DE102019210299A1

DE102019210299A1 - Dampfkraftwerk sowie Verfahren

Info

Publication number: DE102019210299A1
Application number: DE102019210299.9A
Authority: DE
Inventors: Michael Pippert; Albert Winzent
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-07-11
Filing date: 2019-07-11
Publication date: 2021-01-14

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Dampfkraftwerk (1),- mit einem von Wasser (W) und Wasserdampf (WD) durchströmbaren Wasser-Dampf-Kreislauf, in welchem ein Dampferzeuger (25) und eine Dampfturbine (2), die einen Turbinenabtrieb (3a) mit einer Abtriebswelle (3) aufweist, angeordnet ist,- mit einem ersten elektrischen Generator (7a) und mit einem zweiten elektrischen Generator (7b), die galvanisch voneinander getrennt sind und mit dem Turbinenabtrieb (3a), insbesondere der Abtriebswelle (3), der Dampfturbine (2) antriebsverbindbar oder antriebsverbunden sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Dampfkraftwerk sowie ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Dampfkraftwerks.
Als Dampfkraftwerk wird gemeinhin ein Kraftwerk bezeichnet, bei welchem die thermische Energie von Wasserdampf in einer Dampfturbine für die Erzeugung von elektrischem Strom ausgenutzt wird.
Ein Dampfkraftwerk umfasst einen Wasser-Dampf-Kreislauf, in welchem flüssiges Wasser bzw. Wasserdampf - im Folgenden der Einfachkeit halber auch als „Dampf“ bezeichnet - zirkuliert. Der zum Betrieb der Dampfturbine notwendige Wasserdampf wird in einem Dampfkessel aus zuvor gereinigtem und aufbereitetem Wasser erzeugt. Durch weiteres Erwärmen des Dampfes nehmen Temperatur und spezifisches Volumen des Dampfes zu. Vom Dampfkessel wird der Wasserdampf im Wasser-Dampf-Kreislauf in die Dampfturbine geführt, wo er einen Teil seiner zuvor aufgenommenen Energie als mechanische Energie an die Dampfturbine abgibt. An eine Abtriebswelle des Turbinenabtriebs der Dampfturbine kann ein elektrischer Generator gekoppelt sein, der die von der Dampfturbine erzeugte mechanische Leistung in elektrische Leistung umwandelt. Dem in der Dampfturbine entspannte Wasserdampf wird in einen stromab der Dampfturbine im Wasser-Dampf-Kreislauf angeordneten Wärmeübertrager Wärme entzogen, so dass der Wasserdampf zu Wasser kondensiert. Anschließend wird das Wasser erneut dem Dampfkessel zugeführt, wo das Wasser erneut verdampft werden kann.
Wasser-Dampf-Kreisläufe moderner Dampfkraftwerke weisen komplizierte Schaltungen auf, um die eingebrachte Brennstoffenthalpie mit höchstem Wirkungsgrad in elektrische Leistung umsetzen zu können.
Die vom elektrischen Generator erzeugte elektrische Energie wird typischerweise entweder in ein öffentliches Stromnetz eingespeist oder vom Betreiber des Dampfkraftwerks in einem sogenannten Eigenversorgungsstromnetz - oftmals auch „elektrischen Inselnetz“ bezeichnet - zur elektrischen Eigenversorgung selbst verwendet. Im Fall einer sogenannten Doppelnutzung der erzeugten Elektrizität, also einer Kombination aus Einspeisung in das öffentliche Netz und Eigenversorgung - dieser wird auch Netzparallelbetrieb genannt -, ist der elektrische Generator des Dampfkraftwerks elektrisch mit dem öffentlichen Stromnetz verbunden. Es besteht somit keine galvanische Trennung zwischen dem öffentlichen Stromnetz und dem Eigenversorgungsstromnetz. Diese am meisten verbreitete Ausführungsform ermöglicht zwar eine unabhängige Nutzung der im Dampfkraftwerk gleichzeitig bereitgestellten Abwärme und Elektrizität.
Als nachteilig erweis sich dabei, dass in diesem Fall immer eine elektrische Verbindung zwischen dem privaten Eigenversorgungsstromnetz und dem öffentlichen Stromnetz besteht, wodurch insbesondere störende Effekte wie Spannungsschwankungen etc. im öffentlichen Stromnetz in das private Eigenversorgungsstromnetz übertragen werden können, und umgekehrt. Darüber hinaus können gesetzliche Bestimmungen eine solche elektrische Verbindung zwischen dem Eigenversorgungsstromnetz und dem öffentlichen Stromnetz verbieten, nur unter strengen Auflagen erlauben und - unabhängig davon - mit der Entrichtung von hohen Gebühren verbinden, die die Wirtschaftlichkeit des Dampfkraftwerks für den Betreiber erheblich mindern können.
Eine Möglichkeit, derartige Probleme zu vermeiden, besteht darin, in einem sogenannten „Inselbetrieb“ des Dampfkraftwerks keine elektrische Verbindung zwischen dem Eigenversorgungsstromnetz und dem öffentlichen Netz zu realisieren.
Im Falle eines solchen, elektrisch gegenüber dem öffentlichen Stromnetz autarken „Insel-Betriebs“ wird der Generator des Dampfkraftwerks ausschließlich an das oben erwähnte Eigenversorgungsstromnetz des Kraftwerk-Betreibers angeschlossen, dass wiederum keinen elektrische Verbindung zum öffentlichen Stromnetz aufweist.
