Heizkraftwerk Altbach/Deizisau - enbw.com · Rundgang durch das Heizkraftwerk 2 Der geführte...

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Heizkraftwerk Altbach/Deizisau EnBW Kraftwerke AG Lautenschlagerstraße 20 70173 Stuttgart www.enbw.com Besichtigungen 0800 2030040 [email protected]

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Energiewirtschaftliche Notwendigkeit

Bis zum Jahr 2020 muss die Hälfte der in Deutschland insgesamt in-stallierten Stro-merzeugungskapazität aus Altersgründen ersetzt wer-den. Der Ersatzbedarf wird dar-über hinaus durch den Ausstieg aus derKernenergie zusätzlich verstärkt. Im Laufe des nächsten Jahrzehntswerden auch zahlreiche Kraftwerke der EnBW Kraftwerke AG vom Netzgehen. Der geplante steinkohlebefeuerte Block RDK 8 ist erforderlich,um einen Teil der Deckungslücke im Grundlastbereich der EnBW abzu-decken. RDK 6S trägt zur Deckung des Mittellastbereichs bei. .

Der Standort

Das Rheinhafen-Dampfkraftwerk (RDK) ein traditioneller Standort inKarlsruhe zur Strom- und Fernwärmeversorgung. Das RDK ist durchseine verkehrgünstige Lage am Rheinhafen, die hohe Verfügbarkeit vonKühlwasser, die gute Brennstoffversorgung), die bestehende Fernwär-meeinspeiseleitung der Stadtwerke Karlsruhe und die direkte Nachbar-schaft zum Umspannwerk Daxlanden gekennzeichnet.

RDK 6 S

Repowering erhöht die Energieeffizienz

Durch ein so genanntes Repowering des bestehenden KraftwerksblocksRDK 6 zu einem modernen Gas- und Dampfturbinenblock RDK 6S kanndie Brennstoffausnutzung (Wir-kungsgrad) von 40 % auf über 58 % ge-steigert werden. Dieses Konzept wurde bereits 1998 am Block RDK 4erfolgreich umgesetzt.

RDK 6 wurde im Jahr 1968 in Betrieb genommen. Er war als Kohleblockkonzipiert, mehrfach an den Stand der Technik angepasst sowie auf dieBrennstoffe Erdgas bzw. leichtes Heizöl (Heizöl EL) umgestellt. Diesschafft die Voraussetzungen, den Block zu einer modernen GuD-Anlageumzurüsten. Die hohe Energieeffizienz und die Verbren-nung von Erd-gas führen zu einer sehr geringen spezifischen CO2-Emission.

Kraftwerksprozess

Während der bestehende Block RDK 6 als „klassischer“ Dampfkraftpro-zess konzipiert ist und eine für heutige Maßstäbe geringe Leistung von180 MWel hat, wird beim Re-powering dem Dampfprozess ein Gastur-binenprozess vorgeschaltet. Dadurch wird die Brennstoffausnutzungdeutlich verbessert und die elektrische Leistung erhöhtDabei werden die heißen Abgase der Gasturbine in einem Abhitze-dampferzeuger (Wärmeübertrager) zur Dampfproduktion genutzt. DerDampf wird durch die ertüch-tigte Dampfturbine des bestehendenBlocks RDK 6 in elektrische Energie umgewan-delt. Dadurch steigt dieelektrische Leistung auf 465 MWel.

Heizkraftwerk Altbach/Deizisau

EnBW Kraftwerke AG

Lautenschlagerstraße 2070173 Stuttgart www.enbw.comBesichtigungen 0800 [email protected]

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Modernster Steinkohleblock EuropasDas Heizkraftwerk Altbach/Deizisau

Das Heizkraftwerk Altbach/Deizisau ist ein wichtiger Wirt-schaftsfaktor in der Region und Garant für eine zuverlässige,wirtschaftliche und umweltschonende Energieversorgung. DieEnBW betreibt an diesem Standort mehrere Anlagen mit einerelektrischen Leistung von insgesamt rund 1200 Megawatt. Diezwei Heizkraftwerksblöcke werden mit Steinkohle betrieben,die Produktion von Kraft und Wärme kann gekoppelt werden.Auf diese Weise ist es möglich, gleichzeitig Strom und Fern-wärme zu erzeugen. Aus den Heizkraftwerken 1 und 2 kann jeweils eine gesicherte Fernwärmeleistung von 280 Megawattausgekoppelt werden. Ferner befinden sich am Standort einGas-Öl-Kombiblock und zwei Gasturbinen. Das Kraftwerk Altbach/Deizisau speist seinen Strom in das400-Kilovolt-Höchstspannungsnetz ein und bedient die Fern-wärmeschiene Stuttgart-Plochingen.

