Wie funktioniert ein Biomassekraftwerk?
Hallo, könnt ihr mir das vielleicht an dieser Grafik erläutern das wäre sehr nett und würde mir um einiges die Arbeit erleichtern. Ich muss demnächst in Physik ein Referat darüber halten und würde gern diesen Prozess erklären aber leider versteh ich das nicht ganz... bitte Hilfe
3 Antworten
Kraft-Wärme-Koppelung
Kraft=Kraft treibt den Generator an
Wärme (Wärmeenergie)=heizen der Wohnungen
Koppelung= gleichzeitig einen Generator antreiben und Wohnungen heizen.
Die Wärme (Abwärme,Verluste der Anlage) kann man auch falls möglich als Prozesswärme an die Indutrie abgeben (Chemieanlage oder sonst wo)
So eine Anlage nennt sich Kraft-Wärme-Koppelung
Das ist ein normales Kraftwerk,was mit "Biomasse" (Material) beheizt wird.
An statt Kohle als Brennstoff,setzt man Holz ein.
1) An der Bennstoffstelle wird zuerst das Wasser verdampft.Diesen Dampf nennt man Nassdampf.
2) Dann wir dieser Nassdampf noch weiter erhitzt und diesen Dampf nennt man dann
Überhitzter Dampf,der dann über den Kessel der Dampfturbine zugeführt wird.
3) Der überhitzte Dampf wird dann an der Dampfturbine entspannt
Der Turbine wird dadurch Energie zugeführt,die zu ca. 40-45% in elektrische Energie umgewandelt wird.
4) 55-60 % der zugeführten Energie müssen dann am Wärmetauscher an die Umwelt abgegeben werden,damit das Wasser wieder den Ausgangszustand vor der Feuerstelle wieder erreicht.
Bei dieser Anlage gibt man die Verlustenergie (Abwärme) über den Wärmetauscher an die heizung der Häuser ab,was man aber nur im Winter machen kann,weil man ja im Sommer keine Heizung braucht.
5) Vor dem Kessel ,befindet sich eine Kesselspeisewasserpumpe,die das Wasser vom Wärmetauscher (nach der Turbine) wieder in den Kessel drückt.
Hinweis: Der Druck vor der Turbine ist ca. 10 bar und nach der Turbine ca. 0,5 bar
10 bar ist der Systemdruck vor der Turbine
Nun beginnt der ganze Prozess wieder von neuem.
Hinweis: Den maximalen Wirkungsgrad n=Eab/Ezu oder n=Eab/Ezu*100% erreicht man bei GuD-Anlagen (Gas und Dampfturbinenanlage)
Eab=Umgewandelte Energie hier elektrische Energie Eel
Ezu=zugeführte Energie hier der Brennstoff
Befeuert wird mit Gas,was die Gasturbine antreibt und die Gasturbine treibt dann den Generator an.
Die Abwärme (Verluste) an der Gasturbine benutzt man um Wasser zu erwärmen,was dann eine nachgeschaltete Dampfturbine antreibt,wie bei dieser Anlage hier
Hinweis:So eine Anlage ist natürlich reine Energieverschwendung,weil bis zu 60 % der Energie ,die im Holz steckt im Sommer an die Umwelt abgegeben wird.
Effektiv genutzt werden dann nur 40-45% der zugeführten Energie.
Wirkungsgrad eine GuD-Anlage bis zu n=0,55 oder n=0,55*100%=55 %
siehe Internetseite Siemens
sieh Physik-Formelbuch,was man privat in dem Buchladen bekommt.
Heizwert (Energiegehalt) von Brennstoffen
1) trockenes Holz hu=15000 KJ/kg (Kilojoule pro kg)
2) frisches Holz hu=8000 KJ/kg
3)Koks hu=29000 KJ/kg
4) Rohbraunkohle hu=8400-14700 KJ/kg
5) Steinkohle hu=29300 KJ/kg
6) Benzin hu=42000 KJ/kg
7) Heizöl hu=41000 kJ/kg
usw.
hu=unterer Heizwert ohne die Energie im heissen Abgas
ho=oberer heizwert
ho=hu+Energie im Abgas ,dabei wird das Abgas auf den Normzustand gebracht
Normzustand: t=0° und Druck p=101,325 kPa (Kilopascal)
Hier eine Skizze für einen einfachen Kreisprozess für eine einfache Dampfturbinenanlage
Kannst du dir herunterladen und dann mit einem Bildprogramm vergrössern.
T=Temperatur in Kelvin
S=Entropie
Die Flächen im T-S-Diagramm -unter der Kurve T(s)=..)-sind die zugefühten oder abgegebenen Wärmemengen (Wärmeenergie)