Die vom elektrischen Generator erzeugte elektrische Energie kann somit allerdings ausschließlich zur Eigenversorgung genutzt werden. In diesem Fall ist jedoch nicht gewährleistet, dass die von der Dampfturbine erzeugte Abwärme ausreicht, um den mit dem Dampfkraftwerk gekoppelten thermischen Verbraucher mit der erforderlichen Wärmeenergie zu versorgen. Umgekehrt kann ein Szenario auftreten, bei welchem das Dampfkraftwerk mehr elektrische Energie erzeugt als vom Eigenversorgungsstromnetz benötigt. Dann muss dem elektrischen Eigenversorgungsstromnetz eine interne Redundanz, beispielsweise in Form eines separaten Batteriesystems bereitgestellt werden. Dies ist mit zusätzlichen Kosten verbunden.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Ausführungsform für ein Dampfkraftwerk zu schaffen, bei welchem insbesondere die voranstehend erläuterten Nachteile weitgehend oder sogar vollständig ausgeräumt sind. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein verbessertes Verfahren für den Betrieb eines solchen Dampfkraftwerks zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
Grundidee der Erfindung ist demnach, die Dampfturbine eines Dampfkraftwerks mit zwei elektrischen Generatoren zu koppeln, die galvanisch voneinander getrennt sind. Dies erlaubt es, einen der beiden elektrischen Generatoren - dieser wird nachfolgend als „erster Generator“ bezeichnet - elektrisch mit einem öffentlichen elektrischen Stromnetz zu verbinden, wohingegen der andere der beiden elektrischen Generatoren - nachfolgend als „zweiter Generator“ bezeichnet - mit einem Eigenversorgungsstromnetz - insbesondere dem Eigenversorgungsstromnetz des Dampfkraftwerk-Betreibers - verbunden werden kann. Da aufgrund der erfindungswesentlichen galvanischen Trennung der beiden elektrischen Generatoren des Dampfkraftwerks keine elektrische Verbindung zwischen dem Eigenversorgungsstromnetz und dem öffentlichen Stromnetz erzeugt werden kann, kann keine Störung des Eigenversorgungsstromnetzes durch das öffentliche Stromnetz erfolgen, und umgekehrt. Darüber hinaus entfallen gegebenenfalls aufgrund gesetzlicher Bestimmungen für eine elektrische Verbindung des Eigenversorgungsstromnetzes mit dem öffentlichen Netz anfallende Gebühren. Ein wesentlicher Vorteil der hier vorgestellten Lösung eines Dampfkraftwerks mit zwei galvanisch voneinander getrennten elektrischen Generatoren besteht außerdem darin, dass die von der Dampfturbine erzeuge Antriebsleistung äußerst flexibel von den beiden elektrischen Generatoren zur Erzeugung von elektrischer Energie verwendet werden kann. Da die vom Dampfkraftwerk erzeugte elektrische Energie nicht - wie bei herkömmlichen Dampfkraftwerken mit nur einem einzigen elektrischen Generator - ausschließlich in das öffentliche Stromnetz oder in das Eigenversorgungsstromnetz eingespeist wird, sondern auf beide Stromnetze verteilt werden kann, kann die von der Dampfturbine zur Erzeugung von Abwärme für den thermischen Verbraucher erzeugte Antriebsleistung äußerst effektiv zur Erzeugung elektrischer Energie genutzt werden. Dabei ist die oben erwähnte Bereitstellung eines Backup-Systems für das Eigenversorgungsstromnetz - etwa in Form eines zusätzlichen Batteriesystems - nicht erforderlich.
Insbesondere ist es möglich, die beiden Generatoren so anzusteuern bzw. zu betreiben, dass die von der Dampfturbine erzeugte Antriebsleistung dazu verwendet wird, mittels des zweiten elektrischen Generators elektrische Energie zu erzeugen, die den momentanen Bedarf des Eigenversorgungsstromnetzes deckt. Zusätzlich ist es möglich, mittels des ersten elektrischen Generators elektrische Energie zu erzeugen, die nicht für das Eigenversorgungsstromnetz benötigt wird und daher - in der Regel gegen Vergütung - in das öffentliche Stromnetz eingespeist werden kann. Außerdem enthält der vom Dampferzeuger des Dampfkraftwerks erzeugte Wasserdampf und im Wasser-Dampf-Kreislauf zirkulierende Wasserdampf Wärme, die an einen Heizkreislauf des Dampfkraftwerks übertragen werden kann, an welchen wiederum thermische Verbraucher gekoppelt sind. Die an den Heizkreislauf übertragene Wärme kann somit dazu verwendet werden, diese thermischen Verbraucher mit Wärmeenergie zu versorgen.
Im Ergebnis erlaubt die hier vorgestellte, erfindungswesentliche Bereitstellung zweier galvanisch voneinander getrennter elektrischer Generatoren eine Nutzung des erfindungsgemäßen Dampfkraftwerks gegenüber einem Dampfkraftwerk mit nur einem elektrischen Generator deutlich verbesserter Wirtschaftlichkeit.
Ein erfindungsgemäßes Dampfkraftwerk umfasst einen von Wasser und Wasserdampf durchströmbaren Wasser-Dampf-Kreislauf, in welchem ein Dampferzeuger und wenigstens eine Dampfturbine mit einem Turbinenabtrieb angeordnet sind. Vom Begriff „Dampfkraftwerk“ sind vorliegend auch sog. Gas-und-Dampf-Kombikraftwerke oder sog. Gas-und-Dampfturbinen-Kraftwerke („GuD-Kraftwerk“) umfasst, bei welchen der Dampferzeuger durch eine Gasturbine gebildet ist.
Das Dampfkraftwerk umfasst ferner einen ersten elektrischen Generator und einen zweiten elektrischen Generator, die galvanisch voneinander getrennt sind und mit dem Turbinenabtrieb der Dampfturbine antriebsverbindbar oder antriebsverbunden sind.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind der erste und der zweite elektrische Generator mit derselben Dampfturbine, vorzugsweise mit demselben Turbinenabtrieb, höchst vorzugsweise mit derselben Abtriebswelle, dieser Dampfturbine, antriebsverbindbar oder antriebsverbunden. Mit dieser Ausführungsform geht ein besonders einfacher technischer Aufbau des Dampfkraftwerks einher, woraus sich nicht unerhebliche Kostenvorteile bei der Fertigung des Dampfkraftwerks ergeben.
Zweckmäßig kann die Dampfturbine als Gegendruckturbine, vorzugsweise ohne Wasserdampfentnahme, höchst vorzugsweise ohne Wasserdampfentnahme sowie mit oder ohne Anzapfung, ausgebildet sein.
