DE102011078203A1

DE102011078203A1 - Additional oil firing for the immediate, fast and temporary increase in output of a coal-fired steam power plant

Info

Publication number: DE102011078203A1
Application number: DE201110078203
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Wiesenmüller
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2011-06-28
Filing date: 2011-06-28
Publication date: 2013-01-03
Also published as: WO2013000733A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur sofortigen, schnellen und temporären Leistungssteigerung eines kohlebefeuerten Dampfkraftwerks (1), welches bei einem An- und/oder Abfahren des kohlebefeuerten Dampfkraftwerks (1) zusätzlich zu einer Kohlebefeuerung (10) mit Öl befeuert wird (20), sowie eine zur Durchführung des Verfahrens ausgebildete Vorrichtung. Gemäß der Erfindung wird bei einer Leistungsanforderung (71) an das kohlebefeuerte Dampfkraftwerk (1) außerhalb des An- und/oder Abfahrens des kohlebefeuerte Dampfkraftwerks (1) dieses auch hier zusätzlich zu der Kohlebefeuerung (10) mit dem Öl befeuert (20, 50–55).The invention relates to a method for the immediate, rapid and temporary increase in output of a coal-fired steam power plant (1), which is fired at a start and / or shutdown of the coal-fired steam power plant (1) in addition to a coal (10) with oil (20), and a trained for performing the method device. According to the invention, in the case of a power requirement (71) to the coal-fired steam power plant (1) outside the start and / or stop of the coal-fired steam power plant (1), this is additionally fueled with the oil (20, 50) in addition to the coal furnace (10). 55).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur sofortigen, schnellen und temporären Leistungssteigerung eines kohlebefeuerten Dampfkraftwerks sowie eine zur Durchführung des Verfahrens ausgebildete Vorrichtung. The invention relates to a method for the immediate, rapid and temporary increase in output of a coal-fired steam power plant and to a device designed to carry out the method.

Dampfkraftwerke sind weithin bekannt, beispielsweise aus http://de.wikipedia.org/wiki/Dampfkraftwerk (erhältlich am 13.05.2011). Steam power plants are well known, for example http://de.wikipedia.org/wiki/Dampfkraftwerk (available on 13.05.2011).

Ein Dampfkraftwerk ist eine Bauart eines Kraftwerks zur Stromerzeugung aus fossilen Brennstoffen, bei der eine thermische Energie von Wasserdampf in einer Dampfturbine in Bewegungsenergie umgesetzt und weiter in einem Generator in elektrische Energie umgewandelt wird. A steam power plant is a type of power plant for power generation from fossil fuels, in which a thermal energy of steam in a steam turbine is converted into kinetic energy and further converted into electrical energy in a generator.

Bei einem solchen Dampfkraftwerk wird der zum Betrieb der Dampfturbine notwendige Wasserdampf zunächst in einem Dampfkessel aus in der Regel zuvor gereinigtem und aufbereitetem (Speise-)Wasser erzeugt. Durch weiteres Erwärmen des Dampfes in einem Überhitzer nehmen Temperatur und spezifisches Volumen des Dampfes zu. In such a steam power plant, the steam required for operating the steam turbine is first generated in a steam boiler from previously purified and treated (feed) water. By further heating the steam in a superheater, the temperature and specific volume of the steam increase.

Vom Dampfkessel aus strömt der Dampf über Rohrleitungen in die Dampfturbine, wo er einen Teil seiner zuvor aufgenommenen Energie als Bewegungsenergie an die Turbine abgibt. An die Turbine ist ein Generator angekoppelt, der mechanische Leistung in elektrische Leistung umwandelt. From the steam boiler, the steam flows via pipelines into the steam turbine, where it delivers part of its previously absorbed energy as kinetic energy to the turbine. To the turbine, a generator is coupled, which converts mechanical power into electrical power.

Danach strömt der entspannte und abgekühlte Dampf in den Kondensator, wo er durch Wärmeübertragung an die Umgebung kondensiert und sich als flüssiges Wasser sammelt. Thereafter, the expanded and cooled vapor flows into the condenser, where it condenses by heat transfer to the environment and collects as liquid water.

Über Kondensatpumpen und Vorwärmern hindurch wird das Wasser in einen Speisewasserbehälter zwischengespeichert und dann über eine Speisepumpe erneut dem Dampfkessel zugeführt, womit ein Kreislauf geschlossen wird. Through condensate pumps and preheaters through the water is temporarily stored in a feedwater tank and then fed via a feed pump to the boiler again, making a circuit is closed.

Man unterscheidet verschiedene Dampfkraftwerksarten, wie beispielsweise Kohlekraftwerke, Ölkraftwerke, Gas-und-Dampf-Kombikraftwerke (GuD-Kraftwerke). A distinction is made between different types of steam power plants, such as coal-fired power plants, oil-fired power plants, gas-and-steam combined-cycle power plants (CCGTs).

Ein Kohlekraftwerk ist eine spezielle Form des Dampfkraftwerkes, bei welchem Kohle als hauptsächlicher Brennstoff zur Dampferzeugung verwendet wird. Man kennt solche kohlebefeuerten Kraftwerke für Braunkohle wie auch für Steinkohle. A coal-fired power plant is a special form of steam power plant in which coal is used as the main fuel for steam generation. Such coal-fired power plants are known for lignite as well as hard coal.

In einem solchen Kohlekraftwerk wird entsprechend beschriebener allgemeiner Kreislauf eines Dampfkraftwerkes zuerst in einer Kohlemühle Braun- oder Steinkohle gemahlen und getrocknet. Dieses wird dann in einen Brennerraum einer Staubfeuerung eingeblasen und dort vollständig verbrannt. Dadurch frei werdende Wärme wird von einem Wasserrohrkessel aufgenommen und wandelt das eingespeiste (Speise-)Wasser in Wasserdampf um. In such a coal power plant described in the general cycle of a steam power plant is first ground in a coal mill brown or hard coal and dried. This is then blown into a burner room of a dust firing and completely burned there. This released heat is absorbed by a water tube boiler and converts the fed (feed) water into water vapor.

Der Wasserdampf strömt über Rohrleitungen zur Dampfturbine, in der er einen Teil seiner Energie durch Entspannung als Bewegungsenergie an die Turbine abgibt. Durch den an die Turbine gekoppelten Generator wird die mechanische Leistung dann in elektrische Leistung umwandelt, welche als elektrischer Strom in ein Stromnetz eingespeist wird. The water vapor flows via pipelines to the steam turbine, where it releases a part of its energy by relaxation as kinetic energy to the turbine. By coupled to the turbine generator, the mechanical power is then converted into electrical power, which is fed as electrical power in a power grid.

In der Regel unterhalb der Turbine ist der Kondensator angeordnet, in dem der Dampf – nach Entspannung in der Turbine – den größten Teil seiner Wärme an das Kühlwasser überträgt. Während dieses Vorganges verflüssigt sich der Dampf durch Kondensation. Usually below the turbine, the condenser is arranged, in which the steam - after relaxation in the turbine - transfers most of its heat to the cooling water. During this process, the vapor liquefies by condensation.

Die Speisewasserpumpe fördert das entstandene flüssige Wasser als Speisewasser erneut in den Wasserrohrkessel, womit der Kreislauf geschlossen ist. The feed water pump promotes the resulting liquid water as feed water again in the water tube boiler, whereby the circuit is closed.

Sämtliche in einem Dampfkraftwerk bzw. Kohlekraftwerk anfallenden Informationen, wie beispielsweise Messwerte, Prozess- oder Zustandsdaten, werden in einer Leitwarte angezeigt und dort, meist in einer zentralen Recheneinheit, ausgewertet, wobei Betriebszustände einzelner Kraftwerkskomponenten angezeigt, ausgewertet, kontrolliert, gesteuert und/oder geregelt werden. All information obtained in a steam power plant or coal-fired power plant, such as measured values, process or status data are displayed in a control room and evaluated there, usually in a central processing unit, operating states of individual power plant components displayed, evaluated, controlled, controlled and / or regulated become.

Über Steuerorgane kann ein Kraftwerkspersonal in einen Betriebsablauf des Kohlekraftwerks eingreifen, beispielsweise durch Öffnen oder Schließen einer Armatur oder eines Ventils oder auch durch eine Veränderung einer zugeführten Brennstoffmenge. Via control organs, a power plant operator can intervene in an operation of the coal power plant, for example by opening or closing a valve or a valve or by changing a quantity of fuel supplied.

Zentraler Bestandteil einer solchen Leitwarte ist ein Leitrechner, auf welchem eine Blockführung, eine zentrale Kontroll- bzw. Steuer- und/oder Regeleinheit, implementiert ist, mittels welcher eine Kontrolle, eine Steuerung und/oder eine Regelung des Dampf- bzw. Kohlekraftwerks durchführt werden kann. Central part of such a control room is a control computer on which a block management, a central control or control and / or regulating unit is implemented, by means of which a control, a control and / or a regulation of the steam or coal power plant are performed can.

In einem deregulierten Strommarkt gewinnen ein flexibler Lastbetrieb von Kraftwerken und Einrichtungen zur Frequenzregelung in Stromnetzen für den Kraftwerksbetrieb immer mehr an Bedeutung. In a deregulated electricity market, flexible load operation of power plants and devices for frequency control in power grids for power plant operation is becoming more and more important.

Hinsichtlich der Frequenzregelung in Stromnetzen unterscheidet man verschiedene Arten der Frequenzregelung, beispielsweise eine Primärregelung und eine Sekundärregelung mit oder ohne sogenanntem Totband. With regard to the frequency control in power grids, a distinction is made between different types of frequency control, for example a primary control and a secondary control with or without a so-called dead band.

