Untersuchung des dynamischen Betriebsverhaltens eines Kraftwerks mit zirkulierender Druckwirbelschichtfeuerung mit Hilfe eines mathematischen Gesamtmodells unter besonderer Berücksichtigung der dynamischen Wechselwirkungen von Feuerung, Wasser-/Dampfkreislauf und Gasturbine

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Wolfgang Krumm
• Fachliche Zuordnung: Energieverfahrenstechnik
• Förderung: Förderung von 1997 bis 2002
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5082694

Kombi-Kraftwerke auf Basis einer zirkulierenden druckaufgeladenen Wirbelschichtfeuerung bieten den Vorteil einer emissionsarmen Verstromung von Kohlen. Die Kombination der Anlagenkomponenten Wirbelschichtfeuerung, Gasturbine und Wasser-/Dampfkreislauf bewirkt eine komplexe Kraftwerksstruktur, wobei gerade das dynamische Betriebsverhalten aufgrund der auftretenden gegenseitigen Beeinflussung noch nicht vollständig bekannt ist. Aus diesem Grund ist unter anderem der untersuchte Gegenstand des Erstantrags die mathematische Modellierung des instationären Betriebsverhaltens des Wasser-/Dampfkreislaufs und seine geometrische Auslegung.Im Fortsetzungsvorhaben wird zunächst das dynamische Modell für den Wasser-/Dampfkreislauf fertiggestellt. Im Anschluß daran erfolgt die Kopplung dieses Modells mit den parallel weiterentwickelten Modellmodulen zur Beschreibung der Dynamik der zirkulierenden druckaufgeladenen Wirbelschichtfeuerung und des Gasturbinenprozesses. Mit Hilfe dieses geschlossenen Gesamtmodells werden dann Untersuchungen zur dynamischen Betriebscharakteristik, die durch die Speicherung von Stoffen und von mechanischer, chemischer und thermischer Energie entstehen, durchgeführt. Durch Änderung der unabhängigen Variablen wird die Systemreaktion auf Störeingriffe ermittelt. Diese Erkenntnisse können auf klassische Weise zum Reglerentwurf und für das Auffinden von kritischen Betriebszuständen, die durch die Überlagerung von Speichereffekten auftreten, genutzt werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen