Projekt: Industrielle Dampfnetzoptimierung zur Steigerung der Stromausbeute

  • Technische Daten
  • Land:Österreich
  • Auftraggeber:Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft mbH (FFG)
  • Zeitraum:02/2010 - 09/2011
  • ffg_kohlekraftwerk

In großen Industriebetrieben kommen häufig Kraft-Wärme-Kopplungen mit Dampfturbinen zum Einsatz. Viele davon erzeugen Hochdruckdampf, welcher über Dampfturbinen teilweise abgearbeitet und zur Stromerzeugung eingesetzt wird.

Der Dampf wird nicht komplett entspannt, sondern steht in der Regel auf einem konstanten Druckniveau von z.B. 4bar (=Gegendruck) zur Wärmeversorgung zu Verfügung. Teilweise existieren auch Entnahmeleitungen oder Anzapfungen, bei denen der Dampf bei höherem Druck (z.B. 13 bar und/oder 40 bar) angezapft wird, um einzelne Verbraucher auf diesem hohen Niveau zu versorgen. Bei der Auslegung der Systeme wird ausgehend von den Wärmeverbrauchern der Gegendruck definiert. Je geringer der Gegendruck einer Turbine ist, desto höher ist die Stromerzeugung des Systems. An den Standorten der Papierindustrie werden unterschiedlichste Verbraucher über ein komplexes Dampfnetz versorgt, welche in der Regel im Zuge der Planung auf den Gegendruck (oder einen höheren Anzapfdruck) ausgelegt worden sind.

Methodik

In diesem Forschungsprojekt soll die Möglichkeit einer Absenkung des Gegendruckes und das damit verbundene Potential zur Erhöhung der Stromausbeute einzelner Anlagen untersucht werden. Teilweise werden solche Bemühungen bereits von einzelnen Standorten durchgeführt, ein systematischer und vollständiger Ansatz, um das gesamte Potenzial sowohl in der Papierindustrie, als auch bei anderen Kraft-Wärme-Kopplungen zu nutzen, fehlt allerdings. Dieser systematische und vollständige Ansatz soll im Zuge des Forschungsprojektes erarbeitet werden.

  • Datenaufnahme bei den Stromerzeugungsanlagen
  • Bestimmung der wesentlichen und maßgebenden Dampfverbraucher (Menge, Druck und Temperatur)
  • Ermittlung von Möglichkeiten zur Druckreduktion bei einzelnen Verbrauchern
  • Simulation der erhöhten Stromausbeute bei variablem Gegendruck

Ergebnis

Als Ergebnis liegen verschiedene Möglichkeiten vor, den Gegendruck zu senken, welche an den einzelnen Standorten nach der jeweiligen Anwendbarkeit und Effektivität bewertet werden.