Die EnBW Energie Baden-Württemberg AG versorgt als dritt-größtes deutsches Energieunternehmen rund sechs MillionenKunden mit Strom, Gas sowie Energie- und Umweltdienstlei-stungen. Wir haben es uns zum Auftrag gemacht, den Ener-giemix der Zukunft mitzugestalten und dem Energiemarktneue Impulse zu geben. Wir wollen der Energieversorger sein,der seiner gesellschaftlichen und ökologischen Verantwortungam besten gerecht wird. Mit einer Kraftwerksleistung von über14.000 Megawatt zählen wir nicht nur zu den bedeutendstenEnergieerzeugern Deutschlands – wir sind im Vergleich zu unseren Wettbewerbern auch derjenige mit dem geringstenCO2-Ausstoß.

Die EnBW Kraftwerke AG betreibt den überwiegenden Teil desEnBW Kraftwerksparks. Mit eigenen und teileigenen Kraftwer-ken, Beteiligungen und langfristigen Kraftwerksbezugsverträ-gen gewährleisten wir einen effizienten und umweltschonen-den Erzeugungsmix aus Kernenergie, Kohle, Gas, Wasser undsonstigen erneuerbaren Energieträgern. Gemeinsam mit derEnBW Kernkraft GmbH bündeln wir die Kompetenzen für Planung, Bau, Betrieb, Instandhaltung und Optimierung derEnBW Großkraftwerke. Unsere wesentlichen Aufgaben sinddie Produktion von Strom und Fernwärme, die thermische Behandlung von Abfällen sowie Ingenieurdienstleistungen im Kraftwerksbereich.

Im Fokus unserer Bemühungen steht die langfristig zuverläs-sige, ökologisch und ökonomisch verantwortliche Stromver-sorgung auf Basis eines ausgewogenen Erzeugungsportfolios.Hierzu leisten z. B. die Modernisierung unseres konventionel-len Kraftwerksparks und die Förderung technischer Innovatio-nen einen wirkungsvollen Beitrag. Mittelfristig will die EnBWeinen einstelligen Milliardenbeitrag in den Bau neuer Kraft-werke investieren.

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Heizkraftwerk 1 und 2

Ökologische und ökonomische Anforderungen bestimmen das technische Konzept der Heizkraftwerke (HKW). Ein hoherNutzungsgrad gestattet eine effiziente Verwertung der einge-setzten Primärenergie und hält gleichzeitig die Schadstoff-emission gering. Während HKW 1 nur für den konventionellenDampfturbinenprozess ausgelegt ist, ist im HKW 2 zusätzlichein Gasturbinenprozess integriert (Verbundblock). So erreichtdas HKW 2 je nach elektrischer und thermischer Leistungsan-forderung einen Brennstoffausnutzungsgrad von 70 Prozent.Durch die gleichzeitige Strom- und Fernwärmeerzeugung wer-den die Brennstoffe effizienter genutzt.

Geschichte des Kraftwerks

1899 wurde an einem eigens für diese Zwecke gebauten Neckarkanal ein Wasserkraftwerk errichtet. Bauherr der„Kraftcentrale Altbach“ war Heinrich Mayer, der Neckar- undFilstal mit elektrischer Energie versorgen wollte. Die erste vonder „Kraftcentrale“ mit Strom versorgte Gemeinde war Ober-türkheim. Das Stromnetz wuchs und weitere Ortschaften folg-ten. Ab 1902 firmierte das Unternehmen unter „NeckarwerkeAltbach/Deizisau Heinrich Mayer“ und wurde drei Jahre späterin eine Aktiengesellschaft umgewandelt. Die NeckarwerkeElektrizitätsversorgungs-AG mit Sitz in Esslingen fusionierteschließlich mit den Technischen Werken der Stadt StuttgartAG. Im Jahr 2003 wurden die Aktivitäten und Kompetenzen derNeckarwerke Stuttgart AG (NWS) und der EnBW zusammen-geführt.Bereits in den siebziger Jahren erfolgte eine grundlegendeModernisierung und Neuausrichtung der Anlage. Hierbei spielten die Aspekte Energiewirtschaft, Umweltschutz, Land-schaftspflege, Naturschutz und Architektur eine wichtige Rolle.Zunächst wurde Werkteil I durch das Heizkraftwerk 1 ersetzt,das 1985 seinen Betrieb aufnahm. Mit Heizkraftwerk 2, das En-de der neunziger Jahre anstelle der drei Blöcke von Werkteil IIgebaut wurde, gelang es, die Kraftwerksbauten harmonisch indie Landschaft zu integrieren. Es entstand eine Anlage mitfortschrittlicher Umwelttechnologie am Rande einer öffentli-chen Parkanlage. Neueste Brennertechnologie sorgt für eine schadstoffarme

