Das Braunkohlekraftwerk


 
Braunkohlekraftwerke arbeiten im Grundlastbereich. Ebenso wie Kernkraftwerke und Laufwasserkraftwerke müssen sie sich nicht den im Tagesverlauf auftretenden Schwankungen anpassen, der durch den Wechsel der Nachfrage bei den Stromabnehmern entsteht. Damit sind Braunkohlekraftwerke in der Lage, nahezu ständig unter Volllast zu fahren. Einzelne Blöcke werden lediglich für Kontroll- und Instandhaltungsarbeiten sowie für Revisionen abgeschaltet. Außerdem sind Braunkohlekraftwerke meist in der Nähe von Abbaurevieren installiert, um große Transportwege des Brennstoffs zu vermeiden.


Über Förderbänder und Werkbahnen wird die Kohle vom Tagebau zum Kraftwerk transportiert und in Grabenbunker abgekippt. Bevor sie auf die einzelnen Dampferzeuger verteilt wird, muss sie für eine optimale Verbrennung vorbereitet werden. Zunächst wird die Kohle in einem Brecherwerk zu faustgroßen Stücken zerkleinert und in Kesselbunkern vorübergehend gelagert. Anschließend wird sie in den Kohlemühlen staubfein zermahlen. Danach wird ihr der Wasseranteil, der bei Braunkohle über 50 % beträgt, entzogen. Dies geschieht mithilfe von Rauchgas aus der so genannten Rauchgasrücksaugung vor dem Eintritt der Kohle in die Kohlemühlen. Dabei wird die Kohle bis auf eine Restfeuchte von 5 bis 10 % getrocknet.

Zusammen mit vorgewärmter Luft wird sie dann als Kohlenstaub-Luft-Gemisch über Brenner in den Dampferzeuger eingeblasen. Mithilfe so genannter Primärmaßnahmen, das heißt durch eine kontrollierte Verbrennung mittels Steuerung der Luftzufuhr, wird bereits in diesem Stadium die Entstehung von Stickoxiden weitgehend verhindert.

Im Kessel wird der Kohlenstaub verbrannt und erhitzt in einem Rohrsystem Wasser zu Hochdruckdampf sehr hoher Temperatur. Wie in allen Wärmekraftwerken treibt dieser Dampf eine Turbine mit einem gekoppelten Generator zur Stromerzeugung an.

Moderne Braunkohlekraftwerke erreichen heute Wirkungsgrade zwischen 40 und 45 %. Zukünftig werden Wirkungsgrade von bis zu 50 % möglich sein. Um einen höheren Ausbeutungsgrad bei weniger zugeführter Braunkohle zu erreichen, werden seit Jahren hohe Entwicklungsaufwendungen für neue Kraftwerkstechniken und Vortrocknungsverfahren aufgebracht.

Zurzeit wird am Standort Niederaußem im rheinischen Revier ein Braunkohleblock mit optimierter Anlagentechnik, kurz BoA genannt, errichtet.
Nach der Fertigstellung des BoA-Blocks im Jahr 2002 wird er das weltweit modernste Braunkohlekraftwerk sein.

Ein wesentliches Element der Optimierung ist die Anhebung von Druck und Temperatur des überhitzten Dampfes auf ein Niveau von 270 bar und 580 °C. In zusätzlichen Wärmetauschern wird die in den Rauchgasen noch enthaltene Wärme zurückgewonnen und zur Vorwärmung der Verbrennungsluft und des Wassers für den Wasser-Dampf-Kreislauf verwendet.

Durch bessere Werkstoffe und genau aufeinander abgestimmte Verfahrensschritte wird der Nettowirkungsgrad mehr als 45 % betragen. Nach der Inbetriebnahme werden 6 ältere 150-Megawatt-Blöcke stillgelegt.

Darüber hinaus wird mit dem BoA-Plus-Konzept die Entwicklung neuer Technologien weiter vorangetrieben.

BoA-Plus kann auf der Technik der BoA-Technologie aufbauen. Im Zentrum dieses Programms steht der Bau und Betrieb einer großen Pilottrocknungsanlage mit einer Erzeugungsleistung von 90 Tonnen pro Stunde am Standort Niederaußem. Die erzeugte Trockenbraunkohle wird in einem umzurüstenden 600-Megawatt-Block verstromt werden. Nach einer großtechnischen Erprobung besteht die Möglichkeit, diese Trocknungsanlage später im gerade entstehenden BoA-Block einzusetzen.