GuD-Kombiprozess

Beim GuD-Kombiprozess werden die Prinzipien eines Gasturbinenkraftwerks und eines Dampfkraftwerks kombiniert.

Aus dem energetisch hochwertigen Abgas der Gasturbine wird in einem Abhitzedampferzeuger Dampf für den nachgeschalteten Dampfkraftwerksprozess produziert.

Die folgende Abbildung zeigt ein stark vereinfachtes Prozessschaubild eines einfachen GuD-Kraftwerks zur reinen Stromerzeugung:

Aus obiger Darstellung kann die folgende Beziehung für den elektrischen Wirkungsgrad der Anlage abgeleitet werden:

Mit diesem einfachen Anlagenaufbau können bereits hohe Wirkungsgrade erreicht werden. Eine flexible Betriebsweise, die den heutigen Anforderungen des Marktes genügt, ist mit diesem Aufbau nicht möglich.

Um stets eine hohe Wirtschaftlichkeit bei volatilen Marktbedingungen zu gewährleisten, müssen viele verschiedene Betriebsbedingungen beherrscht werden und stets die benötigte Verfügbarkeit gewährleistet werden.

GuD-Kraftwerke werden daher je nach benötigtem Strom- und Wärmebedarf und je nach technischen Rahmenbedingungen sowie den Umgebungsbedingungen in unterschiedlichen Varianten ausgeführt.

Varianten von GuD-Kraftwerken

  • Anzahl der Gasturbinen
    Es können eine oder mehrere Gasturbinen dem Abhitzedampferzeuger vorgeschaltet werden.
  • Feuerung und Frischluftgebläse
    Mit einer im Abhitzedampferzeuger installierten zusätzlichen Feuerung kann die Strom- und Wärmelieferung nahezu unabhängig voneinander erfolgen.
    Bei installiertem Frischlüfter kann bei entsprechender Auslegung der Feuerungsanlage auch komplett im Frischluftbetrieb gefahren werden.
  • Bypasskamin
    Ausstattung der Gasturbine mit einem Kamin und entsprechenden Rauchgasklappen, wodurch ein Solo-Betrieb der Gasturbine ohne AbhDE erlaubt wird. Auch ein fliegender Wechsel von Frischluft- auf Abhitzebetrieb kann erreicht werden.
  • Ein- oder Zweiwellenanlage
    Anordnung von Gas- und Dampfturbine mit separaten Generatoren
    Anordnung von Gas- und Dampfturbine mit Antrieb eines gemeinsamen Generators
  • Abhitzedampferzeuger
    Trommelkessel als Eindruck- oder Mehrdruckdampferzeuger und/oder mit Zwischenüberhitzung.
  • Heizkraftwerk
    Durch eine oder mehrere Anzapfungen oder Entnahmen aus der Dampfturbine oder durch die Ausführung als reine Gegendruckmaschine wird Wärme bereitgestellt. Hierbei kann die Lieferung von Strom beeinflusst sein. Die Kondensation des Dampfes erfolgt vollständig oder teilweise über die Wärmeverbraucher.
  • HD-Umleitstation
    Eine oder mehrere HD-Umleitstationen sind eingebaut, um Frischdampf auf niedrigere Druckniveaus zu entspannen. Über Wassereinspritzungen wird ein zusätzlicher Dampfmassenstrom erzeugt.
  • Dampfturbine
    Die Kondensation des Abdampfes der Dampfturbine erfolgt in einem flusswasser- oder einem luftgekühlten Kondensator, einem Kühlturm oder die Maschine wird als reine Gegendruckdampfturbine ausgeführt.
    Die Turbine verfügt über eine oder mehrere Anzapfungen oder Entnahmen.
  • Heizkondensatoren
    Über Heizkondensatoren wird Heizwasser oder Fernwärme erzeugt.
  • Wärmespeicher
    Die Anlage hat einen Wärmespeicher, der es erlaubt Spitzen- und Schwachlastzeiten abzudecken.

    Beispiele von GuD-Kraftwerken

    Die folgende Auswahl an Links führt zu weiterführenden Informationen wie beispielsweise Leistungsdaten und Prozessschaubilder.

    Trianel Gas- und Dampfturbinenkraftwerk, Hamm-Uentrop

    Das GuD-Kraftwerk besteht aus 2 x 425 MW el. Blöcken und ist als Einwellenanlage zur reinen Stromerzeugung ausgeführt.

    http://www.trianel-hamm.de/kraftwerk/funktionsschema/

    GuD-Heizkraftwerk am Hafen, Münster

    Das Kraftwerk besteht aus 2 Gasturbinen und einer Dampfturbine sowie einem Heißwassererzeuger. Es können bis zu 100 MW elektrisch und bis zu 200 MW thermisch erzeugt werden.

    https://www.stadtwerke-muenster.de/unternehmen/energie/unser-angebot-fuer-sie/erzeugungsanlagen/gud.html

    Block Fortuna, Düsseldorf

    Der Block „Fortuna“ in Düsseldorf ist mit einer Leistung von 595 MW elektrisch und 300 MW thermisch seit Anfang 2016 in Betrieb.

    https://www.swd-ag.de/ueber-uns/erzeugung/gaskraftwerk-gud-kraftwerk/

    GuD-Kraftwerk Marienehe, Rostock

    Das GuD-Kraftwerk besteht aus drei identischen Blöcken mit insgesamt 111 MW elektrischer Leistung und 120 MW thermischer Leistung.

    https://www.swrag.de/unternehmen/gud-anlage.html

    GuD-Kraftwerk 3, Mainz

    Das GuD-Kraftwerk hat eine Leistung von 400 MW elektrisch und erzeugt zusätzlich Prozessdampf und Fernwärme.

    https://www.kmw-ag.de/kompetenz/erzeugung-konventionell/kraftwerk-3/

    Heizkraftwerk Nürnberg-Sandreuth

    Im Heizkraftwerk Sandreuth mit Fernwärmeerzeugung werden 190 MW elektrisch erzeugt.

    https://www.n-ergie.de/header/die-n-ergie/aktiv-fuer-die-umwelt/heizkraftwerk-sandreuth/gud-anlage.html

HKW Linden

https://www.enercity.de/unternehmen/anlagen-portraet/strom/hkw-linden/index.html