DE102010041754A1 - Apparatus and method for generating superheated steam by means of solar energy based on the forced flow concept with helical water / steam guide and use of the superheated steam - Google Patents

Apparatus and method for generating superheated steam by means of solar energy based on the forced flow concept with helical water / steam guide and use of the superheated steam Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Erzeugung von überhitztem Wasserdampf mittels Solar-Energie. Dabei wird ein Dampferzeuger basierend auf dem Zwangsdurchlauf-Konzept eingesetzt. Die Erzeugung von überhitztem Wasserdampf, mit dem beispielsweise eine Dampfturbine angetrieben wird, erfolgt dabei innerhalb eines Wasserrohres mehrstufig, nämlich über Speisewasser-Vorwärmung, Verdampfung und Überhitzung. Dabei werden zur Führung des Wassers bzw. des Wasserdampfs helixartig geformte Wasserrohre verwendet. Die für die Erzeugung von überhitztem Wasserdampf notwendige thermische Energie wird über ein durch Solar-Energie erwärmtes Wärmeträger-Medium bereitgestellt. Zur Erhöhung der Effizienz der Erzeugung des überhitzen Wasserdampfs werden unter anderem Rohrbündel eingesetzt. Im Hinblick auf größere Dampferzeuger-Einheiten wird zudem eine Vielzahl von Dampferzeugern parallel zusammengeschaltet.The invention relates to a device and a method for generating superheated water vapor by means of solar energy. A steam generator based on the forced flow concept is used. The generation of superheated steam, with which, for example, a steam turbine is driven, takes place within a water pipe in several stages, namely via feed water preheating, evaporation and superheating. Helical-shaped water pipes are used to guide the water or the water vapor. The thermal energy required to generate superheated water vapor is provided by a heat transfer medium heated by solar energy. To increase the efficiency of the generation of the superheated steam, tube bundles are used, among other things. With regard to larger steam generator units, a large number of steam generators are connected in parallel.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung von überhitztem Wasserdampf mittels Solar-Energie und ein Verfahren zum Erzeugen von überhitztem Wasserdampf unter Verwendung der Vorrichtung. Darüber hinaus wird eine Verwendung des überhitzten Wasserdampfs angegeben.The invention relates to a device for generating superheated steam by means of solar energy and a method for generating superheated steam using the device. In addition, a use of the superheated steam is indicated.

Der Einsatz von solarthermischen Kraftwerken als Alternative zur herkömmlichen Strom-Erzeugung ist ein Weg zur Entschärfung der bestehenden Kohlendioxid-Problematik. Dabei wird Solar-Energie (Sonnen-Energie), d. h. elektromagnetische Strahlung der Sonne, in elektrische Energie umgewandelt.The use of solar thermal power plants as an alternative to conventional power generation is a way to defuse the existing carbon dioxide problem. This is solar energy (solar energy), d. H. electromagnetic radiation of the sun, converted into electrical energy.

Momentan ist ein Großteil der solarthermischen Kraftwerke als solarthermische Kraftwerke mit indirekter Verdampfung ausgeführt. Dabei dienen Solar-Felder mit Parabolrinnen-Kollektoren als Empfänger der Solar-Energie. Alternativ zu den Parabolrinnen-Kollektoren finden Fresnel-Kollektoren als Empfänger der Solar-Energie Anwendung. Anstelle der Solar-Felder kommen auch Solar-Türme zum Einsatz.Currently, the majority of solar thermal power plants are designed as solar thermal power plants with indirect evaporation. Solar fields with parabolic trough collectors serve as receivers of the solar energy. As an alternative to the parabolic trough collectors, Fresnel collectors are used as receivers of solar energy. Instead of the solar fields, solar towers are also used.

Ein solarthermisches Kraftwerk mit indirekter Verdampfung weist einen Dampferzeuger auf. Der Dampferzeuger umfasst einen Wärmeträger-Kreislauf (Primär-Kreislauf) mit einem Wärmeträger-Medium und einen Wasser/Wasserdampf-Kreislauf (Sekundär-Kreislauf) mit Wasser. Das Wärmeträger-Medium des Wärmeträger-Kreislaufs, beispielsweise ein Thermo-Öl oder eine Salz-Schmelze, nimmt die Solar-Energie in Form von Wärme (thermische Energie) auf. Das Wärmeträger-Medium wird erwärmt. Die durch das Wärmeträger-Medium aufgenommene Wärme wird mit Hilfe von Speisewasser-Vorwärmer, Verdampfer und Überhitzer an das Wasser des Wasser/Wasserdampf-Kreislaufs übertragen. Dabei wird überhitzter Wasserdampf erzeugt. Die im überhitzten Wasserdampf gespeicherte thermische Energie wird zur Gewinnung der elektrischen Energie genutzt. Es kommt zur Umwandlung von thermischer Energie in elektrische Energie.A solar thermal power plant with indirect evaporation has a steam generator. The steam generator includes a heat transfer circuit (primary circuit) with a heat transfer medium and a water / steam circuit (secondary circuit) with water. The heat transfer medium of the heat transfer circuit, such as a thermal oil or a salt melt, absorbs the solar energy in the form of heat (thermal energy). The heat transfer medium is heated. The heat absorbed by the heat transfer medium is transferred to the water of the water / steam circuit with the help of feedwater preheaters, evaporators and superheaters. In this case, superheated steam is generated. The stored in superheated steam thermal energy is used to obtain the electrical energy. It comes to the conversion of thermal energy into electrical energy.

Die Umwandlung der thermischen Energie des überhitzten Wasserdampfs in elektrische Energie erfolgt im „konventionellen” Teil eines solarthermischen Kraftwerks, beispielsweise mit Hilfe einer Dampfturbine.The conversion of the thermal energy of the superheated steam into electrical energy takes place in the "conventional" part of a solar thermal power plant, for example with the aid of a steam turbine.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, aufzuzeigen, wie mit Hilfe von Solar-Energie effizient überhitzter Wasserdampf gewonnen werden kann, der für die Gewinnung von elektrischer Energie verwendet werden kann.Object of the present invention is to show how efficiently superheated steam can be obtained with the help of solar energy, which can be used for the production of electrical energy.

