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Die Erfindung richtet sich auf ein Verfahren zum Betrieb eines Kraftwerks, insbesondere eines Großkraftwerks, umfassend einen Dampferzeuger mit einer kohlenstoffbefeuerten, insbesondere kohlenbefeuerten, Brennkammer und einem Überhitzer sowie mit einem angeschlossenen Wasser/Dampf-Kreislauf mit integriertem Turbo- oder Turbinensatz, der mindestens eine Niederdruckturbine und einen angeschlossenen Generator aufweist.
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Weiterhin richtet sich die Erfindung auf ein Kraftwerk, insbesondere Großkraftwerk, vorzugsweise zur Durchführung des vorstehenden Verfahrens, umfassend einen Dampferzeuger mit einer kohlenstoffbefeuerten, insbesondere kohlenbefeuerten, Brennkammer und einem Überhitzer sowie mit einem angeschlossenen Wasser/Dampf-Kreislauf mit integriertem Turbo- oder Turbinensatz, der mindestens eine Niederdruckturbine und einen angeschlossenen Generator aufweist.
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Fossilbefeuerte, insbesondere kohlebefeuerte moderne Kraftwerke weisen in der Regel Turbo- oder Turbinensätze auf, deren Dampfturbinen eine dauerhafte Minimallastfähigkeit von ca. 25% +/– 5% besitzen. Sollten im Rahmen einer Nachrüstung Kapazitätserweiterungen von 20% mittels einer Vorschaltgasturbine vorgenommen werden, so würde sich die durchschnittliche Minimallastfähigkeit auf ca. 21% +/– 4% der erweiterten Kraftwerksleistung reduzieren. Andererseits ist es mit der modernen Feuerungstechnik, mit welcher auch existierende Brenner der Brennkammern von Dampferzeugern bestehender Kraftwerke nachgerüstet werden können, möglich, die Feuerungsleistung des Dampferzeugers auf einen Minimallastbereich von ca. 5% der Feuerungsleistung zu reduzieren. Bei einer solchen Fahrweise im Minimallastbereich wird der Dampferzeuger im Umwälzbetrieb gefahren. Allerdings sind die sich dann einstellenden Frischdampfdrücke und Frischtemperaturen sowie die weiteren Dampfparameter nicht ausreichend, um den angeschlossenen Turbo- oder Turbinensatz, insbesondere die Dampfturbinen, bei einem solchen Minimallastbetrieb oder Schwachlastbetrieb des Kraftwerkes im Dauerbetrieb zu betreiben. Insbesondere laufen bei einem solchen Schwachlastbetrieb oder Minimallastbetrieb des Kraftwerkes dann die Niederdruckturbinen schlecht und es kann zu unerwünschten Rückströmungseffekten und Tröpfchenbildungen kommen. Dies hat zur Folge, dass auch die Einspeisung ins Netz, insbesondere die Primärregelung, problematisch wird.
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Da angesichts des enormen Ausbaus der erneuerbaren Energien im öffentlichen Stromnetz häufig mehr Strom vorhanden ist, als aus dem Stromnetz aktuell abgenommen wird, nimmt die Problematik, in solchen Zeiten fossilbefeuerte, insbesondere kohlebefeuerte, Kraftwerke vom Netz zu nehmen und lediglich noch mit der für die Aufrechterhaltung einer ausreichend schnellen Wiederanfahrmöglichkeit des Kraftwerkes notwendigen, d. h. die Eigenversorgung des Kraftwerks aufrechterhaltenden und das Wiederanfahren des Dampferzeugers ermöglichenden, Betriebsweise zu betreiben. Dies bedeutet aber, dass die Feuerungsleistungen auf die vorstehend erwähnten ca. 5% der Feuerungsleistung des Dampferzeugers mit den sich daraus ergebenden Folgen für den Wasser/Dampf-Kreislauf und die angeschlossenen Turbinen reduziert wird.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Lösung zu schaffen, die es ermöglicht, auch bei einem Minimallastbetrieb oder einem Schwachlastbetrieb des Kraftwerks eine ausreichende Dampfströmung zu erzeugen, die unter den Bedingungen des Minimallastbetriebes oder des Schwachlastbetriebes des Kraftwerks einen Dauerbetrieb des angeschlossenen Turbo- oder Turbinensatzes, insbesondere der Niederdruckturbine, problemlos durchzuführen.
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Bei einem Verfahren der eingangs näher bezeichneten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in den Wasser/Dampf-Kreislauf zusätzlich mindestens ein elektrisch beheizter und insbesondere an die Eigenbedarfsversorgung des Kraftwerks angeschlossener Dampferzeuger integriert ist, dem mittels des Generators erzeugte und/oder aus einem daran angeschlossenen öffentlichen Stromnetz stammende elektrische Energie, insbesondere elektrischer Strom, zugeführt wird, und dem von der Wasserseite des Wasser/Dampf-Kreislaufs Wasser, insbesondere Speisewasser, zugeführt wird, und von welchem der Dampfseite des Wasser/Dampf-Kreislaufs in dem elektrischen Dampferzeuger aus dem zugeführten Wasser erzeugter Dampf zugeführt wird.
