DE102016218379A1 - Buffer method, buffer device and power plant - Google Patents
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Abstract
Um ein Pufferverfahren für ein Kraftwerk bereitzustellen, welches einfach und energieeffizient durchführbar ist sowie einen zuverlässigen Betrieb des Kraftwerks ermöglicht, wird vorgeschlagen, dass das Kraftwerk eine Rauchgasführung, eine Dampfführung und eine Puffervorrichtung umfasst, wobei die Puffervorrichtung eine Wärmepuffereinheit zur Anbindung an die Rauchgasführung und eine Dampfpuffereinheit zur Anbindung an die Dampfführung umfasst, wobei die Puffervorrichtung mittels einer Steuervorrichtung wahlweise in einen Beladebetrieb und in einen Entladebetrieb versetzt wird, wobei im Beladebetrieb a) Rauchgas aus der Rauchgasführung abgezweigt und der Wärmepuffereinheit zugeführt sowie zeitgleich b) Dampf aus der Dampfführung abgezweigt und der Dampfpuffereinheit zugeführt wird.In order to provide a buffer process for a power plant, which is simple and energy-efficient feasible and allows reliable operation of the power plant, it is proposed that the power plant comprises a flue gas duct, a steam guide and a buffer device, wherein the buffer device comprises a heat buffer unit for connection to the flue gas duct and a Steam buffer unit for connection to the steam guide comprises, wherein the buffer device is offset by means of a control device either in a loading and unloading, wherein the loading operation a) branched off flue gas from the flue gas duct and fed to the heat buffer unit and at the same time b) branched off steam from the steam guide and the Steam buffer unit is supplied.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Pufferverfahren für ein Kraftwerk, insbesondere zur Zwischenspeicherung und/oder Vergleichmäßigung von bereitgestellter Wärme und/oder bereitgestelltem Dampf. The present invention relates to a buffer method for a power plant, in particular for the intermediate storage and / or equalization of provided heat and / or supplied steam.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Pufferverfahren bereitzustellen, welches einfach und energieeffizient durchführbar ist sowie einen zuverlässigen Betrieb eines Kraftwerks ermöglicht. The present invention has for its object to provide a buffer method, which is simple and energy efficient feasible and allows reliable operation of a power plant.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gemäß dem unabhängigen Verfahrensanspruch gelöst. This object is achieved by a method according to the independent method claim.
Das Pufferverfahren ist insbesondere ein Pufferverfahren für ein Kraftwerk. Das Kraftwerk umfasst vorzugsweise eine Rauchgasführung, eine Dampfführung und eine Puffervorrichtung. The buffering process is in particular a buffering process for a power plant. The power plant preferably comprises a flue gas duct, a steam guide and a buffer device.
Die Puffervorrichtung umfasst vorzugsweise eine Wärmepuffereinheit zur Anbindung an die Rauchgasführung und eine Dampfpuffereinheit zur Anbindung an die Dampfführung. The buffer device preferably comprises a heat buffer unit for connection to the flue gas duct and a steam buffer unit for connection to the steam duct.
Mittels einer Steuervorrichtung der Puffervorrichtung ist diese vorzugsweise wahlweise in einen Beladebetrieb und in einen Entladebetrieb versetzbar oder versetzt, wobei im Beladebetrieb a) Rauchgas aus der Rauchgasabführung abgezweigt und der Wärmepuffereinheit zugeführt sowie zeitgleich b) Dampf aus der Dampfführung abgezweigt und der Dampfpuffereinheit zugeführt wird. By means of a control device of the buffer device, this is preferably displaceable or offset into a loading operation and unloading operation, wherein in the loading operation a) branched off flue gas from the flue gas discharge and fed to the heat buffer unit and at the same time b) branched off steam from the steam guide and the steam buffer unit is supplied.
Bei dem erfindungsgemäßen Pufferverfahren ist somit vorzugsweise eine gleichzeitige Wärmespeicherung und Dampfspeicherung vorgesehen. In the buffer method according to the invention thus preferably a simultaneous heat storage and steam storage is provided.
Günstig kann es sein, wenn im Entladebetrieb Kaltgas durch die Wärmepuffereinheit hindurchgeführt, darin erhitzt und anschließend als Heißgas der Rauchgasführung zugeführt wird. It may be favorable if, during the discharge operation, cold gas is passed through the heat buffer unit, heated therein and then supplied as hot gas to the flue gas duct.
Kaltgas ist dabei insbesondere ein beliebiges Gas, vorzugsweise Umgebungsluft, welches als Wärmeträgermedium in der Wärmepuffereinheit Wärme aufnehmen kann und dann als Heißgas zu der Rauchgasführung zugeführt werden kann. Cold gas is in particular any gas, preferably ambient air, which can absorb heat as heat transfer medium in the heat buffer unit and can then be supplied as hot gas to the flue gas duct.
Das Heißgas ist insbesondere erhitztes Gas, welches insbesondere eine Temperatur aufweist, die der Temperatur des im Beladetrieb entnommenen Rauchgases entspricht. The hot gas is in particular heated gas, which in particular has a temperature which corresponds to the temperature of the flue gas removed in the loading operation.
Im Entladebetrieb wird vorzugsweise Dampf aus der Dampfpuffereinheit abgeführt und der Dampfführung zugeführt. In the discharge operation, steam is preferably removed from the steam buffer unit and fed to the steam guide.
Es kann vorgesehen sein, dass im Entladebetrieb unter Nutzung von Wärme aus der Wärmepuffereinheit Dampf in einer Dampfbereitstellungsvorrichtung erzeugt und der Dampfführung zugeführt wird. It can be provided that, in the discharge operation using heat from the heat buffer unit, steam is generated in a steam supply device and supplied to the steam guide.
Die Rauchgasabzweigung und/oder die Dampfabzweigung erfolgt im Beladebetrieb vorzugsweise bezüglich einer Hauptströmungsrichtung des Rauchgases in einem Dampferzeuger des Kraftwerks unmittelbar stromabwärts einer Flammzone. The flue gas branch and / or the steam branching takes place in the loading operation preferably with respect to a main flow direction of the flue gas in a steam generator of the power plant immediately downstream of a flame zone.
Der Dampferzeuger des Kraftwerks ist insbesondere ein Hauptwärmeübertrager des Kraftwerks, welcher zur Erzeugung des in Dampfturbinen des Kraftwerks zu nutzenden Dampfes dient. The steam generator of the power plant is in particular a main heat exchanger of the power plant, which serves to generate the steam to be used in steam turbines of the power plant.
Günstig kann es sein, wenn eine Heißgaszuführung und/oder eine Dampfzuführung im Entladebetrieb bezüglich einer Hauptströmungsrichtung des Rauchgases in einem Dampferzeuger der Kraftwerks unmittelbar stromabwärts einer Flammzone erfolgt. It may be favorable if a hot gas supply and / or a steam supply takes place in the discharge operation with respect to a main flow direction of the flue gas in a steam generator of the power plant immediately downstream of a flame zone.
Vorzugsweise umfasst der Dampferzeuger eine einzige Flammzone. Preferably, the steam generator comprises a single flame zone.