Zur Lösung der Aufgabe wird eine Vorrichtung zur Erzeugung von überhitztem Wasserdampf mittels Solar-Energie angegeben, aufweisend mindestens einen Wärmeträger-Kreislauf mit einem Wärmeträger-Medium zur Aufnahme der Solar-Energie in Form von Wärme und mindestens einen Wasser/Wasserdampf-Kreislauf mit Wasser, wobei der Wärmeträger-Kreislauf und der Wasser/Wasserdampf-Kreislauf über mindestens einen Dampferzeuger thermisch miteinander gekoppelt sind, durch den Dampferzeuger ein Zwangsdurchlauf-Konzept mit Speisewasser-Vorwärmer, Verdampfer und Überhitzer realisiert ist, mindestens ein Wasserrohr zur Aufnahme des Wassers vorhanden ist, das Wasserrohr und der Wärmeträger-Kreislauf im Bereich des Speisewasser-Vorwärmers zum Erwärmen von im Wasserrohr befindlichem, flüssigen Wasser mittels Wärme des Wärmeträger-Mediums thermisch miteinander gekoppelt sind, das Wasserrohr und der Wärmeträger-Kreislauf im Bereich des Verdampfers zum Überführen des im Wasserrohr befindlichen, erwärmten flüssigen Wassers in Wasserdampf mittels Wärme des Wärmeträger-Mediums thermisch miteinander gekoppelt sind, das Wasserrohr und der Wärmeträger-Kreislauf im Bereich des Überhitzers zum Überhitzen des im Wasserrohr befindlichen Wasserdampfs mittels Wärme des Wärmeträger-Mediums thermisch miteinander gekoppelt sind und das Wasserrohr in zumindest einem der Bereiche eine Helix-Form (Helix-Struktur) aufweist.To solve the problem, a device for generating superheated steam by solar energy is specified, comprising at least one heat transfer circuit with a heat transfer medium for receiving the solar energy in the form of heat and at least one water / steam cycle with water, wherein the heat transfer circuit and the water / steam cycle are thermally coupled to each other via at least one steam generator, by the steam generator a forced flow concept is realized with feed water preheater, evaporator and superheater, at least one water pipe for receiving the water is present Water pipe and the heat transfer circuit in the region of the feedwater preheater for heating befindlichem in the water pipe, liquid water by means of heat of the heat transfer medium are thermally coupled together, the water pipe and the heat transfer circuit in the evaporator to transfer the befindli in the water pipe chen, heated liquid water in water vapor by means of heat of the heat transfer medium are thermally coupled together, the water pipe and the heat transfer circuit in the superheater to overheat the water vapor located in the water pipe by means of heat of the heat transfer medium are thermally coupled together and the water pipe in at least one of the areas has a helical shape (helical structure).

Zur Lösung der Aufgabe wird auch ein Verfahren zum Erzeugen von überhitztem Wasserdampf unter Verwendung der Vorrichtung mit folgenden Verfahrensschritten angegeben: a) Bereitstellen des Wärmeträger-Mediums, b) Umwandeln von Solar-Energie in Wärme des Wärmeträger-Mediums und c) Übertragen der Wärme des Wärmeträger-Mediums auf das Wasser des Wasser/Wasserdampf-Kreislaufs, wobei der überhitzte Wasserdampf erzeugt wird.To achieve the object, a method for generating superheated steam using the device with the following steps is given: a) providing the heat transfer medium, b) converting solar energy into heat of the heat transfer medium and c) transferring the heat of Heat transfer medium to the water of the water / steam cycle, wherein the superheated steam is generated.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Verwendung des mit dem beschriebenen Verfahren erzeugten überhitzten Wasserdampfs zur Gewinnung von elektrischer Energie angegeben, wobei mit Hilfe des überhitzten Wasserdampfs eine Dampfturbine angetrieben wird.According to a further aspect of the invention, a use of the superheated steam generated by the described method for obtaining electrical energy is specified, wherein with the aid of superheated steam, a steam turbine is driven.

Die der Erfindung zugrunde liegende Idee besteht darin, zur Bildung von überhitztem Wasserdampf Solar-Energie zu nutzen, also die elektromagnetische Strahlung, die von der Sonne ausgesandt wird und die auf die Erdoberfläche trifft. Dazu wird ein geeignetes Dampferzeuger-System bereitgestellt. Der Dampferzeuger bzw. das Dampferzeuger-System basieren auf dem Konzept des Zwangsdurchlaufs. Innerhalb des Wasserrohres (Rohr, in dem sich das Wasser des Wasser/Wasserdampf-Kreislaufs befindet) erfolgt die Überführung von flüssigem Wasser in überhitzten Wasserdampf. Dazu sind das Wärmeträger-Medium und das Wasser thermisch miteinander gekoppelt. Es kommt zum Austausch von Wärme zwischen dem Wärmeträger-Medium und dem Wasser. Dies wird vorzugsweise dadurch bewerkstelligt, dass das Wärmeträger-Medium am Wasserrohr vorbeiströmt bzw. vorbeigeleitet wird. Der Austausch von Wärme erfolgt durch Wärmeleitung mittelbar über das Wasserrohr.The idea underlying the invention is to use solar energy for the formation of superheated steam, so the electromagnetic radiation emitted by the sun and which hits the earth's surface. For this purpose, a suitable steam generator system is provided. The steam generator or the steam generator system are based on the concept of forced circulation. Within the water pipe (pipe, in which the water of the water / steam cycle is located) takes place the transfer of liquid water in superheated steam. These are the heat transfer medium and the water thermally coupled with each other. It comes to the exchange of heat between the heat transfer medium and the water. This is preferably accomplished by the heat transfer medium flowing past the water pipe or being conducted past it. The exchange of heat takes place by heat conduction indirectly via the water pipe.

Der Unterschied zu Naturumlauf-Konzepten liegt beim Zwangsdurchlauf-Konzept in der Wasserführung: Das Wasser des Wasser/Wasserdampf-Kreislaufs befindet sich immer auf der Rohrseite, also im Rohrinneren des Wasserohres. Da Vorwärmung, Verdampfung und Überhitzung im gleichen Wasserrohr stattfinden, ist im Gegensatz zu den Naturumlauf-Konzepten eine Dampftrommel nicht notwendig.The difference to natural circulation concepts lies in the forced circulation concept in the water supply: The water of the water / steam cycle is always on the tube side, ie in the tube interior of the water ear. Since preheating, evaporation and overheating take place in the same water pipe, in contrast to the natural circulation concepts, a steam drum is not necessary.

Die Erzeugung des überhitzten Wasserdampfs erfolgt mehrstufig, nämlich über die Speisewasser-Vorwärmung, die Verdampfung (Bildung von Wasserdampf) und die Überhitzung des Wasserdampfs.The generation of the superheated steam takes place in several stages, namely via the feedwater preheating, the evaporation (formation of water vapor) and the overheating of the water vapor.

