Strom aus Steinkohle

I: Stand der Kraftwerkstechnik.- Dampfkraftwerke mit Steinkohlefeuerung.- 1 Einsatz der Steinkohle in der öffentlichen Kraftwirtschaft.- 2 Kreisprozesse und Arbeitsstoffe.- 2.1 Carnot-Prozeß.- 2.2 Phasen und Zustände eines Stoffs.- 2.3 Zweiphasenprozeß.- 2.4 Einphasenprozeß.- 2.5 Anforderungen an einen Arbeitsstoff.- 3 Auslegung der Steinkohlekraftwerke.- 3.1 Allgemeine Auslegungsgrundsätze.- 3.2 Bestimmung der Blockleistung.- 3.3 Thermodynamische Auslegung.- 3.3.1 Frischdampfparameter.- 3.3.2 Zwischenüberhitzung (ZÜ) und Speisewasserendtemperatur.- 3.3.3 Regenerative Speisewasservorwärmung.- 3.3.4 Das „kalte Ende“ des Wasser/Dampf-Kreislaufs.- 3.3.5 Das „kalte Ende“ des Dampferzeugers.- 3.3.6 Die Kesselspeisepumpen und ihre Antriebe als größte Eigenbedarfsverbraucher.- 3.4 Anfahrzeiten und Laständerungsgeschwindigkeiten.- 3.5 Auslegungsrandbedingungen durch Genehmigungsverfahren.- 3.6 Leistungsbilanz und Wärmeverbrauch des Steinkohlekraftwerks.- 3.7 Struktur der Anlagekosten eines Steinkohlekraftwerks.- 4 Weiterentwicklung der Steinkohleverstromung.- 4.1 Historische Entwicklung und Motivation.- 4.2 Kombinationen von Kreisprozessen.- 4.2.1 Mehrfachdampfkraftprozesse.- 4.2.2 Kombiprozesse.- 4.2.3 Einsatz der Kohle in Kombiprozessen.- 4.2.4 Kombiprozesse mit integrierter Kohlevergasung.- 4.2.5 Ausgeführte Anlagen mit integrierter Kohlevergasung.- 4.2.6 Stand der Entwicklung und Entwicklungsziele.- 5 Kraft-Wärme-Kopplung zur Fernwärmeerzeugung.- 5.1 Thermodynamische Grundlagen der Kraft-Wärme-Kopplung.- 5.2 Maßgebliche Einflußgrößen der Kraft-Wärme-Kopplung.- 5.3 Brennstoffbedarf der Fernwärme aus Kraft-Wärme-Kopplung im Vergleich zu anderen Möglichkeiten der Raumheizung.- 5.4 Leistungscharakteristik von Fernwärmenetzen.- 5.5 Gleichzeitigkeit von Strom-und Wärmebedarf.- 5.6 Auslegung von Heizkraftwerken.- 5.6.1 Stromorientiertes Heizkraftwerk in der Nähe eines Ballungsraums.- 5.6.2 Kommunales Heizkraftwerk inmitten eines Versorgungsgebiets.- 5.7 Kenngrößen zur thermodynamischen Beurteilung von Prozessen mit Kraft-Wärme-Kopplung.- 5.8 Stellenwert und Grenzen der Kraft-Wärme-Kopplung in der öffentlichen Stromversorgung.- 6 Schrifttum.- Dampferzeuger.- 1 Entwicklungsstufen.- 1.1 Blockgrößen.- 1.2 Einfluß der Brennstoffe auf die Bauarten.- 1.3 Einfluß neuer Techniken auf die Entwicklung im Dampferzeugerbau.- 2 Dampferzeuger und der Wasser/Dampf-Kreislauf.- 2.1 Auslegung der Heizflächen.- 2.2 Materialwahl.- 2.3 Konstruktionsdetails.- 2.3.1 Kesselwände und Zugbänder.- 2.3.2 Bündelheizflächen.- 2.3.3 Heizflächenreinigung.- 2.3.4 Einspritzkühler.- 2.3.5 Abscheideeinrichtungen.- 2.3.6 Brennerkehlen.- 2.4 Betriebsweise und Verfahrenstechnik.- 2.4.1 Zwischenüberhitzer.- 2.4.2 Anfahrsysteme.- 2.5 Kesselleittechnik und -Überwachung.- 2.5.1 Konventionelle Kesselleittechnik.