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Ebenso wird die vorstehende Aufgabe bei einem Kraftwerk der eingangs näher bezeichneten Art dadurch gelöst, dass in den Wasser/Dampf-Kreislauf zusätzlich mindestens ein elektrisch beheizter Dampferzeuger integriert ist, der eine elektrische Leitungsverbindung aufweist, mittels welcher er mit dem Generator und/oder einem daran angeschlossenen öffentlichen Stromnetz verbunden und insbesondere an die Eigenbedarfsversorgung des Kraftwerks angeschlossen ist und ihm elektrische Energie, insbesondere elektrischer Strom, zuführbar ist, und der eine medienführende Leitungsverbindung aufweist, mittels welcher er mit der Wasserseite des Wasser/Dampf-Kreislaufs verbunden ist und ihm Wasser, insbesondere Speisewasser, des Wasser/Dampf-Kreislaufes zuführbar ist, und der eine medienführende Dampfleitungsverbindung aufweist, mittels welcher er mit der Dampfseite des Wasser/Dampf-Kreislaufs verbunden ist und dem Wasser/Dampf-Kreislauf in dem elektrischen Dampferzeuger aus dem zugeführten Wasser erzeugter Dampf zuführbar ist.
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Vorteilhafte Weiterbildungen und zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind jeweils Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die Erfindung geht also von dem Aspekt aus, in dem Wasser/Dampf-Kreislauf des Kraftwerkes zusätzlich mindestens einen elektrisch beheizten Dampferzeuger vorzusehen, der mit dem während des Minimallastbetriebes oder des Schwachlastbetriebes des Kraftwerkes im Rahmen der Eigenbedarfsversorgung erzeugten Strom betrieben wird oder betreibbar ist und mit dem aus dem Wasser/Dampf-Kreislauf des Kraftwerks zugeführtes Wasser verdampft wird oder verdampfbar ist, wobei der in dem elektrisch beheizten Dampferzeuger erzeugte Dampf dann der Dampfseite des Wasser/Dampf-Kreislaufes des Kraftwerks zugeführt wird oder zuführbar ist. Hierbei ist der elektrisch beheizte Dampferzeuger insbesondere so ausgelegt oder zumindest im Zusammenwirken mit den weiterhin möglichen elektrisch beheizten Überhitzern und/oder Zwischenüberhitzern in der Lage, der Dampfseite des Wasser/Dampf-Kreislaufes des Kraftwerkes Wasserdampf mit einem solchen Druck, in einer solchen Menge und mit einer solchen Temperatur zuzuführen, das der Turbo- oder Turbinensatz, insbesondere dessen Niederdruckturbine(n) und/oder dessen Mitteldruckturbine(n) bei einem Minimallastbetrieb oder Schwachlastbetrieb des Kraftwerkes dauerhaft betrieben werden kann/können. Mit der erfindungsgemäßen Vorgehensweise wird zwar mittels des Generators erzeugte oder mittels des angeschlossenen öffentlichen Stromnetzes bereitgestellter elektrischer Strom (wieder) verbraucht – und in diesem Sinne „vernichtet” – aber es wird dadurch erreicht, dass auch bei einem lediglich mit einer Feuerungsleistung des Dampferzeugers von ca. 5% seiner Feuerungsleistung durchgeführten Minimallastbetrieb oder Schwachlastbetrieb des Kraftwerkes die Turbinen, d. h. der Turbo- oder Turbinensatz, und damit die „rotierende Masse” am Netz bleiben kann, so dass einerseits die Turbinen geschont und dauerhaft betrieben und andererseits die Netzstabilität aufrechterhalten oder zumindest positiv beeinflusst werden kann.
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Da nach diesem Aspekt vorgesehen ist, den Betrieb des Turbo- oder Turbinensatzes mit dem minimal notwendigen Dampfmassestrom aufrechtzuerhalten, zeichnet sich die Erfindung in Ausgestaltung des Verfahrens dadurch aus, dass das Verfahren in Zeiten des Schwachlastbetriebes oder Minimallastbetriebes des Kraftwerks durchgeführt wird.