Das Wasserrohr zur Führung von Wasser/bzw. Wasserdampf weist zumindest teilweise eine Helix-Bauweise auf. Das Wasserrohr ist als Helix (Schraube, Schraubenlinie, zylindrische Spirale oder Wendel) mit einer Helix-Achse geformt. Das Wasserrohr „windet” sich um die Helix-Achse.The water pipe for guiding water / resp. Water vapor has at least partially a helical construction. The water pipe is shaped as a helix (screw, helix, cylindrical spiral or helix) with a helical axis. The water pipe "winds" around the helical axis.

Die Helix-Bauweise eignet sich insbesondere für eine Anwendung mit einer HPS-Beheizung (High Performance Solar-Thermie, z. B. Salzschmelze als Wärmeträger-Medium) und lässt durch einen „thermoelastischen” Aufbau eine wesentlich größere Temperatur-Spreizung zu. Eine auftretende Wärmedehnung kann wesentlich besser (elastischer) von der Helix-Struktur aufgenommen werden.The helical design is particularly suitable for use with HPS heating (high performance solar thermal, eg molten salt as heat transfer medium) and allows a much larger temperature spread due to a "thermoelastic" structure. An occurring thermal expansion can be much better (more elastic) absorbed by the helical structure.

Vorzugsweise weist der Wärmeträger-Kreislauf ein zentrales Wärmeträger-Medium-Zufuhr-Rohr auf, das entlang einer Helix-Achse des Wasserrohres angeordnet ist. Durch das Wärmeträger-Zufuhr-Rohr wird das Wärmeträger-Medium dem Dampferzeuger zur Verfügung gestellt. Eine Zufuhr des heißen Wärmeträger-Mediums über ein inneres Zentralrohr lässt eine besonders platzsparende Kompaktbauweise zu.Preferably, the heat transfer circuit has a central heat transfer medium supply pipe, which is arranged along a helical axis of the water pipe. Through the heat transfer medium supply pipe, the heat transfer medium is provided to the steam generator. A supply of the hot heat transfer medium via an inner central tube allows a particularly space-saving compact design.

Um ein Anfahren des Systems zu vereinfachen, ist es vorteilhaft, mindestens eine Vorrichtung zur Abtrennung von flüssigem Wasser vom Wasserdampf vorzusehen. Diese Vorrichtung umfasst beispielsweise ein am Ausgang des Überhitzers angebrachtes Trenngefäß. Bis die gewünschten Dampf-Parameter erreicht sind, wird der Wasserdampf an einen Kondensator des Trenngefäßes weitergeleitet. Das abgetrennte Wasser wird beispielsweise mit Hilfe einer Pumpe wieder dem Wasser/Wasserdampf-Kreislauf zugeführt.In order to simplify a start-up of the system, it is advantageous to provide at least one device for separating liquid water from the steam. This device comprises, for example, a separation vessel attached to the outlet of the superheater. Until the desired steam parameters are reached, the water vapor is passed on to a condenser of the separation vessel. The separated water is returned to the water / steam cycle, for example, by means of a pump.

Zudem kann der Dampferzeuger einen Zwischen-Überhitzer (Zwischen-Überhitzungs-Stufe) aufweisen. Mit dem Zwischen-Überhitzer wird ein Wirkungsgrad erhöht, mit der eine nachgeschaltete Dampfturbine betrieben wird. Mit der Zwischen-Überhitzungs-Stufe wird zusätzlich thermische Energie in den Wasserdampf eingebracht. Das Einbringen der thermischen Energie kann dabei beliebig erfolgen, beispielsweise mit Hilfe von fossilen Brennstoffen. Vorzugsweise wird aber auch die Zwischen-Überhitzungs-Stufe solar-thermisch betrieben: Der Zwischen-Überhitzer weist ein Zwischen-Überhitzer-Wasserrohr zur Aufnahme des Wasserdampfs auf. Zur Zwischen-Überhitzung wird heißes, mit Hilfe von Solar-Energie erwärmtes Wärmeträger-Medium an dem Zwischen-Überhitzer-Wasserrohr vorbeigeleitet. Zwischen-Überhitzer-Wasserrohr und Wärmeträger-Medium sind thermisch miteinander gekoppelt. Durch das Vorbeileiten des Wärmeträger-Mediums wird der Wasserdampf im Zwischen-Überhitzer-Wasserrohr zusätzlich überhitzt. Vorzugsweise ist auch das Zwischen-Überhitzer-Wasserrohr als Helix geformt.In addition, the steam generator may have an intermediate superheater (intermediate superheat stage). With the intermediate superheater, an efficiency is increased with which a downstream steam turbine is operated. With the intermediate overheating stage, additional thermal energy is introduced into the water vapor. The introduction of the thermal energy can be done arbitrarily, for example by means of fossil fuels. Preferably, however, the intermediate overheating stage is operated solar-thermally: The intermediate superheater has an intermediate superheater water pipe for receiving the water vapor. For intermediate overheating hot, heated by means of solar energy heat transfer medium is guided past the intermediate superheater water pipe. Intermediate superheater water pipe and heat transfer medium are thermally coupled together. By passing the heat transfer medium, the water vapor in the intermediate superheater water pipe is additionally overheated. Preferably, the intermediate superheater water pipe is shaped as a helix.

Für die Speisewasser-Vorwärmung, die Verdampfung und die Überhitzung kann jeweils ein eigener Wärmeträger-Kreislauf vorgesehen sein. Vorzugsweise ist aber für die Speisewasser-Vorwärmung, die Verdampfung und die Überhitzung ein einziger, gemeinsamer Wärmeträger-Kreislauf vorhanden. Dabei ist der Wärmeträger-Kreislauf derart gestaltet, dass das Wärmeträger-Medium nacheinander im Bereich des Überhitzers, im Bereich des Verdampfers und im Bereich des Speisewasser-Vorwärmers am Wasserrohr vorbeiströmen kann. Wasserrohr und Wärmeträger-Medium werden miteinander in Kontakt gebracht.For the feedwater preheating, evaporation and overheating can each be provided a separate heat transfer circuit. Preferably, however, a single, common heat transfer circuit is present for the feedwater preheating, evaporation and overheating. In this case, the heat transfer circuit is designed such that the heat transfer medium can successively flow past the water pipe in the region of the superheater, in the region of the evaporator and in the region of the feedwater preheater. Water pipe and heat transfer medium are brought into contact with each other.

Der Speisewasser-Vorwärmer, der Verdampfer und der Überhitzer können beliebig zueinander angeordnet sein, beispielsweise horizontal. Um das Vorbeiströmen des Wärmeträger-Mediums am Wasserrohr zu bewirken, wird beispielsweise eine Wärmeträger-Pumpe oder werden mehrere Wärmeträger-Pumpen eingesetzt. Das Wärmeträger-Medium wird am Wasserrohr vorbeigepumpt.The feedwater preheater, the evaporator and the superheater can be arranged arbitrarily to each other, for example horizontally. In order to effect the flow of heat medium through the water pipe, for example, a heat transfer pump or a plurality of heat transfer pumps is used. The heat transfer medium is pumped past the water pipe.