Alternativ dazu kann die Dampfturbine als Kondensationsturbine mit einem Einlass, einem Auslass und einer Wasserdampfentnahme, die jeweils fluidisch mit dem Wasser-Dampf-Kreislauf kommunizieren oder in diesem angeordnet sind, ausgebildet sein. Denkbar ist anstelle einer Wasserdampfentnahme eine sogenannte (Wasserdampf-)Anzapfung, bei der in analoger Weise zur Wasserdampfentnahme der Dampfturbine und somit dem Expansionsprozess Wasserdampf entzogen wird. Allerdings wird beim Anzapfen der Entnahmedruck vorzugsweise nicht, wie bei der Entnahme, geregelt. Außerdem wird der entnommene Wasserdampf energetisch zur Speisewasser-Vorerwärmung genutzt. Auf diese Weise kann der Wirkungsgrad des Dampfkraftwerks gesteigert werden. Daher wird eine solche Anzapfung anstelle einer Entnahme im Dampfkraftwerk primär dann realisiert, wenn ein besonders hoher Wirkungsgrad des Dampfkraftprozesses gewünscht ist oder zumindest im Vordergrund steht.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung sind zur Ausbildung der Kondensationsturbine im Wasser-Dampf-Kreislauf zwei Dampfturbinen hintereinander angeordnet, wobei eine erste Dampfturbine als Hochdruck-Dampfturbine ausgebildet ist und eine zweite Dampfturbine, die stromab der ersten Dampfturbine im Wasser-Dampf-Kreislauf angeordnet ist, als Niederdruck-Dampfturbine ausgebildet ist. Bei dieser Weiterbildung ist die Wasserdampfentnahme zwischen den beiden Dampfturbinen im Wasser-Dampf-Kreislauf angeordnet. Beide Dampfturbinen können bei dieser Weiterbildung einen Turbinenabtrieb mit einer gemeinsamen Abtriebswelle aufweisen. Diese Variante erweist sich als besonders kostengünstig. Alternativ dazu können die beiden Dampfturbinen über ein gemeinsames Getriebe mit der Abtriebswelle antriebsverbunden werden. Als gemeinsames Getriebe kann beispielsweise ein Standardgetriebe verwendet werden. Insbesondere kann das gemeinsame Getriebe bzw. Stirnradgetriebe als Reduktionsgetriebe ausgeführt sein, welches die Drehzahl der Dampfturbinen ins Niedrige übersetzt.
Denkbar ist auch eine Ausbildung mit Hochdruck-, Mitteldruck- und Niederdruckturbine, also mit drei hintereinander im Wasser-Dampf-Kreislauf angeordneten Dampfturbinen.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung umfasst das Dampfkraftwerk einen fluidisch vom Wasser-Dampf-Kreislauf getrennten und von Heizwasser durchströmbaren Heizkreislauf. Dieser Heizkreislauf ist mittels eines Wärmeübertragers thermisch mit dem Wasser-Dampf-Kreislauf verbunden. Im Wärmeübertrager kann Wärme von dem durch den Wasser-Dampf-Kreislauf geführten Wasserdampf auf das durch den Heizkreislauf geführte Heizwasser übertragen werden. Dabei kondensiert der Wasserdampf zumindest teilweise zu Wasser aus, d.h. der Wärmeüberträger folgt dem Wirkprinzip eines Kondensators. Mit Hilfe des Heizkreislaufs kann also zum einen der aus der Dampfturbine austretende Wasserdampf durch Abgabe von Wärme an das Kühlmittel wieder zu Wasser kondensiert werden, so dass aus diesem im Dampferzeuger erneut Wasserdampf erzeugt werden kann. Zum anderen steht die im Wärmeüberträger bzw. im Kondensator auf das Kühlmittel übertragene Wärme zur Verwendung in einen an den Heizkreislauf gekoppelten thermischen Verbraucher zur Verfügung.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kommuniziert der Wärmeübertrager fluidisch mit der Wasserdampfentnahme. Bei dieser Ausführungsform kann zwischen dem Wärmeübertrager und der Wasserdampfentnahme im Wasser-Dampf-Kreislauf eine Ventileinrichtung angeordnet sein, mittels welcher eine Menge an Wasserdampf einstellbar ist, die der Dampfturbine über die Wasserdampfentnahme entnommen und dem Wärmeübertrager zugeführt wird.
Zweckmäßig ist im Heizkreislauf wenigstens ein thermischer Verbraucher angeordnet bzw. thermisch mit diesem gekoppelt. Auf diese Weise kann der wenigstens eine thermische Verbraucher mit Abwärme aus dem Dampfkraftwerk versorgt werden. Selbstredend können auch zwei oder mehr solche thermische Verbraucher vorgesehen sein.
Besonders bevorzugt kommuniziert die Wasserdampfentnahme fluidisch mit einem Wärmeübertrager, der thermisch mit dem Heizkreislauf verbindbar oder verbunden ist. Auf diese Weise kann die im entnommenen Wasserdampf enthaltene Wärme an das im Heizkreislauf zirkulierende Heizwasser übertragen werden, so dass sie dort zur Verfügung steht.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform umfasst das Dampfkraftwerk einen fluidisch vom Wasser-Dampf-Kreislauf getrennten und von Luft durchströmbaren Kühlkreislauf, der zum Übertragen von Wärme von dem durch den Wasser-Dampf-Kreislauf geführten Wasserdampf auf die Luft mittels eines Kondensators thermisch mit dem Wasser-Dampf-Kreislauf verbunden ist. Besonders bevorzugt ist der Kondensator als Wärmeübertrager ausgebildet und luftgekühlt. Mittels des Kondensators und des mit dem Kondensator verbundenen Kühlkreislauf kann der aus der Dampfturbine austretende und dort nicht über die Wasserdampfentnahme entnommene Wasserdampf gekühlt werden, so dass er zu Wasser kondensiert und in einem weiteren Zyklus mittels des Dampferzeugers wieder verdampft werden kann.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann im Wasser-Dampf-Kreislauf ein Dampfspeicher zum Zwischenspeichern von Wasserdampf angeordnet sein. Dies erlaubt es, mindestens ein Teil des im Wasser-Dampf-Kreislauf zirkulierenden Wasserdampfs aus dem Wasser-Dampf-Kreislauf auszukoppeln. Auf diese Weise kann zum Antreiben der Dampfturbine nicht benötigter, also vom Dampferzeuger im Überschuss produzierter Wasserdampf temporär im Dampfspeicher ausgespeichert und von dort im Bedarfsfall dem Wasser-Dampf-Kreislauf - insbesondere der Dampfturbine - wieder zur Verfügung gestellt werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der erste Generator einen ersten Stator und zumindest einen zweiten Stator, die beide Statorwicklungen aufweisen. Bei dieser Ausführungsform kann der wenigstens eine zweite Stator des ersten Generators wahlweise elektrisch mit dem ersten Stator verbunden oder elektrisch von diesem getrennt werden bzw. getrennt sein. Dies kann mit Hilfe eines geeigneten, zwischen den beiden Statoren angeordneten (ersten) elektrischen Schalters geschehen. Besonders zweckmäßig bilden bei dieser Ausführungsform der erste Stator und der wenigstens eine zweite Stator des ersten Generators eine elektrische Parallelschaltung aus. Alternativ oder zusätzlich umfasst bei dieser Ausführungsform der zweite Generator einen ersten Stator und wenigstens einen zweiten Stator. Bei dieser Ausführungsform kann der wenigstens eine zweite Stator des zweiten Generators wahlweise elektrisch mit dem ersten Stator verbunden oder von diesem elektrisch getrennt werden bzw. getrennt sein. Dies kann mit Hilfe eines geeigneten, zwischen den beiden Statorwicklungen angeordneten (zweiten) elektrischen Schalters geschehen. Besonders zweckmäßig bilden bei dieser Ausführungsform der erste Stator und der wenigstens eine zweite Stator des zweiten Generators eine elektrische Parallelschaltung aus. Bei dieser Ausführungsform kann vom zweiten Generator durch „Zuschalten“ des zumindest einen zweiten Stators entsprechend mehr elektrische Leistung erzeugt werden, wenn die Dampfturbine am Turbinenabtrieb entsprechende Abtriebsleistung zur Verfügung stellt, weil diese für das Eigenversorgungsstromnetz benötigt wird. Entsprechend kann durch Zuschalten des wenigstens einen zweiten Stators des ersten Generators zusätzliche elektrische Leistung zur Einspeisung in das öffentliche Stromnetz erzeugt werden, wenn entsprechende mechanische Leistung vom Turbinenabtrieb bereitgestellt ist.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung weist der erste Generator wenigstens zwei zweite Statoren auf, die unabhängig voneinander trennbar elektrisch, vorzugsweise in Form einer elektrischen Parallelschaltung, mit dem ersten Stator des ersten Generators verbunden sind. Alternativ oder zusätzlich weist bei dieser Weiterbildung der zweite Generator wenigstens zwei zweite Statoren auf, die unabhängig voneinander trennbar elektrisch, vorzugsweise in Form einer elektrischen Parallelschaltung, mit dem ersten Stator des zweiten Stators verbunden sind. Bei dieser Weiterbildung kann vom ersten bzw. zweiten Generator durch sukzessives „Zuschalten“ von einzelnen zweiten Statoren entsprechend mehr elektrische Leistung erzeugt werden, wenn die Dampfturbine am Turbinenabtrieb bzw. an der Abtriebswelle hierfür entsprechende Abtriebsleistung zur Verfügung stellt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann der erste Generator zur elektrischen Stromerzeugung einen mit seinen Statoren magnetisch zusammenwirkenden ersten Rotor mit einer vorbestimmten ersten Anzahl an ersten Polpaaren aus magnetischen Polen aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann der zweite Generator zur elektrischen Stromerzeugung einen mit seinen Statoren magnetisch zusammenwirkenden zweiten Rotor mit einer vorbestimmten zweiten Anzahl an zweiten Polpaaren aus magnetischen Polen aufweisen.
Zweckmäßig können die ersten magnetischen Pole sowie, alternativ oder zusätzlich, die zweiten magnetischen Pole durch Magnete, vorzugsweise durch Permanentmagnete, aus einem magnetischen oder magnetisierten Material gebildet sein. Diese Variante ist technisch einfach zu realisieren und daher besonders zuverlässig. Alternativ dazu können die ersten oder/und zweiten magnetischen Pole durch Rotorwicklungen gebildet sein, die bei elektrischer Bestromung ein magnetisches Feld erzeugen, welches besonders bevorzugt ein magnetisches Dipol-Feld sein kann. Diese Variante realisiert eine sogenannte Erregermaschine, die vorzugsweise bürstenlos ausgebildet sein kann. Bei dieser Variante kann auf die Verwendung magnetischer bzw. magnetisierter Materialien, deren Beschaffung mit relativ hohen Kosten verbunden sein kann, verzichtet werden. Selbstredend ist auch eine Kombination beider voranstehend erläuterter Varianten möglich.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die beiden Generatoren unabhängig voneinander mit der Dampfturbine antriebsverbindbar oder antriebsverbunden. Dieser Ausführungsform erlaubt einen variablen Betrieb der beiden elektrischen Generatoren. Insbesondere ist es bei dieser Ausführungsform möglich, den zweiten elektrischen Generator antriebsmäßig von der Dampfturbine zu entkoppeln, solange es nicht erforderlich ist, für das elektrische Eigenversorgungsstromnetz elektrische Energie zu erzeugen. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn keine elektrischen Verbraucher im elektrischen Eigenversorgungsstromnetz aktiv sind oder diese vorübergehend mit elektrischer Energie aus einem lokalen elektrischen Energiespeicher, wie beispielsweise eine wiederaufladbare elektrische Batterie, versorgt werden. Entsprechend ist es möglich, den ersten elektrischen Generator vom Abtriebsstrang der Dampfturbine zu entkoppein, wenn die gesamte Abtriebsleistung der Dampfturbine ausschließlich dazu verwendet werden soll, elektrische Energie für das Eigenversorgungsstromnetz zu erzeugen.
Zum Zwecke einer besonders einfachen und somit kostengünstigen technischen Realisierung der erfindungswesentlichen Antriebsverbindung der beiden elektrischen Generatoren mit der Dampfturbine wird vorgeschlagen, dass die beiden Generatoren über ein gemeinsames Getriebe mit der Dampfturbine antriebsverbunden werden. Ein solches Getriebe kann einen Getriebeantrieb zum Koppeln mit dem Turbinenabtrieb der Dampfturbine, einen ersten Getriebeabtriebe zum Koppeln mit dem ersten Generator und einen zweiten Getriebeabtrieb zum Koppeln mit dem zweiten Generator umfassen. Ein solches Getriebe erfordert besonders wenig Bauraum.
Besonders bevorzugt sind die beiden Generatoren, vorzugsweise mittels des Getriebes, miteinander antriebsverbindbar oder antriebsverbunden. Eine solche Antriebsverbindung der beiden Generatoren miteinander - unabhängig von der bzw. zusätzlich zur Antriebsverbindung der Generatoren mit der Dampfturbine - erlaubt einen Notbetrieb des Dampfkraftwerks, falls die Dampfturbine aufgrund eines technischen Defekts nicht ordnungsgemäß arbeitet oder vollständig ausfällt. In diesem Fall kann einer der beiden Generatoren - falls er als Motor-Generator ausgestaltet ist - den jeweils anderen Generator antreiben, so dass letzterer elektrischen Strom erzeugen kann.
