{"id":43580,"date":"2019-10-12T17:16:21","date_gmt":"2019-10-12T16:16:21","guid":{"rendered":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/was-ist-das-funktionsprinzip-eines-turbogenerators-definition\/"},"modified":"2020-03-06T08:16:42","modified_gmt":"2020-03-06T07:16:42","slug":"was-ist-das-funktionsprinzip-eines-turbogenerators-definition","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-das-funktionsprinzip-eines-turbogenerators-definition\/","title":{"rendered":"Was ist das Funktionsprinzip eines Turbogenerators &#8211; Definition"},"content":{"rendered":"<div class=\"su-quote su-quote-style-default\">\n<div class=\"su-quote-inner su-clearfix\">Die meisten Kernkraftwerke betreiben einen einwelligen Turbinengenerator, der aus einer mehrstufigen HD-Turbine und drei parallelen mehrstufigen ND-Turbinen, einem Hauptgenerator und einem Erreger besteht. W\u00e4rmetechnik<\/div>\n<\/div>\n<div><\/div>\n<div><\/div>\n<div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-50 lgc-tablet-grid-50 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2><span>Funktionsprinzip des Turbinengenerators &#8211; Stromerzeugung<\/span><\/h2>\n<p>Die meisten\u00a0<strong>Kernkraftwerke<\/strong>\u00a0betreiben einen\u00a0<strong>einwelligen Turbinengenerator<\/strong>\u00a0, der aus einer\u00a0<strong>mehrstufigen Hochdruckturbine<\/strong>\u00a0und\u00a0<strong>drei parallelen mehrstufigen LP-Turbinen<\/strong>\u00a0, einem Hauptgenerator und einem Erreger besteht. \u00a0Die <strong>HP-Turbine<\/strong>\u00a0ist normalerweise eine Doppelstrom-Impulsturbine (oder ein Reaktionstyp) mit etwa 10 Stufen mit ummantelten Schaufeln und erzeugt etwa 30-40% der Bruttoleistung der Kraftwerkseinheit.\u00a0<strong>LP-Turbinen <\/strong>sind normalerweise Doppelstrom-Reaktionsturbinen mit etwa 5 bis 8 Stufen (mit ummantelten Schaufeln und mit freistehenden Schaufeln der letzten 3 Stufen).\u00a0LP-Turbinen produzieren ungef\u00e4hr 60-70% der Bruttoleistung der Kraftwerkseinheit.\u00a0Jeder Turbinenrotor ist auf zwei Lagern montiert, dh zwischen jedem Turbinenmodul befinden sich Doppellager.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-50 lgc-tablet-grid-50 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-youtube su-responsive-media-yes\"><iframe class=\"lazy-loaded\" src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/SPg7hOxFItI?\" width=\"340\" height=\"200\" frameborder=\"0\" allowfullscreen=\"allowfullscreen\" data-lazy-type=\"iframe\" data-src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/SPg7hOxFItI?\"><\/iframe><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<figure id=\"attachment_17846\" class=\"wp-caption aligncenter\" aria-describedby=\"caption-attachment-17846\"><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Steam-Turbine-scheme-min.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-large wp-image-17846 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Steam-Turbine-scheme-min-1024x529.png\" alt=\"Dampfturbine mit einem typischen PWR von 3000 MWth\" width=\"669\" height=\"346\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Steam-Turbine-scheme-min-1024x529.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-17846\" class=\"wp-caption-text\"><span>Schema einer Dampfturbine mit einem typischen PWR von 3000 MWth.<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2><span>Vom Dampferzeuger zu den Hauptdampfleitungen &#8211; Verdunstung<\/span><\/h2>\n<figure id=\"attachment_407\" class=\"wp-caption alignright\" aria-describedby=\"caption-attachment-407\"><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/STEAM_GENERATOR_NUCLEAR.gif\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-full wp-image-407 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/STEAM_GENERATOR_NUCLEAR.gif\" alt=\"Dampferzeuger - vertikal\" width=\"266\" height=\"357\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/STEAM_GENERATOR_NUCLEAR.gif\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-407\" class=\"wp-caption-text\"><span>Dampferzeuger &#8211; vertikal<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<p><span>Das Leistungsumwandlungssystem eines typischen\u00a0<\/span><a title=\"PWR - Druckwasserreaktor\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/pwr-pressurized-water-reactor\/\"><span>PWR<\/span><\/a><span>\u00a0\u00a0beginnt in den\u00a0<\/span><a title=\"Dampfgenerator\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/steam-generator\/\"><span>Dampferzeugern<\/span><\/a><span>\u00a0an ihren Mantelseiten.