Brennstoffausnutzung. Der Verbrennungsprozess ist dahinge-hend optimiert, dass die Bildung von Stickoxiden (NOx) undKohlenmonoxid (CO) in hohem Maß verhindert wird. DemDampferzeuger nachgeschaltete, hochwirksame Anlagen zurEntstickung, Entstaubung und Entschwefelung bewirken einetechnisch weitgehende Reinigung der Rauchgase. Im Wesentli-chen werden Stickoxide (NOx), Stäube und Schwefeldioxid (SO2)minimiert. Durch den hohen Wirkungsgrad des Heizkraftwerkswerden die eingesetzten Brennstoffe effizienter genutzt undsomit der CO2 –Ausstoß verringert. Die Fernwärmeauskopp-lung, die zahlreiche industrielle und private Feuerungsanlagenersetzt, vermeidet zusätzlich CO2. Der Ersatz der außer Betriebgenommenen Altanlagen durch HKW 1 und HKW 2 hat dieEmissionssituation am Standort Altbach/Deizisau insgesamterheblich verbessert.

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Rundgang durch das Heizkraftwerk 2

Der geführte Rundgang beginnt in unserem Infocenter amStandort Altbach/Deizisau. Im Referenz-Infocenter der EnBWerfahren Sie alles Wissenswerte über die gesamte Wertschöp-fungskette des Konzerns. In unseren Ausstellungsräumen kön-nen Sie sich an interaktiven Themenwänden und Modellen überdas Heizkraftwerk Altbach/Deizisau, die EnBW AG sowie Ener-gie- und Umweltfragen informieren. Außerdem erhalten Sie hier Schutzhelme für die Führungdurch die Kraftwerksanlagen, bei der Sie mehr über die folgenden Stationen erfahren:

Station 1: HybridkühlturmDer abgearbeitete Dampf aus der Dampfturbine wird konden-siert. Die dabei frei werdende Kondensationswärme wird überden Kühlturm an die Umgebung abgegeben. Die Hybridtechnikermöglicht durch Kombination von Nass- und Trockenkühlungeine niedrige Bauhöhe und eine stark verminderte Schwaden-bildung.

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Ausbildung

Pforte

Infocenter

Kantine

Hybrid-kühlturm

Wasser-gebäude

Verlade-gebäude

Schorn-stein Rauchgasent-

schwefelungElektro-filter

Waggon-entladung

Schiffsentladung

Block4

Kessel-haus

Maschinenhaus

Trafohof

Schalt-anlage

Station 2: Kohleanlieferung und VerladegebäudeDie Kohle wird mit Zug und Schiff zum Kraftwerk geliefert undüber Förderanlagen zum großen Freilagerplatz transportiert.Von dort aus gelangt sie zu den Tagesbunkern in den Kraft-werksblöcken. Die Kraftwerksnebenprodukte Flugasche undGips werden in Silos zum Abtransport im Verladegebäude gelagert.

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Station 7: GasturbosatzDie Gasturbine ist unabhängig von der Dampfturbine und treibteinen eigenen Generator an. Die heißen Abgase werden im Ab-hitzekessel zur Dampferzeugung genutzt. Dieser Dampf wird inden Dampfturbinenprozess eingebunden. Dadurch steigt derWirkungsgrad des Kraftwerks.

Station 8: Dampfturbine und GeneratorIn der Dampfturbine wird die Energie des Dampfes in Dreh-bewegungsenergie und anschließend im Generator zu elektri-scher Energie umgewandelt. Aus der Turbine kann ein Teil desDampfes zur Produktion von Fernwärme entnommen werden.Durch die gekoppelte Erzeugung von Strom und Fernwärmewerden die Brennstoffe besser ausgenutzt.