Günstig kann es sein, wenn die Rauchgasabzweigung und/oder die Dampfabzweigung und/oder die Heißgaszuführung und/oder die Dampfzuführung im Wesentlichen an ein und derselben Stelle des Dampferzeugers bezüglich einer Hauptströmungsrichtung des Rauchgases erfolgen. It may be favorable if the flue gas branch and / or the steam branching and / or the hot gas feed and / or the steam feed take place essentially at one and the same point of the steam generator with respect to a main flow direction of the flue gas.
Ein Volumenstrom und/oder ein Massenstrom des im Beladebetrieb abgezweigten Rauchgases einerseits und ein Volumenstrom und/oder Massenstrom des im Beladebetrieb abgezweigten Dampfs andererseits sind vorzugsweise derart aufeinander abgestimmt, dass eine Auslasstemperatur des Rauchgases an einem Rauchgasauslass eines Dampferzeugers des Kraftwerks und/oder eine maximale Dampftemperatur des in der Dampfführung geführten Dampfs im Beladebetrieb sowie in einem deaktivierten Zustand der Puffervorrichtung im Wesentlichen konstant sind. A volume flow and / or a mass flow of the branched off in loading flue gas on the one hand and a volume flow and / or mass flow of the branched off in the loading steam on the other hand are preferably coordinated such that an outlet temperature of the flue gas to a flue gas outlet of a steam generator of the power plant and / or a maximum steam temperature the steam guided in the steam guide in the loading operation and in a deactivated state of the buffer device are substantially constant.
Ein deaktivierter Zustand ist dabei insbesondere ein Zustand der Puffervorrichtung, in welchem keine Pufferung erfolgt. A deactivated state is in particular a state of the buffer device in which no buffering takes place.
Der deaktivierte Zustand der Puffervorrichtung ist somit insbesondere ein normaler Kraftwerksbetrieb (Feuerungsbetrieb), in welchem ein im Dampferzeuger erzeugter Dampf umgehend in vollem Umfang zur Stromerzeugung genutzt wird. The deactivated state of the buffer device is thus in particular a normal power plant operation (firing operation), in which a steam generated in the steam generator is immediately used in its entirety for power generation.
Mittels der Puffervorrichtung und/oder des Pufferverfahrens kann somit der Dampferzeuger im Wesentlichen unverändert betrieben werden, das heißt mit unveränderter Feuerungsrate und/oder unveränderter Wasserzufuhr zur Dampferzeugung. Insbesondere muss ein Betrieb des Dampferzeugers nicht an schwankende Lastanforderungen des Kraftwerks angepasst werden. By means of the buffer device and / or the buffer method, the steam generator can thus be operated essentially unchanged, that is to say with an unchanged firing rate and / or unchanged water supply for steam generation. In particular, operation of the steam generator does not have to be adapted to fluctuating load requirements of the power plant.
Vielmehr erfolgt eine Anpassung an unterschiedliche Lastanforderungen mittels des Pufferverfahrens und/oder der Puffervorrichtung. Instead, adaptation to different load requirements takes place by means of the buffer method and / or the buffer device.
Dadurch, dass bei dem Verfahren vorzugsweise zeitgleich Wärme und Dampf gepuffert werden, kann insbesondere eine schwankende thermische Belastung des Dampferzeugers wirksam vermieden werden. Zudem ist eine aufwendige Steuerung des Dampferzeugers hinsichtlich der Feuerungsrate und/oder Wasserzuführung zur Dampferzeugung vorzugsweise entbehrlich. Due to the fact that heat and steam are preferably buffered at the same time in the process, in particular a fluctuating thermal load of the steam generator can be effectively avoided. In addition, a complicated control of the steam generator with respect to the firing rate and / or water supply for steam generation is preferably unnecessary.
Günstig kann es sein, wenn ein Volumenstrom und/oder ein Massenstrom des im Entladebetrieb zugeführten Rauchgases einerseits und/oder ein Volumenstrom und/oder ein Massenstrom des im Entladebetrieb zugeführten Dampfs andererseits derart aufeinander abgestimmt sind, dass eine Auslasstemperatur des Rauchgases an einem Rauchgasauslass eines Dampferzeugers des Kraftwerks und/oder eine maximale Dampftemperatur des in der Dampfführung geführten Dampfs im Entladebetrieb sowie in einem deaktivierten Zustand der Puffervorrichtung im Wesentlichen konstant sind. It can be favorable if a volumetric flow and / or a mass flow of the flue gas supplied in the discharge operation on the one hand and / or a volumetric flow and / or a mass flow of the steam supplied in the discharge operation are matched to one another such that an outlet temperature of the flue gas at a flue gas outlet of a steam generator of the power plant and / or a maximum steam temperature of the steam guided in the steam guide in the unloading operation and in a deactivated state of the buffer device are substantially constant.
Mittels der Puffervorrichtung und/oder des Pufferverfahrens kann somit vorzugsweise ausschließlich ein Volumenstrom und/oder Massenstrom des Rauchgases zeitgleich mit einem Volumenstrom und/oder einem Massenstrom des erzeugten Dampfes variiert werden, während im Wesentlichen sämtliche weiteren Parameter, insbesondere Temperatur, des Rauchgases und/oder des Dampfs konstant bleiben. By means of the buffer device and / or the buffer method, therefore, preferably only one volume flow and / or mass flow of the flue gas can be varied simultaneously with a volume flow and / or a mass flow of the generated steam, while substantially all other parameters, in particular temperature, of the flue gas and / or of the steam remain constant.
Das erfindungsgemäße Pufferverfahren eignet sich insbesondere zur Durchführung auf einer Puffervorrichtung. The buffer method according to the invention is particularly suitable for implementation on a buffer device.
Die vorliegende Erfindung betrifft daher auch eine Puffervorrichtung für ein Kraftwerk. The present invention therefore also relates to a buffer device for a power plant.
Der Erfindung liegt diesbezüglich die Aufgabe zugrunde, eine Puffervorrichtung bereitzustellen, welche einfach und zuverlässig aufgebaut ist sowie einen energieeffizienten Kraftwerksbetrieb ermöglicht. The invention is in this respect the task of providing a buffer device, which is simple and reliable and allows energy-efficient power plant operation.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Puffervorrichtung gemäß dem unabhängigen Vorrichtungsanspruch gelöst. This object is achieved by a buffer device according to the independent device claim.
Die Puffervorrichtung umfasst vorzugsweise eine Wärmepuffereinheit zur Anbindung an eine Rauchgasführung des Kraftwerks und eine Dampfpuffereinheit zur Anbindung an eine Dampfführung des Kraftwerks. The buffer device preferably comprises a heat buffer unit for connection to a flue gas duct of the power plant and a steam buffer unit for connection to a steam duct of the power plant.