\u00a0Dampferzeuger sind\u00a0<\/span><strong><span>W\u00e4rmetauscher<\/span><\/strong><span>\u00a0, mit denen\u00a0<\/span><strong><span>Speisewasser<\/span><\/strong><span>\u00a0aus W\u00e4rme, die in einem\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.reactor-physics.com\/what-is-reactor-core-definition\/\"><span>Kern<\/span><\/a><span>\u00a0eines\u00a0<a href=\"https:\/\/www.reactor-physics.com\/what-is-reactor-core-definition\/\">Kernreaktors erzeugt<\/a>\u00a0wird,\u00a0<strong>in Dampf umgewandelt wird<\/strong>\u00a0.\u00a0Das Speisewasser (Sekund\u00e4rkreislauf) wird von\u00a0<\/span><strong><span>~ 230 \u00b0 C 500 \u00b0 F<\/span><\/strong><span>\u00a0(durch Regeneratoren vorgew\u00e4rmtes Fluid) auf den Siedepunkt dieses Fluids\u00a0<\/span><strong><span>(280 \u00b0 C; 536 \u00b0 F; 6,5 MPa) erhitzt<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Die W\u00e4rme wird durch die W\u00e4nde dieser Rohre auf das Sekund\u00e4rk\u00fchlmittel mit niedrigerem Druck auf der Sekund\u00e4rseite des W\u00e4rmetauschers \u00fcbertragen, wo das K\u00fchlmittel zu Druckdampf verdampft\u00a0<\/span><strong><span>(\u00a0<\/span><\/strong><a href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-steam-eigenschaften-von-steam-definition\/\"><strong><span>Sattdampf<\/span><\/strong><\/a><strong><span>\u00a0280 \u00b0 C; 6,5 MPa).<\/span><\/strong><span>.\u00a0Der ges\u00e4ttigte Dampf verl\u00e4sst den Dampferzeuger durch einen Dampfauslass und gelangt zu den\u00a0<\/span><strong><span>Hauptdampfleitungen<\/span><\/strong><span>\u00a0und weiter zur\u00a0<\/span><strong><span>Dampfturbine<\/span><\/strong><span>\u00a0.<\/span><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/From-Steam-Generator-to-Main-Steam-Lines-min.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"alignright size-medium wp-image-17845 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/From-Steam-Generator-to-Main-Steam-Lines-min-241x300.png\" alt=\"Dampferzeuger zu den Hauptdampfleitungen\" width=\"241\" height=\"300\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/From-Steam-Generator-to-Main-Steam-Lines-min-241x300.png\" \/><\/a><span>Diese Hauptdampfleitungen sind in der N\u00e4he der Turbine miteinander verbunden (z. B. \u00fcber ein Dampferzeugerrohr), um sicherzustellen, dass die Druckdifferenz zwischen den Dampferzeugern den spezifischen Wert nicht \u00fcberschreitet, wodurch das Systemgleichgewicht aufrechterhalten und eine gleichm\u00e4\u00dfige W\u00e4rmeabfuhr aus dem Reaktork\u00fchlmittelsystem sichergestellt wird ( RCS).\u00a0Der Dampf str\u00f6mt durch die\u00a0aus Sicherheitsgr\u00fcnden sehr wichtigen\u00a0<\/span><strong><span>Hauptdampfleitungs-Absperrventile<\/span><\/strong><span>\u00a0(MSIV) zur Hochdruckturbine.\u00a0Direkt am Einlass der Dampfturbine befinden sich\u00a0<\/span><strong><span>Drosselklappen<\/span><\/strong><span>\u00a0und\u00a0<\/span><strong><span>Regelventile<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Die Turbinensteuerung wird durch Variieren dieser Turbinenventil\u00f6ffnungen erreicht.\u00a0Im Falle einer\u00a0<\/span><strong><span>Turbinenausl\u00f6sung<\/span><\/strong><span>muss die Dampfzufuhr sehr schnell, normalerweise im Bruchteil einer Sekunde, getrennt werden, damit die Absperrventile schnell und zuverl\u00e4ssig arbeiten m\u00fcssen.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-divider su-divider-style-dotted\"><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<h2><span>Vom Turbinenventil zum Kondensator &#8211; Expansion<\/span><\/h2>\n<figure id=\"attachment_17781\" class=\"wp-caption alignright\" aria-describedby=\"caption-attachment-17781\"><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Rankine-Cycle-Ts-diagram.