- 2.5.2 Prozeßführungsrechner.- 3 Dampferzeuger, Feuerung.- 3.1 Steinkohle als Brennstoff.- 3.2 Verbrennungsablauf.- 3.3 Feuerungssysteme und -bauarten.- 3.4 Brenner.- 3.5 Innere Bekohlung.- 3.5.1 Mühlenzuteiler.- 3.5.2 Kohlemühlen.- 3.5.3 Kohlenstaubverteiler.- 3.6 Luft- und Rauchgassysteme.- 3.6.1 Systemaufbau.- 3.6.2 Bauelemente der Leitungssysteme.- 3.7 Entaschungseinrichtungen.- 3.7.1 Feuerraumentaschung.- 3.7.2 Entaschung des Elektroentstaubers.- 3.8 Dampferzeuger mit Wirbelschichtfeuerung.- 3.8.1 Umweltschutzpotential der Wirbelschichtfeuerung.- Schwefeldioxidemissionen.- Stickstoffoxidemissionen.- Staubförmige Emissionen.- Halogenemissionen.- Kohlenmonoxidemissionen.- Gesamtemissionen.- 3.8.2 Grundvarianten der atmosphärischen Wirbelschichtfeuerung.- Dampferzeuger mit stationärer Wirbelschichtfeuerung.- Dampferzeuger mit zirkulierender Wirbelschichtfeuerung.- CIRCOFLUID-Technik.- Dampferzeuger mit CIRCOFLUID-Feuerung.- 3.8.3 Dampferzeuger mit druckaufgeladener Wirbelschichtfeuerung (Umweltkraftwerk).- 4 Großkomponenten im Kesselbau.- 4.1 Gebläse.- 4.1.1 Radialgebläse.- 4.1.2 Axial-Gleichdruckgebläse.- 4.1.3 Axial-Überdruckgebläse.- 4.2 Luftvorwärmer im Kesselbau (Luvo).- 4.2.1 Dampfluvo, Warmwasserluvo.- 4.2.2 Rekuperative Rauchgasluftvorwärmer (Röhrenluvo/Plattenluvo).- 4.2.3 Regenerative Rauchgasluftvorwärmer.- 5 Schrifttum.- Dampfturbinen.- 1 Gesamtaufbau.- 2 Beschaufelung.- 2.1 Gleich- und Überdruckprinzip.- 2.2 Eindimensionale Betrachtung der Strömung.- 2.3 Räumliche Betrachtung der Strömung.- 2.4 Profilierung.- 2.5 Teilbeaufschlagte Stufen und schwingungsmechanische Betrachtungen .....- 2.6 Schaufelfußformen.- 3 Wellen.- 3.1 Festigkeitsauslegung.- 3.2 Dynamische Wellenauslegung.- 4 Gehäuse.- 5 Labyrinthdichtungen.- 6 Lagerung.- 7 Ölversorgung.- 8 Regelung der Dampfturbine.- Ablöseschaltung der Turbinenregelung.- 9 Überwachungs-, Schutz- und Prüfeinrichtungen.- 10 Betrieb bei Teillast.- 11 Transienter Betrieb.- 12 Schrifttum.- Wärmetauschende Apparate.- 1 Kondensation und Rückkühlung.- 1.1 Kühlwasser.- 1.2 Wassergekühlter Oberflächenkondensator.- 1.3 Luftgekühlter Kondensator.- 1.4 Indirekte luftgekühlte Kondensation mit Mischkondensator oder Oberflächenkondensator.- 1.5 Naßkühlturm.- 1.6 Hybridkühlturm.- 2 Luftpumpen.- Rohrleitungen und Armaturen.- 1 Systemgestaltung.- 1.1 Auslegungskriterien.- 1.2 Systemplanung.- 1.3 Berechnung.- 1.4 Ausführungsplanung.- 2 Werkstoffe.- 3 Zerstörungsfreie Prüfung von Schweißnähten.- 4 Rohrleitungskomponenten.- 4.1 Rohre.- 4.2 Biegungen und Bögen.- 4.3 Formstücke.- 4.4 Flansche und Flanschverbindungen.- 4.5 Dehnungskompensatoren.- 5 Armaturen.- 5.1 Planung, Normen und Werkstoffe.- 5.2 Ventile.- 5.3 Rückschlagklappen.- 5.4 Absperrschieber.- 5.5 Hähne und Klappen.- 5.6 Armaturenverschlüsse.- 5.7 Vermeidung von Druckerhöhung eingeschlossener Wasservolumina.