Besonders bevorzugt ist das Getriebe als Übersetzungsgetriebe oder als Untersetzungsgetriebe ausgebildet, welches die Drehzahl des Rotors des betreffenden Generators gegenüber der Drehzahl dem Turbinenabtrieb vergrößert bzw. verkleinert. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass bei fest vorgegebener Drehzahl der Turbine - kommerziell erhältliche Dampfturbinen rotieren im Betrieb typischerweise mit einer vorgegebenen Drehzahl, beispielsweise 12.000 U/min,- die die Abtriebswelle des Turbinenabtriebs und somit auch die Rotoren der beiden Generatoren - insbesondere des zweiten Generators - mit der gewünschten Drehzahl rotieren.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist der Abtriebswelle ein Untersetzungsgetriebe - dem einschlägigen Fachmann auch als „Reduktionsgetriebe“ bekannt - vorgeschaltet, welches eine Drehzahl der Turbine ins Niedrige übersetzt, so dass die Drehzahl der Abtriebswelle des Turbinenabtriebs reduziert ist. Dies erlaubt es, die mit reduzierter Drehzahl rotierende Abtriebswelle mit einem kinetischen Energiespeicher zum Zwischenspeichern von Abtriebsenergie in Antriebsverbindung zu setzen.
Zweckmäßig kann das Untersetzungsgetriebe in ein Gehäuse der Dampfturbine integriert sein. Diese Variante erweist sich als besonders kostengünstig. Insbesondere kann das Untersetzungsgetriebe innerhalb eines Gehäuses der Dampfturbine verbaut sein. Denkbar ist aber auch eine Anordnung, insbesondere ein Anbau, des Untersetzungsgetriebes außen am Gehäuse der Dampfturbine.
Besonders bevorzugt kann das Untersetzungsgetriebe als Stirnradgetriebe oder Planetengetriebe ausgebildet sein. Ein derart ausgebildetes Untersetzungsgetriebe benötigt besonders wenig Bauraum.
Für den Fall, dass bei einer bestimmten Solldrehzahl der Abtriebswelle und vorgegebenen Netzfrequenzen für das öffentliche Netz und für das Eigenversorgungsstromnetz eine optimale Anpassung der Anzahl an ersten und zweiten Polpaaren nicht möglich ist, bietet es sich an, eine Antriebsverbindung zwischen zumindest einem der beiden Generatoren und der Abtriebswelle bzw. - falls vorhanden - des an der Abtriebswelle vorgesehenen Reduktionsgetriebes der Dampfturbine über ein Übersetzungsgetriebe zu realisieren, welche die Drehzahl des Rotors dieses Generators gegenüber der Drehzahl der Abtriebswelle vergrößert oder verkleinert. Alternativ dazu kann ein solches Übersetzungsgetriebe auch im Abtriebsstrang zwischen den beiden Generatoren angeordnet werden.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist zwischen der Abtriebswelle der Dampfturbine und den beiden Generatoren zumindest ein - bereits voranstehend im Zusammenhang mit dem an der Abtriebswelle vorgesehenen Untersetzungsgetriebe erläuterter - kinetischer Energiespeicher angeordnet, der bei Störung oder Ausfall der Dampfturbine das sofortige Einleiten eines Notbetriebs und somit eine unterbrechungsfreie Stromversorgung, vor allem für das Eigenstromversorgungsnetz, gewährleistet. In einem solchen Notbetrieb Szenario arbeitet der erste elektrische Generator entkoppelt von der Abtriebswelle der Dampfturbine als elektrischer Motor, der vom öffentlichen Stromnetz elektrische Energie bezieht und diese als mechanische Antriebsenergie an den zweiten Generator des Eigenstromversorgungsnetzes weitergibt.
Als technisch besonders einfach zu realisieren und somit kostengünstig erweist sich eine besonders bevorzugte Ausführungsform, bei welcher der Zwischenspeicher als Schwungrad ausgebildet ist oder ein solches Schwungrad umfasst.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung, die technisch besonders einfach aufgebaut ist, so dass mit ihr nicht unerhebliche Kostenvorteile einhergehen, kann der zweite Generator über den ersten Generator mit dem Turbinenabtrieb der Dampfturbine antriebsverbunden sein, oder umgekehrt. Diese Variante realisiert antriebstechnisch eine Reihenschaltung der beiden Generatoren hinter der Abtriebswelle der Dampfturbine. Bei dieser Variante kann die Bereitstellung eines Verteilergetriebes entfallen.
Besonders bevorzugt können die beiden Generatoren bei der voranstehend erläuterten Weiterbildung mittels einer Teilkupplung entkoppelbar miteinander antriebsverbunden sein. Somit ist es möglich, den nachgeschalteten der beiden Generatoren vom Abtriebsstrang der Dampfturbine abzukoppeln, falls von diesem keine elektrische Energie erzeugt werden soll. Dies kann insbesondere der Fall sein, wenn der nachgeschaltete Generator der erste Generator ist und die gesamte Abtriebsleistung des Turbinenabtriebs der Dampfturbine für den zweiten Generator, also zur Stromerzeugung für das Eigenversorgungsstromnetz, benötigt wird.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung sind die beiden Generatoren mittels einer gemeinsamen Kupplung, die zwischen dem Verteilergetriebe und der Abtriebswelle angeordnet ist, von der Abtriebswelle der Dampfturbine entkoppelbar. Für den Fall, dass die Dampfturbine - beispielsweise aufgrund eines technischen Defekts - nicht einsatzbereit ist, ist es somit möglich, einen oder beide elektrische Generatoren mithilfe eines anderen geeigneten Antriebssystems in der Art eines sogenannten Notstrombetriebs - anzutreiben. Dieses Szenario bietet sich insbesondere dann an, wenn einer der beiden elektrischen Generatoren als sogenannter Motor-Generator ausgestaltet ist, was bedeutet, dass dieser Generator wahlweise als Generator zum Erzeugen von elektrischer Energie oder als elektrischer Motor zum Erzeugen mechanischer Arbeit betrieben werden kann, der elektrisch angetrieben wird.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist der erste Generator mittels einer ersten Teilkupplung unabhängig vom zweiten Generator entkoppelbar mit der Abtriebswelle bzw. dem Reduktionsgetriebe der Dampfturbine antriebsverbunden. Bei dieser Weiterbildung ist der zweite Generator mittels einer zweiten Teilkupplung unabhängig vom ersten Generator entkoppelbar mit der Abtriebswelle bzw. dem Reduktionsgetriebe der Dampfturbine antriebsverbunden. In einer vereinfachten Variante dieser Weiterbildung ist nur die erste oder nur die zweite Teilkupplung vorgesehen.
