Dampfkraftwerk

Ein Dampfkraftwerk zählt zu den thermischen Kraftwerken. Durch die Verbrennung von fossilen oder regenerativen Brennstoffen, Kernspaltung oder Sonnenenergie wird Wärme erzeugt. Mithilfe dieser Wärme wird anschließend Wasser verdampft. Der Wasserdampf treibt eine Turbine an, mit der mittels eines Generators elektrischer Strom erzeugt wird.

Der Kreisprozess eines Dampfkraftwerkes basiert auf dem Clausius-Rankine-Prozess. Dieser besteht im Allgemeinen aus einer Speisewasserpumpe, einem Verdampfer, einer Turbine und einem Kondensator. Im einfachsten Fall wird durch die Speisewasserpumpe zunächst der Druck des Wassers erhöht. Anschließend wird das Wasser im Dampferzeuger erhitzt und verdampft. Durch die Entspannung des Wasserdampfes in der Turbine wird die Energie auf die Turbine übertragen. Zuletzt wird das kondensierte Wasser erneut durch die Speisewasserpumpe dem Verdampfer zugeführt. Zur Erhöhung des Wirkungsgrades dieses Prozesses kann ein Überhitzer für den Frischdampf, ein Zwischenüberhitzer oder eine regenerative Speisewasservorwärmung eingebunden werden.

Neben dem beschriebenen Kreislauf zur Energiegewinnung hat ein Dampfkraftwerk darüber hinaus einen Kühlwasserkreislauf. Die Rauchgase der Verbrennung werden in der nachgeschalteten Rauchgasreinigung von Schadstoffen wie Stickoxiden, Schwefelverbindungen und Stäuben gereinigt. Anschließend wird der Rauchgasstrom über den Kamin emittiert.

Ein Dampfkraftwerk hat je nach verwendetem Energieträger einen Netto-Wirkungsgrad von bis zu 46 Prozent. Der Dampfkraftprozess kann jedoch zur Steigerung des Gesamtwirkungsgrades hinter ein Gasturbinenkraftwerk geschaltet werden, um dessen Abhitze zu nutzen. Ein solches Gas- und Dampf-Kombikraftwerk erzielt einen Netto-Wirkungsgrad von ca. 60 Prozent. Solar betriebene Dampfkraftwerke werden als solarthermische Kraftwerke bezeichnet.

Abbildung 1 stellt den schematischen Aufbau eines Dampfkraftwerkes dar.

Englische Übersetzung(en):

steam power plant