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Nachdem nach einem ersten Aspekt der Erfindung die Integration eines elektrisch beheizten Dampferzeugers in den Wasser/Dampfkreislauf des Kraftwerks vorgesehen ist, zeichnet sich die Erfindung nach einem zweiten Aspekt dadurch aus, dass ergänzend mindestens ein zusätzlicher elektrisch beheizter Dampfüberhitzer vorgesehen ist. In Weiterbildung der Erfindung sieht diese daher vor, dass in die Dampfseite des Wasser/Dampf-Kreislaufs zusätzlich mindestens ein elektrisch beheizter und insbesondere an die Eigenbedarfsversorgung des Kraftwerks angeschlossener Dampfüberhitzer eingebunden ist, dem mittels des Generators erzeugte und/oder aus einem daran angeschlossenen öffentlichen Stromnetz stammende elektrische Energie, insbesondere elektrischer Strom, zugeführt wird, und dem aus dem Wasser/Dampf-Kreislauf Dampf zugeführt wird und von welchem in dem Dampfüberhitzer aus dem zugeführten Dampf erzeugter überhitzter Dampf in die Dampfseite, insbesondere in Strömungsrichtung des überhitzten Dampfes stromaufwärts des Turbo- oder Turbinensatzes, insbesondere einer Hochdruckturbine, in den Wasser/Dampf-Kreislauf eingespeist wird.
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Neben oder anstelle des Dampfüberhitzers und/oder des Dampferzeugers kann zudem auch noch ein elektrisch beheizter Dampfzwischenüberhitzer vorgesehen sein. Die Erfindung zeichnet sich in Weiterbildung daher auch dadurch aus, dass in dem mindestens einen elektrisch beheizten Dampferzeuger und/oder dem mindestens einen elektrisch beheizten Dampfüberhitzer und/oder mindestens einem elektrisch beheizten und insbesondere an die Eigenbedarfsversorgung des Kraftwerks angeschlossenen sowie in die Dampfseite des Wasser/Dampf-Kreislaufs eingebundenen Dampfzwischenüberhitzer, dem mittels des Generators erzeugte und/oder aus einem daran angeschlossenen öffentlichen Stromnetz stammende elektrische Energie, insbesondere elektrischer Strom, zugeführt wird, Mitteldruckdampf erzeugt und einer heißen Zwischenüberhitzerdampf führende Zwischenüberhitzerleitung in Strömungsrichtung des heißen Zwischenüberhitzerdampfes stromabwärts einer Zwischenüberhitzung des Dampferzeugers und stromaufwärts der Einmündung der den heißen Zwischenüberhitzerdampf führenden Zwischenüberhitzerleitung in den Turbo- oder Turbinensatz, insbesondere in eine Mitteldruckturbine, zugeführt wird.
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Bei dieser Maßnahme lassen sich gleichzeitig die Frischdampfmenge und die Kessellast absenken.
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Da vorgesehen ist, dass durch die verschiedenen Maßnahmen, gegebenenfalls in Kombination, der für einen problemlosen Dauerbetrieb des Turbo- oder Turbinensatzes minimal erforderliche Dampfmassestrom auch im Minimallastbetrieb oder Schwachlastbetrieb des Kraftwerks bereitgestellt wird, ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass mit dem mindestens einen elektrisch beheizten Dampferzeuger und/oder dem mindestens einen elektrisch beheizten Dampfüberhitzer und/oder dem mindestens einen elektrisch beheizten Dampfzwischenüberhitzer Dampf in einer solchen Menge und mit einem solchen Druck und einer solchen Temperatur erzeugt und der Dampfseite des Wasser/Dampf-Kreislaufs zugeführt wird, dass damit der Turbo- oder Turbinensatz, insbesondere dessen mindestens eine Niederdruckturbine, mit seiner/ihrer für einen Dauerbetrieb zulässigen Minimallast und/oder Schwachlast betreibbar ist.
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Um insbesondere auch zukünftige Grid-Codes erfüllen zu können, ist es nach einem weiteren Aspekt der Erfindung zweckmäßig, einen zusätzlichen elektrisch beheizten Dampfspeicher in den Wasser/Dampf-Kreislauf des Kraftwerks zu integrieren, um Laständerungen zur Primärregelung von 10% durch eine spontane Erhöhung des Mitteldruckdampfes zu erreichen, wobei dann die Trägheit des Kessels gedämpft wird. Die Erfindung zeichnet sich daher weiterhin dadurch aus, dass in dem Wasser/Dampf-Kreislauf ein elektrisch beheizter und insbesondere an die Eigenbedarfsversorgung des Kraftwerks angeschlossener Dampfspeicher angeordnet ist, dem mittels des Generators erzeugte und/oder aus einem daran angeschlossenen öffentlichen Stromnetz stammende elektrische Energie, insbesondere elektrischer Strom, zugeführt wird, und dem von der Wasserseite des Wasser/Dampf-Kreislaufs Wasser, insbesondere Speisewasser, zugeführt wird, das in dem Dampfspeicher verdampft und danach der Dampfseite des Wasser/Dampf-Kreislaufs, insbesondere einer Dampf zum Zwischenüberhitzer des Dampferzeugers führenden Zwischenüberhitzerleitung, zugeführt wird.