- 5.8 Antriebe.- 5.9 Sicherheitsventile zur Druckentlastung.- 5.10 Regelventile.- 6 Halterungen.- 7 Montage.- Pumpen.- 1 Bauarten und Kenngrößen von Kreiselpumpen.- 2 Betriebsverhalten.- 3 Ausgeführte Kraftwerkspumpen.- 3.1 Kesselspeisepumpen.- 3.2 Kondensatpumpen.- 3.3 Kesselumwälzpumpen.- 3.4 Kühlwasserpumpen.- 4 Forschungsaspekte.- 5 Schrifttum.- Elektrotechnische Einrichtungen für Stromerzeugung, Energieableitung und Eigenbedarfsversorgung.- 1 Einleitung.- 2 Generator.- 2.1 Kenndaten und Auslegungskriterien.- 2.2 Elektrotechnik der Generatoren.- 2.3 Maschinentechnik der Generatoren.- 2.4 Generatorkühlsysteme.- 2.5 Erregungseinrichtungen.- 2.6 Generatorregelung.- 2.7 Montage des Generators.- 2.8 Betrieb von Generatoren.- 3 Generatorableitungen.- 3.1 Kenndaten und Auslegungskriterien.- 3.2 Bauarten.- 3.3 Anordnung.- 3.4 Systemauswahl.- 3.5 Generatorschalter.- 4 Transformatoren.- 4.1 Aufgaben und Einsatz.- 4.2 Auslegungskriterien und Kenndaten.- 4.3 Bauarten und Ausführung.- 4.4 Kühlung.- 4.5 Überwachung und Schutzeinrichtungen.- 4.6 Aufstellung.- 5 Eigenbedarfsversorgung.- 5.1 Übersicht.- 5.2 Mittelspannungsschaltanlagen.- 5.2.1 Allgemeine Anforderungen und Auslegungskriterien.- 5.2.2 Bauarten und Bauformen der Schalter.- 5.2.3 Bauformen und Anordnung der Schaltanlagen.- 5.2.4 Prüfungen der Schaltanlagen.- 5.3 Niederspannungsschaltanlagen.- 5.3.1 Allgemeine Anforderungen.- 5.3.2 Auslegungskriterien.- 5.3.3 Schaltgeräte.- 5.3.4 Personenschutz und Prüfungen.- 5.4 Batterien und Gleichrichter.- 5.5 Wechselrichter zur Versorgung der gesicherten Schiene.- 5.6 Automatische Umschaltung des Eigenbedarfs zwischen zwei Versorgungssystemen.- 6 Elektrische Schutzeinrichtungen.- 6.1 Generator-Blockschutz.- 6.2 Eigenbedarfsschutz.- 7 Elektrische Antriebe.- 8 Kraftinstallation.- 9 Lichtinstallationen.- 10 Erdung, Blitzschutz und elektromagnetische Beeinflussung leittechnischer Anlagen.- 11 Kraftwerkswarte.- 12 Schrifttum.- Ver- und Entsorgung von Kohlekraftwerken.- 1 Förderweg der Kohle.- 2 Aufbau und Einrichtungen einer Bekohlungsanlage.- 3 Entladung.- 3.1 Transportmittel.- 3.2 Waggonentladung.- 3.3 Schiffsentladung.- 4 Lagern und Mischen.- 4.1 Kohlenlagerplatz.- 4.2 Mischen.- 4.3 Lagerplatzgeräte.- 5 Transport zum Kesselbunker.- 6 Elektrofilterasche-Verwendung.- 7 Transportsysteme für Reststoffe.- 7.1 Pneumatische Förderung.- 7.2 Mechanische Förderung.- 7.3 Hydraulische Förderung.- 8 Lagertechnik.- 8.1 Das Lagergut Asche.- 8.2 Aschelagerung.- 8.3 Silo-Systeme.- 9 Ascheverlade-Einrichtungen.- 10 Befeuchtungsanlagen.- 11 Schrifttum.- Wasseraufbereitungstechnik.- 1 Einleitung.- 2 Verfahrenstechnik der Kühlwasseraufbereitung.- 2.1 Frischwasserkühlung.- 2.2 Verdunstungskühlung.- 3 Verfahrenstechnik der Wasseraufbereitung im Wasser/Dampf-Kreislauf . . ..- 3.1 Dimensionierung/Qualität.