Die Puffervorrichtung umfasst ferner vorzugsweise eine Steuervorrichtung, welche so ausgebildet und eingerichtet ist, dass die Puffervorrichtung mittels der Steuervorrichtung wahlweise in einen Beladebetrieb und in einen Entladebetrieb versetzbar ist, wobei im Beladebetrieb Rauchgas aus der Rauchgasführung abgezweigt und der Wärmepuffereinheit zugeführt sowie zeitgleich Dampf aus der Dampfführung abgezweigt und der Dampfpuffereinheit zugeführt wird. The buffer device preferably further comprises a control device, which is designed and set up so that the buffer device can be displaced into a loading operation and a discharge operation by means of the control device, wherein in the loading operation, flue gas is branched off from the flue gas duct and fed to the heat buffer unit and, at the same time, steam from the steam guide branched off and the steam buffer unit is supplied.
Die Puffervorrichtung weist vorzugsweise einzelne oder mehrere der im Zusammenhang mit dem Pufferverfahren beschriebenen Merkmale und/oder Vorteile auf. The buffer device preferably has one or more of the features and / or advantages described in connection with the buffer method.
Günstig kann es sein, wenn die Steuervorrichtung ferner so ausgebildet und eingerichtet ist, dass im Entladebetrieb Kaltgas durch die Wärmepuffereinheit hindurchgeführt, darin erhitzt und anschließend als Rauchgas der Rauchgasführung zugeführt wird.It may be favorable if the control device is further designed and arranged such that in the discharge operation cold gas is passed through the heat buffer unit, heated therein and then supplied as flue gas to the flue gas duct.
Die Rauchgasabzweigung und die Heißgaszuführung (Rauchgaszuführung) sind vorzugsweise durch ein und denselben Zugang zu der Rauchgasführung des Dampferzeugers gebildet. The flue gas branch and the hot gas feed (flue gas feed) are preferably formed by one and the same access to the flue gas duct of the steam generator.
Es kann vorgesehen sein, dass die Steuervorrichtung ferner so ausgebildet und eingerichtet ist, dass im Entladebetrieb Dampf aus der Dampfpuffereinheit abgeführt und der Dampfführung zugeführt wird.It can be provided that the control device is further designed and set up so that in the unloading operation steam is removed from the steam buffer unit and fed to the steam guide.
Eine Dampfabzweigung und eine Dampfzuführung sind dabei vorzugsweise durch ein und denselben Zugang zu der Dampfführung des Dampferzeugers gebildet. A steam branch and a steam feed are preferably formed by one and the same access to the steam guide of the steam generator.
Die Dampfpuffereinheit umfasst vorzugsweise einen Gleitdruckspeicher, insbesondere einen Ruthsspeicher. The steam buffer unit preferably comprises a sliding pressure accumulator, in particular a Ruthsspeicher.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die Dampfpuffereinheit ein Gleitdruckspeicher, insbesondere ein Ruthsspeicher, ist. Furthermore, it can be provided that the vapor buffer unit is a sliding pressure accumulator, in particular a Ruthspeicher.
Zudem kann vorgesehen sein, dass die Dampfpuffereinheit mehrere Gleitdruckspeicher, insbesondere Ruthsspeicher, umfasst. In addition, it can be provided that the steam buffer unit comprises a plurality of sliding pressure accumulators, in particular Ruth stores.
Die Wärmepuffereinheit ist vorzugsweise ein Direktkontakt-Feststoffspeicher. The heat buffer unit is preferably a direct contact solid reservoir.
Zur Wärmeaufnahme ist die Wärmepuffereinheit vorzugsweise mit Rauchgas durchströmbar. For heat absorption, the heat buffer unit is preferably flowed through with flue gas.
Vorzugsweise umfasst die Wärmepuffereinheit ein Wärmespeichermedium, welches zur Wärmeübertragung in stofflichen Kontakt mit dem Rauchgas und/oder dem zu erhitzenden Kaltgas bringbar ist. The heat buffer unit preferably comprises a heat storage medium, which can be brought into material contact with the flue gas and / or the cold gas to be heated for heat transfer.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die Wärmepuffereinheit einen Direktkontakt-Feststoffspeicher oder mehrere solcher Direktkontakt-Feststoffspeicher umfasst. Furthermore, it can be provided that the heat buffer unit comprises a direct contact solid storage or a plurality of such direct contact solid storage.
Es kann vorgesehen sein, dass die Steuervorrichtung ferner so ausgebildet und eingerichtet ist, dass im Entladebetrieb unter Verwendung von Wärme aus der Wärmepuffereinheit Dampf erzeugt und/oder erhitzt und der Dampfführung zugeführt wird. It may be provided that the control device is further configured and arranged such that steam is generated and / or heated in the discharge operation using heat from the heat buffer unit and supplied to the steam guide.
Die Puffervorrichtung eignet sich insbesondere zur Verwendung in einem Kraftwerk. The buffer device is particularly suitable for use in a power plant.
Das Kraftwerk umfasst insbesondere eine Rauchgasführung, eine Dampfführung und eine Puffervorrichtung. The power plant comprises in particular a flue gas guide, a steam guide and a buffer device.
Ferner umfasst das Kraftwerk vorzugsweise eine Wärmequelle, insbesondere eine Verbrennungsvorrichtung (Feuerung), welche das Rauchgas erzeugt. Furthermore, the power plant preferably comprises a heat source, in particular a combustion device (firing), which generates the flue gas.
Die Puffervorrichtung umfasst vorzugsweise eine Dampfbereitstellungsvorrichtung zum Bereitstellen von Dampf, insbesondere Sattdampf. The buffer device preferably comprises a steam supply device for providing steam, in particular saturated steam.
Die Dampfbereitstellungsvorrichtung kann insbesondere die Dampfpuffereinheit bilden oder Bestandteil der Dampfpuffereinheit sein. The steam supply device may in particular form the steam buffer unit or be part of the steam buffer unit.
Ferner kann die Dampfbereitstellungsvorrichtung zumindest einen Teil der Wärmepuffereinheit bilden oder ein Bestandteil der Wärmepuffereinheit sein. Furthermore, the steam supply device may form at least part of the heat buffer unit or be part of the heat buffer unit.
Die Dampfbereitstellungsvorrichtung umfasst vorzugsweise Folgendes:
mehrere Druckwasserspeicherbehälter;
eine Wasserzuführung zur Zuführung von Wasser zu den Druckwasserspeicherbehältern;
eine Wärmeübertragungsvorrichtung, mittels welcher wahlweise einzelnen oder mehreren Druckwasserspeicherbehältern Wärme aus der Wärmepuffereinheit und/oder aus einer separaten Wärmespeichervorrichtung zuführbar ist;
eine Dampfleitung, mittels welcher in den Druckwasserspeicherbehältern erzeugter Dampf zu der Dampfführung zuführbar ist. The steam delivery device preferably includes the following:
several pressurized water storage tanks;
a water supply for supplying water to the pressurized water storage tanks;
a heat transfer device by means of which either one or more pressurized water storage tanks heat from the heat buffer unit and / or from a separate heat storage device can be fed;
a steam line, by means of which in the pressurized water storage tanks generated steam can be fed to the steam guide.
Die Wärmepuffereinheit kann insbesondere eine Wärmespeichervorrichtung sein oder umfassen. The heat buffer unit may in particular be or comprise a heat storage device.