Da elektrische Energie auf dem Weg vom Erzeuger zum Verbraucher nicht gespeichert werden kann, muss Stromerzeugung und Stromverbrauch in jedem Augenblick im Stromnetz im Gleichgewicht stehen, d.h. es muss genau so viel elektrische Energie erzeugt werden, wie verbraucht wird. Die Frequenz der elektrischen Energie ist dabei eine integrierende Regelgröße und nimmt einen Netzfrequenznennwert an, solange sich Stromerzeugung und Stromverbrauch im Gleichgewicht befinden. Drehzahlen der an einem Stromnetz angeschlossenen Kraftwerksgeneratoren sind mit dieser Netzfrequenz synchronisiert. Since electrical energy can not be stored on the way from the producer to the consumer, electricity generation and electricity consumption must be balanced in the grid at all times, ie as much electrical energy must be generated as is consumed. The frequency of the electrical energy is an integral controlled variable and assumes a mains frequency rating as long as power generation and power consumption are in equilibrium. Speeds of the power plant generators connected to a power grid are synchronized with this grid frequency.

Kommt es zu einem bestimmten Zeitpunkt zu einem Erzeugungsdefizit im Stromnetz, so wird dieses Defizit zunächst durch eine in Schwungmassen von rotierenden Maschinen (Turbinen, Generatoren) enthaltene Energie gedeckt. Die Maschinen werden dadurch abgebremst, wodurch deren Drehzahl und damit die (Netz-)Frequenz weiter sinken. If there is a generation deficit in the power grid at a certain point in time, this deficit is initially covered by energy contained in flywheels of rotating machinery (turbines, generators). As a result, the machines are braked, as a result of which their speed and thus the (network) frequency continue to drop.

Wird diesem Absinken der Netzfrequenz nicht durch geeignete Leistungs- bzw. Frequenzregelung in Stromnetz entgegengewirkt, würde dies zum Netzzusammenbruch führen. If this drop in network frequency is not counteracted by suitable power or frequency regulation in the power grid, this would lead to grid collapse.

Innerhalb des sogenannten Totbandes im Bereich kleiner Frequenzabweichungen von bis zu +/–0.07–0.1 Hz erfolgen im Normalfall keinerlei Regeleingriffe. Möglich ist in diesem Bereich lediglich eine verzögerte langsame Gegensteuerung zur Kompensation bleibender Abweichungen zwischen Erzeugung und Verbrauch. Within the so-called dead band in the range of small frequency deviations of up to +/- 0.07-0.1 Hz normally no control interventions take place. It is possible in this area only a delayed slow counter-control to compensate for remaining deviations between generation and consumption.

Größere Frequenzabweichungen im Bereich von 0.1–3.0 Hz, beispielsweise hervorgerufen durch Kraftwerksausfälle und Schwankungen im Stromverbrauch, werden durch die Primärregelung auf die an der Primärregelung beteiligten Kraftwerke im gesamten Stromnetz aufgeteilt. Diese stellen dafür eine sogenannte Primärregelreserve, also eine Leistungsreserve, zur Verfügung, welche von den beteiligten Kraftwerken automatisch an das Stromnetz abgegeben wird, um dadurch das Ungleichgewicht zwischen Erzeugung und Verbrauch innerhalb von Sekunden durch Regelung der Erzeugung auszugleichen. Larger frequency deviations in the range of 0.1-3.0 Hz, caused for example by power plant failures and fluctuations in power consumption, are distributed by the primary control system to the power plants involved in primary control throughout the power grid. These provide for a so-called primary control reserve, ie a power reserve available, which is automatically discharged from the power plants involved in the power grid, thereby to compensate for the imbalance between production and consumption within seconds by regulating the production.

Die Primärregelung dient damit der Stabilisierung der Netzfrequenz bei möglichst kleiner Abweichung, jedoch auf einem von einem vorgegebenen Netzfrequenznennwert abweichenden Niveau. The primary control thus serves to stabilize the grid frequency with as small a deviation as possible, but at a level deviating from a predetermined nominal grid frequency value.

Die sich an die Primärregelung anschließende Sekundärregelung hat die Aufgabe, das Gleichgewicht zwischen den Stromerzeugern und -verbrauchern im Stromnetz wieder herzustellen und dadurch die Netzfrequenz wieder auf den vorgegebenen Netzfrequenznennwert, z. B. 50 Hz, zurückzuführen und das Gleichgewicht zwischen den Stromerzeugern und -verbrauchern im Stromnetz wieder herzustellen. The adjoining the primary control secondary control has the task to restore the balance between the generators and consumers in the power grid and thus the network frequency back to the predetermined power frequency nominal value, z. B. 50 Hz, and restore the balance between the generators and consumers in the power grid.

Die an der Sekundärregelung beteiligten Kraftwerke stellen hierzu eine Sekundärregelreserve zur Verfügung, um die Netzfrequenz wieder auf den Netzfrequenznennwert zurückzuführen und das Gleichgewicht im Stromnetz wieder herzustellen. For this purpose, the power plants involved in the secondary control provide a secondary control reserve in order to return the grid frequency to the nominal grid frequency and restore the balance in the power grid.

Wohingegen die Anforderung der Primärregelreserve und die Abgabe der Primärregelreserve in das Stromnetz automatisch durch die Regeleinrichtungen der an der Primärregelung beteiligten Kraftwerke erfolgt (das Stromnetz als solches bzw. die Frequenzänderung im Stromnetz (er-)fordert die Primärregelreserve), wird die Sekundärregelung durch einen übergeordneten Netzregler im Stromnetz bei den an der Sekundärregelung beteiligten Kraftwerken angefordert – und dann auf diese Anforderung von den Kraftwerken in das Stromnetz abgegeben. Whereas the requirement of the primary control reserve and the discharge of the primary control reserve into the electricity network is automatically carried out by the control equipment of the power plants involved in the primary control (the power grid as such or the frequency change in the power grid requires the primary control reserve), the secondary control is provided by a higher-level power supply Grid controller in the power grid at the power plants involved in the secondary control requested - and then submitted to this request from the power plants in the power grid.

Zum Teil ist die Bereitstellung von Frequenz- bzw. Sekundär- und/oder Primärregelreserve für die Kraftwerke in – durch nationale Vorschriften – bestimmtem Umfang verpflichtend; von den Kraftwerken zur Verfügung gestellte Regelreserven werden den Kraftwerken in der Regel als spezielle Netzdienstleistungen vergütet. In part, the provision of frequency or secondary and / or primary control reserve for the power plants is - to a certain extent - mandatory by national regulations; Control reserves provided by the power plants are usually remunerated to the power plants as special network services.

Selbst für große moderne Wärmekraftanlagen mit überkritischen Dampferzeugern, welche üblicherweise in einem Grundlastbetrieb fahren, kann eine Teilnahme an der Frequenzregelung oder einem Nicht-Grundlastbetrieb wirtschaftlich attraktiv sein. Auch wird mit einem Ausbau von regenerativen Energien (Windenergie) eine Verschärfung von Anforderungen an eine Regelfähigkeit selbst großer Kraftwerkseinheiten erwartet. Even for large modern thermal power plants with supercritical steam generators which usually operate in a base load mode, participation in frequency control or non-base load operation may be economically attractive. An expansion of renewable energy sources (wind energy) is also expected to exacerbate the requirements for the controllability of even large power plant units.

Kohlegefeuerte Kraftwerke werden in der Regel mit einem Hilfsbrennstoff, üblicherweise Öl bzw. Leichtöl angefahren, da ein stabiler Betrieb mit Kohle erst oberhalb einer bestimmten Feuerungsleistung möglich ist. Nach einer Anfahrphase wird der vergleichsweise teure Hilfsbrennstoff Leichtöl dann durch den vergleichsweise billigen Normalbrennstoff Kohle ersetzt. Der Normalbetrieb des Kraftwerks erfolgt dann nur mit Kohlebefeuerung. Coal-fired power plants are usually started with an auxiliary fuel, usually oil or light oil, since a stable operation with coal only above a certain firing capacity is possible. After a start-up phase, the comparatively expensive auxiliary fuel light oil is then replaced by the comparatively cheap normal fuel coal. The normal operation of the power plant is then only with coal fired.

Zufeuerung von Leichtöl ist möglich, wird aber außerhalb des Anfahrens eines Kohlekraftwerks nur beim Abfahren des Kohlekraftwerks (Stabilisierung des Herunterfahrens des Kohlekraftwerks) oder – außerhalb des An-/Abfahrens – nur noch bei bestimmten Störfällen des Kohlekraftwerks selbst verwendet, um das Kesselfeuer gegebenenfalls zu stabilisieren und dadurch einen Kesseltrip zu verhindern. Light oil firing is possible, but will only be used outside of coal-fired power plant shutdown (stabilization of coal power plant shutdown) or - outside startup / shutdown - only in certain incidents of the coal power plant itself to eventually stabilize the boiler fire and thereby prevent a boiler trip.

Ferner ist bekannt, dass eine, beispielsweise im Falle einer Frequenzregelung erforderliche, Leistungssteigerung eines Kohlekraftwerks aus einem beliebigen Leistungspunkt heraus wesentlich länger dauert („Leistungsträgheit“), als beispielsweise bei Pumpspeicher- oder Gaskraftwerken, bei denen die Leistung bei Bedarf im Sekundenbereich abgerufen werden kann. Furthermore, it is known that, for example, in the case of frequency control, Increasing the performance of a coal-fired power station from any power point takes much longer ("power inertia"), as for example in pumped storage or gas power plants, where the power can be called up in seconds if required.

Ein Grund für diese „Leistungsträgheit“ bei Kohlekraftwerken ist eine „thermische Trägheit“ des Brennstoffs Kohle. D.h., eine Änderung der Kohlebefeuerung führt erst nach einer längeren Verzögerung, d.h. nach einer Verzögerung in einem Minutenbereich, zu einer Leistungsänderung des Kohlekraftwerks (Änderung einer Wirkleistung des Kohlekraftwerks oder einer ausgekoppelten Wärmeleistung (Prozessdampf)), was in erster Linie an einem zeitaufwendigen Vorgang einer Kohlezufuhr und -zerkleinerung liegt. Leistungen und auch Leistungserhöhungen, wie im Falle von Regelreserven, können so nur zeitverzögert in die entsprechenden Strom- bzw. Verteilnetze abgegeben werden. One reason for this "inertia" in coal power plants is a "thermal inertia" of the fuel coal. That is, a change in coal firing results only after a longer delay, i. after a delay in a minute range, a power change of the coal power plant (change of active power of the coal power plant or a decoupled thermal power (process steam)), which is primarily due to a time-consuming process of coal feeding and crushing. Achievements and also power increases, as in the case of control reserves, can be delivered only with a time delay in the appropriate power or distribution grids.

