2019-12-01  –  2023-02-28

135.998,00 EUR

Technische Universität Darmstadt - Fachbereich Maschinenbau - Institut für Fluidsystemtechnik, Darmstadt, Hessen

03EE5036B

Fortgeschrittene Kraftwerkssysteme - Kraftwerke mit Null Emissionen [EA1325]

01198098/1  –  FlexPowerPlantPumps II - Entwicklung von Grundlagen für instationär betriebene Pumpensysteme in flexiblen Kraftwerken II

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE5)

Energie

Ziel der Entwicklung stark instationär betriebener Pumpensysteme für flexible Kraftwerke ist es, Anforderungen an Dampfkraftwerks-Kreislaufsysteme (v.a. an Komponenten in Wasser-Dampf-Kreislauf und Kühlkreislauf, aber auch in vor- und nachgeschalteten Prozesskreisläufen) hinsichtlich der Erhöhung ihrer Flexibilität bei gleichzeitiger Steigerung des Teillastwirkungsgrades und unter Beibehalt ihrer Lebensdauer abzuleiten. Diese Anforderungen sind durch die Entwicklung hochflexibel betreibbarer Pumpensysteme umzusetzen. Diese Pumpensysteme werden v.a. in flexiblen kohlegefeuerten Dampfkraftwerken benötigt. Aber auch in den für den flexiblen Kraftwerkspark benötigten GuD-Kraftwerken und solar betriebenen Dampfkraftwerken werden flexiblere Pumpensysteme für die Erweiterung des Betriebsbereichs, höherer Lastgradienten und höherer Wirkungsgradanforderungen im Teillastbereich benötigt. Dazu müssen Entwicklungsschritte durchgeführt werden, um die Verfügbarkeit der benötigten instationär zu betreibenden Pumpensysteme zu gewährleisten. Dies gilt in fossilen und solaren Dampfkraftwerken für Wasser-Dampf-Kreislauf, Kühlwasserkreislauf, und für vor- und nachgeschaltete Prozesskreisläufe (Salzschmelze-Kreislauf im Solarturmkraftwerk, Entschwefelungskreislauf im kohlegefeuerten Dampfkraftwerk, CO2-Abscheide/ Transport/Einspeicher-Prozess im CCS-Kraftwerk, Schmieröl- und Hydrauliköl-Kreisläufe), die ebenfalls teillastflexibel betrieben werden müssen. Dazu sind alle Komponenten dieser Systeme, v.a. die Pumpen und ihre elektrischen Antriebe, aber auch die Pumpen-Überwachungs- und Regelungssysteme, gemäß den definierten Vorgaben der kraftwerksspezifischen Prozesse zu entwickeln. Nur so sind die Anforderungen flexibler Kraftwerke an ihre Pumpensysteme bzgl. Teillast-Flexibilität (v.a. niedrigerer Teillast-Betriebsbereich und höhere Lastwechsel-Geschwindigkeit) sowie bzgl. höherer Teillastwirkungsgrade bei möglichst hoher Lebensdauer zu erfüllen.