Untersuchung von Einflussgroessen auf Bildung kondensierter und mitgerissener Tropfen in Hd- und Ueberstromdampfleitungen, Nd-Turbinen, internen und externen Wasserabscheidern, Nasskuehltuermen, Atmosphaere. Die Kenntnis der Zusammenhaenge erlaubt eine Verbesserung von Turbinenwirkungsgraden, Verringerung der Abwaerme sowie Verringerung der Kuehlturmemission und damit der Umweltbelastung durch Kuehlturmschwaden.
Um eine eventuelle Aenderung des Klimas durch den Wasserdampf- und Waermeausstoss von Kuehltuermen grosser Kraftwerke abschaetzen zu koennen, ist es erforderlich, das Verhalten der Kuehlturmschwaden in der atmosphaerischen Grenzschicht zu untersuchen. Die Aufstiegshoehe, Laenge und Breite des (durch kondensierten Wasserdampf) sichtbaren Schwadens werden mit Hilfe eines numerischen meteorologischen Modelles berechnet und mit Beobachtungsdaten von Kuehltuermen verglichen. Mit diesem Modell koennen dann fuer gegebene Standorte mit den dortigen meteorologischen Daten Haeufigkeitsstatistiken der obigen Groessen berechnet und damit die Abschaetzung der Ermittlungen vorgenommen werden. Ferner kann der Unterschied der Ermittlungen bei verschiedenen Kuehlturmtypen (nass, hybrid, trocken) untersucht werden.
Es soll ein Rechenverfahren bereitgestellt werden, mit dem die Verteilung von Kuehlturmemissionen in der Umgebung eines Kraftwerkes bestimmt werden kann. Dafuer wird ein dreidimensionales Rechenprogramm entwickelt. Es wird ein Turbulenzmodell verwendet, das zwar erheblichen numerischen Aufwand erfordert, dafuer aber auch weitgehend universellen Charakter hat und dementsprechend mit bekannten Stroemungen geeicht werden kann.
Es wurde eine Stroemungsapparatur errichtet, mit der die Schwadenstroemung durch einen Kuehlturm physikalisch simuliert wird. Darin wurden die Ueberlebensraten von Bakterien unter Schwadenbedingungen gemessen.
Hauptkuehlsystem: Hybridkuehltuerme: Es sind Auslegungskriterien zu ermitteln, die wirtschaftliche Aspekte (Kosten, Wirkungsgrad, Wasserverbrauch) und Belange des Umweltschutzes (Bauhoehe, Schwadenlaenge) beruecksichtigen. Trockenkuehltuerme: Leistungsverhalten bei extremen klimatischen Bedingungen. Nebenkuehlsysteme: Konzepte fuer wasserarme Standorte.
Zur Abschaetzung der Auswirkungen der Emissionen aus Kuehltuermen auf ihre Umgebung ist es erforderlich, die Anforderungen der Temperatur, der Feuchte, des Niederschlages und der Sonnenscheindauer in der Umgebung aufgrund der Kuehlturmfahne zu kennen. Diese Parameter werden durch die dreidimensionalen Verteilungen der Temperatur, der spezifischen Feuchte, des Wolken- und Regentroepfchengehaltes in der Fahne bestimmt. Zweck des Vorhabens war es deshalb, ein numerisches Modell zu entwickeln, das diese Verteilungen in Abhaengigkeit von den Emissions- und Umgebungsbedingungen liefert. Insbesondere soll das Modell die Berechnung dieser Verteilungen auch bei Ueberlagerung mehrerer Kuehlturmfahnen ermoeglichen.
Messtechnische Erfassung von Parametern fuer die numerische Simulation von Kuehlturmschwaden; theoretische Simulation des Einflusses von Kuehltuermen auf das Mikroklima der Umgebung.
Bei einer Messkampagne am Naturzug-Nasskuehlturm des KKW-Philippsburg sollen die Zusammenhaenge zwischen betrieblichen Parametern des Kraftwerks, meteorologischen Einflussgroessen, dem Austrittszustand des Kuehlschwadens und dessen Ausbreitung ermittelt werden. Die Ortsabhaengigkeit des Tropfengehalts und der Tropfengroessenspektren soll ueber den Einbauten und am Austritt bestimmt werden. Mit den gemessenen Emissionsdaten und den meteorologischen Einflussparametern soll eine vergleichende Berechnung des Kuehlturmschwadens mit verschiedenen Ausbreitungsrechenverfahren durchgefuehrt werden und ein Vergleich mit den tatsaechlich auftretenden Schwaden erfolgen.
Das Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines dreidimensionalen mathematischen Modells zur Berechnung der Ausbreitung von Kuehlturmschwaden, das auch die Vorgaenge im Kuehlturmnahfeld und besonders die 'downwash'-Effekte sowie den Einfluss der Topographie beschreiben kann. Weiter sollen in diesem Projekt die zum ausfuehrlichen Testen des Modells notwendigen Labormessdaten bereitgestellt werden.
Es wurden theoretische und experimentelle Untersuchungen zur dynamischen und chemischen Wechselwirkung zwischen Abgas- und Kuehlturmfahnen durchgefuehrt. - Die theoretischen Ergebnisse der dynamischen Wechselwirkung werden anhand von Windkanalexperimenten getestet. Die chemischen Wechselwirkungen werden am Beispiel der homogenen und heterogenen Oxidation von SO2 simuliert. Die Ansaetze der heterogenen Oxidation von SO2 auf Partikeln und in Troepfchen stammen aus Laborexperimenten. Fallrechnungen wurden mit und ohne Nassentschwefelung der Kaminabgase durchgefuehrt. Sie zeigen den deutlichen Einfluss der atmosphaerischen Feuchte auf die Sulfatbildung. Dies gilt im besonderen bei Mischung mit der Kuehlturmfahne. Bei der Mischung ergaben die Rechnungen pH-Werte zwischen 2,5 und 3,5 im Kuehlturmschwaden.
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