Diese auf diese Weise von Kohlekraftwerken fahrbaren Leistungsrampen bzw. Leistungsgradienten sind zwar moderat; dennoch können Netzanschlussbedingungen von derzeit in Deutschland gültigen Transmission Codes (Mindestanforderung) mit beispielsweise einer geforderten Sekundärregelreserve von 2 % Leistungsänderung pro Minute über einen Zeitraum von 5 Minuten erfüllt werden. These power ramps or power gradients drivable by coal-fired power plants in this way are moderate; nevertheless, grid connection conditions of transmission codes (minimum requirement) currently valid in Germany with, for example, a required secondary control reserve of 2% power change per minute over a period of 5 minutes can be met.

Gelänge es, eine höhere Sekundärregelreserve bei einem Kohlekraftwerk bereitzustellen als nach den nationalen Vorschriften mindestens erforderlich, könnte diese von einem Kohlekraftwerksbetreiber mit entsprechend höherem Gewinn vermarktet werden. If it were possible to provide a higher secondary control reserve for a coal-fired power station than required by national regulations, this could be marketed by a coal-fired operator with a correspondingly higher profit.

Darüber hinaus gibt es Länder, welche – je nach Größe des Netzes und Struktur von Stromerzeugungseinheiten – von Haus aus höhere Leistungsgradienten bzw. Frequenzregelreserven von Kraftwerken als Netzanschlussbedingungen für ihre Netze fordern. Beispielsweise fordert ein britischer Grid Code eine 10 % Leistungssteigerung innerhalb von 10 Sekunden. In addition, there are countries which - depending on the size of the network and the structure of power generation units - require higher power gradients or frequency control reserves of power plants as grid connection conditions for their grids. For example, a British grid code requires a 10% increase in performance within 10 seconds.

Zur Beschleunigung von Leistungsänderungen im Rahmen der Frequenzregelung bzw. Sekundär- und/oder Primärregelung bei Kohlekraftwerken ist es bekannt ( „Flexible Load Operation and Frequency Support for Steam Turbine Power Plants“, Wichtmann et al., VGB PowerTech 7/2007, Seiten 49–55 ), schnell wirkende Zusatzmaßnahmen einzusetzen, welche auf die Nutzung von im Prozessmedium des kohlebefeuerten Kraftwerks, d.h. im Speisewasser bzw. Wasserdampf, enthaltener Energie beruhen, wie Drosselung von Hochdruck-Turbinenregelventile, Überlasteinleitung zur Hochdruckteilturbine, Kondensatstau, speisewasserseitige Umgehung von Hochdruckvorwärmern sowie Androsselung der Anzapfdampfleitungen zu den Hochdruckvorwärmern. For acceleration of power changes in the context of frequency control or secondary and / or primary control in coal power plants, it is known ( "Flexible Load Operation and Frequency Support for Steam Turbine Power Plants", Wichtmann et al., VGB Power Tech 7/2007, pages 49-55 ), to use fast-acting additional measures based on the use of energy contained in the process medium of the coal-fired power plant, ie in the feedwater or water vapor, such as throttling of high-pressure turbine control valves, overload introduction to high-pressure turbine section, condensate backflow, bypassing of high-pressure preheaters and throttling the bleed steam lines to the high pressure preheaters.

Dieser Prozessmedium immanente Energiespeicher ist allerdings begrenzt, so dass auch die dadurch zur Verfügung stellbare Regelreserve begrenzt ist. However, this process medium inherent energy storage is limited, so that the thus available adjustable control reserve is limited.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, welche es ermöglichen, stromnetzseitig geforderte, sofortige und schnelle Leistungsgradienten auch mit einem kohlebefeuerten Dampfkraftwerk zu fahren. Auch soll eine in das Stromnetz abgebare bzw. abgegebene, erhöhte Leistung während eines vorgebbaren Zeitraums bei dem kohlebefeuerten Dampfkraftwerks gehalten werden können. The invention has for its object to provide a method and an apparatus which make it possible to power grid side required to drive immediate and fast power gradients with a coal-fired steam power plant. It is also intended to be able to maintain an increased power output or delivered in the power grid during a predefinable period of time in the coal-fired steam power plant.

Die Aufgabe wird durch das Verfahren zur sofortigen, schnellen und temporären Leistungssteigerung eines kohlebefeuerten Dampfkraftwerks – im Folgenden auch nur kurz kohlebefeuertes Kraftwerk bzw. Kohlekraftwerk – sowie durch eine Vorrichtung zur sofortigen, schnellen und temporären Leistungssteigerung eines kohlebefeuerten Kraftwerks mit den Merkmalen gemäß dem jeweiligen unabhängigen Patentanspruch gelöst. The object is achieved by the method for the immediate, rapid and temporary increase in performance of a coal-fired steam power plant - hereinafter also briefly coal-fired power plant or coal power plant - and by a device for immediate, rapid and temporary performance increase of a coal-fired power plant with the features according to the respective independent claim solved.

Bei dem Verfahren zur sofortigen, schnellen und temporären Leistungssteigerung eines kohlebefeuerten Dampfkraftwerks, welches bei einem An- und/oder Abfahren des kohlebefeuerten Dampfkraftwerks zusätzlich zu einer Kohlebefeuerung mit Öl befeuert wird, wird bei einer Leistungsanforderung an das kohlebefeuerte Dampfkraftwerk außerhalb des An- und/oder Abfahrens des kohlebefeuerten Dampfkraftwerks das kohlebefeuerte Dampfkraftwerk zusätzlich zu der Kohlebefeuerung auch mit dem Öl befeuert. In the method for immediate, rapid and temporary increase in output of a coal-fired steam power plant, which is fired at a startup and / or shutdown of the coal-fired steam power plant in addition to coal fired with oil, is at a power requirement to the coal-fired steam power plant outside the on and / or Shut down the coal-fired steam power plant, the coal-fired steam power plant in addition to the coal fired with the oil.

Die Vorrichtung zur sofortigen, schnellen und temporären Leistungssteigerung eines kohlebefeuerten Dampfkraftwerks weist einen Dampfkessel, eine Kohlebefeuerungsanlage und eine Ölbefeuerungsanlage auf, wobei in dem Dampfkessel dorthin zuführbares Speisewasser mittels einer Kohlebefeuerung unter Verwendung der Kohlebefeuerungsanlage und/oder einer Ölbefeuerung unter Verwendung der Ölbefeuerungsanlage erhitzbar ist. The apparatus for immediate, rapid and temporary increase in capacity of a coal-fired steam power plant comprises a steam boiler, a coal burning plant and an oil burning plant, wherein feed water supplied thereto in the steam boiler can be heated by means of coal burning using the coal burning plant and / or oil burning using the oil burning plant.

Weiter weist die Vorrichtung zur sofortigen, schnellen und temporären Leistungssteigerung des kohlebefeuerten Dampfkraftwerks ein Datenverarbeitungsmittel, wie eine programmierte Recheneinheit, insbesondere als Bestandteil einer Blockführung des kohlebefeuerten Dampfkraftwerks, auf. Furthermore, the device for immediate, rapid and temporary power increase of the coal-fired steam power plant on a data processing means, such as a programmed arithmetic unit, in particular as part of a block guidance of the coal-fired steam power plant on.

Dieses Datenverarbeitungsmittel ist erfindungsgemäß derart eingerichtet, dass die Kohlebefeuerungsanlage und die Ölbefeuerungsanlage derart steuerbar sind, dass bei einem An- und/oder Abfahren des kohlebefeuerten Dampfkraftwerks zusätzlich zu der Kohlebefeuerung die Befeuerung mit Öl durchgeführt wird und dass bei einer Leistungsanforderung an das kohlebefeuerte Dampfkraftwerk außerhalb des An- und/oder Abfahrens des kohlebefeuerten Dampfkraftwerks das kohlebefeuerte Dampfkraftwerk auch hier zusätzlich zu der Kohlebefeuerung mit Öl befeuert wird. This data processing means is inventively set up such that the Coal-fired plant and the oil-fired plant are controlled so that when starting and / or shutdown of the coal-fired steam power plant in addition to the coal firing with oil is performed and that at a power requirement to the coal-fired steam power plant outside the arrival and / or departure of the coal-fired steam power plant the coal-fired steam power plant is also fueled with oil in addition to coal firing.

Unter dem Begriff "sofortig" ist in diesem Zusammenhang zu verstehen, dass die Steigerung der Leistung im Wesentlichen zeitverzugslos nach Anforderung an Generatoren des Kohlekraftwerks wirksam einzusetzen beginnt. "Schnell" ist in diesem Zusammenhang so zu verstehen, dass sich die Steigerung der Leistung in kurzer Zeit einstellt, d.h. dass ein großer positiver Leistungsgradient gefahren werden kann. "Temporär" soll so verstanden werden, dass die Leistung nach Aufbau auf ein angefordertes Niveau nicht sofort wieder zurückgefahren, sondern vor einem Zurücknehmen über einen gewissen Zeitraum im Wesentlichen konstant gehalten wird. The term "immediate" in this context means that the increase in power essentially begins to take effect without delay after the request for generators of the coal-fired power station. In this context, "fast" is to be understood as meaning that the increase in power takes place in a short time, ie. that a large positive Leistungsgradient can be driven. "Temporary" should be understood to mean that the performance is not reduced immediately after building up to a requested level, but is kept substantially constant over a certain period of time before being withdrawn.

Dabei sei weiter bei der Erfindung unter der „Leistungsanforderung“ an das kohlebefeuerte Dampfkraftwerk außerhalb des An- und/oder Abfahrens eine seitens eines Stromnetzes geforderte Leistung und/oder Leistungsänderung, wie sie im Rahmen einer Frequenzregelung bzw. Sekundär- und/oder Primärregelung gefordert wird bzw. erforderlich ist, verstanden. It should continue in the invention under the "power requirement" to the coal-fired steam power plant outside the arrival and / or departure required by a power grid performance and / or power change, as required by a frequency control and secondary and / or primary control or required, understood.

