Zur Realisierung der stufenweisen Nutzung von Dampfernergie und zur Steigerung der Dampfkraftwerksleistung wurde ein neues integriertes Kraftwerkssystem vorgeschlagen, das ein organisches Rankine-Kreis-System mit einem luftgekühlten Kohlekraftwerkssystem kombiniert. Dieses System basiert auf den hoch effizienten thermoelektrischen Umwandlungseigenschaften des organischen Rankine-Kreislaufs im Mittel- und Niedertemperaturbereich, indem Dampf, der in der Kohleeinheit bis zu einem bestimmten Grad expandiert, entnommen wird, um den organischen Rankine-Kreis anzutreiben und die Ausgangsleistung weiter zu steigern. Dieses Kopplungskonzept kann die Ausgangsleistung von Kohlekraftwerken erhöhen, Abgasrestwärme zurückgewinnen und im Winter die Vereisung der Luftkühler verhindern. Es wurde eine thermodynamische Leistungsanalyse für ein 600-MW-Kohlekraftwerk durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass bei einer Entnahme von 160 kg/s Dampf die thermische Effizienz des Systems bei Lasten von 50%, 75% und 100% THA jeweils um 3,48, 1,72 und 1,08 Prozentpunkte steigt, die Rauchgaseffizienz um 3,38, 1,68 und 1,05 Prozentpunkte zunimmt, der Kohleverbrauch um 27,72, 12,88 und 7,92 g/(kW·h) sinkt und die Restwärmerückgewinnungsrate 64,57%, 25,64% bzw. 15,40% erreicht. Dieses Konzept verbessert nicht nur die Leistung bestehender luftgekühlter Kohlekraftwerke, sondern reduziert auch den Kohleverbrauch; die Forschungsergebnisse bieten neue Ansätze zur Verbesserung der Gesamtleistung von Kraftwerken.

stufenweise Energienutzung; Restwärmerückgewinnung; organischer Rankine-Kreis; Kohlekraftwerk; thermodynamische Analyse