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-17781 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Rankine-Cycle-Ts-diagram-300x276.png\" alt=\"Rankine-Zyklus - Ts-Diagramm\" width=\"300\" height=\"276\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Rankine-Cycle-Ts-diagram-300x276.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-17781\" class=\"wp-caption-text\"><span>Rankine-Zyklus &#8211; Ts-Diagramm<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<p><span>Typischerweise\u00a0betreiben die\u00a0meisten\u00a0<\/span><strong><span>Kernkraftwerke\u00a0<\/span><\/strong><strong><span>mehrstufige Kondensationsdampfturbinen<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0In diesen Turbinen erh\u00e4lt die Hochdruckstufe\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-steam-eigenschaften-von-steam-definition\/\"><span>Dampf<\/span><\/a><span>\u00a0(dieser Dampf ist nahezu ges\u00e4ttigter Dampf &#8211; x = 0,995 &#8211; Punkt C in der Abbildung;\u00a0<\/span><strong><span>6 MPa<\/span><\/strong><span>\u00a0; 275,6 \u00b0 C) von einem Dampferzeuger und gibt ihn an den Feuchtigkeitsabscheider-Nacherhitzer (MSR &#8211; ab). Punkt D).\u00a0Der Dampf muss erneut erw\u00e4rmt werden, um Sch\u00e4den zu vermeiden, die durch Dampf von\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/materials-nuclear-engineering\/properties-steam-what-is-steam\/vapor-quality-dryness-fraction\/\">geringer Qualit\u00e4t<\/a>\u00a0an den Schaufeln der Dampfturbine verursacht werden k\u00f6nnten<\/span><span>.\u00a0Ein hoher Gehalt an Wassertropfen kann das schnelle Auftreffen und die Erosion der Schaufeln verursachen, die auftreten, wenn kondensiertes Wasser auf die Schaufeln gestrahlt wird.\u00a0Um dies zu verhindern, sind Kondensatabl\u00e4ufe in der zur Turbine f\u00fchrenden Dampfleitung installiert.\u00a0Der feuchtigkeitsfreie Dampf wird durch Absaugdampf aus der Hochdruckstufe der Turbine und durch Dampf direkt aus den Hauptdampfleitungen \u00fcberhitzt.<\/span><\/p>\n<figure id=\"attachment_17852\" class=\"wp-caption alignright\" aria-describedby=\"caption-attachment-17852\"><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Main-Turbine-key-parameters.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-17852 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Main-Turbine-key-parameters-234x300.png\" alt=\"Quelle: TVO - Olkiluoto 3 NPP www.tvo.fi\/uploads\/julkaisut\/tiedostot\/ydinvoimalayks_OL3_ENG.pdf\" width=\"234\" height=\"300\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Main-Turbine-key-parameters-234x300.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-17852\" class=\"wp-caption-text\"><span>Quelle: TVO &#8211; Olkiluoto 3 NPP www.tvo.fi\/uploads\/julkaisut\/tiedostot\/ydinvoimalayks_OL3_ENG.pdf<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<p><span>Der Heizdampf wird in den Rohren kondensiert und in das Speisewassersystem abgelassen.\u00a0Der Nacherhitzer erw\u00e4rmt den Dampf (Punkt D) und dann wird der Dampf zur Niederdruckstufe der Dampfturbine geleitet, wo er sich ausdehnt (Punkt E bis F).\u00a0Der ausgesto\u00dfene Dampf kondensiert dann im Kondensator und hat einen Druck weit unter dem atmosph\u00e4rischen (absoluter Druck von\u00a0<\/span><strong><span>0,008 MPa<\/span><\/strong><span>\u00a0) und befindet sich in einem teilweise kondensierten Zustand (Punkt F), typischerweise von einer Qualit\u00e4t nahe 90%.\u00a0Hochdruck- und Niederdruckstufen der Turbine befinden sich normalerweise auf derselben Welle, um einen gemeinsamen Generator anzutreiben, sie haben jedoch separate Geh\u00e4use.\u00a0Der Hauptgenerator erzeugt elektrischen Strom, der dem Stromnetz zugef\u00fchrt wird.<\/span><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Wet-Steam-Turbine-Expansion-min.