- 3.2 Aufbereitungsverfahren.- 3.2.1 Schwebebettverfahren.- 3.2.2 Kontinuierliche Verfahren.- 3.2.3 Umkehrosmose.- 3.3 Entgasung.- 3.4 Konditionierung.- 3.5 Kondensataufbereitung.- 4 Wasserseitige Maßnahmen zur vorbeugenden Instandhaltung.- 4.1 Korrosionsmechanismen (Säurekorrosion, Sauerstoffkorrosion).- 4.2 Ablagerungen im Wasser/Dampf-Kreislauf.- 4.3 Reinigung des Kreislaufs bei Wiederinbetriebnahme.- 4.4 Konservierung.- 5 Schrifttum.- Leittechnik.- 1 Aufgabe und Konzept der Leittechnik.- 2 Messen.- 2.1 Prozeßgrößen.- 2.2 Definitionen.- 2.3 Aufnehmer.- 2.4 Meßsignalaufbereitung.- 3 Regeln.- 3.1 Blockregelung.- 3.2 Dampferzeugerregelung.- 3.3 Feuerungsregelung.- 3.4 Regelung des Wasser/Dampf-Systems.- 3.5 Dampfturbinenregelung.- 4 Steuern.- 4.1 Hierarchische Gliederung.- Untergruppenebene — Untergruppensteuerung.- 4.2 Wirkungsweise einer Funktionsgruppensteuerung.- 4.3 Wirkungsweise einer Untergruppensteuerung.- 4.4 Wirkungsweise von Teilsteuerungen.- 4.5 Einzelsteuerebene.- 5 Schützen.- 6 Stellen.- 7 Überwachen und Bedienen.- 7.1 Die Kraftwerkswarte als Mensch-Maschine-Schnittstelle.- 7.2 Überwachen und Diagnose.- 8 Verhalten eines Kraftwerksblocks beim An- und Abfahren sowie bei Störungen.- 8.1 Anfahren.- 8.2 Abfahren.- 8.3 Blockstörung.- 9 Schrifttum.- Bautechnik im Kraftwerk.- 1 Grundsätzliches über Dampfkraftwerke.- 1.1 Kraftwerksblöcke.- 1.2 Umweltschutzeinrichtungen.- 1.3 Versorgung und Entsorgung.- 2 Kesseltraggerüst und Kesselumschließung.- 2.1 Allgemeines.- 2.2 Stählerne Kesseltraggerüste.- 2.3 Wände und Dach für Kesselumschließungen.- 2.4 Kesseltraggerüst aus Stahlbeton.- 3 Maschinenhaus.- 3.1 Maschinenhalle.- 3.2 Turbinenfundament.- 4 Schaltanlagengebäude.- 5 Bauwerke für die Kohlebevorratung.- 6 Schornsteine.- 7 Kühltürme.- 7.1 Kühlkreisläufe und Bauarten.- 7.2 Naturzug-Naßkühltürme.- 8 Rauchgasentschwefelungsanlagen.- 8.1 Allgemeines.- 8.2 Rauchgaskanäle und ihre Unterstützung.- 8.3 Bauwerke der Rauchgasentschwefelungsanlage.- 8.4 Ableitung des Rauchgases.- 9 Bauliche Anlagen im Bergsenkungsgebiet.- 9.1 Allgemeines.- 9.2 Planungsgrundlagen.- 9.3 Auslegung.- 10 Schrifttum.- Umweltschutz im Kohlekraftwerk.- 1 Einführung.- 2 Rechtliche Regelungen für den Betrieb von Kraftwerken.- 3 Luftreinhaltung.- 3.1 Feststoffe.- 3.1.1 Anfall von Staub, Korngrößenverteilung, Zusammensetzung.- 3.1.2 Staubabscheideverfahren.- 3.1.3 Stand der Staubabscheidung.- 3.2 Gasförmige Stoffe.- 3.2.1 Schwefeldioxid.- Entschwefelungsverfahren.- Nichtregenerative Verfahren.- Regenerative Verfahren.- Bewertung der Entschwefelungsverfahren.- Entwicklung und Stand der Rauchgasentschwefelung.- 3.2.2 Stickstoffoxide.- Stickstoffoxid-Minderungsverfahren.- Selektive nichtkatalytische Reduktion (SNCR).- Katalytische selektive Reduktionsverfahren (SCR).- Andersartige trocken arbeitende Verfahren.