Gemäß einer besonderen Ausgestaltung sind der Speisewasser-Vorwärmer, der Verdampfer und der Überhitzer vertikal übereinander angeordnet, beispielsweise übereinander gestapelt. Durch einen vertikalen Aufbau kann das Vorbeiströmen des Wärmeträger-Mediums am Wasserrohr allein durch die auf das Wärmeträger-Medium wirkende Schwerkraft hervorgerufen werden. Zusätzlich kann auch mindestens eine Wärmeträger-Pumpe eingesetzt werden, um das Vorbeiströmen des Wärmeträger-Mediums (Strömungs-Richtung und/oder Strömungs-Geschwindigkeit) am Wasserrohr zu beeinflussen. Bei dem vertikalen Aufbau sind vorzugsweise der Überhitzer oben, der Verdampfer in der Mitte und der Speisewasser-Vorwärmer unten angeordnet. Das Wärmeträger-Medium strömt von oben nach unten zunächst im Bereich des Überhitzers, dann im Bereich des Verdampfers und schließlich im Bereich des Speisewasser-Vorwärmers am Wasserrohr vorbei. Mit Hilfe von heißem Wärmeträger-Medium findet die Überhitzung, mit Hilfe von etwas abgekühltem Wärmeträger-Medium die Verdampfung und mit Hilfe von „kaltem” Wärmeträger-Medium die Speisewasser-Vorwärmung statt. So wird über das Wärmeträger-Medium die für die jeweilige Stufe benötigte Wärmemenge auf einfache Weise zur Verfügung gestellt.According to a particular embodiment, the feedwater preheater, the evaporator and the superheater are arranged vertically one above the other, for example, stacked one above the other. By a vertical structure, the Vorbeiströmen the heat transfer medium to the water pipe can be caused solely by the force acting on the heat transfer medium gravity. In addition, at least one heat transfer pump can be used to influence the flow of heat medium (flow direction and / or flow velocity) past the water pipe. In the vertical structure are preferably the Superheater above, the evaporator in the middle and the feedwater preheater below. The heat transfer medium flows from top to bottom first in the area of the superheater, then in the area of the evaporator and finally in the area of the feedwater preheater past the water pipe. With the aid of hot heat transfer medium, the overheating, with the help of slightly cooled heat transfer medium, the evaporation and with the help of "cold" heat transfer medium, the feed water preheating takes place. Thus, the amount of heat required for the particular stage is provided in a simple manner on the heat transfer medium.

Der vertikale Aufbau des Dampferzeugers ist nicht nur im Hinblick auf die Strömung des Wärmeträger-Mediums von „oben nach unten” vorteilhaft. Mit dem vertikalen Aufbau wird darüber hinaus eine natürliche Bewegung des Wasserdampfs von „unten nach oben” ausgenutzt.The vertical construction of the steam generator is advantageous not only with regard to the flow of the heat transfer medium from "top to bottom". In addition, the vertical structure exploits a natural movement of the water vapor from "bottom to top".

Zur thermischen Kopplung des Wasserrohres und des Wärmeträger-Mediums können der Speisewasser-Vorwärmer, der Verdampfer und der Überhitzer jeweils einen eigenen Druckbehälter (Vorwärm-Druckbehälter, Verdampfer-Druckbehälter und Überhitzer-Druckbehälter) aufweisen. In diesen Druckbehältern ist das Wasserrohr angeordnet. Das Wasserrohr ist durch die Druckbehälter geführt. Die Druckbehälter sind im Fall eines einzigen, gemeinsamen Wärmeträger-Kreislaufs vorzugweise derart miteinander verbunden, dass das Wärmeträger-Medium nacheinander durch den Überhitzer-Druckbehälter, durch den Verdampfer-Druckbehälter und durch den Vorwärm-Druckbehälter strömen kann.For thermal coupling of the water pipe and the heat transfer medium, the feedwater preheater, the evaporator and the superheater each have their own pressure vessel (preheating pressure vessel, evaporator pressure vessel and superheater pressure vessel). In these pressure vessels, the water pipe is arranged. The water pipe is led through the pressure vessels. In the case of a single, common heat transfer circuit, the pressure vessels are preferably connected to one another such that the heat transfer medium can flow successively through the superheater pressure vessel, through the evaporator pressure vessel and through the preheating pressure vessel.

Gemäß einer besonderen Ausgestaltung ist zur thermischen Kopplung des Wasserrohres und des Wärmeträger-Mediums miteinander das Wasserrohr in einem einzigen Druckbehälter angeordnet, durch den das Wärmeträger-Medium mit mindestens einer bestimmten Strömungs-Richtung strömen kann. Der gemeinsame Druckbehälter weist mindestens einen Wärmeträger-Medium-Einlass und mindestens einen Wärmeträger-Medium-Auslass auf. Über den Wärmeträger-Medium-Einlass wird heißes Wärmeträger-Medium in den Druckbehälter eingebracht und über den Wärmeträger-Medium-Auslass abgekühltes Wärmeträger-Medium abgeführt. Der Wärmeträger-Medium-Einlass befindet sich vorzugsweise im Bereich des Überhitzers und der Wärmeträger-Medium-Auslass im Bereich des Speisewasser-Vorwärmers.According to a particular embodiment, the water pipe is arranged in a single pressure vessel for thermal coupling of the water pipe and the heat transfer medium together, through which the heat transfer medium can flow with at least one particular flow direction. The common pressure vessel has at least one heat transfer medium inlet and at least one heat transfer medium outlet. Hot heat transfer medium is introduced into the pressure vessel via the heat transfer medium inlet and heat carrier medium cooled down via the heat transfer medium outlet. The heat transfer medium inlet is preferably in the region of the superheater and the heat transfer medium outlet in the region of the feedwater preheater.