Besonders bevorzugt ist der erste Generator über die erste Teilkupplung entkoppelbar mit dem ersten Getriebeabtrieb des Verteilergetriebes antriebsverbunden. Bei dieser Ausführungsform ist der zweite Generator über die zweite Teilkupplung entkoppelbar mit dem zweiten Getriebeabtrieb des Verteilergetriebes antriebsverbunden. Somit können die einzelnen Generatoren vom Abtriebsstrang entkoppelt werden, solange von diesen kein elektrischer Strom, insbesondere zur Einspeisung in das öffentliche Stromnetz bzw. das Eigenversorgungsstromnetz, erzeugt werden soll.
Als technisch besonders einfach zu realisieren und somit kostengünstig in der Herstellung erweist sich eine weitere bevorzugte Ausführungsform, bei welcher die beiden Generatoren mittels des Verteilergetriebes kupplungsfrei, also nicht entkoppelbar, mit dem Reduktionsgetriebes der Dampfturbine antriebsverbunden sind. Diese Ausführungsform ist nicht nur kostengünstig, sondern auch besonders wartungsarm. Darüber hinaus benötigt sie weniger Bauraum als Ausführungsformen mit Kupplung.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der zweite Generator elektrisch mit einem elektrischen Eigenversorgungsstromnetz - dies kann insbesondere das elektrische Stromnetz des Dampfkraftwerks sein - verbunden oder verbindbar, welches galvanisch getrennt von einem öffentlichen Stromnetz ist. Auf diese Weise kann der vom zweiten elektrischen Generator erzeugte elektrische Strom zum Verbrauch im Eigenversorgungsstromnetz zur Verfügung gestellt werden, ohne dass dadurch das öffentliche Stromnetz gestört würde. Insbesondere können unvermeidliche Frequenzschwankungen im öffentlichen Stromnetz vom Eigenversorgungstromnetz - insbesondere des Dampfkraftwerks - ferngehalten werden.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist der erste elektrische Generator elektrisch nicht mit dem elektrischen Eigenversorgungsstromnetz verbunden oder verbindbar. Diese Variante erweist sich insbesondere als vorteilhaft, wenn der erste Generator elektrisch mit einem öffentlichen Stromnetz verbindbar ist und wenn gesetzliche Regelungen bestehen, die eine elektrische Verbindung des Eigenversorgungsstromnetzes mit dem öffentlichen Stromnetz verbieten.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der erste Generator elektrisch mit einem öffentlichen Stromnetz verbunden oder verbindbar, welches galvanisch getrennt von dem Eigenversorgungsstromnetz ist, mit welchem der zweite Generator elektrisch verbindbar oder verbunden ist. Somit kann der erste elektrische Generator dazu verwendet werden, Abtriebsleistung des Turbinenabtriebs der Dampfturbine zur Erzeugung elektrischer Energie zu verwenden, die nicht für das elektrische Eigenversorgungsstromnetz benötigt wird, so dass sie als überschüssige elektrische Energie gegen Vergütung in das öffentliche Stromnetz eingespeist werden kann.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist der erste Generator und, alternativ oder zusätzlich, der zweite Generator als Motor-Generator ausgebildet. Ein solcher Motor-Generator kann in dem Fachmann bekannter Weise in zwei unterschiedlichen Betriebsmodi betrieben werden: In einem ersten Betriebsmodus arbeitet der Motor-Generator als herkömmlicher Generator und wandelt mechanische Energie in elektrische Energie um. In einem zweiten Betriebsmodus arbeitet der Motor-Generator als elektrischer Motor und wandelt bereitgestellte elektrische Energie in mechanische Energie um. Die Ausbildung des ersten Generators als Motor-Generator ermöglicht die bereits erwähnte Realisierung eines Notstrombetriebs des Dampfkraftwerks bei Ausfall der Dampfturbine. In diesem Fall kann der erste Generator entsprechend dem zweiten Betriebsmodus als alternatives Antriebssystem arbeiten, welches elektrische Energie aus dem öffentlichen Stromnetz bezieht und auf diese Weise den zweiten Generator antreibt, so dass diese elektrische Energie für das Eigenversorgungsstromnetz erzeugen kann. Denkbar ist aber auch eine Ausbildung des zweiten Generators als Motor-Generator.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform kann zumindest der zweite Generator als Gleichstrommaschine ausgebildet sein. Diese Variante bietet sich an, wenn der vom Generator erzeugte elektrische Strom zur Versorgung des elektrischen Verbrauchers ohnehin in Form von elektrischem Gleichstrom vorliegen muss. Dies kann bei verschiedenen Anwendungen der Fall sein. Beispielsweise werden moderne Rechenzentren typischerweise mit elektrischer Energie in Form von Gleichstrom versorgt. Eine überflüssige Umwandlung von elektrischen Strom elektrischen Wechselstrom, der von einem elektrischen Wechselstromgenerator erzeugt wird, kann auf diese Weise entfallen.
Zweckmäßig besitzt das Dampfkraftwerk eine Steuerungs-/Regelungseinrichtung zur Steuerung/Regelung des Dampferzeugers, der Dampfturbine, sowie - falls vorhanden - des Dampfspeichers. Dabei ist die Steuerungs-/Regelungseinrichtung bevorzugt derart ausgebildet, dass sie die beiden Generatoren nicht elektrisch miteinander verbindet. Auf diese Weise werden die erfindungswesentliche galvanische Trennung der beiden Generatoren und somit auch die galvanische Trennung des öffentlichen Stromnetzes vom Eigenversorgungsstromnetz gewährleistet. Mittels der Steuerungs-/Regelungseinrichtung können bevorzugt auch die voranstehend erläuterten (Teil-)Kupplungen sowie die vorhandenen elektrischen Schalter gesteuert werden. Ebenso können im Wasser-Dampf-Kreislauf vorhandene Ventile bzw. Ventileinrichtungen gesteuert werden. Außerdem kann mittels der Steuerungs-/Regelungseinrichtung die Abtriebswelle auf eine vorbestimmte Soll-Drehzahl geregelt werden, mit welcher die Abtriebswelle in einem Nominalbetrieb der Dampfturbine rotiert. Alternativ dazu kann eine solche Drehzahl-Regelung auch in die Dampfturbine integriert sein, so dass diese Regelungsfunktion nicht von der Steuerungs-/Regelungseinrichtung übernommen wird, sondern von einer separaten Regelungseinrichtung.