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Um auch auf der Wasserseite des Wasser/Dampfkreislaufes eine Wärmeenergiezuführung zu realisieren, sieht die Erfindung in Ausgestaltung vor, dass in die Wasserseite des Wasser/Dampf-Kreislaufs mindestens ein elektrisch beheizter und insbesondere an die Eigenbedarfsversorgung des Kraftwerks angeschlossener Wasservorwärmer eingebunden ist, dem mittels des Generators erzeugte und/oder aus einem daran angeschlossenen öffentlichen Stromnetz stammende elektrische Energie, insbesondere elektrischer Strom, zugeführt wird, und dem von der Wasserseite des Wasser/Dampf-Kreislaufs Wasser, insbesondere Speisewasser, zugeführt wird, das in dem Wasservorwärmer erwärmt und danach in die Wasserseite des Wasser/Dampf-Kreislaufs eingespeist wird.
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Aber auch den luftseitig den Brennern der Brennkammer des Dampferzeugers des Kraftwerks zugeführten Medien kann zusätzliche Wärmeenergie zugeführt werden, um etwa den Brennstoffverbrauch zu minimieren. Die Erfindung zeichnet sich daher weiterhin dadurch aus, dass in die den Brennern der Brennkammer Verbrennungssauerstoff, insbesondere Verbrennungsluft, und/oder rückgeführtes Rauchgas zuführenden Leitungen mindestens ein elektrisch beheizter und insbesondere an die Eigenbedarfsversorgung des Kraftwerks angeschlossener Gasvorwärmer eingebunden ist, dem mittels des Generators und/oder einem daran angeschlossenen öffentlichen Stromnetz elektrische Energie, insbesondere elektrischer Strom, zugeführt wird und mittels welchem der Verbrennungssauerstoff, insbesondere die Verbrennungsluft, und/oder das rückgeführte Rauchgas vor Eintritt in einen Brenner der Brennkammer vorgewärmt wird.
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Das erfindungsgemäße Kraftwerk zeichnet sich in Ausgestaltung analog zum Verfahren dadurch aus, dass in die Dampfseite des Wasser/Dampf-Kreislaufs zusätzlich mindestens ein elektrisch beheizter Dampfüberhitzer leitungsmäßig eingebunden ist, der eine elektrische Leitungsverbindung aufweist, mittels welcher er mit dem Generator und/oder einem daran angeschlossenen öffentlichen Stromnetz verbunden und insbesondere an die Eigenbedarfsversorgung des Kraftwerks angeschlossen ist und ihm elektrische Energie, insbesondere elektrischer Strom, zuführbar ist, und dem über eine medienführende Leitungsverbindung aus dem Wasser/Dampf-Kreislauf Dampf zuführbar ist und aus welchem über eine medienführende Leitungsverbindung in dem Dampfüberhitzer aus dem zugeführten Dampf erzeugter überhitzter Dampf in die Dampfseite, insbesondere in Strömungsrichtung des überhitzten Dampfes stromaufwärts des Turbo- oder Turbinensatzes, insbesondere einer Hochdruckturbine, in den Wasser/Dampf-Kreislauf einspeisbar ist.
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Auch beim Kraftwerk kann vorgesehen sein, dass dieser einen Dampfzwischenüberhitzer aufweist. Das Kraftwerk zeichnet sich in Ausgestaltung daher ebenfalls dadurch aus, dass in dem mindestens einen elektrisch beheizten Dampferzeuger und/oder dem mindestens einen elektrisch beheizten Dampfüberhitzer und/oder in mindestens einem elektrisch beheizten und insbesondere an die Eigenbedarfsversorgung des Kraftwerks angeschlossenen sowie in die Dampfseite des Wasser/Dampf-Kreislaufs eingebundenen Dampfzwischenüberhitzer, dem mittels des Generators erzeugte und/oder aus einem daran angeschlossenen öffentlichen Stromnetz stammende elektrische Energie, insbesondere elektrischer Strom, zuführbar ist, Mitteldruckdampf erzeugbar und einer heißen Zwischenüberhitzerdampf führende Zwischenüberhitzerleitung in Strömungsrichtung des heißen Zwischenüberhitzerdampfes stromabwärts einer Zwischenüberhitzung des Dampferzeugers und stromaufwärts der Einmündung der den heißen Zwischenüberhitzerdampf führenden Zwischenüberhitzerleitung in den Turbo- oder Turbinensatz, insbesondere in mindestens eine Mitteldruckturbine, zuführbar ist.
