Übungsaufgaben zur Vorlesung 'Kohlekraftwerkstechnik ...

Dampfkraftprozess
Übungsaufgaben zur Vorlesung ‘Kohlekraftwerkstechnik’
1. Welche Maßnahmen verbessern den thermischen Wirkungsgrad von
Dampfkraftwerken?
2. Wodurch ist die Frischdampftemperatur begrenzt?
3. Welche thermodynamischen Randbedingungen legen den optimalen Druck bei der
Zwischenüberhitzung fest?
4. Woraus ergibt sich der optimale Frischdampfdruck?
Verbrennung
5. Warum wird die Verbrennungsluft vorgewärmt?
6. Was unterscheidet Braunkohle von Steinkohle?
7. Was unterscheidet den Heizwert vom Brennwert eines Brennstoffs?
8. Warum kann im allgemeinen nur der Heizwert des Brennstoffs zur Stromerzeugung
verwendet werden?
9. Mit welchem Luftüberschuss werden die unterschiedlichen Feuerungen für die
Brennstoffe Braunkohle und Steinkohle betrieben? Warum?
10. Wie berechnet man die für die Verbrennung erforderliche Luftmenge?
11. Wie berechnet man den Rauchgasmassenstrom und die
Rauchgaszusammensetzung?
12. Was ist eine adiabate Flammentemperatur und wie wird sie berechnet?
13. Welche Prozesse laufen bei der Verbrennung eines Kohleteilchens ab?
14. Warum zündet trockene Braunkohle bei tieferen Temperaturen als Steinkohle?
15. Zünden kleine Kohlepartikel schneller als große?
16. Zünden kleine Kohlepartikel bei tieferen Temperaturen als große?
17. Wie kann Braunkohle vor der Verbrennung getrocknet werden?
18. Wie werden Kohlepartikel im Strahlbrenner auf Zündtemperatur gebracht?
19. Welche Vorteile haben Tangentialfeuerungen?
20. Welche Vorteile hat eine Schmelzkammerfeuerung und bei welchen Brennstoffen
kann man sie anwenden?
21. Wie entstehen Stickoxide bei der Verbrennung?
22. Wie werden Stickoxide schon während der Verbrennung minimiert?
23. Wie wird der Wärmeübergang der Flamme an die Verdampferwände berechnet?
24. Welche Vorteile und welche Nachteile hat eine Wirbelschichtfeuerung gegenüber der
Kohlestaubfeuerung?
25. Warum sind die Kohlpartikel bei einer Wirbelschichtfeuerung größer als bei einer
Kohlestaubfeuerung?
26. Wozu wird zusätzliches Inertmaterial in der Wirbelschicht benötigt?
Dampferzeuger
27. Warum verwenden moderne Kohlekraftwerke keine Trommelkessel mehr?
28. Welche konstruktiven Bauformen von Verdampferwänden kennen Sie?
29. Wie berechnet man die Anzahl benötigter Verdampferrohre im Kessel?
30. Wie berechnet man die Steigung geneigter Verdampferrohre?
31. Wie wird ein Überhitzen der Verdampferrohre bei Teillast vermieden?
32. Wozu braucht ein Zwangsdurchlauf-Dampferzeuger ein Anfahrsystem?
33. Welche Strömungsphänomene treten beim Sieden in Verdampferrohren auf?
34. Was ist der Grund für eine Siedekrise im Verdampferrohr und was passiert dann?
35. Was unterscheidet ein ‚Departure from Nucleate Boiling’ vom ‚Dryout’?
36. Wie kann eine Versagen der Verdampferrohre bei der Siedekrise vermieden werden?
37. Wie wird der Druckverlust in den Verdampferrohren berechnet?
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38. Wie ändern sich die Stoffeigenschaften von überkritischem Wasser bei Überschreiten
der pseudo-kritischen Linie?
39. Gibt es auch eine Siedekrise bei überkritischen Wasser?
40. Welche Rauchgastemperatur wird am Eintritt des Überhitzers angestrebt und warum?
41. Wie wird der Wärmeübergang an die Überhitzerrohre berechnet?
42. Welche Vor- und Nachteile haben zweizügige Dampferzeuger gegenüber
einzügigen?
43. Was ist ein Economizer?
Dampfturbine
44. Wie ändert sich der Entrittsdruck der Dampfturbine mit dem Dampfmassenstrom?
45. Warum ist ein Mindestdruck im Verdampfer bei Teillast erforderlich?
46. Wie wird dieser Mindestdruck erreicht?
47. Wie wird ein Dampfkraftwerk angefahren?
48. Warum kann eine warme Dampfturbine schneller angefahren werden als eine kalte?
49. Was ist zu tun, wenn die Dampfturbine z.B. wegen überhöhter Schwingungen
plötzlich abgestellt werden muss?
Kondensator
50. Welche Aufgaben muss ein Kondensator erfüllen?
51. Wie berechnet man die notwendige Anzahl von Kondensatorrohren?
Rauchgasreinigung
52. Wie werden Stickoxide aus dem Rauchgas entfernt?
53. Wie berechnet man die dazu notwendige Menge an Ammoniak?
54. Warum ist die DENOX-Anlage vor dem Luvo angeordnet und nicht dahinter?
55. Wie berechnet man den SO2-Massenstrom im Rauchgas?
56. Wie viel Kalkstein wird benötigt, um eine vorgegebene Menge SO2 im Rauchgas zu
entfernen?
57. Wie viel Gips entsteht bei dieser Entschwefelung?
58. Wie funktioniert ein Elektrofilter?
59. Wie wird die notwendige Kollektorfläche eines Elektrofilters zur Erreichung eines
erwünschten Abscheidegrads berechnet?
60. Welche weiteren Filter für Flugasche sind Ihnen bekannt? Welcher Vor- und
Nachteile haben diese gegenüber Elektrofiltern?
Kohlevergasung und CO2-arme Kraftwerke
61. Warum erreicht ein Kohlevergasungskraftwerk höhere Wirkungsgrade als ein Kohle-
Dampfkraftwerk?
62. Wie berechnet man die erforderliche Sauerstoffmenge für den Vergaser?
63. Welchen Vorteil hat die Vergasung mit Sauerstoff gegenüber der Vergasung mit Luft?
64. Was ist ein Kaltgaswirkungsgrad eines Vergasers?
65. Welche konstruktiven Maßnahmen verbessern den Kaltgaswirkungsgrad?
66. Wie werden die Wände von Flugstromvergasern gekühlt?
67. Wie wird das Kohlegas entschwefelt?
68. Warum ist eine Entstickung des Kohlegases wie beim Dampfkraftwerk beim
Kohlevergasungskraftwerk nicht erforderlich?
69. Warum muss das Kohlegas vor der Verbrennung in der Gasturbine verdünnt werden?
Womit kann man das Kohlegas verdünnen?
70. Was versteht man unter einer integrierten Vergasung?
71. Welche Verfahren zur CO2-Abscheidung werden z.Zt. erprobt?
72. Welche Wirkungsgradeinbußen sind mit der CO2-Abscheidung verbunden?
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73. Wie kann CO2 gespeichert werden?
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