Was begrenzt den Lastgradienten eines Kraftwerks?


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Jedes Kraftwerk hat eine Lastgradientencharakteristik, die beschreibt, inwieweit es die Leistung seiner Generatoren in einem bestimmten Zeitraum ändern kann. Aus der Literatur weiß ich, dass beispielsweise ein Gasturbinenkraftwerk ein wesentlich höheres Lastgefälle aufweist als ein Kraftwerk, das Kohle als Primärenergie verwendet.

Ich kann jedoch keine Beschreibung finden, welche Anlagenteile am meisten zum Lastgefälle beitragen. Ich kann mir vorstellen, dass ein gasbetriebenes Kraftwerk seine Leistung schneller ändern kann, weil es keine Mühle wie in einem Kohlekraftwerk gibt, aber woher kommt das Gefälle genau?

Genauer gesagt: Was macht das Lastgefälle von aus?

  • ein Gasturbinenkraftwerk,
  • ein Braunkohlekraftwerk
  • ein Steinkohlekraftwerk
  • ein Atomkraftwerk?

Und warum gibt es einen Unterschied zwischen Braunkohle- und Steinkohlekraftwerken?

Ich würde mich sehr freuen, die Details nachzulesen, wenn man ein Buch nennen könnte. Ich habe mehrere Bücher gelesen, die beschreiben, wie diese Pflanzen funktionieren, aber nicht erwähnen, was ihren Belastungsgradienten erzeugt oder begrenzt.

Antworten:


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In einer Gasturbinenanlage werden grundsätzlich Strahltriebwerke verwendet, die für die Wellenleistung optimiert sind, anstatt die Generatoren durch Abgasdruck anzutreiben. Diese können schnell gesteuert werden, da wenig Energie gespeichert ist. Sie reduzieren den Kraftstoffdurchsatz und die Turbine muss innerhalb weniger Sekunden ziemlich schnell langsamer werden, wobei es einige zehn Sekunden dauert, bis der neue Beharrungszustand erreicht ist. Die Brennkammer ist klein, und die in ihren Wänden und den Turbinenschaufeln gespeicherte Wärme ist im Vergleich zur durch die Vorrichtung fließenden Gesamtleistung gering.

In einer großen Kohle- oder Ölanlage läuft ein großer Kessel mit Wasser- / Dampfleitungen. Diese Dinge brauchen einige Zeit zum Aufheizen und Abkühlen. Dann gibt es auch eine Verzögerung von weniger Wärme in den Kessel, bevor weniger Dampf zur Turbine gelangt. Drücke und Volumenströme müssen ebenfalls so eingestellt werden, dass der Phasenwechsel von Flüssigkeit zu Gas weiterhin im richtigen Bereich der Rohre im Kessel stattfindet. Das einfache plötzliche Absperren des Brennstoffs zum Kessel kann möglicherweise Schäden verursachen. All dies benötigt mehr Zeit als ein Düsentriebwerk, um aufgrund einer Änderung seines Kraftstoffstroms zu verlangsamen oder zu beschleunigen.


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Vielen Dank für die Erklärung! Jetzt weiß ich worauf ich achten muss. Ich verstehe immer noch nicht die Unterschiede zwischen den beiden Kohletypen: Warum haben Steinkohlekraftwerke ein höheres Gefälle als Braunkohlekraftwerke? Ist die höhere Energiedichte von Steinkohle gegenüber Braunkohle die Ursache?
Technaton

Ich bin mir über die Unterscheidung zwischen Steinkohle und Braunkohle nicht sicher , also weiß ich es nicht. Das eine Kohlekraftwerk (jetzt außer Betrieb genommen), in dem ich die Verarbeitung der Kohle zu einem feinen Pulver sah, das zusammen mit Luft in den Kessel eingespritzt wurde, eine Art Gas / Brennstoff-Gemisch. Wenn Steinkohle bedeutet, dass die Kohlestücke direkt verbrannt werden, wird das Feuer offensichtlich noch eine beträchtliche Zeit dauern, nachdem Sie aufgehört haben, Kohle hinzuzufügen.
Olin Lathrop

Durch Ihren Kommentar habe ich gerade herausgefunden, dass "Steinkohle" eine falsche Übersetzung aus dem Deutschen ist. Bituminöse Kohle ist der richtige Ausdruck (ich bearbeite meine ursprüngliche Frage entsprechend). "Braunkohle" wird auch Braunkohle genannt. Entschuldigung für die Verwirrung. Ich kann sehen, warum ein Kraftwerk mit Steinkohle schnell eine höhere Leistung erbringen kann (eine Tonne Steinkohle hat einfach mehr Watt), aber warum kann es auch schneller seine Leistung senken ? Oder ist es nur der niedrigere der beiden Gradientenwerte, der für den Gesamtlastgradienten verwendet wird?
Technaton
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