Innerhalb des gemeinsamen Druckbehälters kann das Wärmeträger-Medium einzügig mit einer Strömungs-Richtung oder mehrzügig mit mehreren, voneinander verschiedenen Strömungs-Richtungen durch den Drückbehälter geführt sein. Ein- und Mehrzügigkeit des Stromes des Wärmeträger-Mediums kann insbesondere im Vorwärm-Druckbehälter, im Verdampfer-Druckbehälter und/oder im Überhitzer-Druckbehälter vorgesehen sein. Mehrzügig bedeutet dabei, dass das Wärmeträger-Medium mehrmals jeweils im Bereich des Überhitzers, im Bereich des Verdampfers und/oder im Bereich des Speisewasser-Vorwärmers am Wasserrohr vorbeiströmt. Die Mehrzügigkeit funktioniert bei der Helix-Bauweise beispielsweise über einen Wechsel der Medienführung zwischen zylindrischen Bereichen, die jeweils am Ende eine Umkehrung mit halb-torusförmigen Hauben in den anschließenden (benachbarten) zylindrischen Bereich aufweisen. Dabei könnten die einzelnen Funktionseinheiten in den getrennten zylindrischen Bereichen untergebracht sein.Within the common pressure vessel, the heat transfer medium may be fed in one-pass with a flow direction or more generously with a plurality of different flow directions through the pressure vessel. One-way and Mehrzügigkeit the flow of the heat transfer medium may be provided in particular in the preheating pressure vessel, in the evaporator pressure vessel and / or in the superheater pressure vessel. Generous means that the heat transfer medium flows past the water pipe several times in each case in the region of the superheater, in the region of the evaporator and / or in the region of the feedwater preheater. In the case of the helical design, the generosity functions, for example, by changing the media guide between cylindrical areas, which at the end in each case have a reversal with semi-toroidal hoods into the adjoining (adjacent) cylindrical area. The individual functional units could be accommodated in the separate cylindrical areas.

Besonders effizient ist es, wenn eine Vielzahl parallel zueinander angeordneter Wasserrohre vorhanden ist. Es liegt ein Wasserrohr-Bündel vor. Bei gegebenem Rohrvolumen ist eine (Gesamt-)Rohr-Oberfläche, über die die Wärmekopplung des Wärmeträger-Mediums und des Wassers stattfindet, bei einem Wasserrohr-Bündel im Vergleich zu einem einzigen Wasserrohr höher.It is particularly efficient if a plurality of parallel arranged water pipes is present. There is a water pipe bundle. For a given volume of pipe, a (total) pipe surface over which heat coupling of the heat transfer medium and water takes place is higher for a water pipe bundle compared to a single water pipe.

Bei einem Wasserrohr-Bündel wird beispielsweise das Wasser über einen Verteiler auf die Wasserrohre des Verdampfers verteilt. In jedem der Wasserrohre findet separat die Erzeugung von überhitztem Wasserdampf statt. Über einen Sammler wird der in den einzelnen Wasserrohren gewonnene, überhitzte Wasserdampf wieder zusammengeführt. Der zusammengeführte, überhitzte Wasserdampf wird anschließend an eine Dampfturbine weitergeleitet.In a water pipe bundle, for example, the water is distributed via a distributor to the water pipes of the evaporator. In each of the water pipes, the production of superheated steam takes place separately. About a collector, the recovered in the individual water pipes, superheated steam is brought together again. The combined, superheated steam is then forwarded to a steam turbine.

Zur weiteren Erhöhung der Effizienz, mit der Wärme des Wärmeträger-Mediums auf das Wasser des Wasserrohres übertragen werden kann, ist es vorteilhaft, die Strömungs-Richtung (und die Strömungs-Geschwindigkeit) des Wärmeträger-Mediums zu beeinflussen. Das Wärmeträger-Medium kann kanalisiert am Wasserrohr oder an den Wasserrohren vorbei geleitet werden. Die Kanalisierung erfolgt durch beispielsweise durch eine radial angeordnete Rohrhalterung. Die Rohrhalterung ist beispielsweise eine radiale Lochplatte oder Stegleisten mit halbrunden Ausnehmungen. Eine weitere Verbesserung wird durch den Aufbau des Wasserrohr-Bündels in Zylindern mit gegenläufig gewickelten Helix-Rohren erreicht. Es liegen gekreuzt Helissen vor. Eine gewendelt verlaufende Strähnenbildung im Wärmeträger-Medium außen längs der helixförmigen Wasserrohre wird dadurch unterbunden.To further increase the efficiency with which the heat of the heat transfer medium can be transferred to the water of the water pipe, it is advantageous to influence the flow direction (and the flow velocity) of the heat transfer medium. The heat transfer medium can be routed channeled on the water pipe or on the water pipes over. The channeling is done by, for example, a radially arranged pipe support. The pipe support is, for example, a radial perforated plate or web strips with semicircular recesses. A further improvement is achieved by the construction of the water tube bundle in cylinders with counter-wound helix tubes. There are crossed helices. A coiled strands forming in the heat transfer medium outside along the helical water pipes is thereby prevented.

Dazu ist gemäß einer besonderen Ausgestaltung eine Vielzahl von Umleitblechen zur Veränderung der Strömungs-Richtung des Wärmeträger-Mediums vorhanden.For this purpose, according to a particular embodiment, a plurality of Umleitblechen for changing the flow direction of the heat transfer medium is present.

Eine weitere Ausgestaltung der Vorrichtung betrifft beispielsweise das Vorsehen eines zusätzlichen Wärmeträger-Anschlusses im Bereich des Verdampfers. Dieser Anschluss ist am Ausgang des Verdampfers angeordnet. Der damit hervorgerufene zusätzliche heiße Wärmeträger-Medium-Strom sorgt für schnellere Einstellungen eines konstruktiv bedingten Verdampfungs-Endpunkts in den Wasserrohren. Wenn die gewünschten Parameter des überhitzten Wasserdampfs erreicht sind, kann dieser zusätzliche Anschluss gesperrt werden. Eine dann mit dem zusätzlichen Wärmeträger-Medium verbundene zusätzliche Wärmemenge kann beispielsweise für eine Zwischen-Überhitzung genutzt werden. A further embodiment of the device relates, for example, to the provision of an additional heat carrier connection in the region of the evaporator. This connection is located at the outlet of the evaporator. The resulting additional hot heat transfer medium flow provides for faster settings of a design-related evaporation endpoint in the water pipes. When the desired superheated steam parameters are reached, this additional connection can be disabled. An additional amount of heat then connected to the additional heat transfer medium can be used, for example, for an intermediate overheating.

Gemäß einer besonderen Ausgestaltung ist eine Vielzahl von Dampferzeugern vorhanden. Vorzugsweise ist die Vielzahl von Dampferzeugern parallel zu einer größeren Dampferzeuger-Einheit zusammengeschaltet.According to a particular embodiment, a plurality of steam generators are present. Preferably, the plurality of steam generators are connected in parallel to a larger steam generator unit.

Anhand mehrerer Ausführungsbeispiele und der dazugehörigen Figuren wird die Erfindung im Folgenden näher beschrieben. Die Figuren sind schematisch und stellen keine maßstabsgetreuen Abbildungen dar.With reference to several embodiments and the associated figures, the invention will be described in more detail below. The figures are schematic and do not represent true to scale figures.