Zweckmäßig ist die Steuerungs-/Regelungseinrichtung derart ausgebildet, dass sie die beiden Generatoren nicht elektrisch miteinander verbindet. Auf diese Weise werden die erfindungswesentliche galvanische Trennung der beiden Generatoren und die damit verbundene Trennung des öffentlichen Stromnetzes vom Eigenversorgungsstromnetz sichergestellt.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betreiben eines Dampfkraftwerk, insbesondere des voranstehend erläuterten Dampfkraftwerks. Dabei umfasst das Dampfkraftwerk einen ersten elektrischen Generator und einen zweiten elektrischen Generator, die galvanisch voneinander getrennt sind. Die voranstehend erläuterten Vorteile des Dampfkraftwerks übertragen sich daher auch auf das erfindungsgemäße Verfahren. Gemäß dem Verfahren ist wenigstens einer der beiden Generatoren mit einem Turbinenabtrieb der Dampfturbine antriebsverbunden. Besonders bevorzugt sind beide Generatoren mit der Dampfturbine antriebsverbunden. Gemäß dem Verfahren ist der erste Generator elektrisch mit einem öffentlichen Stromnetz verbunden, so dass er in einem mit der Dampfturbine antriebsverbundenen Zustand und für dieses öffentliche Stromnetz elektrischen Strom erzeugt. Gemäß dem Verfahren ist der zweite Generator elektrisch mit einem galvanisch vom öffentlichen Stromnetz getrennten Eigenversorgungsstromnetz verbunden, so dass er in einem mit der Dampfturbine antriebsverbundenen Zustand für dieses Eigenversorgungsstromnetz elektrischen Strom erzeugt.
Bei der Durchführung des Verfahrens ist der erste Generator elektrisch mit einem öffentlichen Stromnetz verbunden und erzeugt für dieses elektrischen Strom, solange die Antriebsverbindung des ersten Generators mit der Dampfturbine besteht. Bei der Durchführung des Verfahrens ist außerdem der zweite Generator elektrisch mit einem galvanisch vom öffentlichen Stromnetz getrennten Eigenversorgungsstromnetz verbunden und erzeugt für das Eigenversorgungsstromnetz elektrischen Strom, solange die Antriebsverbindung des zweiten Generators mit der Abtriebswelle der Dampfturbine besteht.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung wird das Verfahren in einer Steuerungs-/Regelungseinrichtung durchgeführt, welche zumindest den Dampferzeuger und die beiden elektrischen Generatoren, vorzugsweise - soweit vorhanden - auch den Dampfspeicher, ansteuert. Mittels der Steuerungs-/Regelungseinrichtung können bevorzugt auch die voranstehend erläuterten (Teil-)Kupplungen sowie die vorhandenen elektrischen Schalter sowie die im Wasser-Dampf-Kreislauf vorhandenen Ventile bzw. Ventileinrichtungen gesteuert werden.
Bevorzugt wird die von der Dampfturbine im Betrieb erzeugte Abtriebsleistung in Abhängigkeit von einem Eigenbedarf des Eigenversorgungsstromnetzes als erste bzw. zweite Antriebsleistung auf die beiden Generatoren verteilt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird die Abtriebsleistung der Dampfturbine zum Antreiben des zweiten Generator derart genutzt, dass der zweite Generator die momentan vom Eigenversorgungsstromnetz benötigte elektrische Leistung erzeugt. Die verbleibende Abtriebsleistung der Dampfturbine, die nicht zum Antreiben des zweiten Generators benötigt wird, kann somit zum Antreiben des ersten Generators genutzt werden, so dass der erste Generator elektrische Leistung zum Einspeisen in das öffentliche Stromnetz erzeugt.
Bevorzugt wird die von der Dampfturbine im Betrieb erzeugte Abtriebsleistung in Abhängigkeit von einem Eigenbedarf des Eigenversorgungsstromnetzes als erste bzw. zweite Antriebsleistung auf die beiden Generatoren verteilt. Somit ist sichergestellt, dass die gesamte Abtriebsleistung der Dampfturbine zur Erzeugung elektrische Energie verwendet wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden der Dampferzeuger, die Dampfturbine - sowie, falls vorhanden, der Dampfspeicher - und die beiden elektrischen Generatoren derart angesteuert, dass die vom Eigenversorgungsstromnetz benötigte elektrische Leistung vom zweiten Generator erzeugt wird.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird die Abtriebsleistung des Turbinenabtriebs der Dampfturbine zum Antreiben des zweiten Generator genutzt, so dass der zweite Generator die momentane vom Eigenversorgungsstromnetz benötigte elektrische Leistung erzeugt. Die verbleibende Abtriebsleistung des Turbinenabtriebs, die nicht zum Antreiben des zweiten Generators benötigt wird, kann somit bei dieser Ausführungsform zum Antreiben des ersten Generators genutzt werden, so dass der erste Generator elektrische Leistung zum Einspeisen in das öffentliche Stromnetz erzeugt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird vom Turbinenabtrieb bereitgestellte Abtriebsleistung, die nicht zum Erzeugen von elektrischer Energie für das Eigenversorgungsstromnetz durch den zweiten Generator benötigt wird, mittels des ersten Generators zum Erzeugen von elektrischer Energie für das öffentliche Stromnetz herangezogen.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst der zweite Generator einen ersten Stator mit Statorwicklungen und wenigstens einen zweiten Stator mit Statorwicklungen. Der/Die vorhandene(n) zweite(n) Stator(en) kann/können bei dieser Ausführungsform jeweils einzeln in Abhängigkeit von der momentanen Abtriebsleistung der Dampfturbine und in Abhängigkeit vom momentanen Bedarf an elektrischer Leistung für das Eigenversorgungsstromnetz elektrisch mit diesem Eigenversorgungsstromnetz verbunden oder von diesem getrennt werden. Bei dieser Ausführungsform kann vom zweiten Generator durch „Zuschalten“ von zweiten Statoren genau dann mehr elektrische Leistung erzeugt werden, wenn diese auch vom Eigenversorgungsstromnetz benötigt wird.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform, die insbesondere mit der voranstehend erläuterten Ausführungsform kombiniert werden kann, umfasst der erste Generator einen ersten Stator mit Statorwicklungen und wenigstens eine zweiten Stator mit Statorwicklungen. Auch bei dieser Ausführungsform kann/können der/die vorhandene(n) zweite(n) Stator(en) jeweils einzeln in Abhängigkeit von der momentanen Abtriebsleistung der Dampfturbine und in Abhängigkeit vom momentanen Bedarf an elektrischer Leistung für das öffentliche Stromnetz zur Stromerzeugung elektrisch mit diesem öffentlichen Stromnetz verbunden oder von diesem getrennt werden. Bei dieser Ausführungsform kann vom ersten Generator durch „Zuschalten“ von zweiten Statoren diejenige elektrische Leistung erzeugt werden, die nicht vom Eigenversorgungsstromnetz benötigt wird.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondem auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.