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-large wp-image-17844 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Wet-Steam-Turbine-Expansion-min-1024x388.png\" alt=\"Nassdampfturbine - Expansion\" width=\"669\" height=\"253\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Wet-Steam-Turbine-Expansion-min-1024x388.png\" \/><\/a><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2><span>Vom Kondensator zur Kondensatpumpe &#8211; Kondensation<\/span><\/h2>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Condenser-LP-Heaters-Deaerator-min.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"alignright size-medium wp-image-17843 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Condenser-LP-Heaters-Deaerator-min-300x146.png\" alt=\"Kondensator - LP-Heizungen - Entl\u00fcfter\" width=\"300\" height=\"146\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Condenser-LP-Heaters-Deaerator-min-300x146.png\" \/><\/a><span>Der Hauptkondensator kondensiert den Abgasdampf aus den Niederdruckstufen der Hauptturbine und auch aus dem Dampfablasssystem.\u00a0Der ausgesto\u00dfene Dampf wird kondensiert, indem \u00fcber Rohre geleitet wird, die Wasser aus dem K\u00fchlsystem enthalten.<\/span><\/p>\n<p><span>Der Druck im Inneren des\u00a0<\/span><strong><span>Kondensators<\/span><\/strong><span>\u00a0wird durch die Umgebungslufttemperatur (dh die Wassertemperatur im K\u00fchlsystem) und durch\u00a0<\/span><strong><span>Dampfaussto\u00dfer<\/span><\/strong><span>\u00a0oder\u00a0<\/span><strong><span>Vakuumpumpen angegeben<\/span><\/strong><span>\u00a0, die die Gase (nicht kondensierbare Stoffe) aus dem Oberfl\u00e4chenkondensator ziehen und in die Atmosph\u00e4re aussto\u00dfen.<\/span><\/p>\n<p><span>Der niedrigste realisierbare Kondensatordruck ist der S\u00e4ttigungsdruck, der der Umgebungstemperatur entspricht (z. B. ein absoluter Druck von\u00a0<\/span><strong><span>0,008 MPa,<\/span><\/strong><span>\u00a0was\u00a0<\/span><strong><span>41,5 \u00b0 C entspricht<\/span><\/strong><span>\u00a0).\u00a0Es ist zu beachten, dass es immer einen Temperaturunterschied zwischen (um\u00a0<\/span><strong><span>\u0394T = 14 \u00b0 C<\/span><\/strong><span>\u00a0) der Kondensatortemperatur und der Umgebungstemperatur gibt, der sich aus der endlichen Gr\u00f6\u00dfe und Effizienz der Kondensatoren ergibt.\u00a0Da weder der Kondensator ein 100% effizienter W\u00e4rmetauscher ist, besteht immer ein Temperaturunterschied zwischen der S\u00e4ttigungstemperatur (Sekund\u00e4rseite) und der Temperatur des K\u00fchlmittels im K\u00fchlsystem.\u00a0Dar\u00fcber hinaus gibt es eine Konstruktionsineffizienz, die den Gesamtwirkungsgrad der Turbine verringert.\u00a0Idealerweise w\u00fcrde der in den Kondensator abgegebene Dampf\u00a0<\/span><strong><span>keine Unterk\u00fchlung aufweisen<\/span><\/strong><span>.\u00a0Echte Kondensatoren sind jedoch so ausgelegt, dass sie die Fl\u00fcssigkeit um einige Grad Celsius unterk\u00fchlen, um die\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/fluid-dynamics\/centrifugal-pumps\/cavitation\/suction-cavitation\/\"><strong><span>Saugkavitation<\/span><\/strong><\/a><span>\u00a0in den Kondensatpumpen\u00a0zu vermeiden\u00a0.\u00a0Diese Unterk\u00fchlung erh\u00f6ht jedoch die Ineffizienz des Kreislaufs, da mehr Energie zum Wiedererhitzen des Wassers ben\u00f6tigt wird.<\/span><\/p>\n<figure id=\"attachment_17767\" class=\"wp-caption alignright\" aria-describedby=\"caption-attachment-17767\"><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Rankine-Cycle-condenser-pressure-min.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-17767 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Rankine-Cycle-condenser-pressure-min-300x300.png\" alt=\"Rankine-Zyklus - Kondensatordruck\" width=\"300\" height=\"300\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Rankine-Cycle-condenser-pressure-min-300x300.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-17767\" class=\"wp-caption-text\"><span>Durch Verringern des Turbinenabgasdrucks wird das Netz pro Zyklus erh\u00f6ht, aber auch die Dampfqualit\u00e4t des Auslassdampfes verringert.