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Da auch das Kraftwerk dazu ausgelegt ist, den Turbo- oder Turbinensatz mit einer für einen Dauerbetrieb zulässigen Minimallast und/oder Schwachlast zu betreiben, sieht die die Erfindung in Weiterbildung ebenfalls vor, dass mit dem mindestens einen elektrisch beheizten Dampferzeuger und/oder dem mindestens einen elektrisch beheizten Dampfüberhitzer und/oder dem mindestens einen elektrisch beheizten Dampfzwischenüberhitzer Dampf in einer solchen Menge und mit einem solchen Druck und einer solchen Temperatur erzeugbar und der Dampfseite des Wasser/Dampf-Kreislaufs zuführbar ist, dass damit der Turbo- oder Turbinensatz, insbesondere dessen mindestens eine Niederdruckturbine, mit seiner/ihrer für einen Dauerbetrieb zulässigen Minimallast und/oder Schwachlast betreibbar ist.
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Auch bei dem Kraftwerk ist ein elektrisch beheizter Dampfspeicher in den Wasser/Dampf-Kreislauf integriert, so dass sich die Erfindung in Weiterbildung zudem dadurch auszeichnet, dass in dem Wasser/Dampf-Kreislauf ein elektrisch beheizter Dampfspeicher angeordnet ist, der eine elektrische Leitungsverbindung aufweist, mittels welcher er mit dem Generator und/oder einem daran angeschlossenen öffentlichen Stromnetz verbunden und insbesondere an die Eigenbedarfsversorgung des Kraftwerks angeschlossen ist und ihm elektrische Energie, insbesondere elektrischer Strom, zuführbar ist, und der eine erste medienführende Leitungsverbindung zur Dampfseite des Wasser/Dampf-Kreislaufs, insbesondere zu einer Dampf zum Zwischenüberhitzer des Dampferzeugers führenden Zwischenüberhitzerleitung, und eine zweite medienführende Leitungsverbindung zur Wasserseite des Wasser/Dampf-Kreislaufs, insbesondere zu einer Speisewasser zum Dampferzeuger führenden Leitung, aufweist.
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Auch kann das Kraftwerk mit einem elektrisch beheizten Wasservorwärmer versehen sein, so dass die Erfindung weiterhin vorsieht, dass in die Wasserseite des Wasser/Dampf-Kreislaufs mindestens ein elektrisch beheizter Wasservorwärmer leitungsmäßig eingebunden ist, der eine elektrische Leitungsverbindung aufweist, mittels welcher er mit dem Generator und/oder einem daran angeschlossenen öffentlichen Stromnetz verbunden und insbesondere an die Eigenbedarfsversorgung des Kraftwerks angeschlossen ist und ihm elektrische Energie, insbesondere elektrischer Strom, zuführbar ist, und dem über eine medienführende Leitungsverbindung von der Wasserseite des Wasser/Dampf-Kreislaufs Wasser, insbesondere Speisewasser, zuführbar ist und aus welchem über eine medienführende Leitungsverbindung in dem Wasservorwärmer aus dem zugeführten Wasser erzeugtes erwärmtes Wasser, insbesondere erwärmtes Speisewasser, in die Wasserseite des Wasser/Dampf-Kreislaufs einspeisbar ist.
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Um den Brennstoffverbrauch zu minimieren, zeichnet sich das Kraftwerk zudem dadurch aus, dass die den Brennern der Brennkammer Verbrennungssauerstoff, insbesondere Verbrennungsluft, und/oder rückgeführtes Rauchgas zuführenden medienführenden Leitungen mit einem oder mehreren elektrisch beheizten Gasvorwärmern in medienführender Leitungsverbindung stehen, die den Verbrennungssauerstoff, insbesondere die Verbrennungsluft, und/oder das rückgeführte Rauchgas vor Eintritt in einen Brenner der Brennkammer vorwärmen, wobei der oder die Gasvorwärmer jeweils mittels einer elektrischen Leitungsverbindung mit dem Generator und/oder einem daran angeschlossenen öffentlichen Stromnetz verbunden und insbesondere an die Eigenbedarfsversorgung des Kraftwerks angeschlossen ist/sind und ihm/ihnen elektrische Energie, insbesondere elektrischer Strom, zuführbar ist.
