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Wärmekraftwerke (WKW)5 ECTS (englische Bezeichnung: Thermal Power Plants)
Modulverantwortliche/r: Jürgen Karl Lehrende:
Jürgen Karl
Start semester: |
SS 2021 | Duration: |
1 semester | Cycle: |
jährlich (SS) |
Präsenzzeit: |
75 Std. | Eigenstudium: |
75 Std. | Language: |
Deutsch |
Lectures:
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Wärmekraftwerke
(Vorlesung, 2 SWS, Jürgen Karl et al., Tue, 14:15 - 15:45, KS II)
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Übung zu Wärmekraftwerken
(Übung, 1 SWS, Maximilian Weitzer et al., Die Übung findet teilweise am Lehrstuhl in Nürnberg statt.)
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Praktikum Chemieingenieurwesen
(Praktikum, 3 SWS, Steffen Leimbach et al., Wed, Thu, 9:00 - 15:00, Raum n.V.; Der Termin für Einführungsveranstaltung inkl. Sicherheitsunterweisung (Anwesenheitspflicht!) ist am 13.04.2021 um 15:15 Uhr am Ende der Wärmekraftwerke-Vorlesung per Zoom (bitte einzeln einwählen - Anwesenheit wird kontrolliert!). Näheres siehe StudOn. Ansprechpartner für organisatorische Fragen: Steffen Leimbach (steffen.leimbach@fau.de))
Empfohlene Voraussetzungen:
Empfohlen wird der erfolgreiche Abschluss der Prüfungen "Technische Thermodynamik" und "Energietechnik"
Inhalt:
Einführung:
Entwicklung des Kraftwerksmarktes
Aktuelle Herausforderungen der Kraftwerkstechnik
Der Kraftwerkspark in Deutschland
Prinzipien für die thermodynamische Optimierung von thermischen Kraftwerken
Teil 1: Dampfkraftwerke und Kraftwerkskomponenten
Dampfkraftwerks-Prozesse (Großkraftwerke, Prozesse für regenerative Energien und die KWK, Wirkungsgradsteigernde Maßnahmen, Teillastverhalten und Flexibilisierung, CO2 freie Dampfkraftwerke)
Feuerungen und Dampferzeuger (Verbrennungsprozesse, Gas- und Ölfeuerungen, Rostfeuerungen, Kohlenstaubfeuerungen, Wirbelschichtfeuerungen, Dampferzeugerbauarten, Dimensionierung, konstruktive Gestaltung)
Dampfkraftwerke für erneuerbare Energien (Solarthermische Kraftwerke, Geothermische Kraftwerke, Biomasse-Kraftwerke, ORC-Prozesse)
Kernkraftwerke (Grundlagen, Reaktorkonzepte, Reaktorsicherheit und Störfälle)
Teil 2: Kombikraftwerke und Kraftwerkskomponenten
Erdgasgefeuerte Kombikraftwerke (Abhitzedampferzeuger, wirkungsgradsteigernde Maßnahmen, konstruktive Gestaltung)
Kombikraftwerke mit Festbrennstoffen (IGCC-Kraftwerke, Kohlevergasung, Kombiprozesse mit CO2-Abtrennung)
Lernziele und Kompetenzen:
Die Studierenden erlernen
detailliert Technologien, Prozesse und Komponenten der Kraftwerkstechnik
das Herleiten und Anwenden thermodynamischer Prinzipien zur Prozessoptimierung
Grundlagen und die selbstständige Anwendung der rechnergestützten Prozesssimulation
Literatur:
- Folien zur Vorlesung und Übung in StudOn
Karl: Dezentrale Energiesysteme, Oldenbourg-Verlag
Effenberger: Dampferzeuger, Springer-Verlag
Strauss: Kraftwerkstechnik, Springer-Verlag
Bemerkung:
Ergibt zusammen mit der Übung zu Wärmekraftwerken für Energietechniker/innen 5 ECTS
Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan: Das Modul ist im Kontext der folgenden Studienfächer/Vertiefungsrichtungen verwendbar:
- Energietechnik (Bachelor of Science)
(Po-Vers. 2015w | TechFak | Energietechnik (Bachelor of Science) | Gesamtkonto | Wärmekraftwerke)
Studien-/Prüfungsleistungen:
Wärmekraftwerk (Prüfungsnummer: 24811)
- Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 60, benotet
- Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %
- Erstablegung: SS 2021, 1. Wdh.: WS 2021/2022
- Termin: 19.07.2021, 14:00 Uhr, Ort: H 7 TechF
Termin: 14.02.2022, 08:00 Uhr, Ort: H 10 TechF
Termin: 01.08.2022
Termin: 01.08.2022
Übung Wärmekraftwerke (Prüfungsnummer: 24812)
- Studienleistung, Übungsleistung, Dauer (in Minuten): 180, unbenotet
- weitere Erläuterungen:
Die Übung beinhaltet die selbstständige Simulation von Kraftwerksprozessen.
Übungsleistung: unbenotete Klausur, 180min
- Erstablegung: SS 2021, 1. Wdh.: WS 2021/2022
Praktikum Chemieingenieurswesen (Prüfungsnummer: 24902)
- Studienleistung, Praktikumsleistung, Dauer (in Minuten): 360, unbenotet
- weitere Erläuterungen:
Protokoll max. 20 Seiten
- Erstablegung: SS 2021, 1. Wdh.: WS 2021/2022
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