<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<p><span>Das Ziel, den niedrigsten praktischen Turbinenabgasdruck aufrechtzuerhalten, ist ein Hauptgrund f\u00fcr den Einbau des Kondensators in ein W\u00e4rmekraftwerk.\u00a0Der Kondensator liefert ein Vakuum, das die dem Dampf entzogene Energie maximiert, was zu einer signifikanten Steigerung des Netzes und des thermischen Wirkungsgrads f\u00fchrt.\u00a0Aber auch dieser Parameter (Kondensatordruck) hat seine technischen Grenzen:<\/span><\/p>\n<ul>\n<li><span>Durch Verringern des Turbinenabgasdrucks wird die Dampfqualit\u00e4t (oder der Trockenheitsanteil) verringert.\u00a0Irgendwann muss die Expansion beendet werden, um Sch\u00e4den zu vermeiden, die durch Dampf von\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/materials-nuclear-engineering\/properties-steam-what-is-steam\/vapor-quality-dryness-fraction\/\"><span>geringer Qualit\u00e4t<\/span><\/a><span>\u00a0an den Schaufeln der Dampfturbine verursacht werden k\u00f6nnten\u00a0.<\/span><\/li>\n<li><span>Durch Verringern des Turbinenabgasdrucks wird das spezifische Abgasdampfvolumen erheblich erh\u00f6ht, was gro\u00dfe Schaufeln in den letzten Reihen der Niederdruckstufe der Dampfturbine erfordert.<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<p><span>In einer typischen\u00a0<\/span><strong><span>Nassdampfturbine<\/span><\/strong><span>\u00a0kondensiert der Abgasdampf im Kondensator und es liegt ein Druck weit unter dem Atmosph\u00e4rendruck (absoluter Druck von\u00a0<\/span><strong><span>0,008 MPa,<\/span><\/strong><span>\u00a0was 41,5 \u00b0 C entspricht).\u00a0Dieser Dampf befindet sich in einem teilweise kondensierten Zustand (Punkt F), typischerweise von einer Qualit\u00e4t nahe 90%.\u00a0Beachten Sie, dass der Druck im Kondensator auch von den atmosph\u00e4rischen Umgebungsbedingungen abh\u00e4ngt:<\/span><\/p>\n<ul>\n<li><span>Lufttemperatur, Druck und Luftfeuchtigkeit bei Abk\u00fchlung in die Atmosph\u00e4re<\/span><\/li>\n<li><span>Wassertemperatur und Durchfluss bei Abk\u00fchlung in einen Fluss oder ein Meer<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<p><span>Eine Erh\u00f6hung der Umgebungstemperatur bewirkt eine proportionale Erh\u00f6hung des Drucks des Abgases (\u00a0<\/span><strong><span>\u0394T = 14 \u00b0 C<\/span><\/strong><span>\u00a0ist normalerweise eine Konstante), daher nimmt der thermische Wirkungsgrad des Leistungsumwandlungssystems ab.\u00a0Mit anderen Worten kann die\u00a0<\/span><strong><span>elektrische Leistung<\/span><\/strong><span>\u00a0eines Kraftwerks\u00a0mit den\u00a0<strong>Umgebungsbedingungen\u00a0<\/strong><\/span><strong><span>variieren<\/span><\/strong><span>\u00a0, w\u00e4hrend die W\u00e4rmeleistung konstant bleibt.<\/span><\/p>\n<p><span>Der kondensierte Dampf (jetzt Kondensat genannt) wird im Hotwell des Kondensators gesammelt.\u00a0Der Hotwell des Kondensators bietet auch eine Wasserspeicherkapazit\u00e4t, die f\u00fcr betriebliche Zwecke wie die Aufbereitung von Speisewasser erforderlich ist.\u00a0Das Kondensat (ges\u00e4ttigte oder leicht unterk\u00fchlte Fl\u00fcssigkeit) wird der Kondensatpumpe zugef\u00fchrt und dann von Kondensatpumpen \u00fcber das Speisewasserheizsystem zum Entl\u00fcfter gepumpt.\u00a0Die Kondensatpumpen erh\u00f6hen den Druck \u00fcblicherweise auf etwa p = 1-2 MPa.\u00a0Normalerweise gibt es vier Kreiselkondensatpumpen mit einem Fassungsverm\u00f6gen von einem Drittel und gemeinsamen Ansaug- und Druckk\u00f6pfen.\u00a0Normalerweise sind drei Pumpen in Betrieb, eine im Backup.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2><span>Von Kondensatpumpen zu Speisewasserpumpen &#8211; W\u00e4rmer\u00fcckgewinnung<\/span><\/h2>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Condenser-LP-Heaters-Deaerator-min.