Vereinfacht ausgedrückt sieht die Erfindung vor, dass die für das An- und Abfahren der Anlage sowie für Störfälle – neben bzw. zusätzlich zu der Normalbefeuerung mit Kohle – genutzte Ölbefeuerung, beispielsweise mit Leichtöl, auch außerhalb des An-/Abfahrens auf stromnetzseitiger Leistungsanforderung, wie bei einer Frequenzregelung bzw. Sekundär-(hier erfolgt die Anforderung durch einen Netzregler) und/oder Primärregelung (hier erfolgt die Anforderung automatisch in Abhängigkeit von der Größe einer Netzfrequenzabweichung), als Zusatzbefeuerung zu der Kohlebefeuerung genutzt wird. In simple terms, the invention provides that for the startup and shutdown of the plant and for incidents - in addition to or in addition to the normal firing with coal - used oil firing, for example, with light oil, even outside the arrival / departure on power-side power requirement, such in a frequency control or secondary (here the request is made by a network controller) and / or primary control (here the request is made automatically depending on the size of a grid frequency deviation) is used as additional firing to the coal firing.

Hierdurch lässt sich ohne die sonst üblichen zeitlichen Verzüge bei alleiniger Kohlebefeuerung aufgrund der Kohlezufuhr und -zerkleinerung kurzfristig mehr Wasser- bzw. Frischdampf erzeugen. As a result, more water or live steam can be generated in the short term without the usual time delays in sole coal firing due to the coal feed and comminution.

Die dadurch bewirkbare rasche Änderung des Frischdampfmassenstroms, der durch eine Turbine strömt, führt zu einer entsprechend schnellen, gezielten Leistungsänderung bzw. Leistungssteigerung, die für die Frequenzregelung, insbesondere die Sekundärregelung eingesetzt werden kann. The rapid change in the live steam mass flow which can be effected thereby, which flows through a turbine, leads to a correspondingly rapid, targeted power change or power increase, which can be used for the frequency control, in particular the secondary control.

Kurz gesagt, eine vorhandene Ölfeuerung eines kohlebefeuerten Kraftwerks wird nicht nur zum An- und Abfahren und bei Störungen des Kohlekraftwerks eingesetzt, sondern wird gezielt auch während eines Normalbetriebs des Kohlekraftwerks als zusätzliche Maßnahme genutzt, um die zur Verfügung stellbare Frequenzregelreserve des Kraftwerks zu erhöhen. In short, an existing oil firing of a coal-fired power plant is not only used for start-up and shutdown and failure of the coal power plant, but is also targeted during normal operation of the coal power plant used as an additional measure to increase the available frequency control reserve of the power plant.

Die Vorrichtung ist insbesondere geeignet zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens oder einer dessen nachfolgend erläuterten Weiterbildungen. The device is particularly suitable for carrying out the method according to the invention or one of its developments explained below.

Die Erfindung erweist sich in zahlreicher Hinsicht erheblich vorteilhaft. The invention proves to be considerably advantageous in many respects.

So werden bei der Erfindung bereits vorhandene Kohlekraftwerkskomponenten und deren grundlegende Funktionalitäten, wie die Anlage zur Kohle- und Ölbefeuerung bzw. die Kohle- und Ölbefeuerung, weiter genutzt. Erfindungsseitig bedingte Änderungen liegen weitgehend im verfahrenstechnischen, d.h. im steuer- bzw. regeltechnischen, Bereich, und können damit ohne größeren zeitlichen, technischen und auch wirtschaftlichen Aufwand bei einem Kohlekraftwerk umgesetzt werden. Thus, in the present invention, existing coal power plant components and their basic functionalities, such as the plant for coal and oil firing or coal and oil firing, continue to be used. Changes on the part of the invention are largely due to process engineering, i. in the tax or control technology, area, and can be implemented with no major time, technical and economic effort in a coal-fired power plant.

Weiterhin weist die Erfindung große wirtschaftliche Vorteile auf, ermöglicht sie doch für ein Kohlekraftwerk eine höhere bereitstellbare Regelreserve, insbesondere Sekundärregelreserve, welche von einem Kohlekraftwerksbetreiber mit entsprechend höherem Gewinn vermarktet werden kann. Furthermore, the invention has great economic advantages, but it allows for a coal power plant, a higher allocatable control reserve, in particular secondary control reserve, which can be marketed by a coal power plant operator with a correspondingly higher profit.

Auch Netzzugangsbarrieren sind durch die Erfindung einfacher erfüllbar, werden doch durch die Erfindung höhere Leistungsgradienten bzw. Frequenzregelreserven bei Kohlekraftwerken als entsprechend national geforderte Netzanschlussbedingungen möglich bzw. erfüllbar. Even network access barriers are easier to fulfill by the invention, but higher power gradients or frequency control reserves in coal-fired power plants are possible or can be fulfilled by the invention as correspondingly required national grid connection conditions.

Die durch die Erfindung realisierbaren Leistungsgradienten lassen sich über die VDI/VDE-Richtlinie 3508 abschätzen. Für Durchlaufdampferzeuger, die mit Braun- oder Steinkohle befeuert werden, werden dort Totzeiten von 30 bis 200 Sekunden und Leistungsänderungsgradienten im Gleitdruck von 3 bis 6 % Nennleistung/min genannt. Für Durchlaufdampferzeuger, die mit Öl befeuert werden, werden hingegen Totzeiten von 5 bis 10 Sekunden und Leistungsänderungsgradienten im Gleitdruck von 6 bis 12 % Nennleistung/min genannt. Nutzt man erfindungsgemäß also Ölfeuer als Zufeuerung auch bei kohlegefeuerten Anlagen, so lassen sich damit die Totzeiten um etwa den Faktor 5 bis 40 verringern und – in Abhängigkeit von der verfügbaren Kapazität der Ölfeuerung – Leistungsänderungsgradienten etwa um den Faktor 2 bis 4 erhöhen. The achievable by the invention power gradients can be over the VDI / VDE guideline 3508 estimated. For continuous steam generators fueled with brown or hard coal, dead times of 30 to 200 seconds and power change gradients in sliding pressure of 3 to 6% nominal power / min are mentioned there. For continuous steam generators fueled with oil, on the other hand, dead times of 5 to 10 seconds and change in power gradient in sliding pressure of 6 to 12% rated power / min are mentioned. If, according to the invention, oil fires are used as a firing system even in coal-fired plants, then the dead times can be reduced by about a factor of 5 to 40 and-depending on the available capacity of the oil firing-power increase gradients can be increased by a factor of about 2 to 4.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich auch aus den abhängigen Ansprüchen. Die beschriebenen Weiterbildungen beziehen sich sowohl auf das Verfahren als auch auf die Vorrichtung. Preferred developments of the invention will become apparent from the dependent claims. The developments described relate both to the method and to the device.

Die Erfindung und die beschriebenen Weiterbildungen können sowohl in Software als auch in Hardware, beispielsweise unter Verwendung einer speziellen elektrischen Schaltung, realisiert werden. The invention and the developments described can be implemented both in software and in hardware, for example using a special electrical circuit.

Ferner ist eine Realisierung der Erfindung oder einer beschriebenen Weiterbildung möglich durch ein computerlesbares Speichermedium, auf welchem ein Computerprogramm gespeichert ist, welches die Erfindung oder die Weiterbildung ausführt. Furthermore, a realization of the invention or a further development described is possible by a computer-readable storage medium on which a computer program is stored, which carries out the invention or the development.

Auch können die Erfindung und/oder jede beschriebene Weiterbildung durch ein Computerprogrammerzeugnis realisiert sein, welches ein Speichermedium aufweist, auf welchem ein Computerprogramm gespeichert ist, welches die Erfindung und/oder die Weiterbildung ausführt. The invention and / or any further development described can also be realized by a computer program product which has a storage medium on which a computer program is stored which carries out the invention and / or the development.

Nach einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Leistungsanforderung im Rahmen einer Frequenzregelung bzw. Sekundär- und/oder Primärregelung des kohlebefeuerten Dampfkraftwerks erforderlich ist oder angefordert, insbesondere durch einen Netzregler angefordert, wird. According to a preferred development, it is provided that the power requirement within the scope of a frequency control or secondary and / or primary control of the coal-fired steam power plant is required or requested, in particular requested by a network controller.

So kann insbesondere eine Leistungssteigerung im Bereich von 2–15 % einer Nennleistung, insbesondere bevorzugt im Bereich von 2–10 % der Nennleistung, angefordert werden. Thus, in particular, an increase in performance in the range of 2-15% of a rated power, particularly preferably in the range of 2-10% of the rated power, can be requested.

Diese Leistungssteigerung ist – abhängig von der Art der geforderten Frequenzregelung – insbesondere in einem Zeitbereich von 10–600 s, insbesondere bevorzugt im Bereich von 30–600 s, aufzubauen. Die zusätzliche Leistung kann dann während eines weiteren Zeitraumes im Bereich von wenigstens 5–50 min, insbesondere während eines Zeitraumes von 5–30 min gehalten werden. This power increase is - depending on the nature of the required frequency control - especially in a time range of 10-600 s, especially preferably in the range of 30-600 s to build. The additional power may then be maintained for a further period of time in the range of at least 5-50 minutes, especially for a period of 5-30 minutes.

Gerade bei derartigen Leistungsgradienten bzw. Fahrzeiten für Zusatzleistungen ist die Erfindung effizient einsetzbar. Das Zurückfahren des Kohlekraftwerks in den ursprünglichen Leistungsbereich kann in einem Zeitbereich von 10–600 s, insbesondere im Bereich von 30–600 s, geschehen. Especially with such Leistungsgradienten or travel times for additional services, the invention can be used efficiently. The return of the coal power plant in the original power range can be done in a time range of 10-600 s, in particular in the range of 30-600 s.

Häufig wird dabei die Leistungssteigerung durch einen Netzfrequenzabfall in der Größenordnung von 0.1–3.0 Hz, insbesondere von 0.5–1.0 Hz ausgelöst bzw. notwendig. Frequently, the power increase is triggered or necessary by a mains frequency drop of the order of 0.1-3.0 Hz, in particular of 0.5-1.0 Hz.

