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KAPITEL 6. ENERGETISCHE UND EXERGETISCHE KENNZAHLEN
kraftwerkes im Gegendruckbetrieb gegenüber einem Dampfkraftwerk im Kondensationsbetrieb
bezogen auf die Nutzwärmeleistung ˙ QN an [12]:
τ = ∆P el
˙QN
. (6.5)
In dieser Arbeit wird vereinfachend angenommen, dass die Temperatur der Nutzwärmeauskopplung
über das ganze Jahr konstant bleibt. Dann gilt [12]:
τ = ∆P el
≈ 1 −
˙QN
TKond
. (6.6)
TN
Somit besteht bei konstanter Temperatur der Nutzwärmeauskopplung ein annähernd lineares
Verhältnis zwischen der Änderung der erzeugten elektrischen Leistung und der ausgekoppelten
Nutzwärmeleistung.
Ein Dampfheizkraftwerk im KWK-Betrieb kann man sich gedanklich als Überlagerung einer
Kondensations- und einer Gegendruckanlage vorstellen. Dann ist aus Gleichung 6.6 ersichtlich,
dass der elektrische Wirkungsgrad eines Dampfheizkraftwerkes mit steigender Wärmeauskopplung
bei konstanter Temperatur der Nutzwärmeauskopplung in guter Näherung linear abnimmt:
ηel, DKW, KWK = ηel, DKW, Kond − τ ·
˙QN
˙QBio
. (6.7)
Der Faktor dHKW gibt das Verhältnis zwischen der maximal geforderten Fernwärmeleistung
˙QFW, max und der maximalen Nutzwärmeleistung ˙ QN, max des Heizkraftwerkes an:
dHKW = ˙ QFW, max
˙QN, max
Der Spitzenlastkessel wird für t=h1 Stunden für die Bereitstellung von Spitzenlastwärme eingesetzt
(siehe Abbildung 6.1). Das Heizkraftwerk wird jährlich für t=h2 Stunden betrieben. Der
geordnete Fernwärmebedarf lässt sich in guter Näherung nach [79] mit der Funktion
˙QFW = ˙ QFW, max − ( ˙ QFW, max − ˙ � �b t
QFW, min) ·
(6.9)
mit
b =
¯˙QFW − ˙ QFW, min
˙QFW, max − ¯˙ QFW
h3
(6.8)
(6.10)
abbilden. Damit lassen sich die über das Jahr gemittelte abgegebene Nutzwärmeleistung und die
elektrische Leistung des Heizkraftwerkes berechnen:
¯˙QN = 1
�� � �
h1
h2
· ˙QN, max dt + ˙QFW dt
(6.11)
h2 0
h1
�
= ˙ QN, max
·
h2
−
1
(b + 1)h b 3
h1 + dHKW(h2 − h1) · · ·
�
dHKW − ˙ QFW, min
˙QN, max
32
� �
h (b+1)
2
− h (b+1)
�
1
�
,