Eine Dampfbereitstellungsvorrichtung der Puffervorrichtung und/oder des Kraftwerks kann insbesondere folgende Eigenschaften und/oder Vorteile aufweisen:
Eine Dampfbereitstellungsvorrichtung kann beispielsweise einen Druckwasserspeicherbehälter umfassen, in welchem unter hohem Druck heißes Wasser speicherbar ist. Durch Öffnen eines Ablassventils kann das Wasser bei Bedarf entnommen werden. Aufgrund der hohen Temperatur und des hohen Drucks kann das Wasser dabei insbesondere in Form von Sattdampf entnommen werden. Aufgrund der Entnahme von Wasser aus dem Druckwasserspeicherbehälter können die hohe Temperatur und/oder der hohe Druck in dem Druckwasserspeicherbehälter üblicherweise nur über kurze Zeit aufrechterhalten werden. Ein solcher Druckwasserspeicherbehälter weist folglich üblicherweise eine geringe Speicherkapazität auf. A steam supply device of the buffer device and / or the power plant may in particular have the following properties and / or advantages:
A steam supply device may for example comprise a pressurized water storage tank in which hot water can be stored under high pressure. By opening a drain valve, the water can be removed if necessary. Due to the high temperature and the high pressure, the water can be removed in particular in the form of saturated steam. Due to the removal of water from the pressurized water storage tank, the high temperature and / or the high pressure in the pressurized water storage tank can usually be maintained only for a short time. Consequently, such a pressurized water storage tank usually has a low storage capacity.
Dadurch, dass eine Wärmespeichervorrichtung und mehrere Druckwasserspeicherbehälter vorgesehen sind, kann vorzugsweise eine Trennung zwischen der Dampfbereitstellungsleistung der Dampfbereitstellungsvorrichtung einerseits und der Dampfkapazität der Dampfbereitstellungsvorrichtung andererseits erzielt werden. Insbesondere ist hierdurch flexibel und effizient eine große Menge Dampf, insbesondere Sattdampf, bereitstellbar. By providing a heat storage device and a plurality of pressurized water storage tanks, it is preferable to achieve a separation between the steam supply performance of the steam supply device on the one hand and the steam capacity of the steam supply device on the other hand. In particular, this flexible and efficient, a large amount of steam, in particular saturated steam, can be provided.
Die Wärmespeichervorrichtung und die Druckwasserspeicherbehälter sind vorzugsweise voneinander verschiedene Vorrichtungen. The heat storage device and the pressurized water storage containers are preferably devices different from each other.
Günstig kann es sein, wenn die Druckwasserspeicherbehälter Ruthsspeicher sind. It may be beneficial if the pressurized water storage tank Ruthsspeicher.
Die Wärmespeichervorrichtung umfasst vorzugsweise einen oder mehrere Feststoffwärmespeicher. The heat storage device preferably comprises one or more solid heat storage.
Günstig kann es sein, wenn die Wärmeübertragungsvorrichtung eine Übertragungsfluidführung umfasst, mittels welcher ein Wärmeübertragungsfluid von der Wärmespeichervorrichtung zu den Druckwasserspeicherbehältern zuführbar ist. It may be favorable if the heat transfer device comprises a transfer fluid guide, by means of which a heat transfer fluid from the heat storage device to the pressurized water storage containers can be fed.
Das Wärmeübertragungsfluid ist insbesondere ein Gas, beispielsweise Luft, oder eine Flüssigkeit.The heat transfer fluid is in particular a gas, for example air, or a liquid.
Vorzugsweise ist ein Druck des Wärmeübertragungsfluids in der Übertragungsfluidführung geringer als ungefähr 5 bar, vorzugsweise geringer als ungefähr 2 bar. Beispielsweise entspricht der Druck des Wärmeübertragungsfluids in der Übertragungsfluidführung ungefähr dem Atmosphärendruck.Preferably, a pressure of the heat transfer fluid in the transfer fluid conduit is less than about 5 bar, preferably less than about 2 bar. For example, the pressure of the heat transfer fluid in the transfer fluid guide is approximately equal to the atmospheric pressure.
Der Druck des Wärmeübertragungsfluids ist vorzugsweise im Wesentlichen unabhängig von dem Druck des Wassers in den Druckwasserspeicherbehältern. The pressure of the heat transfer fluid is preferably substantially independent of the heat transfer fluid Pressure of the water in the pressurized water storage tanks.
Die Übertragung von Wärme von dem Wärmeübertragungsfluid auf das Wasser in den Druckwasserspeicherbehältern erfolgt vorzugsweise mittels eines flüssig-flüssig-Wärmeübertragers oder mittels eines gasförmig-flüssig-Wärmeübertragers.The transfer of heat from the heat transfer fluid to the water in the pressurized water storage containers is preferably carried out by means of a liquid-liquid heat exchanger or by means of a gaseous-liquid heat exchanger.
Vorteilhaft kann es sein, wenn mindestens ein Speicherbehälter der Wärmespeichervorrichtung mit dem Wärmeübertragungsfluid durchströmbar ist. It may be advantageous if at least one storage container of the heat storage device can be flowed through by the heat transfer fluid.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass mindestens ein Speicherbehälter der Wärmespeichervorrichtung derart mit dem Wärmeübertragungsfluid durchströmbar ist, dass durch Direktkontakt zwischen dem Wärmeübertragungsfluid und einem Speichermedium der Wärmespeichervorrichtung Wärme von dem Speichermedium auf das Wärmeübertragungsfluid übertragbar ist. In particular, it can be provided that at least one storage container of the heat storage device can be flowed through by the heat transfer fluid, that heat can be transferred from the storage medium to the heat transfer fluid by direct contact between the heat transfer fluid and a storage medium of the heat storage device.
Das Speichermedium ist vorzugsweise ein Feststoff, beispielsweise eine Schüttung.The storage medium is preferably a solid, for example a bed.
Als Speichermedium kann beispielsweise ein keramisches Material und/oder ein Steinmaterial vorgesehen sein.As a storage medium may be provided, for example, a ceramic material and / or a stone material.
Das Wärmeübertragungsfluid ist vorzugsweise mittels eines Ventilators und/oder Gebläses in einem Kreislauf führbar.The heat transfer fluid is preferably feasible by means of a fan and / or fan in a cycle.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Wärmeübertragungsfluid in einer geschlossenen Übertragungsfluidführung führbar ist.In particular, it can be provided that the heat transfer fluid can be guided in a closed transfer fluid guide.
Vorteilhaft kann es sein, wenn das Übertragungsfluid in der geschlossenen Übertragungsfluidführung wahlweise und/oder wiederholt nacheinander der Wärmespeichervorrichtung, einem oder mehreren Druckwasserspeicherbehältern und/oder einer Wärmequelle zuführbar ist. It may be advantageous if the transfer fluid in the closed transfer fluid guide optionally and / or repeatedly successively the heat storage device, one or more pressurized water storage tanks and / or a heat source can be fed.
Das Wärmeübertragungsfluid und das Wasser der Druckwasserspeicherbehälter sind vorzugsweise voneinander verschiedene Fluide.The heat transfer fluid and the water of the pressurized water storage tanks are preferably fluids different from each other.