Auch kann nach einer weiteren bevorzugten Weiterbildung vorgesehen sein, dass auf die Leistungsanforderung auch die „normale“ Kohlebefeuerung erhöht wird, insbesondere durch eine Erhöhung einer Kohlezufuhr und/oder eine Erhöhung einer Kohlezerkleinerung. Das heißt, parallel zu der zusätzlichen Ölbefeuerung wird auch die träge Kohlebefeuerung nachgefahren. It can also be provided according to a further preferred development that the "normal" coal firing is increased to the power requirement, in particular by increasing a coal feed and / or increasing coal comminution. That is, parallel to the additional oil firing and the slow coal firing is nachgefahren.

Weiterhin kann hier vorgesehen sein, dass in dem Maße, wie eine durch die erhöhte Kohlebefeuerung erzeugte Dampferzeugungsleistung erhöht wird, eine durch die zusätzliche Ölbefeuerung erzeugte Dampferzeugungsleistung verringert wird. Furthermore, it may be provided here that, as a steam generating power generated by the increased coal firing is increased, a steam generating power generated by the additional oil firing is reduced.

Anders ausgedrückt, in dem Maße, wie sich – auf die Leistungsanforderung hin – auch die Kohlefeuerung erhöht, kann die zusätzliche Ölfeuerleistung wieder zurückgefahren werden, insbesondere wieder zu einem späteren Zeitpunkt auf Null zurückgefahren werden. Die Ölfeuerung kann dann zu diesem späteren Zeitpunkt wieder von der Kohlefeuerung abgelöst sein und steht damit für eine abermalige schnelle Leistungssteigerung wieder zur Verfügung. In other words, as the coal firing increases in response to the demand for power, the additional oil-fired power can be reduced again, in particular reduced to zero again at a later date. The oil firing can then be replaced by the coal firing at this later time and is thus available again for a quick increase in performance.

In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass im Rahmen einer regel- und/oder steuerungstechnischen Ausführung der Erfindung ein Sollwert für eine thermische Kesselleistung ermittelt wird, welcher in einen anteiligen Sollwert für die Kohlebefeuerung und einen anteiligen Sollwert für die Ölbefeuerung aufgeteilt wird, wobei unter Verwendung des Sollwerts für die Kohlebefeuerung und des Sollwerts für die Ölbefeuerung die Kohlebefeuerung bzw. die Ölbefeuerung kontrolliert, geregelt und/oder gesteuert wird. In a further preferred embodiment, it is provided that in the context of a regular and / or control engineering embodiment of the invention, a target value for a thermal boiler power is determined, which is divided into a pro rata setpoint for coal firing and a pro rata setpoint for oil firing, wherein Use of the set point for the coal firing and the set point for the oil firing the coal firing or the oil firing is controlled, regulated and / or controlled.

Weiter kann hier vorgesehen sein, dass bei der Kontrolle, Regelung und/oder Steuerung der Kohlebefeuerung und der Ölbefeuerung eine Kohlezufuhr, insbesondere ein Kohlemassenstrom, eine Ölzufuhr, insbesondere ein Ölmassenstrom, und/oder eine Speisewasserzufuhr, insbesondere ein Speisewassermassenstrom, kontrolliert, geregelt und/oder gesteuert wird. Furthermore, it can be provided here that in the control, regulation and / or control of the coal firing and oil firing a coal feed, in particular a coal mass flow, an oil supply, in particular an oil mass flow, and / or a feedwater supply, in particular a feedwater mass flow, controlled, regulated and / or controlled.

Bevorzugt werden bei der Ermittlung der Sollwerte Anlagen- bzw. Kesselmodelle mit unterschiedlichen Zeitkonstanten, insbesondere eine Zeitkonstante für Öl und eine Zeitkonstante für Kohle, verwendet. Diese Zeitkonstanten beschreiben dabei ein Zeitverhalten der Kohlebefeuerung bzw. ein Zeitverhalten der Ölbefeuerung. In determining the desired values, preference is given to using plant models or boiler models with different time constants, in particular a time constant for oil and a time constant for coal. These time constants describe a time behavior of the coal firing or a time behavior of the oil firing.

D.h., dazu ist es erforderlich, in der Blockführung nicht nur, wie bisher üblich, einen Sollwert für die thermische Kesselleistung zu ermitteln, sondern diesen Sollwert auch in einen Anteil Sollwert Kohlefeuer und einen Anteil Sollwert Ölfeuer aufzuteilen. Je nach Netzanforderung sind diese Anteile dann entsprechend anzupassen. Dabei ist das unterschiedliche Zeitverhalten der beiden Feuerungsarten mit zu berücksichtigen. Dies gelingt dadurch, dass für bei der Ermittlung dieser Sollwerte Anlagen- bzw. Kesselmodelle mit unterschiedlichen Zeitkonstanten verwendet werden. That is, it is necessary not only to determine a nominal value for the thermal boiler output in the block guide, but also to divide this setpoint into a share nominal value coal fire and a share target oil fire. Depending on the network requirement, these shares must then be adjusted accordingly. The different time behavior of the two types of firing is also included consider. This is achieved by using plant models or boiler models with different time constants for the determination of these setpoints.

Auch kann vorgesehen sein, die Erfindung bei einer Frequenzregelung bzw. Sekundär- und/oder Primärregelung des kohlebefeuerten Dampfkraftwerks einzusetzen, wobei die schnelle Leistungssteigerung für eine im Rahmen der Frequenzregelung bzw. Sekundär- und/oder Primärregelung erforderlichen oder angeforderten Leistungssteigerung des kohlebefeuerten Dampfkraftwerks verwendet wird. It may also be provided to use the invention in a frequency control or secondary and / or primary control of the coal-fired steam power plant, the rapid power increase is used for a required in the context of frequency control and secondary and / or primary control power increase of the coal-fired steam power plant ,

Die angeforderte Leistungssteigerung kann sich dabei in einem Zeitbereich von 10–600 s, insbesondere bevorzugt im Bereich von 30–600 s, bewegen. Die angeforderte, zusätzliche Leistung kann dann während eines weiteren Zeitraumes im Bereich von wenigstens 5–50 min, insbesondere während eines Zeitraumes von 15–30 min gehalten werden. The requested performance increase can be in a time range of 10-600 s, particularly preferably in the range of 30-600 s, move. The requested additional power may then be maintained for a further period of time in the range of at least 5-50 minutes, especially for a period of 15-30 minutes.

Ferner kann vorgesehen sein, die Erfindung bei einer Frequenzregelung bzw. Sekundär- und/oder Primärregelung des kohlebefeuerten Dampfkraftwerks zusätzlich zu einer Leistungssteigerung des kohlebefeuerten Dampfkraftwerks durch Nutzung einer in einem Prozessmedium des kohlebefeuerten Dampfkraftwerks enthaltenen Energie, insbesondere zusätzlich zu einer Drosselung eines Hochdruck-Turbinenregelventils, Überlasteinleitung zu einer Hochdruckteilturbine, einem Kondensatstau, einer speisewasserseitigen Umgehung eines Hochdruckvorwärmers und/oder einer Androsselung einer Anzapfdampfleitung zu dem Hochdruckvorwärmer, einzusetzen. Dies kann beispielsweise in Form einer zusätzlichen Leistungssteigerung additiv oder in Form einer Wiederauffüllung genutzter thermischer Speicher koordiniert mit anderen Maßnahmen wie Kondensatstau oder Änderung der Androsselung eines Hochdruck-Turbinenregelventils erfolgen. Furthermore, the invention can be provided with a frequency control or secondary and / or primary control of the coal-fired steam power plant in addition to a power increase of the coal-fired steam power plant by using a contained in a process medium of the coal-fired steam power plant, in particular in addition to throttling a high-pressure turbine control valve, Overload introduction to a high-pressure turbine part, a condensate accumulation, a feed water-side bypass of a high-pressure preheater and / or throttling a tapping steam line to the high-pressure preheater to use. This can be done, for example, in the form of an additional power increase additive or in the form of a replenishment used thermal storage coordinated with other measures such as condensate congestion or changing the throttling of a high-pressure turbine control valve.

D.h., die erfinderische Lösung stellt in diesem Fall eine Ergänzung zu anderen Maßnahmen für die Frequenzregelung bzw. Sekundär- und/oder Primärregelung dar. Eine Erhöhung der Frequenz- bzw. Sekundär- und /oder Primärregelreserve eines Kraftwerks schafft einerseits einen Wettbewerbsvorteil für den Anbieter des Kraftwerks. Andererseits erhöht dies den Gewinn des Betreibers, der damit mehr Frequenz- bzw. Sekundär- und/oder Primärregelreserve anbieten und verkaufen kann. Zudem kann dadurch der Zugang zu Märkten mit entsprechend extremen Netzanschlussbedingungen verbessert/ermöglicht werden. That is, the inventive solution in this case is an addition to other measures for the frequency control or secondary and / or primary control. An increase in the frequency or secondary and / or primary control reserve of a power plant on the one hand creates a competitive advantage for the provider of power plant. On the other hand, this increases the profit of the operator, who can thus offer and sell more frequency or secondary and / or primary control reserve. It can also improve access to markets with correspondingly extreme grid connection conditions.

Nach einer besonders bevorzugten Weiterbildung weist ein kohlebefeuertes Dampfkraftwerk zumindest einen Dampfkessel, eine Kohlebefeuerungsanlage und eine Ölbefeuerungsanlage sowie eine Blockführung auf. Die Blockführung ist dabei zur Durchführung der Erfindung oder eine ihrer Weiterbildungen eingerichtet oder weist die Erfindung oder ihrer Weiterbildungen auf. According to a particularly preferred development, a coal-fired steam power plant has at least one steam boiler, a coal-burning plant and an oil-burning plant, as well as a block guide. The block guide is set up to carry out the invention or one of its developments or has the invention or its developments.

In Figuren ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, welches im Weiteren näher erläutert wird. In figures, an embodiment of the invention is shown, which will be explained in more detail below.

Es zeigen Show it

1 einen Regel-/Steuerplan eines Kohlekraftwerks gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, 1 a control plan of a coal power plant according to an embodiment of the invention,

2 eine Übersicht über eine Blockführung bei dem Kohlekraftwerk gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung, 2 an overview of a block guide in the coal-fired power plant according to the embodiment of the invention,

3 ein Diagramm mit Leistungskurven des Kohlekraftwerks gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung bei einer Leistungsanforderung gemäß einer Frequenzregelung bzw. Sekundär- und/oder Primärregelung. 3 a diagram with power curves of the coal power plant according to the embodiment of the invention in a power demand according to a frequency control or secondary and / or primary control.

