelt. DieEntstehungvonStickoxydenwirdhiernichtbeachtet,da sievonkonstruktivenUmständenweitmehrabhängtalsvonder Betriebsweise. Ç 10.3 VerwendeteMaßeinheiten bar Bar Druck  1baristetwaderAtmosphärendruck,hierwirdallerdings,  wieesinderKraftwerktechnikoftvorkommt,damit  Überdruckgemeint,obwohldasnichtkorrektist.Bei  AtmosphärendrucksolltendieDruckanzeigereigentlich 1bar anzeigen,siezeigenhierjedoch0baran. cm Zentimeter Länge dm Dezimeter=10cmLänge EEinheit 1EistkeineMaßeinheitundwirdhiernurderVoll- ständigkeithalbererwähnt,damitistderkleinste Unterschiedgemeint,deneinZähleranzeigenkann. HzHertz Frequenz 1HzbedeuteteinePeriodeeinerSchwingungjeSekunde. kJKilojouleWärmeenergie 1kJsind1000Joder1000Ws(Wattsekunden).  kWhKilowattstunde ElektrischeEnergie 1kWh sind3600kJ. m³KubikmeterWasservolumen 1m³WasserwiegtetwaeineTonne. mbar Millibar Druck(absolutdruck) 1mbaristeintausendstelbar,wirdhierkorrektverwendet, 1000mbarentsprechendemAtmosphärendruck, 0mbaristderDruckdesVakuums. MWMegawattElektrischeLeistung 1MWentspricht1000kWoder1360PS,wenndieseLeistung eineStundelanginAnspruchgenommenwurde,wurde1MWh Energieverbraucht. Nm³Normkubikmeter Gasmenge 1Nm³istdieGasmenge,diebeieinerTemperaturvon20°C undbeiAtmosphärendruckeinenWürfelvon1mKantenlänge füllt. Nm³/h NormkubikmeterproStunde Gasdurchfluß t/hTonnenproStunde DurchflußbeiDampfundWasser Wasser U/min UmdrehungenproMinute Drehzahl °CGradCelsius Temperatur 0°CistdieTemperaturdesschmelzendenEises, 100°C istdieTemperaturdessiedendenWassersbeiAtmos_ phärendruck,derTemperunterschiedzwischenbeiden Wertenbeträgt100K(Kelvin),wennhiereinTem- peraturunterschiedmit°Cangegebenwurde,soistdas leichtverständlich,abernichtganzrichtig.  Ç 10.4ErläuterungeinigerBegriffe Block KleinsteKraftwerkseinheit,bestehtauseinem KesselundeinemTurbosatzundallenHilfs-und Nebeneinrichtungen,diezumBetriebnotwendigsind. UmdieFolgenvonBetriebsstörungenzubegrenzen, achtetmandarauf,daßmanKraftwerksblöckesoweit wiemöglichisoliert. Festkosten SindalleKosten,inDM,aufdiediebetriebsweise keinenEinflußhat.DassindzumBeispieldie LöhneundGehälter,Amortisation,ZinsenfürKre- diteundsicherlichauchSteuern.Brennstoff- kosten,dieKostenfürvollentsalztesWasserund elektrischeEnergiezählennichtdazu. HeizwertistdieWärmemenge,diefreiwird,wennmaneine bestimmteMengeeinesStoffesrestlosmitSauer- stoffverbindet,alsoverbrennt.  LabyrinthdichtungDieWellendurchführungenderTurbinemüssen, wegendergroßenDruckunterschiede,abgedichtet werden.DazufindensichaufderWelleingeringen AbständenradialeBlechringe.ImGehäusebefinden sichebenfallssolcheRinge,dieindie Lücken zwischendenRingenderWelleragen.Damitkanndie Wellendurchführungzwarnichtvollständigabge- dichtetwerden,aberdiedurchtretendeDampfmenge istgering.AufderAbdampfseitederTurbinewird indasLbyrinthSperrdampfstömenlassen,umzu verhindern,daßLuftindenAbdampfraumeindringt. LeistungsschalteristimGegensatzzumSteuerschaltereinSchal- ter,derdenEnergieflußdirektherstellenoder unterbrechenkann.ErverfügtimmerüberVorrich- tungenzumLöschenvonLichtbögen,diebeimAb- schaltenvongrößerenLeistungenentstehen.  Leitstand DerRaum,indemsichdieBedienelementebefinden. IndasSteuerpultsinddieLeitgeräteunddie Steuerschaltereingebaut.DerPultaufbauistmit denAnzeigernbestückt.DahinterstehtdieSchrei- bertafel,insiesinddieSchreibereingebaut.  