Ferner kann vorgesehen sein, dass das Wärmeübertragungsfluid und das Wasser der Druckwasserspeicherbehälter räumlich getrennt voneinander geführt sind. Furthermore, it can be provided that the heat transfer fluid and the water of the pressurized water storage tank are spatially separated from each other.
Den Druckwasserspeicherbehältern ist mittels der Wasserzuführung vorzugsweise flüssiges Wasser zuführbar.The pressurized water storage tanks by means of the water supply preferably liquid water can be fed.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass den Druckwasserspeicherbehältern mittels der Wasserzuführung im Wesentlichen drucklos Wasser zuführbar ist. In particular, it can be provided that the pressurized water storage containers by means of the water supply substantially pressureless water is supplied.
Es kann vorgesehen sein, dass die Dampfbereitstellungsvorrichtung eine Heizvorrichtung zum Erhitzen des den Druckwasserspeicherbehältern zuzuführenden Wassers umfasst.It can be provided that the steam supply device comprises a heating device for heating the water to be supplied to the pressurized water storage containers.
Insbesondere kann hierbei ein Wärmeübertrager vorgesehen sein, welcher beispielsweise ein Aufheizen von Wasser in einer Reservoirvorrichtung der Wasserzuführung ermöglicht.In particular, in this case, a heat exchanger may be provided which, for example, allows heating of water in a reservoir device of the water supply.
Das Wasser in der Wasserzuführung wird vorzugsweise nicht verdampft und vorzugsweise nicht unter Druck gesetzt.The water in the water feed is preferably not evaporated and preferably not pressurized.
Günstig kann es sein, wenn die Heizvorrichtung eine von der Wärmespeichervorrichtung verschiedene Vorrichtung ist und/oder Wärme aus einer von der Wärmequelle für die Wärmespeichervorrichtung verschiedenen Wärmequelle nutzt. It may be favorable if the heating device is a device which is different from the heat storage device and / or uses heat from a heat source different from the heat source for the heat storage device.
Alternativ hierzu kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Heizvorrichtung Wärme aus der Wärmespeichervorrichtung und/oder aus einer Wärmequelle für die Wärmespeichervorrichtung nutzt. Alternatively, however, it can also be provided that the heating device uses heat from the heat storage device and / or from a heat source for the heat storage device.
Vorteilhaft kann es sein, wenn die Dampfbereitstellungsvorrichtung eine Wärmezwischenspeichervorrichtung umfasst, mittels welcher Wärme von einem oder mehreren Druckwasserspeicherbehältern zwischenspeicherbar ist. It may be advantageous if the steam supply device comprises a heat buffer device, by means of which heat from one or more pressurized water storage tanks is temporarily stored.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass zum Zuführen von Wasser zu einem oder mehreren Druckwasserspeicherbehältern dieser eine Druckwasserspeicherbehälter oder diese mehreren Druckwasserspeicherbehälter durch Übertragung von Wärme auf die Wärmezwischenspeichervorrichtung abgekühlt werden. Das zuzuführende Wasser kann somit insbesondere mit geringem Druck zugeführt werden. In particular, it may be provided that, for supplying water to one or more pressurized water storage tanks, these one pressurized water storage tanks or these multiple pressurized water storage tanks are cooled by transfer of heat to the intermediate heat storage device. The supplied water can thus be supplied in particular at low pressure.
Nachdem das Wasser zu dem einen Druckwasserspeicherbehälter oder zu den mehreren Druckwasserspeicherbehältern zugeführt wurde, kann die in der Wärmezwischenspeichervorrichtung zwischengespeicherte Wärme vorzugsweise erneut dem einen Druckwasserspeicherbehälter oder den mehreren Druckwasserspeicherbehältern zugeführt werden, um das darin enthaltene Wasser zu erhitzen.Preferably, after the water has been supplied to the one pressurized water storage tank or to the plurality of pressurized water storage tanks, the heat stored in the heat buffer storage device may be again supplied to the one pressurized water storage tank or the plurality of pressurized water storage tanks to heat the water contained therein.
Die Wärmezwischenspeichervorrichtung umfasst vorzugsweise mehrere Speicherelemente oder Speicherabschnitte zur Speicherung von Wärme auf unterschiedlichen Temperaturniveaus. Auf diese Weise kann insbesondere eine effiziente Wärmezwischenspeicherung ermöglicht werden. The intermediate heat storage device preferably comprises a plurality of storage elements or storage sections for storing heat at different temperature levels. In particular, efficient heat buffering can be made possible in this way.
Ein Verfahren zum Bereitstellen von Dampf, insbesondere Sattdampf, umfasst vorzugsweise Folgendes:
Speichern von Wärme mittels einer Wärmespeichervorrichtung;
Zuführen von Wasser zu Druckwasserspeicherbehältern mittels einer Wasserzuführung;
Übertragen von Wärme von der Wärmespeichervorrichtung auf einen oder mehrere Druckwasserspeicherbehälter;
Entnehmen von Dampf, insbesondere Sattdampf, aus mindestens einem Druckwasserspeicherbehälter. A method for providing steam, in particular saturated steam, preferably comprises the following:
Storing heat by means of a heat storage device;
Supplying water to pressurized water storage tanks by means of a water supply;
Transferring heat from the heat storage device to one or more pressurized water storage tanks;
Removing steam, in particular saturated steam, from at least one pressurized water storage tank.
Das Verfahren weist vorzugsweise einzelne oder mehrere der im Zusammenhang mit der Dampfbereitstellungsvorrichtung beschriebenen Merkmale und/oder Vorteile auf.The method preferably comprises one or more of the features and / or advantages described in connection with the steam delivery device.
Ferner weist vorzugsweise die Dampfbereitstellungsvorrichtung einzelne oder mehrere der im Zusammenhang mit dem Verfahren zum Bereitstellen von Dampf beschriebenen Merkmale und/oder Vorteile auf. Further preferably, the steam delivery device has one or more of the features and / or advantages described in connection with the method of providing steam.
Günstig kann es sein, wenn die Wärme mittels eines Wärmeübertragungsfluids von der Wärmespeichervorrichtung auf den einen oder die mehreren Druckwasserspeicherbehälter übertragen wird. It may be beneficial if the heat is transferred by means of a heat transfer fluid from the heat storage device to the one or more pressurized water storage tank.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass mindestens ein Speicherbehälter der Wärmespeichervorrichtung mit dem Wärmeübertragungsfluid durchströmt wird, so dass vorzugsweise durch Direktkontakt zwischen dem Wärmeübertragungsfluid und einem Speichermedium der Wärmespeichervorrichtung Wärme von dem Speichermedium auf das Wärmeübertragungsfluid übertragen wird.In particular, it can be provided that at least one storage container of the heat storage device is flowed through with the heat transfer fluid, so that preferably by direct contact between the heat transfer fluid and a storage medium of the heat storage device heat is transferred from the storage medium to the heat transfer fluid.