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Schließlich zeichnet sich die Erfindung in weiterer Ausgestaltung des Kraftwerks dadurch aus, dass die Brenner der Brennkammer Plasmazündbrenner aufweisen oder eine Widerstandslufterwärmung aufweisen oder als Plasmabrenner ausgebildet sind, wobei die Brenner mittels einer elektrischen Leitungsverbindung mit dem Generator und/oder einem daran angeschlossenen öffentlichen Stromnetz verbunden und insbesondere an die Eigenbedarfsversorgung des Kraftwerks angeschlossen sind und ihnen elektrische Energie, insbesondere elektrischer Strom, zuführbar ist. Die Plasmazündbrenner stützen die Funktionsweise und insbesondere das Flammenbild der Brenner der Brennkammer des Dampferzeugers, um auch bei minimierter oder minimaler Brennstoffzufuhr die Flamme(n) stabil zu halten. Mittels einer Widerstandslufterwärmung und/oder einem Plasmabrenner kann der Brennstoff auch vollständig durch von elektrischer Energie bereitgestellter oder aus dieser gewonnener Wärmeenergie ersetzt werden. Diese Möglichkeit wird insbesondere dann interessant, wenn elektrischer Strom in Zukunft zumindest zeitweise im Vergleich zu Gas oder Kohle preislich sehr günstiger Brennstoff sein kann. Dabei kann in Summe auch mehr Energie über den in der Regel im Rahmen der Eigenversorgung vorgesehenen Eigenbedarfstrafo aufgenommen werden als durch den mit dem Stromnetz synchronisierten Generator in das Stromnetz abgegeben wird.
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Die Erfindung ist nachstehend anhand einer Zeichnung beispielhaft näher erläutert.
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Die einzige Figur zeigt in schematischer Darstellung ein insgesamt mit 1 bezeichnetes, erfindungsgemäßes Kraftwerk, das für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist.
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Kern des Kraftwerks 1 ist ein Dampferzeuger 2, der eine mit Stein- oder Braunkohle befeuerte Brennkammer 3 aufweist. In üblicher Weise sind in dem Dampferzeuger 2 ein Überhitzer 4 und ein Zwischenüberhitzer 5 angeordnet und ausgebildet. Der Überhitzer 4 und der Zwischenüberhitzer 5 sind Bestandteil des an den Dampferzeuger 2 angeschlossenen Wasser/Dampf-Kreislaufes 6 des Kraftwerkes 1. In den Wasser/Dampf-Kreislauf 6 ist in üblicher Weise ein Turbo- oder Turbinensatz 7 integriert, der eine Hochdruckturbine 8, eine Mitteldruckturbine 9 und zwei Niederdruckturbinen 10 umfasst. An den Turbo- oder Turbinensatz 7 ist in üblicher Weise ein Generator 11 angeschlossen, mit dem Strom erzeugt wird oder erzeugbar ist, der ins angeschlossene öffentliche Stromnetz 12 eingespeist, aber auch zur Eigenbedarfsversorgung kaftwerksintern verwendet werden kann.
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In üblicher Weise weist die Dampfseite des Wasser/Dampf-Kreislaufes 6 eine vom Überhitzer 4 des Dampferzeugers 2 zur Hochdruckturbine 8 des Turbo- oder Turbinensatzes 7 führende Überhitzerleitung 13 als medienführende Leitungsverbindung auf. Ebenso weist der Dampferzeuger 2 in üblicher Weise eine von der Hochdruckturbine 8 zurück zum Zwischenüberhitzer 5 des Dampferzeugers 2 und von dort zur Mitteldruckturbine 9 des Turbo- oder Turbinensatzes 7 führende Zwischenüberhitzerleitung 14 auf, deren zum Zwischenüberhitzer 5 führende Teil mit 14a und deren vom Zwischenüberhitzer 5 fort zur Mitteldruckturbine 9 führender Teil mit 14b bezeichnet ist. Auch bei der Zwischenüberhitzerleitung 14, 14a, 14b handelt es sich um eine medienführende Leitungsverbindung.
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Auf der im Anschluss an den Turbo- oder Turbinensatz 7 mit dem Kondensator 15 beginnenden Wasserseite des Wasser/Dampfkreislaufes 6 ist dieser wie üblich ausgestaltet und weist auf dem Weg der Wasserrückführung zum Dampferzeuger 2 einen Niederdruckvorwärmer 16, einen Speisewasserbehälter 17 sowie einen Hochdruckvorwärmer 18 auf.
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Brennerseitig stehen die Brenner 19 mit einer Brennerzuführung 20 sowie einer Verbrennungsluftzuführung 21 in medienführender Leitungsverbindung.
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Rauchgasseitig wird das Rauchgas über eine Rauchgasleitung 22, in welcher eine Entstickungsvorrichtung 23, ein Elektrofilter 24 sowie eine Entschwefelungsanlage 25 angeordnet sind, einem Kühlturm 26 zugeführt. Der Kühlwasserkreislauf 27 des Kühlturmes 26 steht mit dem Kondensator 25 in Kreislaufverbindung.