Ausführungsbeispiel: Zusatzölbefeuerung zur sofortigen, schnellen und temporären Leistungssteigerung eines kohlebefeuerten Dampfkraftwerks (Kohlekraftwerk) 1 (1 bis 3). Exemplary embodiment: additional oil firing for the immediate, rapid and temporary increase in output of a coal-fired steam power plant (coal-fired power plant) 1 ( 1 to 3 ).

Bei diesem kohlebefeuerten Dampfkraftwerk 1, kurz im Folgenden nur Kohlekraftwerk, wird nach einer üblichen Kohlebefeuerung 10 in einer Kohlemühle Braun- oder Steinkohle gemahlen und getrocknet. Dieses wird dann in einen Brennerraum einer Staubfeuerung eingeblasen und dort vollständig verbrannt. Zusätzlich zu dieser Kohlebefeuerung 10 sieht das Kohlekraftwerk eine Ölbefeuerung 20 mit Leichtöl vor, welche parallel zu der Kohlebefeuerung 10 wie nachfolgend beschrieben eingesetzt werden kann. Dazu wird das Leichtöl ebenfalls in einen Brenner eingespritzt und dort verbrannt. In this coal-fired steam power plant 1 , in the following only coal-fired power plant, is after a usual coal-fired 10 ground in a coal mill brown or hard coal and dried. This is then blown into a burner room of a dust firing and completely burned there. In addition to this coal firing 10 The coal-fired power plant sees an oil-burning 20 with light oil in front, which is parallel to the coal firing 10 as described below. For this purpose, the light oil is also injected into a burner and burned there.

Dadurch, d.h. durch bei den Feuerungen, frei werdende Wärme wird von einem Wasserrohrkessel 40, kurz Dampfkessel oder nur Kessel, aufgenommen und wandelt eingespeistes (Speise-)Wasser in Wasserdampf um. This, ie by the firing, released heat is from a water tube boiler 40 , steam boiler or boiler only, converts fed (feed) water into steam.

Der Wasserdampf bzw. Frischdampf 41 strömt über ein Rohrleitungssystem 43 zu einer Dampfturbine 42, in der er einen Teil seiner Energie durch Entspannung als Bewegungsenergie an die Turbine 42 abgibt. The steam or live steam 41 flows through a pipeline system 43 to a steam turbine 42 in which he releases some of his energy through relaxation as kinetic energy to the turbine 42 emits.

Durch den an die Turbine 42 gekoppelten Generator 44 wird die mechanische Leistung dann in elektrische Leistung umwandelt, welche als elektrischer Strom in ein Stromnetz eingespeist wird 45. By the to the turbine 42 coupled generator 44 The mechanical power is then converted into electrical power, which is fed as electrical power into a power grid 45 ,

Unterhalb der Turbine 42 ist ein Kondensator 46 angeordnet, in dem der Dampf – nach Entspannung in der Turbine 42 – den größten Teil seiner Wärme an das Kühlwasser überträgt 47. Während dieses Vorganges verflüssigt sich der Dampf durch Kondensation. Below the turbine 42 is a capacitor 46 arranged in which the steam - after relaxation in the turbine 42 - transfers most of its heat to the cooling water 47 , During this process, the vapor liquefies by condensation.

Eine Speisewasserpumpe fördert das entstandene flüssige Wasser als Speisewasser erneut in den Dampfkessel 40, womit der Kreislauf geschlossen ist. A feed water pump conveys the resulting liquid water as feed water again into the steam boiler 40 , which closes the circuit.

Sämtliche in dem Kohlekraftwerk 1 anfallenden Informationen, wie beispielsweise Messwerte, Prozess- oder Zustandsdaten, werden in einer Leitwarte angezeigt und dort in einem Zentralrechner – als die zentrale Kontroll-/Steuer/-Regeleinheit der Anlage – nach einem zentralen Kontroll-/Steuer/-Regelplan 60 verarbeitet. All in the coal-fired power plant 1 The resulting information, such as measured values, process or status data, is displayed in a control room and there in a central computer - as the central control / control unit of the plant - according to a central control / control / regulation plan 60 processed.

Betriebszustände einzelner Kraftwerkskomponenten werden dort angezeigt, ausgewertet, kontrolliert, gesteuert und/oder geregelt. Über Steuerorgane kann dort von einem Leitstandsfahrer in den Betriebsablauf des Kohlekraftwerks eingegriffen – und dadurch die Anlage gefahren – werden. Operating states of individual power plant components are displayed, evaluated, controlled, controlled and / or regulated there. About control organs can intervene there by a control console driver in the operation of the coal power plant - and thereby driven the system - be.

Zentraler Bestandteil des Leitrechners ist die Blockführung 61, welche als zentrales Kontroll- bzw. Steuer- und/oder Regelorgan das Kraftwerk 1 fährt. The central component of the master computer is block management 61 , which as central control or control and / or regulating organ the power plant 1 moves.

1 zeigt in einer schematischen Übersicht diesen Regel-/Steuerplan 60 des Kohlekraftwerks 1, nach welchem die Blockführung 61 das Kohlekraftwerk 1 fährt. In 2 ist die Blockführung 61 des Kohlekraftwerks 1 näher dargestellt. 1 shows a schematic overview of this rule / control plan 60 of the coal power plant 1 , after which the block guide 61 the coal power plant 1 moves. In 2 is the block guide 61 of the coal power plant 1 shown in more detail.

Abweichend von bisher üblichen Kohlekraftwerken sieht das hier beschriebene Kohlekraftwerk 1 eine Zusatzölbefeuerung 20, 50–55 zur sofortigen, schnellen und temporären Leistungssteigerung des Kohlekraftwerks 1 vor. Entsprechende Modifikationen 50 bzw. 51–55, welche bei dem Kohlekraftwerk 1 dazu im Steuer-/Regelplan 60 (1) sowie in der Blockführung (2) notwendig sind, sind in den 1 und 2 durch Umrandungen 51, 52, 53, 54, 55 entsprechend markiert dargestellt. Deviating from conventional coal power plants sees the coal power plant described here 1 an additional oil firing 20 . 50 - 55 for an immediate, quick and temporary power increase of the coal power plant 1 in front. Corresponding modifications 50 respectively. 51 - 55 which at the coal power plant 1 in addition in the control plan 60 ( 1 ) as well as in the block guide ( 2 ) are necessary in the 1 and 2 through borders 51 . 52 . 53 . 54 . 55 marked accordingly.

Darüber hinaus gehend erfolgt die Kontrolle, Steuerung und Regelung des Kohlekraftwerks 1 wie üblich. Going beyond that, the control, regulation and control of the coal power plant takes place 1 as usual.

Entsprechend diesen Modifikationen wird – wie die 1 und 2 zeigen – in der Blockführung 61 nicht, wie bisher üblich, nur ein Sollwert für die thermische Kesselleistung ermittelt, sondern dieser Sollwert in einen Sollwert (für die) Kohlefeuerung 72 und einen Sollwert (für die) Ölfeuerung 73 aufgeteilt. According to these modifications will - like the 1 and 2 show - in the block guide 61 not, as previously customary, only a setpoint for the thermal boiler performance determined, but this setpoint in a setpoint (for the) coal firing 72 and a setpoint (for the) oil firing 73 divided up.

Je nach Netzanforderung 71 (Normalbetrieb, Leistungsanforderung aus Frequenzregelung) sind diese Anteile dann entsprechend anzupassen 50–55. Dabei ist wie 2 zeigt das unterschiedliche Zeitverhalten 81, 82 der beiden Feuerungsarten 10, 20 – bei der Ermittlung der jeweiligen Sollwerte – mit zu berücksichtigen. Dies gelingt dadurch, dass für bei der Ermittlung dieser Sollwerte 72, 73 Anlagen- bzw. Kesselmodelle 80 mit unterschiedlichen Zeitkonstanten, einer Zeitkonstanten 81 für die Kohlefeuerung 10, 82 und einer Zeitkonstante 81 für die Ölbefeuerung 20, 83, verwendet werden. Depending on the network requirement 71 (Normal operation, power requirement from frequency control), these proportions are then adjusted accordingly 50 - 55 , It's like 2 shows the different time behavior 81 . 82 the two types of firing 10 . 20 - to be taken into account when determining the respective setpoints. This is achieved by the fact that for in the determination of these setpoints 72 . 73 Plant or boiler models 80 with different time constants, a time constant 81 for coal firing 10 . 82 and a time constant 81 for the oil firing 20 . 83 , be used.

Im Normalbetrieb wird – wie die 1 und 2 zeigen – das Kohlekraftwerk 1 nach einem vorgegebenen Leistungssollwert MWel 70 – wie üblich – bei reiner Kohlebefeuerung 10 im Gleitdruck 77 gefahren. In normal operation is - like the 1 and 2 show - the coal power plant 1 after a given power setpoint MWel 70 - as usual - with pure coal firing 10 in sliding pressure 77 hazards.

Dazu ermittelt die Blockführung 61 basierend auf der Leistungswertvorgabe MWel 70 entsprechende Sollwerte für die Kohlebefeuerung 72, die Ölbefeuerung 73 und das Speisewasser 74, wobei allerdings der Sollwert für die Ölfeuerung 73 im Normalbetrieb Null ist, sowie einen Sollwert für die Turbinenleistung 75 (53, 54, 55). The block guide determines this 61 based on the performance target MWel 70 corresponding setpoints for coal firing 72 , the oil firing 73 and the feedwater 74 , whereby however the setpoint for the oil firing 73 in normal operation is zero, and a target value for the turbine power 75 ( 53 . 54 . 55 ).