1 zeigt einen Schaltplan eines solaren Parabolrinnenkraftwerks. 1 shows a circuit diagram of a solar parabolic trough power plant.

2 zeigt einen vertikal aufgestellten Dampferzeuger ohne Trenngefäße in einer seitlichen Ansicht. 2 shows a vertically placed steam generator without separation vessels in a side view.

3 zeigt einen vertikal aufgestellten Dampferzeuger mit Trenngefäß in einem seitlichen Querschnitt. 3 shows a vertically placed steam generator with separation vessel in a lateral cross-section.

4A und 4B zeigen das Funktionsprinzip des Verdampfers. 4A and 4B show the operating principle of the evaporator.

Gegeben ist eine Vorrichtung 1 zur Erzeugung von Wasserdampf mittels Solar-Energie. Die Vorrichtung weist einen Wärmeträger-Kreislauf 2 und einen Wasser/Wasserdampfkreislauf 3 auf.Given is a device 1 for generating water vapor by means of solar energy. The device has a heat transfer circuit 2 and a water / steam cycle 3 on.

Die Kreisläufe sind über mindestens einen Dampferzeuger 4 thermisch miteinander gekoppelt. Über den Dampferzeuger kann ein Austausch von Wärme stattfinden, so dass das Wasser von der flüssigen Phase in die gasförmige Phase als Wasserdampf überführt wird (1).The circuits are over at least one steam generator 4 thermally coupled with each other. An exchange of heat can take place via the steam generator, so that the water is transferred from the liquid phase into the gaseous phase as water vapor ( 1 ).

Mit dem Dampferzeuger ist ein Zwangsdurchlauf-Konzept 44 mit Speisewasser-Vorwärmer 41, Verdampfer 42 und Überhitzer 43 realisiert. Dabei ist mindesten ein Wasserrohr 30 zur Aufnahme von Wasser vorhanden. Das Wasserrohr ist helixförmig.With the steam generator is a forced flow concept 44 with feedwater preheater 41 , Evaporator 42 and superheater 43 realized. There is at least one water pipe 30 for receiving water. The water pipe is helical.

Zur Übertragung von Wärme, die über das Solarfeld 11 auf das Wärmeträger-Medium 20 des Wärmeträger-Kreislaufes übertragen wird, sind das Wasserrohr und der Wärmeträger-Kreislauf im Bereich 40 des Speisewasser-Vorwärmers zum Erwärmen von im Wasserrohr befindlichem, flüssigen Wasser mittels Wärme des Wärmeträger-Mediums thermisch miteinander gekoppelt.To transfer heat through the solar panel 11 on the heat transfer medium 20 is transferred to the heat transfer circuit, the water pipe and the heat transfer circuit in the area 40 the feedwater preheater for heating located in the water pipe, liquid water by means of heat of the heat transfer medium thermally coupled together.

Ebenso sind das Wasserrohr und der Wärmeträger-Kreislauf im Bereich 41 des Verdampfers zum Überführen des im Wasserrohr befindlichen, erwärmten flüssigen Wassers in Wasserdampf mittels Wärme des Wärmeträger-Mediums thermisch miteinander gekoppelt. Darüber hinaus sind das Wasserrohr und der Wärmeträger-Kreislauf im Bereich 41 des Überhitzers zum Überhitzen des im Wasserrohr befindlichen Wasserdampfes mittels Wärme des Wärmeträger-Mediums thermisch miteinander gekoppelt.Likewise, the water pipe and the heat transfer circuit in the area 41 the evaporator for transferring the heated liquid water in the water pipe in water vapor by means of heat of the heat transfer medium is thermally coupled together. In addition, the water pipe and the heat transfer circuit in the area 41 the superheater for thermally overheating the water vapor in the water pipe by means of heat of the heat transfer medium is thermally coupled together.

Zur Erhöhung der jeweiligen Wärmeübertragungs-Effizienz ist das Wasserrohr im Bereich des Überhitzers helixartig geformt. Das Wasserrohr weist in diesem Bereich eine Helix auf. In einer alternativen Ausführungsform ist das Wasserrohr in einem der anderen Bereiche (Verdampfer, Speisewasser-Vorwärmer) oder in allen Bereichen helixartig geformt.To increase the respective heat transfer efficiency, the water pipe is helically shaped in the region of the superheater. The water pipe has a helix in this area. In an alternative embodiment, the water pipe is helically shaped in one of the other regions (evaporator, feedwater preheater) or in all regions.

Beispiel 1:Example 1:

Speisewasser-Vorwärmer, Verdampfer und Überhitzer sind vertikal übereinander in einem gemeinsamen Druckbehälter 43 übereinander gestapelt (2). Der Druckbehälter weist einen Wärmeträger-Medium-Einlass 430 und einen Wärmeträger-Medium-Auslass 431 auf. Durch den Wärmeträger-Medium-Einlass wird heißes Wärmeträger-Medium zugeführt, durch den Wärmeträger-Medium-Auslass wird verbrauchtes Wärmeträger-Medium, also abgekühltes Wärmeträger-Medium wieder abgeführt. Das Wärmeträger-Medium ist ein Thermo-Öl. In einer alternativen Ausgestaltung ist das Wärmeträger-Medium eine Salz-Schmelze.Feedwater preheaters, evaporators and superheaters are vertically stacked in a common pressure vessel 43 stacked ( 2 ). The pressure vessel has a heat transfer medium inlet 430 and a heat transfer medium outlet 431 on. Hot heat transfer medium is supplied through the heat transfer medium inlet, and spent heat transfer medium, ie cooled heat transfer medium, is discharged through the heat transfer medium outlet. The heat transfer medium is a thermal oil. In an alternative embodiment, the heat transfer medium is a salt melt.

Innerhalb des Druckbehälters strömt das Wärmeträger-Medium mit einer vertikalen Strömungs-Richtung von oben nach unten vom Wärmeträger-Medium-Einlass in Richtung Wärmeträger-Medium-Auslass.Within the pressure vessel, the heat transfer medium flows with a vertical flow direction from top to bottom of the heat transfer medium inlet in the direction of heat transfer medium outlet.

Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist kein Trenngefäß zur Trennung von flüssiger und gasförmiger Phase des Wassers vorhanden.According to the present embodiment, there is no separation vessel for separating liquid and gaseous phases of the water.

