Energieanlagenbau at Fachhochschule Münster

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Regenerative Energie - Kraftwerke

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Verwendung von Gasturbinen


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Nuklearenergie - Kraftwerke

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Gasförmige Brennstoffe

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Feste/ Pastöse Brennstoffe

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Joule-Prozess (Gasturbinenprozesse)

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Kombiprozesse (Gas- und Dampfkraft-Prozesse)

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Motorische Prozesse

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Wie entstehen fossile Brennstoffe?

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Einteilung von Kraftwerken
Nach Art des Kreisprozesses

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Clausius-Rankine-Prozess (Dampfkraftprozesse)

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Funktionsweise Elektroabscheider


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Energieanlagenbau

Regenerative Energie - Kraftwerke

  • Wasserkraftwerke
    • Laufwasser-Kraftwerke (Fluss-Kraftwerke)
    • Speicher-Kraftwerke (unterhalb von Talsperren)
    • Pumpspeicher-Kraftwerke
    • Gezeiten-Kraftwerke
  • Windkraftwerke
  • Solarkraftwerke
  • Geothermische Kraftwerke

Energieanlagenbau

Verwendung von Gasturbinen


  • Stromerzeugung
  •  Kraft-Wärme-Kopplung
  • Antriebseinheit für Fahrzeuge und Flugzeuge
  • Antriebseinheit für Generatoren, Verdichter und Pumpen

Energieanlagenbau

Nuklearenergie - Kraftwerke

Kernkraftwerke
• Druckwasserreaktoren (DWR)
• Siedewasserreaktoren (SWR)
• Brutreaktoren (SBR)
• Hochtemperaturreaktoren (THTR)

Energieanlagenbau

Gasförmige Brennstoffe

• Erdgas
• Biogas
• Gichtgas (Hochofengas)
• Konverterabgas
• Koksofengas
• Raffineriegas
• deponiegas

Energieanlagenbau

Feste/ Pastöse Brennstoffe

  • Kohlen
    • Steinkohle
    • Braunkohle
  • Abfälle
    • Siedlungsabfall (Hausmüll)
    • Sonderabfälle
    • Produktionsrückstände
    • Klärschlamm
    • Tiermehl

Energieanlagenbau

Joule-Prozess (Gasturbinenprozesse)

  • offene Prozesse
    • einfacher Prozess
    • mit regenerativer Luftvorwärmung (LuVo)
    • mit mehrstufiger Verdichtung, Zwischenkühlung und
      Zwischenüberhitzung
  • geschlossene Prozesse

Energieanlagenbau

Kombiprozesse (Gas- und Dampfkraft-Prozesse)

  • Abhitzeverwertung
    • ohne Zusatzfeuerung
    • mit geringer Zusatzfeuerung
    • mit maximaler Zusatzfeuerung
  • Eindruckprozesse
  • Mehrdruckprozesse

Energieanlagenbau

Motorische Prozesse

  • Diesel-Prozess
  • Otto-Prozess
  • Stirling-Prozess

Energieanlagenbau

Wie entstehen fossile Brennstoffe?

  • entstand aus abgestorbenen Kleinstlebewesen (mehrheitlich einzelligen Algen), die auf dem Meeresgrund in sauerstofffreiem Wasser als an organischen Verbindungen angereicherter Schlamm abgelagert wurden. Weil die Umwelt in geologischen Zeiträumen teils drastischen Änderungen unterworfen ist, stoppte irgendwann die Sedimentation der Algenschlämme und diese wurden von anderen Sedimenten überlagert.

Der Auflastdruck der überlagernden Sedimentschichten sorgte für eine Kompaktion des Schlammes zu einem feinkörnigen Sedimentgestein. Durch kontinuierliche Absenkung der regionalen Erdkruste – diese ermöglichte erst die Ablagerung weiterer Schichten auf dem Schlamm – gelangte das organikreiche Gestein in zunehmend tiefere Krustenbereiche. Dort herrschten infolge des geothermischen Gradienten erhöhte Temperaturen. Unter diesen Bedingungen wurden die festen organischen Verbindungen im Gestein allmählich in flüssige und gasförmige Kohlenwasserstoffe umgewandelt. Da diese Kohlenwasserstoffe relativ mobil sind und zudem eine geringere Dichtehaben als das sie umgebende Gestein, wanderten sie in durchlässigem Gestein in Richtung Erdoberfläche. Dort, wo undurchlässige Gesteinsschichten den Aufstieg wirksam behinderten, sammelten sie sich im durchlässigen Gestein an und bildeten Lagerstätten, wobei sich die gasförmigen Kohlenwasserstoffe (hauptsächlich Methan) in der Regel als Erdgas über dem flüssigen Erdöl anreicherten.

Energieanlagenbau

Einteilung von Kraftwerken
Nach Art des Kreisprozesses

  • Carnot-Prozess (Vergleichsprozess für alle Prozesse)
  • Clausius-Rankine-Prozess (Dampfkraftprozesse)
  • Joule-Prozess (Gasturbinenprozesse)
  • Kombiprozesse (Gas- und Dampfkraft-Prozesse)
  • Motorische Prozesse

Energieanlagenbau

Clausius-Rankine-Prozess (Dampfkraftprozesse)

  • Nassdampfprozesse (in Kernkraftwerken)
  • Heißdampfprozesse (mit fossilen Brennstoffen befeuerte Kraftwerke)
  • unterkritische Prozesse
  • überkritische Prozesse
  • ohne Zwischenüberhitzung
  • mit Zwischenüberhitzung

Energieanlagenbau

Funktionsweise Elektroabscheider


- Abscheidung von Staubteilchen aus Gasen durch Einwirkung elektrisches Feldes
mit hoher Gleichspannung von 30 bis 100 kV (Durchbruch) zwischen Elektroden.
- Unterscheidung zwischen Niederschlagselektrode (NE) und Sprühelektrode (SE).
- Niederschlagselektrode auf Erdpotential, Sprühelektrode negativ gepolt.
- Erzeugung von freien Ladungsträgern mittels Koronaentladung durch hohe
Feldstärken im Bereich der Sprühelektroden und anschließende Beschleunigung.
- Elektrische Aufladung der vorhandenen Staubteilchen durch Anlagerung der
Ladungsträger und gleichzeitig Bewegung in deren Wanderrichtung.

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