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In den Wasser/Dampf-Kreislauf 6 ist ein zusätzlicher elektrisch beheizter Dampferzeuger 28 integriert, der über eine elektrische Leitungsverbindung 29 mit dem Generator 11 und/oder dem daran angeschlossenen öffentlichen Stromnetz 12 verbunden ist. Über die Leitungsverbindung 29 ist dem Dampferzeuger 28 elektrischer Strom zuführbar. Über eine gestrichelt dargestellte medienführende Leitungsverbindung 30 ist der Dampferzeuger 28 mit der Wasserseite des Wasser/Dampf-Kreislaufes 6 und hier dem Speisewasserbehälter 17 verbunden und ihm Wasser, hier Speisewasser, zuführbar. Dampfseitig weist der Dampferzeuger 28 eine medienführende Dampfleitungsverbindung 31 auf, mittels welcher er mit der Dampfseite des Wasser/Dampf-Kreislaufes 6 verbunden und dem Wasser/Dampf-Kreislauf 6 in dem elektrischen Dampferzeuger 28 aus dem über die medienführende Leitungsverbindung 30 zugeführten Wasser erzeugter Dampf zuführbar ist. Die medienführende Dampfleitungsverbindung 31 mündet in Strömungsrichtung des Dampfes stromaufwärts der Mitteldruckturbine 9 in den Teil 14b der Zwischenüberhitzerleitung 14 ein.
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In die Dampfseite des Wasser/Dampf-Kreislaufes 6 ist weiterhin mindestens ein zusätzlicher elektrisch beheizter Dampfüberhitzer 32, der durch eine Pfeilspitze symbolisiert ist, leitungsmäßig eingebunden. In nicht näher dargestellter Weise weist auch der elektrisch beheizte Dampfüberhitzer 32 eine elektrische Leitungsverbindung auf, mittels welcher er mit dem Generator 11 und/oder dem daran angeschlossenen öffentlichen Stromnetz 12 verbunden und ihm elektrischer Strom zuführbar ist. Der elektrisch beheizte Dampfüberhitzer 32 ist derart in die Überhitzerleitung 13 eingebunden, dass ihm über diese medienführende Leitungsverbindung Dampf aus dem Wasser/Dampf-Kreislauf 6 zuführbar und mittels einer medienführenden Leitungsverbindung in dem Dampfüberhitzer 28 aus dem zugeführten Dampf erzeugter überhitzter Dampf aus dem Dampfüberhitzer 32 in die Dampfseite des Wasser/Dampf-Kreislaufes einspeisbar ist. Hierbei ist der elektrisch beheizte Dampfüberhitzer 32 in Strömungsrichtung des überhitzten Dampfes stromaufwärts des Turbo- oder Turbinensatzes 7 und hier insbesondere der Hochdruckturbine 8 angeordnet.
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Weiterhin ist in die Dampfseite des Wasser/Dampf-Kreislaufes 6 ein symbolisch als Pfeilspitze dargestellter und mit dem Bezugszeichen 33 versehener Dampfzwischenüberhitzer eingebunden. Auch dieser Dampfzwischenüberhitzer 33 steht in nicht näher dargestellter Weise in elektrischer Leitungsverbindung mit dem Generator 11 und/oder dem öffentlichen Stromnetz 12, so dass ihm elektrischer Strom zuführbar ist. In dem elektrisch beheizten Dampfzwischenüberhitzer 33 ist Mitteldruckdampf erzeugbar und über die Zwischenüberhitzerleitung 14, in deren Teil 14b der Dampfzwischenüberhitzer 33 in dampfführender Weise eingebunden ist, der Mitteldruckturbine 9 des Turbo- oder Turbinensatzes 7 zuführbar. Der Dampfzwischenüberhitzer 33 ist hierbei in Strömungsrichtung des heißen Zwischenüberhitzerdampfes stromabwärts der Zwischenüberhitzung oder des Zwischenüberhitzers 5 des Dampferzeugers 2 und stromaufwärts der Einmündung der den heißen Zwischenüberhitzerdampf führenden Zwischenüberhitzerleitung 14 in den Turbo- oder Turbinensatz 7 angeordnet.
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Mit dem mindestens einen elektrisch beheizten Dampferzeuger 28 und/oder dem mindestens einen elektrische beheizten Dampfüberhitzer 32 und/oder dem mindestens einen elektrisch beheizten Dampfzwischenüberhitzer 33 ist jeweils alleine, vorzugsweise aber in ihrer Kombination insgesamt, Dampf in einer solchen Menge und mit einem solchen Druck und einer solchen Temperatur erzeugbar und dem Wasser/Dampf-Kreislauf zuführbar, dass damit der Turbo- oder Turbinensatz 7, insbesondere dessen Niederdruckturbine 10, mit einem minimal notwendigen Dampfmassestrom in einer für einen Dauerbetrieb zulässigen Weise mit einer Minimallast und/oder Schwachlast, insbesondere bei einem Minimallastbetrieb oder Schwachlastbetrieb des Kraftwerkes 1, betreibbar ist.