Aus den Sollwerten der Kohlebefeuerung 72, der Ölfeuerung 73 (im Normalbetrieb Null) und dem Speisewasser 74 werden mittels entsprechender Dampferzeugerregelungen 78 (Feuerungsmanagement, Speisewasserregelung) entsprechend Massenströme für die Kohlebefeuerung 10, die Ölbefeuerung 20 (im Normalbetrieb ebenfalls Null) sowie das Speisewasser 30 bestimmt (51, 52), welche dem Dampferzeuger 40 zur Dampferzeugung zugeführt werden. From the setpoints of coal firing 72 , the oil firing 73 (in normal operation zero) and the feed water 74 be by means of appropriate steam generator regulations 78 (Combustion management, feedwater control) according to mass flows for coal firing 10 , the oil firing 20 (in normal operation also zero) as well as the feed water 30 certainly ( 51 . 52 ), which the steam generator 40 be supplied to generate steam.

Die daraus mittels der Turbine 42 und des Generators 44 erzeugbare Kraftwerksleistung wird in einem Regelkreis mit dem Turbinensollwert 75 abgeglichen und darüber mittels einer Turbinenregelung 76 die Turbine 42 geregelt. The from it by means of the turbine 42 and the generator 44 Produced power plant output is in a control loop with the turbine setpoint 75 balanced and over it by means of a turbine control 76 the turbine 42 regulated.

Wird nun von dem Kohlekraftwerk 1 eine Frequenzregelung 71 (z.B. eine Sekundär-/Primärregelung), d.h. ein zusätzlicher, schnell abzurufender Leistungsbedarf, angefordert, ist das Kraftwerk 1 in der Lage, durch die – zur normalen Kohlebefeuerung 10 – zusätzliche Ölbefeuerung 20, welche sonst nur beim An- und/oder Abfahren des Kohlekraftwerks 1 oder bei Anlagen internen Störfällen eingesetzt wird, den geforderten, zusätzlichen Leistungsbedarf schnell zu decken. Now from the coal power plant 1 a frequency control 71 (eg a secondary / primary control), ie an additional, fast-to-retrieve power demand, is the power plant 1 able by - for normal coal firing 10 - additional oil firing 20 , which otherwise only when starting and / or stopping the coal power plant 1 or in the case of installations, internal breakdowns are used to quickly cover the required additional power requirement.

Die thermisch schnelle Ölbefeuerung 20 führt dazu, dass sonst übliche zeitliche Verzüge bei der Kohlebefeuerung 10 aufgrund der Kohlezufuhr und -zerkleinerung vermieden werden. The thermally fast oil firing 20 causes usual time delays in coal firing 10 due to the coal feed and crushing be avoided.

Auch hier ermittelt nun die Blockführung 61 basierend auf der angeforderten Zusatzleistung aus der Frequenzregelung 71 entsprechende Sollwerte für die Kohlebefeuerung 72, die Ölbefeuerung 73 und das Speisewasser 74 sowie einen Sollwert für die Turbinenleistung 75. Again, the block guide determines 61 based on the requested additional power from the frequency control 71 corresponding setpoints for coal firing 72 , the oil firing 73 and the feedwater 74 and a setpoint for the turbine power 75 ,

Aus den Sollwerten der Kohlebefeuerung 72, der Ölfeuerung 73 und dem Speisewasser 74 werden mittels entsprechender Dampferzeugerregelungen 78 entsprechend Massenströme für die Kohlebefeuerung 10, die Ölbefeuerung 20 sowie das Speisewasser 30 bestimmt, welche dem Dampferzeuger 40 zur Dampferzeugung zugeführt werden. From the setpoints of coal firing 72 , the oil firing 73 and the feed water 74 be by means of appropriate steam generator regulations 78 corresponding to mass flows for coal firing 10 , the oil firing 20 as well as the feed water 30 determines which the steam generator 40 be supplied to generate steam.

So kann bei zusätzlicher Ölbefeuerung 20 kurzfristig mehr Frischdampf 41 erzeugt werden. Die dadurch bewirkte rasche Änderung des Dampfmassenstroms, der durch die Turbine 42 strömt, führt zu einer entsprechend schnellen, gezielten Leistungsänderung, die für Frequenzregelung bzw. Sekundär- und/oder Primärregelung 71 eingesetzt werden kann. Die Kraftwerksleistung wird entsprechen in dem Regelkreis mit dem Turbinensollwert 75 geregelt. So can with additional oil firing 20 short-term more live steam 41 be generated. The resulting rapid change in the steam mass flow passing through the turbine 42 flows, leads to a correspondingly rapid, targeted power change, for frequency control or secondary and / or primary control 71 can be used. The power plant capacity will correspond in the control loop with the turbine setpoint 75 regulated.

Die Ölzusatzbefeuerung 20, 50–55 des Kohlekraftwerks 1 stellt eine Ergänzung zu den übrigen Maßnahmen für die Frequenzregelung bzw. Sekundär- und/oder Primärregelung 71 dar. The additional oil firing 20 . 50 - 55 of the coal power plant 1 complements the other measures for frequency control or secondary and / or primary control 71 represents.

Nutzt man wie hier realisiert also Ölfeuer als Zufeuerung auch bei kohlegefeuerten Anlagen, so lassen sich damit die Totzeiten um etwa den Faktor 5 bis 40 verringern und – in Abhängigkeit von der verfügbaren Kapazität der Ölfeuerung – Leistungsänderungsgradienten um etwa den Faktor 2 bis 4 erhöhen. If oil fires are used as firing in coal-fired plants, as is the case here, the dead times can be reduced by a factor of about 5 to 40 and, depending on the available capacity of the oil firing, increased by about a factor of 2 to 4.

Eine Erhöhung der Frequenz- bzw. Sekundär- und /oder Primärregelreserve eines Kraftwerks schafft einerseits einen Wettbewerbsvorteil für den Anbieter des Kraftwerks. Andererseits erhöht dies den Gewinn des Betreibers, der damit mehr Frequenz- bzw. Sekundär- und/oder Primärregelreserve anbieten und verkaufen kann. Zudem kann dadurch der Zugang zu Märkten mit entsprechend extremen Netzanschlussbedingungen verbessert/ermöglicht werden. An increase in the frequency or secondary and / or primary control reserve of a power plant on the one hand creates a competitive advantage for the supplier of the power plant. On the other hand, this increases the profit of the operator, who can thus offer and sell more frequency or secondary and / or primary control reserve. It can also improve access to markets with correspondingly extreme grid connection conditions.

3 zeigt schematisch eine (Gesamt-)Kraftwerksleistung P 101 des Kohlekraftwerks 1 als Funktion der Zeit t. 3 schematically shows a (total) power plant power P 101 of the coal power plant 1 as a function of time t.

Die Kraftwerksleistung P 101 ist dabei auf eine Leistung aus der normalen Kohlebefeuerung PK 102 und auf eine Leistung aus der Ölzusatzbefeuerung PO 103 aufgeteilt. The power plant capacity P 101 is on a performance from the normal coal firing PK 102 and on a performance from the oil additive firing PO 103 divided up.

Im Normalbetrieb 120 erfolgen die Dampferzeugung im Dampfkessel und die damit verbundene Leistung des Kohlekraftwerks 1 ausschließlich über die Kohlebefeuerung 10. Die Ölzusatzbefeuerung 20 im Dampfkessel 40 ist im Normalbetrieb 120 zunächst nicht in Betrieb. In normal operation 120 steam generation takes place in the steam boiler and the associated power of the coal power plant 1 exclusively via coal firing 10 , The additional oil firing 20 in the boiler 40 is in normal operation 120 initially not in operation.

Ausgelöst wird nun eine Leistungserhöhung meist durch einen Netzfrequenzabfall von beispielsweise 0.1–3.0 Hz, insbesondere von 0.5–1.0 Hz. Now, a power increase is usually triggered by a mains frequency drop of, for example, 0.1-3.0 Hz, in particular 0.5-1.0 Hz.

In dieser Situation fordert nun das Netz bzw. der Netzbetreiber/Netzregler eine schnelle Zusatzleistung, welche, bezogen auf das einzelne Kraftwerk, meist im Bereich von 2–15 % der Nennleistung, insbesondere im Bereich von 2–10 % der Nennleistung, liegt. In this situation, the network or the network operator / network controller now demands a fast additional power, which, based on the individual power plant, usually lies in the range of 2-15% of the nominal power, in particular in the range of 2-10% of the nominal power.

Die Leistungssteigerung muss dabei – abhängig von der Art der geforderten Frequenzregelung – in einem Zeitraum von 5–600 s, insbesondere bevorzugt in einem Zeitraum von 10–600 s aufgebaut werden 121, und sie muss – abhängig von der Art der geforderten Frequenzregelung – während eines weiteren Zeitraumes im Bereich von 5–50 min, insbesondere während eines Zeitraumes von 5–30 min gehalten werden 122. Depending on the type of frequency control required, the power increase must be established within a period of 5-600 s, particularly preferably within a period of 10-600 s 121 and, depending on the type of frequency control required, it must be maintained for a further period in the range of 5-50 minutes, in particular for a period of 5-30 minutes 122 ,

Der Zeitpunkt, zu welchem die zusätzliche Leistung im Sinne einer Frequenzregelung 121 angefordert bzw. abgerufen wird, ist in der 3 als der Zeitpunkt des Beginns des zusätzlichen Leistungsbedarfs 105 bezeichnet. The time at which the additional power in the sense of a frequency control 121 is requested or retrieved is in the 3 as the time of commencement of the additional power requirement 105 designated.

Zu diesem Zeitpunkt erhöht das Kohlekraft 1 – entsprechend der Anforderung des Netzes – seine Leistung, welche Leistungserhöhung/-steigerung zum Zeitpunkt 106 (Zeitpunkt des Erreichens des zusätzlichen Leistungsbedarfs) abgeschlossen ist. At this time, the coal power increases 1 - according to the requirement of the network - its performance, which increase / increase in performance at the time 106 (Time of achievement of the additional power requirement) is completed.

Durch Erhöhung der Dampfproduktion im Dampfkessel 40 beginnt die Dampfturbinenleistung zu steigen und der zusätzliche angeforderte Leistungseintrag wird wie in 3 dargestellt verfügbar. By increasing steam production in the steam boiler 40 the steam turbine power starts to increase and the additional requested power input will be as in 3 shown available.