Es kann vorgesehen sein, dass einem oder mehreren Druckwasserspeicherbehältern Wasser zugeführt wird, während Wasser in einem oder mehreren weiteren Druckwasserspeicherbehältern erhitzt wird und/oder während Wasserdampf, insbesondere Sattdampf, aus einem oder mehreren weiteren Druckwasserspeicherbehältern entnommen wird.It can be provided that water is supplied to one or more pressurized water storage tanks, while water is heated in one or more further pressurized water storage tanks and / or while water vapor, in particular saturated steam, is taken from one or more further pressurized water storage tanks.
Ferner kann vorgesehen sein, dass Wasserdampf, insbesondere Sattdampf, aus einem oder mehreren Druckwasserspeicherbehältern entnommen wird, während einem oder mehreren weiteren Druckwasserspeicherbehältern Wasser zugeführt wird und/oder während Wasser in einem oder mehreren weiteren Druckwasserspeicherbehältern erhitzt wird.Furthermore, it can be provided that water vapor, in particular saturated steam, is withdrawn from one or more pressurized water storage containers while water is supplied to one or more further pressurized water storage containers and / or is heated in one or more further pressurized water storage containers.
In einem entladenen Zustand der Druckwasserspeicherbehälter beträgt eine Temperatur des darin enthaltenen Wassers vorzugsweise mindestens ungefähr 150 °C bei einem Druck von vorzugsweise mindestens ungefähr 5 bar. In a discharged state of the pressurized water storage tank, a temperature of the water contained therein is preferably at least about 150 ° C at a pressure of preferably at least about 5 bar.
In einem beladenen Zustand der Druckwasserspeicherbehälter weist das Wasser in den Druckwasserspeicherbehältern vorzugsweise eine Temperatur von mindestens ungefähr 250 °C, beispielsweise ungefähr 300 °C, und/oder einen Druck von mindestens ungefähr 30 bar, beispielsweise ungefähr 40 bar bis ungefähr 100 bar, auf. In a loaded condition of the pressurized water storage tanks, the water in the pressurized water storage tanks preferably has a temperature of at least about 250 ° C, for example about 300 ° C, and / or a pressure of at least about 30 bar, for example about 40 bar to about 100 bar.
Ferner können die Dampfbereitstellungsvorrichtung und/oder das Verfahren zum Bereitstellen von Dampf einzelne oder mehrere der nachfolgend beschriebenen Merkmale und/oder Vorteile aufweisen. Furthermore, the steam delivery device and / or the method for providing steam may have one or more of the features and / or advantages described below.
Mittels der Wärmespeichervorrichtung ist vorzugsweise Wärme auf einem Temperaturniveau von mindestens ungefähr 400 °C bis beispielsweise ungefähr 1000 °C speicherbar. By means of the heat storage device, preferably, heat can be stored at a temperature level of at least about 400 ° C to, for example, about 1000 ° C.
Die Wärmespeichervorrichtung ist vorzugsweise als ein direkt durchströmbarer Wärmespeicher, insbesondere als ein so genannter Regenerator, ausgebildet. The heat storage device is preferably designed as a directly through-flow heat storage, in particular as a so-called regenerator.
Vorzugsweise umfasst die Dampfbereitstellungsvorrichtung eine Kombination aus einem Regenerator und mehreren Ruthsspeichern. Preferably, the steam delivery device comprises a combination of a regenerator and a plurality of ruth stores.
Vorzugsweise ist Hochtemperaturwärme mittels gasförmigen Wärmeträgern, beispielsweise Luft oder Rauchgas, in einem Wärmespeicher mit hoher Kapazität speicherbar, insbesondere wenn ein geringer Wärmebedarf und/oder elektrischer Energiebedarf vorliegt. Preferably, high-temperature heat by means of gaseous heat carriers, for example air or flue gas, can be stored in a heat accumulator with high capacity, in particular if there is a low heat requirement and / or electrical energy requirement.
Bei hohem Wärmebedarf und/oder elektrischem Energiebedarf kann vorzugsweise über mehrere alternierend verschaltete Druckwasserspeicherbehälter, insbesondere Ruthsspeicher, Sattdampf mit hohen Entladeleistungen bereitgestellt werden. At high heat demand and / or electrical energy demand can be provided with high discharge capacity preferably via a plurality of alternately interconnected pressurized water storage tank, in particular Ruthsspeicher, saturated steam.
Insbesondere kann hierfür Wärme von der Wärmespeichervorrichtung mittels Wärmeübertragern auf das unter Druck stehende Wasser in den Druckwasserspeicherbehältern übertragen werden, um letztlich durch Entspannung der Druckwasserspeicherbehälter Sattdampf bereitzustellen. In particular, this heat can be transferred from the heat storage device by means of heat exchangers to the pressurized water in the pressurized water storage tanks to ultimately provide saturated steam by relaxing the pressurized water storage tank.
Vorzugsweise kann bei vielfältigen Anwendungen eine hochflexible Bereitstellung von Sattdampf mit hohen Temperaturen und Leistungen bei gleichzeitig großen Speicherkapazitäten ermöglicht werden. Preferably, a highly flexible provision of saturated steam with high temperatures and power with simultaneously large storage capacities can be made possible in a variety of applications.
Insbesondere kann hierdurch ein dynamisches Verhalten von konventionellen Kraftwerkstypen, insbesondere Braunkohle oder Steinkohlekraftwerke, im Zuge des verstärkten Ausbaus der erneuerbaren Energien mit den damit verbundenen hohen Leistungsschwankungen verbessert werden. In particular, this can be a dynamic behavior of conventional power plant types, especially lignite or Hard coal-fired power plants, as part of the increased expansion of renewable energies with the associated high power fluctuations can be improved.
Die Dampfbereitstellungsvorrichtung eignet sich vorzugsweise zur Verwendung in der chemischen Industrie zur flexiblen Bereitstellung von Prozessdampf, in Kraftwerksanlagen mit Wasser (Dampf) als Wärmeträger oder Energieträger und in der großmaßstäblichen Speicherung von elektrischer Energie. Die elektrische Energie ist dabei insbesondere durch die Nutzung des Sattdampfs zum Antreiben einer Sattdampfturbine und einer hiermit gekoppelten Generatorvorrichtung erzeugbar. The steam delivery device is preferably suitable for use in the chemical industry for the flexible provision of process steam, in power plants with water (steam) as a heat carrier or energy carrier and in the large-scale storage of electrical energy. The electrical energy is generated in particular by the use of saturated steam for driving a saturated steam turbine and a generator device coupled thereto.
Vorzugsweise wird der Dampf als Sattdampf aus mindestens einem Druckwasserspeicherbehälter entnommen. Preferably, the steam is removed as saturated steam from at least one pressurized water storage tank.
Günstig kann es sein, wenn der Dampf, insbesondere der Sattdampf, nach der Entnahme aus dem mindestens einen Druckwasserspeicherbehälter überhitzt wird.It may be favorable if the steam, in particular the saturated steam, is overheated after removal from the at least one pressurized water storage tank.