Beispiel 2:Example 2:

Im Gegensatz zum vorangegangenen Beispiel ist ein Trenngefäß 37 zur Trennung der flüssigen und gasförmigen Phase des Wassers vorhanden (3). Das Trenngefäß weist einen Abscheider (Zyklon-Abscheider) 33 zur Trennung von flüssigem und gasförmigem Wasser auf. Das abgetrennte Wasser wird dem Wasser/Wasserdampf-Kreislauf wieder zugeführt. Dies geschieht über die Schwerkraft oder, wie in Figur dargestellt, mit Hilfe einer Pumpe 36.In contrast to the previous example is a separation vessel 37 for the separation of the liquid and gaseous phase of the water ( 3 ). The separation vessel has a separator (cyclone separator) 33 for the separation of liquid and gaseous water. The separated water is returned to the water / steam cycle. This is done by gravity or, as shown in Figure, by means of a pump 36 ,

Den 4A und 4B ist das Funktionsprinzip des Dampferzeugers mit Zwangsdurchlaufkonzept zu entnehmen. 4A zeigt den Dampferzeuger in einem seitlichen Querschnitt. 4B zeigt den Verdampfer in Aufsicht A und in Querschnitten entlang der Verbindungslinien B-B und C-C (4A). In der Darstellung ist – entgegen 2 – ein zentrales Wärmetrager-Medium-Zufuhrrohr vorhanden.The 4A and 4B the operating principle of the steam generator with forced circulation concept is to be taken from. 4A shows the steam generator in a lateral cross-section. 4B shows the evaporator in plan view A and in cross sections along the connecting lines BB and CC ( 4A ). In the presentation is - contrary 2 - A central heat transfer medium supply pipe available.

In dem Druckbehälter ist eine Vielzahl von helixartig geformten Wasserrohren vorhanden. Die Wasserrohre sind in einzelnen Zylindern jeweils parallel gleichsinnig gewendelt und im jeweils angrenzenden Zylinder gegensinnig gewendelt angeordnet und zu Rohrbündeln 32 zusammengefasst. Die Wasserrohre werden über den Verteiler 34 mit Wasser versorgt. Der in den Wasserrohren gebildete, überhitzte Wasserdampf wird mit Hilfe des Sammlers 35 wieder zusammengeführt und an die Dampfturbine 12 weitergeleitet.In the pressure vessel, a plurality of helically shaped water pipes is present. The water pipes are coiled in each case in the same direction in individual cylinders and arranged coiled in opposite directions in each adjacent cylinder and tube bundles 32 summarized. The water pipes are over the distributor 34 supplied with water. The superheated steam formed in the water pipes is supplied by the collector 35 merged again and to the steam turbine 12 forwarded.

Über ein zentrales, entlang der Helix-Achsen der Wasserrohre angeordnetes Wärmeträger-Medium-Zuführrohr 50 wird das flüssige, heiße Wärmeträger-Medium in den Dampferzeuger eingebracht.Via a central, arranged along the helical axes of the water pipes heat transfer medium supply pipe 50 the liquid, hot heat transfer medium is introduced into the steam generator.

Gemäß den vorliegenden Beispielen wird das Wärmeträger-Medium einzügig durch den Druckbehälter geleitet. Gemäß weiteren, nicht dargestellten Ausführungsformen wird das Wärmeträger-Medium innerhalb zumindest eines der Bereiche mehrzügig durch den jeweiligen Druckbehälter geleitet.According to the present examples, the heat transfer medium is passed through the pressure vessel einschubig. According to further, not shown embodiments, the heat transfer medium is passed mehrzügig within at least one of the areas through the respective pressure vessel.

In nicht dargestellten Ausführungsformen sind der Speisewasser-Vorwärmer, der Verdampfer und der Überhitzer jeweils in einem separaten Druckbehälter angeordnet. Dabei sind in jedem der Druckbehälter die Wasserrohre helixartig geformt.In non-illustrated embodiments, the feedwater preheater, the evaporator and the superheater are each arranged in a separate pressure vessel. In this case, the water pipes are helically shaped in each of the pressure vessel.

Weiterhin ist zusätzlich zu dem Dampferzeuger eine Zwischen-Überhitzungs-Stufe (Zwischen-Überhitzer) 13 vorhanden, um den Wirkungsgrad der nachgeschalteten Dampfturbine zu erhöhen. Auch die Zwischenstufe wird solar-thermisch betrieben. Der Zwischen-Überhitzer weist ein Zwischen-Überhitzer-Wasserrohr zur Aufnahme des Wasserdampfs auf. Zur Zwischen-Überhitzung wird heißes, mit Hilfe von Solar-Energie erwärmtes Wärmeträger-Medium an dem Zwischen-Überhitzer-Wasserrohr vorbeigeleitet. Zwischen-Überhitzer-Wasserrohr und Wärmeträger-Medium sind thermisch miteinander gekoppelt. Auch das Zwischen-Überhitzer-Wasserrohr ist helixartig geformt. Alternativ dazu ist das Zwischen-Überhitzer-Wasserrohr andersartig geformt, beispielsweise mäanderartig. In einer weiteren Alternative ist das Zwischen-Überhitzer-Wasserrohr durchgängig gerade. Es ist nicht gebogen.Furthermore, in addition to the steam generator, an intermediate overheating stage (intermediate superheater) 13 available to increase the efficiency of the downstream steam turbine. The intermediate stage is also operated solar-thermally. The intermediate superheater has an intermediate superheater water pipe for receiving the water vapor. For intermediate superheating hot, heated by means of solar energy heat transfer medium is guided past the intermediate superheater water pipe. Intermediate superheater water pipe and heat transfer medium are thermally coupled together. Also, the intermediate superheater water pipe is helically shaped. Alternatively, the intermediate superheater water pipe is shaped differently, for example meandering. In another alternative, the intermediate superheater water pipe is straight throughout. It is not bent.

Die beschriebene Vorrichtung wird zur Erzeugung von überhitztem Wasserdampf mittels Solar-Energie verwendet. Dabei werden folgende Verfahrensschritte durchgeführt: a) Bereitstellen des Wärmeträger-Mediums, b) Umwandeln von Solar-Energie in Wärme des Wärmeträger-Mediums und c) Übertragen der Wärme des Wärmeträger-Mediums auf das Wasser, wobei der überhitzte Wasserdampf erzeugt wird.The device described is used to generate superheated steam by means of solar energy. The following process steps are carried out: a) providing the heat transfer medium, b) converting solar energy into heat of the heat transfer medium and c) transferring the heat of the heat transfer medium to the water, wherein the superheated steam is generated.

Der erzeugte, überhitzte Wasserdampf wird zur Gewinnung von elektrischem Strom an eine Dampfturbine weitergeleitet.The generated, superheated steam is forwarded to a steam turbine for the production of electricity.