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"alignright size-medium wp-image-17843 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Condenser-LP-Heaters-Deaerator-min-300x146.png\" alt=\"Kondensator - LP-Heizungen - Entl\u00fcfter\" width=\"300\" height=\"146\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Condenser-LP-Heaters-Deaerator-min-300x146.png\" \/><\/a><span>Das\u00a0<\/span><strong><span>Kondensat<\/span><\/strong><span>\u00a0von\u00a0<\/span><strong><span>Kondensatpumpen<\/span><\/strong><span>\u00a0durchl\u00e4uft dann mehrere Stufen von\u00a0<\/span><strong><span>Niederdruck-Speisewassererhitzern<\/span><\/strong><span>\u00a0, in denen die Temperatur des Kondensats durch W\u00e4rme\u00fcbertragung von Dampf erh\u00f6ht wird, der aus den Niederdruckturbinen extrahiert wird.\u00a0In der Kaskade sind normalerweise drei oder vier Stufen von Niederdruck-Speisewassererhitzern angeschlossen.\u00a0Das Kondensat tritt mit ca. p = 1 MPa, t = 150 \u00b0 C aus den Niederdruck-Speisewassererhitzern aus und tritt in den\u00a0<\/span><strong><span>Entl\u00fcfter ein<\/span><\/strong><span>.\u00a0Das Hauptkondensatsystem enth\u00e4lt auch ein mechanisches Kondensatreinigungssystem zum Entfernen von Verunreinigungen.\u00a0Die Speisewassererhitzer sind selbstregulierend.\u00a0Dies bedeutet, dass je gr\u00f6\u00dfer der Speisewasserfluss ist, desto gr\u00f6\u00dfer ist die W\u00e4rmeabsorptionsrate des Dampfes und desto gr\u00f6\u00dfer der Extraktionsdampfstrom.<\/span><\/p>\n<p><span>In den Absaugdampfleitungen zwischen den Speisewassererhitzern und der Turbine befinden sich R\u00fcckschlagventile.\u00a0Diese R\u00fcckschlagventile verhindern den R\u00fcckfluss von Dampf oder Wasser im Falle einer Turbinenausl\u00f6sung, wodurch der Druck in der Turbine schnell abnimmt.\u00a0Auf diese Weise in die Turbine eindringendes Wasser kann die Turbinenschaufel schwer besch\u00e4digen.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2><span>Entl\u00fcfter<\/span><\/h2>\n<figure id=\"attachment_17856\" class=\"wp-caption alignright\" aria-describedby=\"caption-attachment-17856\"><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Deaerator.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-17856 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Deaerator-285x300.png\" alt=\"Entl\u00fcfter\" width=\"285\" height=\"300\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Deaerator-285x300.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-17856\" class=\"wp-caption-text\"><span>Ein schematisches Diagramm eines typischen Entl\u00fcfters vom Tray-Typ.\u00a0Quelle: wikipedia.org Lizenz: CC BY-SA 3.0<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<p><span>Im Allgemeinen ist ein\u00a0<\/span><strong><span>Entl\u00fcfter<\/span><\/strong><span>\u00a0eine Vorrichtung, die zum Entfernen von Sauerstoff und anderen gel\u00f6sten Gasen aus dem Speisewasser zu Dampferzeugern verwendet wird.\u00a0Der\u00a0<\/span><strong><span>Entl\u00fcfter<\/span><\/strong><span>\u00a0ist Teil des Speisewasserheizungssystems.\u00a0Es befindet sich normalerweise zwischen dem letzten Niederdruckheizger\u00e4t und den Speisewasser-Druckerh\u00f6hungspumpen.\u00a0Insbesondere gel\u00f6ster Sauerstoff im Dampferzeuger kann ernsthafte Korrosionssch\u00e4den verursachen, indem er an den W\u00e4nden von Metallrohren und anderen metallischen Ger\u00e4ten angebracht wird und Oxide (Rost) bildet.\u00a0Dar\u00fcber hinaus verbindet sich gel\u00f6stes Kohlendioxid mit Wasser zu Kohlens\u00e4ure, die weitere Korrosion verursacht.<\/span><\/p>\n<p><span>Im\u00a0<\/span><strong><span>Entl\u00fcfter<\/span><\/strong><span>\u00a0wird das Kondensat \u00fcblicherweise durch den aus der Dampfturbine extrahierten Dampf auf ges\u00e4ttigte Bedingungen erhitzt.\u00a0Der Extraktionsdampf wird im Entl\u00fcfter durch ein System von Spr\u00fchd\u00fcsen und Kaskadenschalen gemischt, zwischen denen der Dampf versickert.\u00a0Im Kondensat gel\u00f6ste Gase werden dabei freigesetzt und durch Entl\u00fcften in die Atmosph\u00e4re oder in den Hauptkondensator aus dem Entl\u00fcfter entfernt.\u00a0Direkt unter dem\u00a0<\/span><strong><span>Entl\u00fcfter<\/span><\/strong><span>\u00a0befindet sich der\u00a0<\/span><strong><span>Speisewasserspeicher<\/span><\/strong><span>, in dem eine gro\u00dfe Menge Speisewasser bei nahezu S\u00e4ttigungsbedingungen gespeichert wird.