Beispielsweise kann die Überhitzung durch Zuführung von Wärme von der Wärmespeichervorrichtung auf den entnommenen Dampf, insbesondere den Sattdampf, erfolgen. For example, the overheating by supplying heat from the heat storage device on the extracted steam, in particular the saturated steam occur.
Durch das Überhitzen des Sattdampfes ist insbesondere überhitzter Dampf bereitstellbar. By overheating the saturated steam in particular superheated steam can be provided.
Die Übertragung von Wärme von der Wärmespeichervorrichtung auf den entnommenen Dampf zur Erzeugung von überhitztem Dampf kann insbesondere mittels eines Wärmeübertragers erfolgen. The transfer of heat from the heat storage device to the extracted steam to produce superheated steam can be done in particular by means of a heat exchanger.
Die Wärmespeichervorrichtung ist vorzugsweise ein Feststoffspeicher oder Flüssigspeicher. The heat storage device is preferably a solid storage or liquid storage.
Beispielsweise kann ein Flüssigspeicher vorgesehen sein, welcher ein Thermoöl, ein Mineralöl oder ein Flüssigsalz als Speichermedium umfasst. Vorzugsweise ist das Speichermedium ein Speichermedium mit hoher Wärmekapazität und geringen Kosten. Das Speichermedium ermöglicht insbesondere die Herstellung eines kosteneffizienten Kapazitätsspeichers. For example, a liquid reservoir may be provided, which comprises a thermal oil, a mineral oil or a liquid salt storage medium. Preferably, the storage medium is a storage medium with high heat capacity and low cost. The storage medium makes it possible, in particular, to produce a cost-effective capacity store.
Das Wärmeübertragungsfluid kann beispielsweise flüssig oder gasförmig sein. The heat transfer fluid may be, for example, liquid or gaseous.
Die Temperatur des Speichermediums beträgt vorzugsweise zwischen ungefähr 300 °C und ungefähr 400 °C, insbesondere im Fall von Thermoöl oder Mineralöl. The temperature of the storage medium is preferably between about 300 ° C and about 400 ° C, especially in the case of thermal oil or mineral oil.
Bei der Verwendung von Flüssigsalz als Speichermedium kann insbesondere eine Temperatur von 450 °C bis ungefähr 500 °C vorgesehen sein. When using liquid salt as a storage medium, in particular a temperature of 450 ° C to about 500 ° C may be provided.
Bei der Verwendung eines Feststoffs als Speichermedium beträgt die Temperatur beispielsweise bis ungefähr 1000 °C. For example, when using a solid as a storage medium, the temperature is up to about 1000 ° C.
Günstig kann es sein, wenn zur Beladung der Wärmespeichervorrichtung mit Wärme Frischdampf aus einem Kessel eines Kohlekraftwerks oder einer Turbinenvorrichtung, insbesondere aus Turbinenabzweigungen, zu der Wärmespeichervorrichtung zugeführt wird. It may be favorable if fresh steam from a boiler of a coal-fired power plant or a turbine device, in particular from turbine branches, is supplied to the heat storage device in order to load the heat storage device with heat.
Insbesondere kann zur Beladung der Wärmespeichervorrichtung mit Wärme eine Kopplung mit einem Wasser-Dampf-Kreislauf eines Kohlekraftwerks genutzt werden, wodurch insbesondere eine gewünschte Flexibilität des Kraftwerks durch Verbesserung der Mindestlastfähigkeit und der Laständerungsgeschwindigkeit erzielbar ist. In particular, can be used for loading the heat storage device with heat coupling with a water-steam cycle of a coal power plant, which in particular a desired flexibility of the power plant by improving the minimum load capacity and load change speed can be achieved.
Grundsätzlich kann die Wärme zur Beladung der Wärmespeichervorrichtung ferner aus der Verbrennungsluft aus dem Kessel und/oder bei GuD-Kraftwerken (Gas- und Dampf-Kombikraftwerk) aus der Abwärme der Gasturbine stammen. In principle, the heat for loading the heat storage device can also originate from the combustion air from the boiler and / or from combined cycle power plants (gas and steam combined cycle power plant) from the waste heat of the gas turbine.
Mittels der Puffervorrichtung ergibt sich vorzugsweise ein besonders flexibler Betrieb des Kraftwerks. By means of the buffer device preferably results in a particularly flexible operation of the power plant.
Insbesondere können die Wärmeerzeugung (Feuerung) und Frischdampferzeugung (Kessel) zeitlich voneinander entkoppelt werden. Dies kann insbesondere dadurch besonders effektiv sein, da der Dampferzeuger eines der thermisch trägsten Bauteile eines Dampfkraftwerks ist und folglich die vom Dampferzeuger belieferten Dampfturbinen unmittelbar in ihrer Dynamik begrenzt werden. Auch die Stromproduktion ist hierdurch üblicherweise in ihrer Dynamik stark begrenzt. In particular, the heat generation (firing) and fresh steam generation (boiler) can be decoupled from each other in time. This can be particularly effective because the steam generator is one of the most thermally inert components of a steam power plant and consequently the steam turbines supplied by the steam generator are directly limited in their dynamics. As a result, power generation is usually severely limited in its dynamics.
Mittels der Puffervorrichtung kann die Dynamik deutlich optimiert werden. By means of the buffer device, the dynamics can be significantly optimized.
Vorzugsweise erfolgen die Rauchgasabzweigung und die Dampfabzweigung derart, dass ein zur Wärmeentnahme äquivalenter Wasser-Dampfstromanteil entnommen wird. In bezüglich der Hauptströmungsrichtung des Rauchgases stromabwärts angeordneten Bereichen des Dampferzeugers kann hierdurch vorzugsweise ein gleichbleibendes Verhältnis von Wärmestrom zu Massenstrom aufrechterhalten werden. Insbesondere kann ein unerwünschtes Überhitzen oder Unterkühlen von konvektiven Heizflächen vermieden werden. Preferably, the flue gas branch and the steam branch take place in such a way that a water vapor stream proportion equivalent to the heat removal is removed. In relation to the main flow direction of the flue gas downstream arranged regions of the steam generator can thereby be maintained preferably a constant ratio of heat flow to mass flow. In particular, unwanted overheating or undercooling of convective heating surfaces can be avoided.
Weitere bevorzugte Merkmale und/oder Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels. Further preferred features and / or advantages of the invention are the subject of the following description and the drawings of an embodiment.
In den Zeichnungen zeigen: In the drawings show:
Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in sämtlichen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. Identical or functionally equivalent elements are provided with the same reference numerals in all figures.
Eine in den
Die Dampfbereitstellungsvorrichtung
Ferner umfasst die Dampfbereitstellungsvorrichtung
Die Wärmequelle
Mittels der Wärmespeichervorrichtung
Die Dampfbereitstellungsvorrichtung
Die Wärmeübertragungsvorrichtung
Mittels der Übertragungsfluidführung
Das Wärmeübertragungsfluid ist insbesondere ein Gas, beispielsweise Luft. The heat transfer fluid is in particular a gas, for example air.
