Vorlesung 8 "Kessel" Flashcards
Wo findet man Anforderungen über die Verbrennung und die Mitverbrennung von Abfällen?
- BImSchV
Welche Vorgaben mit Bezug zum Kessel gibt es nach der 17. BImSchV?
- § 4 (2) Temperatur muss nach der letzten Verbrennungszuführung mindestens 850°C betragen und muss von mindestens zwei Sekunden eingehalten werden (unter ungünstigsten Bedingungen)
- § 5 (5) Flugascheablagerungen sind möglichst gering zu halten (durch Abgasführung, häufiges reinigen von Kessel, Heizflächen, Kesselspeisewasser-Vorwärmer und Abgaszügen)
- § 13 entstehende Wärme muss vom Betreiber genutzt werden und muss ggf. elektrischen Strom erzeugen ab 0,5 MW
Welche Prinzipien gibt es beim Kessel?
- meistens Naturumlaufsysteme
- Zwangsumlauf und -durchlaufsysteme möglich
Wovon ist die Konstruktion eines Kessels abhängig?
- vorgegebenem Gebäudekonzept (Bauhöhe/-länge)
- Dampfparametern (HD-Temperaturniveau)
- kundenspezifischen Vorgaben
Was sind die Rahmenbedingungen beim Kessel?
- hohe Betriebssicherheit -> Korrosion & Verschleiß
- gute Reinigungsmöglichkeiten im Betrieb und bei Revisionen
- geringe Falschlufteinträge (Entaschung, Schauluken)
- sicherer Betrieb bei schwankenden Wärmeangeboten
Was ist der Stand der Technik beim Kesselaufbau?
- Membranwand, Rohr-Steg-Rohr, verschweißt
- Membranwand (Isoliermatten + gasdichte Blechverkleidung)
Welche Turbinenvarianten gibt es?
- Kondensationsturbine (Start 40 bar 400° und wird auf 0,1 bar und 50-60°C), Abwärme im Kondensator
- Gegendruckturbine (Start 40 bar 400°C und wird auf 4-5 bar und 200°C reduziert), RL mit 60°C, VL mit 160°C im Kondensator.
Wie funktioniert der wassergekühlte Kondensator?
- Kondensation durch Wasserkühlung im Rohrbündel
- Unterdruckerzeugung durch Volumenabnahme bei Kondensation (40 - 60 mbar möglich)
Was sind die Aufgaben der Ausmauerung?
Belastungen des Mauerwerks:
- starke Temperaturänderungen insbesondere beim An- und Abfahren
- chemischer Angriff durch Abgase
- chemisch-physikalischer Angriff durch flüssige Schlacke oder Aschen
verwendete feuerfeste Baustoffe
- Schamottensteine (Al-Si-Oxide)
- hochtonerdenreiche Steine (Silimanit, Maullit, Korund)
- Siliziumkarbidsteine (SiC)
Welche physikalische Eigenschaften werden an den Kessel gestellt?
- Wärmedämmung
- Steuerung des Wärmeflusses
- mechanische(physilakische Beständigkeit
- Erosinsschutz
- Schlackeabweisung, Anbackungsverhalten
Welche chemische Eigenschaften werden an den Kessel gestellt?
- Korrosionsschutz
- Gas-/Diffusionsdichtigkeit
- Chemische Beständigkeit
Welche Anforderungen aus Betrieb und Instandhaltung werden an den Kessel gestellt?
- Wirtschaftlichkeit
- Lebensdauer
- Montier-/Demontierbarkeit
- Entsorgung
- Reparaturfähigkeit
- Verträglichkeit mir Kesselreinigung
- Durchführbarkeit der erforderlichen Trocknung/Sinterung
Was ist Korrosion?
Die Reaktion eines metallischen Werkstoffes mit seiner Umgebung, die eine messbare Veränderung des Werkstoffes bewirkt und zu einer Beeinträchtigung der Funktion eines metallischen Bauteils oder eines ganzen Systems führen kann. In den meisten Fällen ist die Reaktion elektrochemischer Natur, in einigen Fällen kann sie chemischer oder metallphysikalischer Natur sein.
Was ist die Hochtemperatur-Korrosion?
Chemischer Vorgang. Im Gegensatz zur elektrochemischer Korrosion, die meist in wässrigen Elektrolyten abläuft, kommt es hier bei hohen Temperaturen zu Reaktionen zwischen dem Umgebungsmedium (heiße Gase, heiße Feststoffe) und dem Werkstoff
Welche Wechselwirkungen (Korrosionsmechanismen) haben Sauerstoff, Halogen-Verbindungen, Schwefelverbindungen, Kohlenstoff- und Stickstoffverbindungen?
Sauerstoff:
- Verzunderung, Deckschichten, oxidische (dichte) Schutzschichten, Diffusionsbarrieren
Halogen-Verbindungen (Chloride, Fluoride, Bromide):
- Meist dominieren Chlorsalze, (Teil-) Verdampfungen der Salze, Durchdringung oxidischer Schutzschichten, eutektische Salzschmelzen
Schwefelverbindungen:
- eutektische Salzschmelzen
Kohlenstoff-, Stickstoffverbindungen:
- Eindiffundieren mit Bildung von Carbiden, Nitriden