- Naßverfahren.- Bewertung von NOx-Minderungsverfahren.- Entwicklung und Stand der NOx-Minderung.- 3.2.3 Kohlenstoffoxide.- 3.2.4 Halogenwasserstoffe.- 3.2.5 Organische Verbindungen.- 4 Gewässerschutz.- 4.1 Abwasseranfall und Abwasserinhaltsstoffe.- 4.2 Verfahren zur Abwasseraufbereitung.- 4.2.1 Aufbereitung chemisch belasteter Abwässer (Gruppe 1).- Speisewasser und Kondensatentsalzung.- Konservierung und Beizung.- Luftvorwärmerreinigung.- Rauchgasentschwefelungsanlagen.- Kühlkreislauf.- 4.2.2 Feststoffhaltige Abwässer (Gruppe 2).- Naßentaschung.- 4.2.3 Ölhaltige Abwässer (Gruppe 3).- 4.3 Stand der Abwasseraufbereitung.- 5 Geräuschminderung.- 5.1 Kühlkreislauf.- 5.2 Rauchgasführung.- 5.3 Rauchgasentschwefelung.- 5.4 Stand der Geräuschminderung.- 6 Schrifttum.- II: Planung, Bau und Betrieb.- Planung, Bau und Betrieb von Steinkohlekraftwerken.- 1 Standortwahl.- 2 Vorplanung.- 3 Behördliche Prüf- und Genehmigungsverfahren.- 4 Planung.- 5 Projekt- und Bauleitung.- 6 Inbetriebsetzung.- 7 Organisation des Kraftwerksverbunds.- 7.1 Allgemeine Organisation.- 7.2 Organisation des Kraftwerks.- 8 Kraftwerksbetrieb.- 8.1 Aufgabenstellung.- 8.2 An- und Abfahren.- 8.3 Laständerung.- 8.4 Kannlast.- 8.5 Inselbetrieb/Lastabschaltprüfung.- 9 Kraftwerksüberwachung.- 9.1 Betriebsdatenerfassung.- 9.2 Chemotechnische Überwachung.- 9.3 Anlagenüberwachung.- 10 Instandhaltung.- 10.1 Ziele.- 10.2 Strategie.- 10.3 Methodik.- 10.4 Kostenstruktur.- 11 Entsorgung von Reststoffen.- 12 Schrifttum.- III: Bahnstromversorgung.- Die Bahnstromversorgung der Deutschen Bundesbahn und ihre technischen Besonderheiten.- 1 Struktur der Bahnstromversorgung.- 1.1 Historischer Überblick.- 1.2 Die Bahnstromversorgung.- 1.3 Bedarfsprognose.- 1.3.1 Grundzüge.- 1.3.2 Deckung des künftigen Leistungs-und Energiebedarfs.- 1.4 Grundzüge der Energiebezugsverträge.- 2 Primärenergieversorgung der Kraftwerke der Deutschen Bundesbahn.- 2.1 Aufteilung auf die Primärenergieträger.- Gichtgas.- Heimische Kohle und Importkohle.- Wasserkraft.- Kernenergie.- 3 Betriebsführung und Lastverteilung im 110 kV-Bahnstromnetz.- 4 Bahnstromerzeugungsanlagen.- 4.1 Besonderheiten der konstruktiven Gestaltung von Bahnstromturbosätzen . ..- 4.2 Wasserkraftwerke.- 4.3 Elastische Netzkupplungsumformer.- 5 Bahnstromverteilungsanlagen.- 5.1 Bahnstromleitungen.- 5.2 Unterwerke.- 5.3 Schaltposten und Kuppelstellen.- 6 Besonderheiten der Fernwirk- und Schutztechnik.- 6.1 15 kV-Schaltanlagen.- 6.1.1 Informationsverarbeitungsanlage.- 6.1.2 15 kV-Schutzeinrichtungen.- 6.2 15 kV-Zentralschaltstellen (Zes).- Automatisierte Netzbetriebsführung mit Prozeßrechneranlagen — Unterstützung und Bildschirmtechnik.- 6.3 110 kV-Schaltbefehlsstelle (Sbs) in Hannover, Köln und München.- 7 Schrifttum.- Stichwortverzeichnis.- Angaben zu den künstlerischen Arbeiten von Rainer Engelke.