Zum Antreiben des Wärmeübertragungsfluids in der Übertragungsfluidführung
Insbesondere zur Kopplung der Wärmeübertragungsvorrichtung
Die Wärmespeichervorrichtung
Die Wärmespeichervorrichtung
Der Speicherbehälter
Die Wärmeübertragung in der Wärmespeichervorrichtung
Die Wärmeübertragung im Bereich der Druckwasserspeicherbehälter
Die Dampfbereitstellungsvorrichtung
Die Wasserzuführung
Das in der Reservoirvorrichtung
Zur gezielten Zuführung von Wärme zu einzelnen der Druckwasserspeicherbehälter
Somit ist einzelnen Druckwasserspeicherbehältern
Dieser Dampf kann über eine Wasserdampfabführung
Die Druckwasserspeicherbehälter
Die vorstehend beschriebene Dampfbereitstellungsvorrichtung
Mittels der Wärmequelle
By means of the
Hierzu wird insbesondere ein Wärmeübertragungsfluid alternierend der Wärmequelle
Insbesondere bei abgeschalteter Wärmequelle
Die Ventile
Bei der in
Der Druckwasserspeicherbehälter
Durch das Erhitzen des in dem ersten Druckwasserspeicherbehälters
Wie insbesondere
Das Ventil
Über die Wasserdampfabführung
Beispielsweise kann dieser Sattdampf zum Antreiben einer (nicht dargestellten) Dampfturbinenvorrichtung genutzt werden. For example, this saturated steam can be used to drive a steam turbine device (not shown).
Durch das Entnehmen von Dampf aus dem ersten Druckwasserspeicherbehälter
Nach der Abgabe einer gewissen Dampfmenge wird der Druckwasserspeicherbehälter
Wie insbesondere
Nach dem erfolgten Befüllen des ersten Druckwasserspeicherbehälters
Zusätzlich zu dem ersten Druckwasserspeicherbehälter
Wie den
Während beispielsweise der erste Druckwasserspeicherbehälter
Wie insbesondere aus einem Vergleich der
Die Druckwasserspeicherbehälter
Die vorstehend beschriebene Dampfbereitstellungsvorrichtung
Ein Kraftwerk
Das Kraftwerk
Vorzugsweise umfasst das Kraftwerk
Ferner umfasst der Dampferzeuger
Die Dampfführung
Insbesondere umfasst die Dampfführung
Der Dampferzeuger
Hierbei strömt in der Flammzone
An einem Rauchgasauslass
Die Temperatur des Rauchgases am Rauchgasauslass
Der in der Dampfführung
Insbesondere dann, wenn die Lastanforderungen des Kraftwerks
Aufgrund der Auslegung des Dampferzeugers
Das Kraftwerk
Insbesondere kann mittels der Puffervorrichtung
Ohne eine Variation des Betriebs des Dampferzeugers
Die Puffervorrichtung
Die Wärmepuffereinheit
Insbesondere ist hierbei eine Rauchgasabzweigung
Die Rauchgasabzweigung
Das aus dem Dampferzeuger
Die Wärmepuffereinheit
Die Wärmepuffereinheit
Die Wärmepuffereinheit
Die Puffervorrichtung
Die Dampfabzweigung
Hierdurch kann vorzugsweise besonders heißer Dampf aus der Dampfführung
Über die Dampfabzweigung
Der Gleitdruckspeicher
Vorzugsweise umfasst die Dampfpuffereinheit
Die Puffervorrichtung
Insbesondere sind mittels der Steuervorrichtung
Mittels der Steuervorrichtung
In dem Beladebetrieb der Puffervorrichtung
Mittels der Puffervorrichtung
Im Endeffekt kann hierdurch eine Dampfbereitstellungsleistung, insbesondere ein Massenstrom und/oder Volumenstrom des für die Dampfturbinen des Kraftwerks
Die abgezweigte Dampfmenge und die abgezweigte Rauchgasmenge sind vorzugsweise derart aneinander angepasst, dass eine Temperatur des Rauchgases am Rauchgasauslass
Nachdem die Puffervorrichtung
Die Puffervorrichtung
Zur erneuten Bereitstellung der gespeicherten Wärme und/oder des gespeicherten Dampfs ist die Puffervorrichtung
In diesem Entladebetrieb wird über eine Kaltgaszuführung
Dieses Kaltgas wird in der Wärmepuffereinheit
Der im Beladebetrieb als Rauchgasabzweigung
Im Entladebetrieb der Puffervorrichtung
Zeitgleich und vorzugsweise angepasst an die zugeführte Heißgasmenge wird mittels der Dampfpuffereinheit
Insbesondere wird dabei der im Beladebetrieb als Dampfabzweigung
Die Wärmepuffereinheit
Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Wärmepuffereinheit
Die Wärmepuffereinheit
Dadurch, dass das Kraftwerk
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 100100
- Dampfbereitstellungsvorrichtung Steam supply device
- 102102
- Druckwasserspeicherbehälter Pressurized water storage tank
- 102a102
- erster Druckwasserspeicherbehälter first pressurized water storage tank
- 102b102b
- zweiter Druckwasserspeicherbehälter second pressurized water storage tank
- 102c102c
- dritter Druckwasserspeicherbehälter third pressurized water storage tank
- 104104
- Ruthsspeicher Ruth memory
- 106106
- Wärmespeichervorrichtung Heat storage device
- 108108
- Wärmequelle heat source
- 110110
- Wärmeübertragungsvorrichtung Heat transfer device
- 112112
- Übertragungsfluidführung Transmission fluid guide
- 114114
- Ventilator fan
- 116116
- Wärmeübertrager Heat exchanger
- 118118
- Feststoffwärmespeicher Solid heat storage
- 120120
- Speicherbehälter storage container
- 122122
- Speichermedium storage medium
- 124124
- Wasserzuführung water supply
- 126126
- Reservoirvorrichtung reservoir means
- 128128
- Pumpenvorrichtung pump device
- 130130
- Heizvorrichtung heater
- 132132
- Ventil Valve
- 134134
- Wasserdampfabführung Steam export
- 136136
- Ausgleichsventil equalization valve
- 200200
- Kraftwerk power plant
- 202202
- Dampferzeuger steam generator
- 204204
- Flammzone flame zone
- 206206
- Rauchgasführung Exhaust gas line
- 208208
- Dampfführung steam flow
- 210210
- Heizschleife heating loop
- 212212
- Hauptströmungsrichtung Main flow direction
- 214214
- Rauchgasauslass flue gas outlet
- 216216
- Puffervorrichtung buffer device
- 218218
- Wärmepuffereinheit Heat buffer unit
- 220220
- Dampfpuffereinheit Steam buffer unit
- 222222
- Rauchgasabzweigung Rauchgasabzweigung
- 224224
- Direktkontakt-Feststoffspeicher Touch-solid storage
- 226226
- Dampfabzweigung vapor tap
- 228228
- Gleitdruckspeicher Gleitdruckspeicher
- 230230
- Ruthsspeicher Ruth memory
- 232232
- Steuervorrichtung control device
- 234234
- Ventilvorrichtung valve device
- 236236
- Kaltgaszuführung Cold gas supply
- 238238
- Heißgaszuführung Hot gas supply
- 240240
- Dampfzuführung steam supply
Claims (15)
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