Description: Das Projekt "Nachwuchsgruppe FLEXIKON - Hochwarmfeste Dampferzeugerwerkstoffe für lastflexible konventionelle Kraftwerke: Betriebsverhalten, Schädigungsprozesse und Optimierungspotentiale für künftige Einsatzbedingungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), Abteilung 5 Werkstofftechnik, Fachgruppe 5.2 Experimentelle und modellbasierte Werkstoffmechanik durchgeführt. Im Zuge der Energiewende ergeben sich für konventionelle Kraftwerke neue Betriebsbedingungen, die für die dort eingesetzten Werkstoffe erheblich erhöhte Anforderungen bedeuten. Der zum Ausgleich des fluktuierenden Stromangebots aus regenerativen Quellen erforderliche lastflexible Betrieb führt zu einer stark zyklischen Ermüdungsbeanspruchung der Bauteile mit wechselnden Temperaturen und mechanischen Spannungen. Hinzu kommen veränderliche Rauchgase mit höherem Korrosionspotential durch Teillast- und Stützfeuerungsphasen sowie die verbreitet eingeführte Biomasse-Zufeuerung. Das Projekt FLEXIKON untersucht an heute üblichen 9-12% Cr-Stählen die Reaktion typischer Werkstoffsysteme der Kraftwerkstechnik auf diese Bedingungen. Durch teils komplexe betriebsnahe Korrosionstests und Ermüdungsexperimente werden sowohl die Werkstoffalterung und Korrosion (unter zyklisch wechselnden Temperaturen und Atmosphären) als auch das mechanische Verhalten (überlagerte Kriech-/ Ermüdungsbeanspruchungen bei wechselnder Temperatur und gleichzeitigem Rauchgasangriff) charakterisiert. Thermodynamische Rechnungen und Lebensdauermodelle helfen, die beobachteten Werkstoffreaktionen umfassend darzustellen und zu verstehen. Durch Vergleiche mit dem bekannten Werkstoffverhalten unter stationären Bedingungen zeigt das Projekt, inwieweit ein zyklischer Betrieb bestehender Anlagen möglich ist und welche Auswirkungen ein langfristig lastflexibler Betrieb auf die Lebensdauer kritischer Komponenten hat. Das Verständnis der Werkstoffreaktionen unterstützt die Abschätzung kritischer Lastgradienten und Grenztemperaturen, was die Optimierung derzeitiger Betriebsstrategien ermöglicht. Die Daten können ferner in Änderungskonstruktionen kritischer Bauteile einfließen, die im Bedarfsfall in bestehende Anlagen integriert werden. Gleichzeitig werden Ansätze für eine Weiterentwicklung der Werkstoffe aufgezeigt, die langfristig weitere Optimierungen der Wechsellastfähigkeit von Bestands- und Neuanlagen ermöglichen.
Types:
SupportProgram
Origin: /Bund/UBA/UFORDAT
Tags: Chrom ? Werkstoff ? Energiewende ? Rauchgas ? Schadstoffwirkung ? Temperaturabhängigkeit ? Thermodynamik ? Metallischer Werkstoff ? Materialschaden ? Bioenergie ? Solarthermisches Kraftwerk ? Lastmanagement ? Altanlage ? Anlagenoptimierung ? Korrosionsbeständigkeit ? Materialprüfung ? Korrosion ? Kraftwerkstechnik ? Kraftwerk ? Vergleichsanalyse ? Werkstoffkunde ? Dampfkessel ? Stahl ? Modellierung ? Neuanlage ? Atmosphäre ? Bauelement ? Anlagenbetrieb ? Alterung ? Optimieren der Fahrweise ? Zusatzbrennstoff ? Belastungsanalyse ? Betriebsparameter ? Abgaszusammensetzung ? Fluktuierende Elektrizitätseinspeisung ? Kritischer Zustand ? Lebensdauer [Technik] ? Mechanische Belastung ?
Region: Berlin
Bounding box: 10.44987° .. 10.44987° x 54.03573° .. 54.03573°
License: cc-by-nc-nd/4.0
Language: Deutsch
Time ranges: 2014-09-01 - 2018-08-31
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