Grundsätzlich wäre es möglich, die Leistungssteigerung alleine durch eine Erhöhung der Kohlebefeuerung zu bewirken, sodass sich sowohl der Leistungsanstieg 121 als auch das Halten der erhöhten Leistung 122 erfüllen lassen. Es zeigt sich aber, dass bedingt durch die thermische Trägheit der Kohlebefeuerung das Hochfahren der Leistung durch die Erhöhung der Kohlebefeuerung 10 zu langsam und damit ungeeignet ist bzw. „an Grenzen stößt“. In principle, it would be possible to increase the power alone by increasing coal firing, so that both the increase in output 121 as well as keeping the increased performance 122 let fulfill. It turns out, however, that due to the thermal inertia of coal firing, the ramp-up of power is due to the increase in coal firing 10 too slow and therefore unsuitable or "pushes boundaries".

Überraschenderweise kann hier aber die Kombination mit der Ölzusatzfeuerung 20, welche sonst nur für das An- bzw. Abfahren des Kohlekraftwerks und für Kraftwerks immanente Störfälle (Kesseltrip) eingesetzt wird, Abhilfe schaffen. Surprisingly, but here can be the combination with the additional oil firing 20 , which otherwise only for the arrival and departure of the coal power station and power plant inherent incidents (boiler trip) is used to remedy.

Wie in 3 dargestellt, wird zum Zeitpunkt des Beginns des zusätzlichen Leistungsbedarfs 105 die Leistung des Kohlekraftwerks 1 – durch erhöhte Kesselleistung bzw. Dampfproduktion – sofort erhöht. As in 3 is shown at the time of the start of the additional power requirement 105 the power of the coal power plant 1 - by increased boiler performance or steam production - immediately increased.

Der zusätzliche Leistungseintrag durch die Ölzusatzbefeuerung ist schnell verfügbar und deckt im Wesentlichen die Anforderungen der Frequenzregelung Phase 121 – und zum Teil auch der Phase 122 – ab. Die Ölzusatzbefeuerung bzw. deren Leistungseintrag erreicht zum Zeitpunkt 106 ihr Maximum. The additional power input from the auxiliary oil firing is quickly available and essentially covers the requirements of the frequency control phase 121 - and partly also the phase 122 - from. The additional oil firing or its power input reached at the time 106 their maximum.

Ebenfalls zum Zeitpunkt des Abrufes des zusätzlichen Leistungsbedarfs 105 wird auch Kohlebefeuerung erhöht. Deren Leistungseintrag folgt aber mit gewisser Zeitverzögerung demjenigen der Ölzusatzbefeuerung und erreicht zum Zeitpunkt 107, die von der Anlage geforderte Zusatzleitung. Also at the time of calling the additional power requirement 105 Coal firing is also increased. Their power entry follows but with a certain time delay that of the additional oil firing and reached at the time 107 , the additional line required by the system.

Dabei kann in dem Maße, wie sich der Leistungseintrag über die Kohlebefeuerung zwischen den Zeitpunkten 105 (Zeitpunkt des Beginns der Leistungssteigerung) und 107 (Zeitpunkt des Erreichens des Leistungsbedarfs mittels Kohlebefeuerung) auf die Leistung des Kohlekraftwerks auswirkt, die zusätzliche Befeuerung mit Öl zurückgenommen werden, welche zusätzliche Ölbefeuerung ab Beginn der Leistungszurücknahme zum Zeitpunkt 106 zum Zeitpunkt 107 wieder vollständig zurückgefahren ist. In this case, to the extent that the power input via the coal firing between the times 105 (Time of beginning of performance increase) and 107 (Time of reaching the power requirement by means of coal firing) affects the performance of the coal power plant, the additional firing with oil are withdrawn, which additional oil firing from the beginning of the power withdrawal at the time 106 at the time 107 has completely returned.

Damit lassen sich die höheren Kosten durch den teureren Brennstoff Öl in Grenzen halten. Auf dem erhöhten Leistungsniveau kann das Kraftwerk dann mit reinem Kohlefeuer für eine unbegrenzte Zeit weiterbetrieben werden. Thus, the higher costs can be limited by the more expensive fuel oil. At the increased level of performance, the power plant can then continue to operate with pure coal fire for an indefinite period of time.

Im Zuge der Entlastung der am Ausgleich des Leistungsdefizits des Stromnetzes beteiligten Kraftwerke kann später gegebenenfalls die erhöhte Kohlebefeuerung dann auch zwischen den Zeitpunkten 108 und 109 wieder zurückgefahren werden, so dass zum Zeitpunkt 109 das Kohlekraftwerk wieder seine ursprüngliche Leistung erreicht hat.In the course of relieving the power plants involved in offsetting the power deficit of the power grid, the increased coal firing may later also take place between the times 108 and 109 be moved back, so at the time 109 the coal-fired power plant has returned to its original level.

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

http://en.wikipedia.org/wiki/Dampfkraftwerk [0002]
"Flexible Load Operation and Frequency Support for Steam Turbine Power Plants", Wichtmann et al., VGB Power Tech 7/2007, pages 49-55 [0037]
VDI / VDE guideline 3508 [0056]

Claims

Method for the immediate, rapid and temporary increase in output of a coal-fired steam power plant ( 1 ), which in addition to a coal firing (2) when starting and / or stopping the coal-fired steam power plant ( 10 ) is fired with oil ( 20 ), characterized in that at a power request ( 71 ) to the coal-fired steam power plant ( 1 ) outside the coal-fired steam power plant on and / or off, the coal-fired steam power plant in addition to the coal-fired power plant ( 10 ) is also fired with the oil ( 20 . 50 - 55 ).

Method for the immediate, rapid and temporary increase in output of a coal-fired steam power plant ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the power requirement ( 71 ) to the coal-fired steam power plant ( 1 ) outside the arrival and / or departure of the coal-fired steam power plant ( 1 ) in the context of a frequency regulation or secondary and / or primary regulation ( 71 ) of the coal-fired steam power plant ( 1 ), in particular requested by a network controller, is.

Method for the immediate, rapid and temporary increase in output of a coal-fired steam power plant ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that in the power request ( 71 ) to the coal-fired steam power plant ( 1 ) outside the arrival and / or departure of the coal-fired steam power plant ( 1 ) coal firing ( 10 ), in particular a coal feed and / or a coal comminution, is increased.

Method for the immediate, rapid and temporary increase in output of a coal-fired steam power plant ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that in the power request ( 71 ) to the coal-fired steam power plant ( 1 ) outside the arrival and / or departure of the coal-fired steam power plant ( 1 ), to the extent that one of the increased coal firing ( 10 ) is increased, one through the additional oil firing ( 20 . 50 - 55 ) is reduced generated steam generating capacity.

Method for the immediate, rapid and temporary increase in output of a coal-fired steam power plant ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that for the power requirement ( 71 ) a setpoint value for a thermal boiler output is determined, which is divided into a proportional setpoint value for coal firing ( 72 ) and a proportional setpoint for the oil firing ( 73 ), using the setpoint ( 72 ) for coal ( 10 ) and the setpoint ( 72 ) for oil firing ( 20 . 50 - 55 ) coal firing ( 10 ) or the oil firing ( 20 . 50 - 55 ) is controlled, regulated and / or controlled.

Method for the immediate, rapid and temporary increase in output of a coal-fired steam power plant ( 1 ) according to at least the preceding claim, characterized in that in the control, regulation and / or control of coal-fired combustion ( 10 ) and the oil firing ( 20 . 50 - 55 ) a coal feed, in particular a coal mass flow, an oil feed, in particular an oil mass flow, and / or a feed water feed, in particular a feed water mass flow, is controlled, regulated and / or controlled ( 78 ).

Method for the immediate, rapid and temporary increase in output of a coal-fired steam power plant ( 1 ) according to claim 5 or claim 6, characterized in that when determining the setpoint values ( 72 . 73 . 74 . 75 ) Plant and / or boiler models 80 with different time constants, in particular a time constant for oil ( 83 ) and a time constant for coal ( 82 ), be used.

Method for the immediate, rapid and temporary increase in output of a coal-fired steam power plant ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the oil is a light oil.

Method for the immediate, rapid and temporary increase in output of a coal-fired steam power plant ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, used in a frequency control or secondary and / or primary control of the coal-fired steam power plant, the rapid power increase is used for a requested in the context of frequency control or secondary and / or primary power increase of the coal-fired steam power plant.

Method for the immediate, rapid and temporary increase in output of a coal-fired steam power plant ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, used in a frequency control or secondary and / or primary control ( 71 ) of the coal-fired steam power plant ( 1 ) in addition to an increase in the output of the coal-fired steam power plant ( 1 ) using a coal-fired steam power plant process medium ( 1 ), in particular in addition to a throttling of a high pressure turbine control valve, overload introduction to a high pressure turbine part, a condensate backwater, a feedwater bypassing a Hochdruckvorwärmers and / or throttling a tapping steam line to the high pressure preheater.

Apparatus for the immediate, rapid and temporary increase in output of a coal-fired steam power plant ( 1 ), which is a steam boiler ( 40 ), a coal-fired plant and an oil-fired plant, wherein in the steam boiler ( 40 ) feeding water ( 30 ) by means of coal firing ( 10 ) using the coal-burning plant and / or an oil-fired furnace ( 20 ) is heatable using the Ölbefeuerungsanlage, characterized by a data processing means, in particular a programmed arithmetic unit, which is set up such that the coal-burning plant and the oil-fired plant are controllable such that - when starting and / or stopping the coal-fired steam power plant in addition to the coal firing ( 10 ) the firing with oil ( 20 ) and that - in the case of a performance request ( 71 ) to the coal-fired steam power plant outside of the start-up and / or shutdown of the coal-fired steam power plant in addition to the coal-fired combustion ( 10 ) the firing with oil is carried out ( 20 . 50 - 55 ).

Apparatus for the immediate, rapid and temporary increase in output of a coal-fired steam power plant ( 1 ) according to at least the preceding claim, in which the data processing means is part of a block guide ( 61 ) of the coal-fired steam power plant ( 1 ).

Coal-fired steam power plant ( 1 ) with at least one steam boiler ( 40 ), a coal-fired plant and an oil-burning plant, and a block guide ( 61 ) which is set up for carrying out the method according to at least one of the preceding method claims and / or which has a device according to at least one of the preceding device claims.