\u00a0Im Falle einer Turbinenausl\u00f6sung kann dieses Speisewasser Dampferzeugern zugef\u00fchrt werden, um den erforderlichen Wasserbestand w\u00e4hrend des \u00dcbergangs aufrechtzuerhalten.\u00a0Der Entl\u00fcfter und der Speichertank befinden sich normalerweise in gro\u00dfer H\u00f6he in der Turbinenhalle, um eine ausreichende\u00a0<\/span><a title=\"Positiver Netto-Saugkopf\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/fluid-dynamics\/centrifugal-pumps\/net-positive-suction-head\/\"><span>positive Nettosaugh\u00f6he<\/span><\/a><span>\u00a0(NPSH) am Einlass der Speisewasserpumpen\u00a0sicherzustellen\u00a0.\u00a0<\/span><strong><span>NPSH<\/span><\/strong><span>\u00a0wird verwendet, um zu messen,\u00a0<\/span><strong><span>wie nahe<\/span><\/strong><span>\u00a0eine Fl\u00fcssigkeit an ges\u00e4ttigten Bedingungen ist.\u00a0Das Absenken des Drucks auf der Saugseite kann zu\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/fluid-dynamics\/centrifugal-pumps\/cavitation\/\"><strong><span>Kavitation f\u00fchren<\/span><\/strong><\/a><span>\u00a0.\u00a0Diese Anordnung minimiert das Risiko von Kavitation in der Pumpe.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2><span>Von den Speisewasserpumpen zum Dampferzeuger<\/span><\/h2>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Feedwater-Pumps-HP-Heaters-min.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"alignright size-medium wp-image-17847 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Feedwater-Pumps-HP-Heaters-min-300x298.png\" alt=\"Speisewasserpumpen - HP Heizungen\" width=\"300\" height=\"298\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Feedwater-Pumps-HP-Heaters-min-300x298.png\" \/><\/a><span>Das System der\u00a0<\/span><strong><span>Speisewasserpumpen<\/span><\/strong><span>\u00a0enth\u00e4lt normalerweise drei parallele Leitungen (\u00a0<\/span><strong><span>3 \u00d7 50%<\/span><\/strong><span>\u00a0) von Speisewasserpumpen mit gemeinsamen Saug- und Druckk\u00f6pfen.\u00a0Jede Speisewasserpumpe besteht aus dem\u00a0<\/span><strong><span>Booster<\/span><\/strong><span>\u00a0und der\u00a0<\/span><strong><span>Hauptspeisewasserpumpe<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Die Speisewasserpumpen (normalerweise von Dampfturbinen angetrieben) erh\u00f6hen den Druck des Kondensats (~ 1 MPa) auf den Druck im Dampferzeuger (~ 6,5 MPa).<\/span><\/p>\n<p><span>Die\u00a0<\/span><strong><span>Druckerh\u00f6hungspumpen<\/span><\/strong><span>\u00a0bieten die Hauptspeisewasserpumpe Saugdruck erforderlich.\u00a0Diese Pumpen (beide Speisewasserpumpen) sind normalerweise Hochdruckpumpen (normalerweise vom\u00a0<\/span><a title=\"Kreiselpumpen\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-kreiselpumpe-definition\/\"><span>Typ Kreiselpumpe<\/span><\/a><span>\u00a0), die aus dem Entl\u00fcftungswasserspeicher, der direkt unter dem Entl\u00fcfter montiert ist, saugen und die Hauptspeisewasserpumpen versorgen.\u00a0Der Wasseraustrag aus den Speisewasserpumpen flie\u00dft durch die\u00a0<\/span><strong><span>Hochdruck-Speisewassererhitzer<\/span><\/strong><span>\u00a0, tritt in den\u00a0<\/span><a title=\"Containment-Geb\u00e4ude\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power-plant\/containment-building\/\"><span>Sicherheitsbeh\u00e4lter ein<\/span><\/a><span>\u00a0und flie\u00dft dann in die\u00a0<\/span><a title=\"Dampfgenerator\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/steam-generator\/\"><span>Dampferzeuger<\/span><\/a><span>\u00a0.<\/span><\/p>\n<p><span>Der Speisewasserfluss zu jedem Dampferzeuger wird durch\u00a0<\/span><strong><span>Speisewasserregelventile<\/span><\/strong><span>\u00a0(\u00a0<\/span><strong><span>FRVs<\/span><\/strong><span>\u00a0) in jeder Speisewasserleitung\u00a0gesteuert\u00a0.\u00a0Der Regler wird automatisch durch Dampferzeugerf\u00fcllstand, Dampfstrom und Speisewasserstrom gesteuert.<\/span><\/p>\n<p><span>Die\u00a0<\/span><strong><span>Hochdruck-Speisewassererhitzer<\/span><\/strong><span>\u00a0werden durch Absaugdampf aus der Hochdruckturbine HP Turbine erw\u00e4rmt.