Claims (10)

Vorrichtung (1) zur Erzeugung von überhitztem Wasserdampf mittels Solar-Energie, aufweisend – mindestens einen Wärmeträger-Kreislauf (2) mit einem Wärmeträger-Medium (20) zur Aufnahme der Solar-Energie in Form von Wärme und – mindestens einen Wasser/Wasserdampf-Kreislauf (3) mit Wasser, wobei – der Wärmeträger-Kreislauf (2) und der Wasser/Wasserdampf-Kreislauf (3) über mindestens einen Dampferzeuger (4) thermisch miteinander gekoppelt sind, – durch den Dampferzeuger (4) ein Zwangsdurchlauf-Konzept (44) mit Speisewasser-Vorwärmer (40), Verdampfer (41) und Überhitzer (42) realisiert ist, – mindestens ein Wasserrohr (30) zur Aufnahme des Wassers vorhanden ist, – das Wasserrohr (30) und der Wärmeträger-Kreislauf (2) im Bereich (40) des Speisewasser-Vorwärmers zum Erwärmen von im Wasserrohr (30) befindlichem, flüssigen Wasser mittels Wärme des Wärmeträger-Mediums (20) thermisch miteinander gekoppelt sind, – das Wasserrohr (30) und der Wärmeträger-Kreislauf (2) im Bereich (42) des Verdampfers zum Überführen des im Wasserrohr (30) befindlichen, erwärmten flüssigen Wassers in Wasserdampf mittels Wärme des Wärmeträger-Mediums (20) thermisch miteinander gekoppelt sind, – das Wasserrohr (30) und der Wärmeträger-Kreislauf (2) im Bereich (42) des Überhitzers zum Überhitzen des im Wasserrohr (30) befindlichen Wasserdampfes mittels Wärme des Wärmeträger-Mediums (20) thermisch miteinander gekoppelt sind und – das Wasserrohr (30) in zumindest einem der Bereiche (40, 41, 42) eine Helix-Form aufweist.Contraption ( 1 ) for generating superheated steam by means of solar energy, comprising - at least one heat transfer circuit ( 2 ) with a heat transfer medium ( 20 ) for receiving the solar energy in the form of heat and - at least one water / steam cycle ( 3 ) with water, wherein - the heat transfer circuit ( 2 ) and the water / steam cycle ( 3 ) via at least one steam generator ( 4 ) are thermally coupled to each other, - by the steam generator ( 4 ) a forced-circulation concept ( 44 ) with feedwater preheater ( 40 ), Evaporator ( 41 ) and superheater ( 42 ), - at least one water pipe ( 30 ) is present for receiving the water, - the water pipe ( 30 ) and the heat transfer circuit ( 2 ) in the area ( 40 ) of the feedwater preheater for heating in the water pipe ( 30 ), liquid water by means of heat of the heat transfer medium ( 20 ) are thermally coupled together, - the water pipe ( 30 ) and the heat transfer circuit ( 2 ) in the area ( 42 ) of the evaporator for transferring the in the water pipe ( 30 ), heated liquid water in water vapor by means of heat of the heat transfer medium ( 20 ) are thermally coupled together, - the water pipe ( 30 ) and the heat transfer circuit ( 2 ) in the area ( 42 ) of the superheater to overheat the water pipe ( 30 ) located by means of heat of the heat transfer medium ( 20 ) are thermally coupled together and - the water pipe ( 30 ) in at least one of the areas ( 40 . 41 . 42 ) has a helix shape. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei mindestens eine Vorrichtung (37) zur Abtrennung von flüssigem Wasser vom Wasserdampf vorhanden ist.Device according to claim 1, wherein at least one device ( 37 ) is present for the separation of liquid water from water vapor. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein einziger Wärmeträger-Kreislauf vorhanden ist, der derart ausgestaltet, dass das Wärmeträger-Medium nacheinander im Bereich des Überhitzers, im Bereich des Verdampfers und im Bereich des Speisewasser-Vorwärmers am Wasserrohr vorbeiströmen kann. Apparatus according to claim 1 or 2, wherein a single heat transfer circuit is provided, which is configured such that the heat transfer medium can successively flow past the water pipe in the region of the superheater, in the region of the evaporator and in the region of the feedwater preheater. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Speisewasser-Vorwärmer, der Verdampfer und der Überhitzer vertikal übereinander angeordnet sind.Device according to one of claims 1 to 3, wherein the feedwater preheater, the evaporator and the superheater are arranged vertically one above the other. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei zur thermischen Kopplung des Wasserrohres und des Wärmeträger-Mediums miteinander das Wasserrohr in einem einzigen Druckbehälter angeordnet ist, durch den das Wärmeträger-Medium mit mindesten einer bestimmten Strömungs-Richtung (21) strömen kann.Device according to one of claims 1 to 4, wherein for thermal coupling of the water pipe and the heat transfer medium together, the water pipe is arranged in a single pressure vessel through which the heat transfer medium with at least one particular flow direction ( 21 ) can flow. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei eine Vielzahl (32) von parallel zueinander angeordneten Wasserrohren vorhanden ist.Device according to one of claims 1 to 5, wherein a plurality ( 32 ) is provided by parallel arranged water pipes. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei eine Vielzahl von Dampferzeugern vorhanden ist.Apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein there are a plurality of steam generators. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Wärmeträger-Kreislauf ein zentrales Wärmeträger-Medium-Zufuhr-Rohr (50) aufweist, das einer Helix-Achse des Wasserrohres angeordnet ist.Device according to one of claims 1 to 7, wherein the heat carrier circuit, a central heat transfer medium supply tube ( 50 ), which is arranged on a helical axis of the water pipe. Verfahren zum Erzeugen von überhitztem Wasserdampf unter Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 mit folgenden Verfahrensschritten: a) Bereitstellen des Wärmeträger-Mediums, b) Umwandeln von Solar-Energie in Wärme des Wärmeträger-Mediums und c) Übertragen der Wärme des Wärmeträger-Mediums auf das Wasser des Wasser/Wasserdampf-Kreislaufs, wobei der überhitzte Wasserdampf erzeugt wird.A method for producing superheated steam using a device according to any one of claims 1 to 8, comprising the following steps: a) providing the heat transfer medium, b) converting solar energy into heat of the heat transfer medium and c) transferring the heat of the heat transfer medium to the water of the water / steam cycle, wherein the superheated steam is generated. Verwendung des gemäß Verfahren nach Anspruch 12 überhitzten Wasserdampfes zur Gewinnung von elektrischer Energie, wobei mit Hilfe des überhitzten Wasserdampfes eine Dampfturbine (12) angetrieben wird.Use of the superheated in accordance with the method of claim 12 water vapor for the production of electrical energy, wherein with the aid of the superheated steam, a steam turbine ( 12 ) is driven.
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