Station 9: LeitstandHier befindet sich das „Gehirn“ des Kraftwerks. Alle Prozessewerden von hier aus gesteuert und überwacht. Mithilfe desProzessleitsystems sind die Vorgänge im Betrieb weitestge-hend automatisiert. Auf einer Großbildwand lässt sich das gesamte Betriebsgeschehen auf einen Blick erfassen.

Station 10: TrafohofHier erfolgt die Energiefortleitung. Die erzeugte Spannung wirdim Transformator hoch transformiert und in das Höchstspan-nungsnetz eingespeist.

Station 3: Schornstein und RauchgasreinigungBei der Verbrennung der Kohle entstehen Rauchgase, dieStickstoffoxide (NOx), Staubpartikel (Flugasche) und Schwefel-dioxid (S02) enthalten. Die Rauchgase werden durch Anlagen,die dem Dampferzeuger nachgeschaltet sind, weitgehend ge-reinigt und über den 250 Meter hohen Schornstein abgegeben.

Station 4: Rauchgasentschwefelung und ElektrofilterDie Entschwefelung arbeitet nach dem Kalkstein-Nasswasch-verfahren. Das Rauchgas wird im Absorber mit einer Kalk-steinlösung besprüht. Der durch chemische Reaktion entste-hende Gips wird ausgeschleust und entwässert. Die Flugascheim Rauchgas wird im Elektrofilter zu 99,9% entfernt. Beide Nebenprodukte werden in der Zement- und Baustoff-industrie weiterverarbeitet.

Station 5: KohlemühlenIn der Kohlemühle wird die Steinkohle zu feinem Staub zer-mahlen, getrocknet und zur Verbrennung in den Hauptkesselgeblasen. Ein so genannter Drehsichter stellt dabei die kon-stante Feinheit des Kohlestaubs sicher.

Station 6: Haupt- und AbhitzekesselDer Kohlestaub wird in den Feuerraum des Hauptkessels eingeblasen. Die Verbrennungsluft wird entsprechend derFlammenzone stufenweise zugeführt. Diese Brennertechniksorgt für schadstoffarme Verbrennung und optimale Brenn-stoffausnutzung. Die bei der Verbrennung frei werdende Wär-me verdampft und überhitzt das Wasser im Dampferzeugersy-stem. Der überhitzte Dampf wird mit hohem Druck zur Turbinegeleitet. Im Abhitzekessel, der sich neben dem Hauptkesselbefindet, wird die Abgaswärme der Gasturbine zur Dampfer-zeugung genutzt, ohne dass zusätzliche Brennstoffe benötigtwerden.

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UmweltschutzeinrichtungenEntsticken, entstauben und entschwefeln: Die Verbrennungs-abgase aus Kohlekraftwerken werden in aufwändigen Anlagengereinigt.

KühlungBeide Heizkraftwerke verfügen über ein geschlossenes Kühl-system. Nachdem der Dampf in der Turbine abgearbeitet ist,wird die Kondensationswärme über einen Hybridkühlturm andie Umgebung abgeführt. Der Hybridkühlturm kombiniertNass- und Trockenkühlung und zeichnet sich durch seine nied-rige Bauhöhe aus. Zudem ist die Schwadenbildung wesentlichgeringer als bei der Nasskühlung. Mit der Kreislaufkühlungbeträgt der Kühlwasserbedarf nur einen Bruchteil dessen ei-ner Frischwasserkühlung. Bei der Trockenkühlung wird beigleicher Leistung die etwa vierfache Luftmenge benötigt.

Abgearbeiteter Dampf aus Turbine ca. 35 °C -40 °C0,07 bar (Unterdruck)

Kondensator

PumpeRieselflächeVentilatorenKühlwasserbecken

HybridkühlturmHybridbetrieb

Emissions-überwachung

Entschwefelung

Gasturbine

WärmetauscherKondensat 39 °C zumSpeisewasserbehälter

Entstaubung Entstickung

Hauptkessel

Abhitzekessel Kohlemühle

Dampfturbine

Kondensator

Generator

Transformator

Fernwärmeauskopplung

Hybridkühlturm

Umweltschutzeinrichtungen Strom- und Wärmeerzeugung

Strom- und FernwärmeerzeugungDas Heizkraftwerk 2 (HKW 2) kann bei Bedarf gleichzeitigStrom und Fernwärme erzeugen. Zu dem Verbundblock imHKW 2 gehören ein Dampfturbinen- und ein Gasturbinen-prozess.

Funktionsweise Heizkraftwerk 2