\u00a0Abfl\u00fcsse aus den Hochdruck-Speisewassererhitzern werden normalerweise zum Entl\u00fcfter geleitet.<\/span><\/p>\n<figure id=\"attachment_407\" class=\"wp-caption alignright\" aria-describedby=\"caption-attachment-407\"><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/STEAM_GENERATOR_NUCLEAR.gif\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-407 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/STEAM_GENERATOR_NUCLEAR-223x300.gif\" alt=\"Dampferzeuger - vertikal\" width=\"223\" height=\"300\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/STEAM_GENERATOR_NUCLEAR-223x300.gif\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-407\" class=\"wp-caption-text\"><span>Dampferzeuger &#8211; vertikal<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<p><span>Das Speisewasser (\u00a0<\/span><strong><span>Wasser 230 \u00b0 C; 446 \u00b0 F; 6,5 MPa<\/span><\/strong><span>\u00a0) wird\u00a0durch den Speisewassereinlass\u00a0in\u00a0<\/span><strong><span>den Dampferzeuger<\/span><\/strong><span>\u00a0gepumpt\u00a0.\u00a0Im Dampferzeuger wird das Speisewasser (Sekund\u00e4rkreislauf) von\u00a0<\/span><strong><span>~ 230 \u00b0 C<\/span><\/strong><span>\u00a0bis zum Siedepunkt dieser Fl\u00fcssigkeit\u00a0<\/span><strong><span>(280 \u00b0 C; 536 \u00b0 F; 6,5 MPa) erw\u00e4rmt<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Das Speisewasser wird dann verdampft und der unter Druck stehende Dampf\u00a0<\/span><strong><span>(\u00a0<\/span><\/strong><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/materials-nuclear-engineering\/properties-steam-what-is-steam\/dry-steam\/\"><strong><span>Sattdampf<\/span><\/strong><\/a><strong><span>\u00a0280 \u00b0 C; 6,5 MPa)<\/span><\/strong><span>\u00a0verl\u00e4sst den Dampferzeuger durch den Dampfauslass und gelangt zur Dampfturbine, wodurch der Zyklus abgeschlossen wird.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\"><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<div>\n<p>&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;.<\/p>\n<p>Dieser Artikel basiert auf der maschinellen \u00dcbersetzung des englischen Originalartikels. Weitere Informationen finden Sie im Artikel auf Englisch. Sie k\u00f6nnen uns helfen. Wenn Sie die \u00dcbersetzung korrigieren m\u00f6chten, senden Sie diese bitte an: translations@nuclear-power.com oder f\u00fcllen Sie das Online-\u00dcbersetzungsformular aus. Wir bedanken uns f\u00fcr Ihre Hilfe und werden die \u00dcbersetzung so schnell wie m\u00f6glich aktualisieren. Danke.<\/p>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Die meisten Kernkraftwerke betreiben einen einwelligen Turbinengenerator, der aus einer mehrstufigen HD-Turbine und drei parallelen mehrstufigen ND-Turbinen, einem Hauptgenerator und einem Erreger besteht. W\u00e4rmetechnik Funktionsprinzip des Turbinengenerators &#8211; Stromerzeugung Die meisten\u00a0Kernkraftwerke\u00a0betreiben einen\u00a0einwelligen Turbinengenerator\u00a0, der aus einer\u00a0mehrstufigen Hochdruckturbine\u00a0und\u00a0drei parallelen mehrstufigen LP-Turbinen\u00a0, einem Hauptgenerator und einem Erreger besteht. \u00a0Die HP-Turbine\u00a0ist normalerweise eine Doppelstrom-Impulsturbine (oder ein Reaktionstyp) mit &#8230; <a title=\"Was ist das Funktionsprinzip eines Turbogenerators &#8211; Definition\" class=\"read-more\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-das-funktionsprinzip-eines-turbogenerators-definition\/\" aria-label=\"Mehr dazu unter Was ist das Funktionsprinzip eines Turbogenerators &#8211; Definition\">Weiterlesen<\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[9],"tags":[],"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO plugin v15.4 - https:\/\/yoast.com\/wordpress\/plugins\/seo\/ -->\n<title>Was ist das Funktionsprinzip eines Turbogenerators - Definition<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"Die meisten Kernkraftwerke betreiben einen einwelligen Turbinengenerator, der aus einer mehrstufigen HD-Turbine und drei parallelen mehrstufigen ND-Turbinen, einem Hauptgenerator und einem Erreger besteht. 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