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In die Wasserseite des Wasser/Dampf-Kreislaufes 6 sind drei, ebenfalls als Pfeilspitzen dargestellte und mit den Bezugszeichen 34 versehene elektrisch beheizte Wasservorwärmer leitungsmäßig eingebunden. Auch diese sind in nicht näher dargestellter Weise über eine elektrische Leitungsverbindung mit dem Generator 11 und/oder dem angeschlossenen öffentlichen Stromnetz 12 verbunden, so dass ihnen elektrischer Strom zuführbar ist. Die elektrisch beheizten Wasservorwärmer 34 sind auf der Wasserseite des Wasser/Dampf-Kreislaufes 6 derart in dessen Leitungsführung eingebunden, dass ihnen jeweils über eine medienführende Leitungsverbindung Wasser, insbesondere Speisewasser, zuführbar ist und von ihnen oder aus ihnen über eine medienführende Leitungsverbindung das in dem jeweiligen Wasservorwärmer aus dem zugeführten Wasser erzeugte erwärmte Wasser, insbesondere erwärmte Speisewasser, in die Wasserseite des Wasser/Dampf-Kreislaufes 6 einspeisbar ist.
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Weiterhin ist in den Wasser/Dampf-Kreislauf 6 ein elektrisch beheizter Dampfspeicher 35 eingebunden. Auch dieser steht über eine nicht näher dargestellte elektrische Leitungsverbindung mit dem Generator 11 oder dem öffentlichen Stromnetz 12 in stromführender Leitungsverbindung. Der Dampfspeicher 35 weist eine medienführende Leitungsverbindung 36 zur Dampfseite des Wasser/Dampf-Kreislaufes 6 auf, die in den zum Zwischenüberhitzer 5 des Dampferzeugers 2 rückführenden Leitungsteil 14a der Zwischenüberhitzerleitung 14 einmündet. Über diese Leitungsverbindung 36 kann in dem Dampfspeicher 35 gespeicherter Dampf dem Wasser/Dampf-Kreislauf 6 (wieder) zugeführt werden. Es ist aber gegebenenfalls auch möglich über diese Leitungsverbindung 36 aus dem Wasser/Dampf-Kreislauf 6 Dampf zur Speicherung in den Dampfspeicher 35 abzuleiten. Grundsätzlich ist der Dampfspeicher 35 aber dafür ausgelegt, in den Wasser/Dampf-Kreislauf 6 Dampf einzuspeisen. Hierbei kann der elektrisch beheizte Dampfspeicher 35 beispielsweise Dampf von 110 bar mit einem Dampfmassestrom von 50 kg/s innerhalb von 5 Minuten mit einer Fördermasse von 20 m3/s erzeugen, wobei dieser erzeugte Dampf dann für das Auffüllen der Dampfseite des Wasser/Dampf-Kreislaufes 6 im Schwachlastbetrieb oder Minimallastbetrieb des Kraftwerkes 1 oder für das Ausspeichern bei einer notwendigen schnellen Primärregelung von ≥ 5% pro Minute Verwendung findet. Für die Zuführung von Wasser, insbesondere Speisewasser, weist der Dampfspeicher 35 eine zweite medienführende Leitungsverbindung 37 zur Wasserseite des Wasser/Dampfkreislaufes 6 auf.
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In nicht näher dargestellter Weise sind in den Brennern 19 der Brennkammer 2 Verbrennungssauerstoff, insbesondere Verbrennungsluft, und/oder rückgeführtes Rauchgas zuführenden medienführenden Leitungen, wie der Brennstoffzuführung 20 und/oder der Verbrennungsluftzuführung 21, elektrisch beheizte Gasvorwärmer angeordnet oder stehen mit diesen in medienführender Leitungsverbindung.
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Mittels dieser Gasvorwärmer, die ebenfalls zur Versorgung mit elektrischem Strom mittels einer elektrischen Leitungsverbindung mit dem Generator 11 und/oder dem öffentlichen Stromnetz 12 verbunden sind, lassen sich der Verbrennungssauerstoff, insbesondere die Verbrennungsluft, und/oder das rückgeführte Rauchgas vor Eintritt in den jeweiligen Brenner 19 vorwärmen.
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In ebenfalls nicht dargestellter Weise ist es ferner auch möglich, dass die Brenner 19 Plasmazündbrenner aufweisen oder eine Widerstandslufterwärmung aufweisen oder als Plasmabrenner ausgebildet sind, wobei die Brenner beziehungsweise die jeweiligen Plasmazündbrenner oder die jeweilige Widerstandslufterwärmung oder der jeweilige Plasmabrenner ebenfalls mittels einer elektrischen Leitungsverbindung mit dem Generator 11 und/oder dem öffentlichen Stromnetz 12 verbunden sind und ihnen elektrischer Strom zuführbar ist.
