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Titel:

Wie funktioniert ein Steinkohlekraftwerk


  Note: -   Klasse: 7









Arbeit: Steinkohlekraftwerk

Steinkohle ist einer unser wichtigen Energieträger. Sie stammt aus deutschen Zechen und aus preisgünstigen Importen. Nach der Anlieferung - in der Regel per Bahn - wird diese zur Bevorratung auf Außenhalden gelagert und gelangt über Bekohlungsbänder (1) in den Kohlenbunker des Dampferzeugers (5). Damit die verfeuerte Kohle im Kessel den bestmöglichen Wirkungsgrad erzielt, lassen wir sie von Kohlenmühlen (6) zu Staub zermahlen. Dann blasen wir mit heißer Luft den Kohlenstaub in die Brennkammer des Dampferzeugers (8). Die für die Feuerung nötige Luft wird den Brennern über Frischluftgebläse zugeführt.(7).
Auf diese Weise erzeugen wir heiße Rauchgase. Sie bringen Wasser zum Sieden, das im Dampferzeuger durch Rohrleitungen fließt: das sogenannte Kesselspeisewasser. Den entstehenden Dampf (9) erhitzen wir weiter bis auf 545°C und leiten ihn dann mit hohem Druck auf die Schaufeln einer mehrstufigen Turbine (10,11,12). Sie ist mit einem Generator (13) gekoppelt, der die mechanische Energie in elektrische Energie umwandelt - ganz ähnlich wie bei einem Dynamo. Den produzierten Strom speisen wir über einen Transformator (14) direkt in das Stromversorgungsnetz (29) ein.

Beim Durchströmen der Turbine entspannt sich der Dampf - Druck und Temperatur nehmen ab. Im sogenannten Kondensator (15) verwandelt sich der entspannte Dampf schließlich in Wasser zurück. Dieses Wasser pumpen wir wieder in den Dampferzeuger, wo es sich erhitzt und erneut verdampft. Ein geschlossener Kreislauf entsteht.

Überall da, wo für die Energiegewinnung fossile Primärenergieträger wie Steinkohle zum Einsatz kommen, entstehen Substanzen, die in hoher Konzentration als Luftschadstoffe gelten. Dazu gehören in erster Linie Stickoxide, Schwefeldioxid, Kohlendioxid und Staub. Um diese Emissionen auf ein absolutes Mindestmaß zu reduzieren, betreiben wir einen hohen technischen Aufwand. In drei Stufen wird das Rauchgas gereinigt.

Das Rauchgas wird in der ersten Reinigungsstufe (20) entstickt. Katalysatoren verwandeln die Stickoxide unter Zugabe von Ammoniak (2) in umweltneutrales Wasser und Stickstoff. Stickstoff ist als natürlicher Bestandteil in der Luft und in der Kohle enthalten. Erst bei der Verbrennung verbindet er sich mit dem Luftsauerstoff zu Stickoxiden.

Zweite Station der Reinigung ist ein elektrischer Filter (21). Damit er wirkt, laden wir den Staub im Rauch zunächst negativ auf. Strömt er jetzt durch ein elektrisches Feld, lagert er sich an positiv geladenen Niederschlagselektroden ab. Durch Vibration lösen sich die Partikel und fallen in einen Ascheabzug (27).

Bevor das Rauchgas am Ende ins Freie gelangt, schicken wir es durch die dritte Station, den Waschturm (22) der modernen Rauchgas-Entschwefelungsanlage. Hier reagiert das enthaltene Schwefeldioxid mit einem flüssigen Kalkstein-Mehl-Gemisch und Sauerstoff chemisch zu Gips.

Bleibt die Frage, was mit den Reststoffen aus der Rauchgasreinigung passiert? Die Grobasche (19) kann beispielsweise im Straßenbau eingesetzt werden, die Flugasche aus dem Elektrofilter (27) findet als Zuschlagsstoff für Beton Verwendung. Der anfallende Gips (28) wird getrocknet. Anschließend nutzt ihn die Bauindustrie (29).

Für den Betrieb des Kondensators wird eine große Menge Kühlwasser benötigt, welches Flüssen, Kanälen oder dem Meer entnommen und gereinigt wird (23). Nach der Erwärmung im Kondensator wird das Kühlwasser im Kühlturm (25) verrieselt, so dass es seine Wärme an die Luft abgeben kann. Anschließend kann es wieder eingeleitet werden, ohne eine unzulässige Erwärmung des Gewässers zu erzeugen.








Quelle: http://www.eon-kraftwerke.com




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