Protokoll DasBedienungspersonalträgtstündlichalle wich- tigenMeßwerteineinenVodruckein. Aufdiesem findetman24Zeilen,fürjedeStunde desTages eine,undfürjedenMeßwerteineSpalte.Damit wirdaucherreicht,daßwenigstenseinmalje StundediewichtigstenZuständekontrolliert werden. ÇÇÇÇ PunktschreibersindRegistriergeräte,dieaufPapierstreifen,in gleichenZeitabständen,Punktedrucken.JederPunkt stelltdenMomentanwerteinerMeßgrößedar.Ein PunktschreiberkannverschiedeneMeßstellenauf einemDiagrammdarstellen.FürjedeMeßstelle ergibtsichdanneineKettevonPunkten,dieim IdealfallezueinerdurchgehendenLiniewird.  RestlebensdauerEinKraftwerksneubauhatvorderInbetrieb- nahmeeineRestlebensdauervon100%.Wennwir davonausgehen,daßesniegeschädigtwurdeund auchnichtöfteran-undabgefahrenwurdealsbei derKonstruktionvorgesehenwarunddaßesfür eineLebensdauervon25ausgelegtist,sosollte esnach12,5JahreneineRestlebensdauervon50% haben.InWirklichkeitwirddieRestlebensdauer füreinzelneTeiledesKraftwerksbeilängeren Stillständen,diederÜberholungdienen,durch aufwendigeMessungenundPrüfungenbestimmt.Bei dieserSimulationsolltedieRestlebensdauer immer100%betragen. SteuerschaltersindSchalter,dieinderRegelvonMenschendirekt betätigtwerdenundeineAktionauslösen.Sie gebenz.B.einenBefehlaneinenLeistungsschalter. Turbosatz BaueinheitausDampfturbineundGenerator. VerdampfungspunktistderOrtimKessel,andemdasWasserin dengasförmigenZustandübergeht. WellendurchführungheißtdieStelleanderTurbine,wodieWelle durchdasGehäusenachaußentritt. ÇÇÇÇ 11.0Versuche ======== 11.1VersuchzurSattdampftemperatur. EinkleinesExperimentsagtdamehralsvieleWorte: LadenSiebitte"EXPERIM.INF",undnotierenSiedenTrommeldruck, dieTemperaturKesselaustrittunddieTemperaturnachEinspritzung. FallsIhnendieseBezeichnungennochnichtvielsagen,so gehenSiemitdemMauszeigerganznachrechtsobenindieMenue- zeileundwählenSieunter"Hilfe"weiter"Meßstellen",dann solltenSiefinden,wasSiesuchen. Unter"Leitgeräte"findenSiedas"Einspritzventil",öffnen Sieesbittelangsambisaufca.17%undbeobachtenSiedabeidie EinspritzwassermengeunddieTemperaturnachEinspritzung.Wasda vorgehthabenSieerwartet:DieEinspritzwassermengesteigtund dieTemperaturnachEinspritzungfällt.NachkurzerZeitfällt auchdieTemperaturKesselaustritt.WennSiedieEinspritzwasser- menge weitersteigern,werdenSiefeststellen,daßdieTemperatur nachEinspritzungnichtmehrfällt,eshatsichdieSattdampftem- peratureingestellt.Inden2.ÜberhitzerströmtjetzteinGemisch ausWasserundDampf.DasWasserverdampftunddieTemperatur Kesselaustrittfällt.DieTemperaturnachEinspritzungsolltenun sogargerinfügigansteigen,daderDampfdruckimKesselsteigt, damitauchdieSattdampftemperatur.ProbierenSieruhignoch etwas,SieruinierendamitkeinenrealenDampferzeuger,mitdem könntemansoetwasnichtungestraftversuchen.WählenSiebitte unter"Erfolg"einmal"Anlage",SiefindendadieRestlebens- dauernderwichtigstenAnlagenteile,dastehtjetztsichernicht mehrüberall100%. 11.2VersuchzumLuftüberschuß. AndieserStellesolleinweiteresExperimentdenSachver- haltverdeutlichen.LadenSiebittedenZustand"12MW.INF". SehenSiesichbittedieKesselschreiberunddieMaschinen- schreiberan,derZustandisteinigermaßenstabil.ÖffnenSie jetztbittedieFrischluftklappeaufca.55%,nacheinigerZeit erreichtderSauerstoffanteilimRauchgas10%,fallsnicht, öffnenSiedieFrischluftklappenochetwas.VerändernSiebitte dieKoksgasmengenicht.DurchlangsamesschließendesEinspritz- ventilesversuchenSiedieTemperaturKesselaustrittauf500°C zuhalten,wenndasVentilgeschlossenist,bleibtnichtsanderes übrig,alszuzusehen,wiedieTemperaturfällt.AndenSchreibern läßtsichdasErgebnisdesVersuchesambestenbeurteilen. 