Es zeigen, jeweils schematisch

1 ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Dampfkraftwerks in schematischer, stark vereinfachter Darstellung,
2a,b das Dampfkraftwerk der 1 jeweils in einer Detailansicht, in welcher der Aufbau der beiden Generatoren genauer dargestellt ist,
3 eine Variante des Beispiels der 1. (Untersetzungsgetriebe)

Die 1 illustriert in schematischer Darstellung ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Dampfkraftwerks 1. Das Dampfkraftwerk 1 umfasst einen von Wasser W und Wasserdampf WD durchströmbaren Wasser-Dampf-Kreislauf 4, in welchem ein Dampferzeuger 25 mit einem Abgasstrang 26 und - stromab von diesem - eine Dampfturbine 2 mit einem Turbinenabtrieb 3a angeordnet sind, die eine Abtriebswelle 3 umfasst. In dem Wasser-Dampf-Kreislauf 4 wird mit Hilfe einer oder mehrerer Fördereinrichtungen 18 Wasser W bzw. Wasserdampf WD zirkuliert. Bei dem Dampferzeuger 25 kann es sich um einen, vorzugsweise befeuerbaren, Kessel handeln. Der Dampferzeuger 25 und die Dampfturbine 2 unterteilen den Wasser-Dampf-Kreislauf 4 in einen Hochdruckbereich 4a und in einen Niederdruckbereich 4b.
Im Beispiel der 1 ist die Dampfturbine 2 als Kondensationsturbine 16 mit einer Wasserdampfentnahme ausgebildet. Bei einer Kondensationsturbine 16 handelt es sich um eine Niederdruck-Dampfturbine, in der der Dampf bis zum Sattdampf-Zustand oder sogar bis ins Nassdampf-Gebiet hinein entspannt wird, so dass Kondensation im Abdampf eintritt. Eine Kondensationsturbine 16 ist die typischerweise gewählte Bauform von Dampfturbinen 2, wenn vom Dampfkraftwerk 1 elektrischer Strom erzeugt werden soll.
Alternativ zur Ausbildung als Kondensationsturbine 16 mit Wasserdampfentnahme ist auch eine Ausbildung mit Anzapfung und Speisewasserbehältnis zur Speisewasser-Vorwärmung (nicht gezeigt) denkbar. In einer weiteren Variante kann die Dampfturbine 2 als Gegendruckturbine ohne Wasserdampfentnahme ausgebildet sein (nicht gezeigt).
Die Kondensationsturbine 16 der 1 umfasst einen Einlass 17a, einen Auslass 17b und eine Wasserdampfentnahme 17c, die alle drei fluidisch mit dem Wasser-Dampf-Kreislauf 4 kommunizieren. Über den Einlass 17a wird Wasserdampf WD aus dem Hochdruckbereich 4a des Wasser-Dampf-Kreislaufs 4 in die Kondensationsturbine 16 eingeleitet. Über den Auslass 17b wird dem Expansionsprozess in der Kondensationsturbine 16 Wasserdampf WD entzogen und in den Niederdruckdruckbereich 4b des Wasser-Dampf-Kreislaufs 4 ausgeleitet.
Der Kondensationsturbine 16 wird ein Kondensator 27 nachgeschaltet, der eine möglichst niedrige Temperatur und somit einen möglichst niedrigen Gegendruck (Unterdruck) erzeugt. Auf diese Weise kann in dem Dampfkraftwerk 1 ein optimaler Wirkungsgrad erreicht werden. Stromab des Auslasses 17b der Dampfturbine 2 ist wie in 1 gezeigt im Niederdruckbereich 4b des Wasser-Dampf-Kreislaufs 4 daher ein Kondensator 27 angeordnet.
In einer alternativen Variante, die in 1 nicht dargestellt ist, können zur Ausbildung der Kondensationsturbine 16 im Wasser-Dampf-Kreislauf 4 zwei Dampfturbinen 2 hintereinander angeordnet sein, wobei eine erste Dampfturbine als Hochdruck-Dampfturbine und eine zweite Dampfturbine als Niederdruckdruck-Dampfturbine ausgebildet ist, die stromab der ersten Dampfturbine 2 im Wasser-Dampf-Kreislauf 4 angeordnet ist. Bei dieser Variante ist die Wasserdampfentnahme zwischen den beiden Dampfturbinen im Wasser-Dampf-Kreislauf 4 angeordnet.
Wie 1 außerdem erkennen lässt, umfasst das Dampfkraftwerk 1 einen fluidisch vom Wasser-Dampf-Kreislauf 4 getrennten und von Luft L durchströmbaren Kühlkreislauf 42. Der Kühlkreislauf 42 ist mittels eines Wärmeübertragers in Form eines Kondensators 27 thermisch mit dem Wasser-Dampf-Kreislauf 4 verbunden. Im Kondensator wird Wärme von dem durch den Kondensator 27 geführten Wasserdampf WD auf die Luft L übertragen. Damit einher geht eine Kühlung des Wasserdampfs WD, so dass der Wasserdampf WD zu Wasser W kondensieren kann, bevor er im Wasser-Dampf-Kreislauf 4 wieder in den Dampferzeuger 25 geführt wird. Im Wasser-Dampf-Kreislauf 4 kann stromab des Kondensators 27 ein in 1 nicht dargestelltes Kondensat-Behältnis zum Sammeln des mittels des Kondensators 27 zu Wasser W kondensierten Wasserdampfs WD angeordnet sein.
Wie 1 des Weiteren erkennen lässt, umfasst das Dampfkraftwerk 1 einen fluidisch vom Wasser-Dampf-Kreislauf 4 getrennten und von Heizwasser H durchströmbaren bzw. durchströmten Heizkreislauf 6. Das Heizwasser H kann im Heizkreislauf 6 mit Hilfe einer oder mehrerer Fördereinrichtungen 18 zirkuliert werden. Der Heizkreislauf 6 ist mittels eines Wärmeübertragers 28 thermisch mit dem Wasser-Dampf-Kreislauf 4 verbunden. Auf diese Weise kann im Wärmeübertrager 28 Wärme von dem durch den Wasser-Dampf-Kreislauf 4 geführten und aus der Dampfturbine 2 austretenden Wasserdampf WD auf das Heizwasser H übertragen werden. Durch eine solche Übertragung von Wärme von dem Wasserdampf WD auf das Heizwasser H wird der Wasserdampf WD gekühlt und das Heizwasser H erwärmt. Der Wärmeübertrager 28 kommuniziert fluidisch mit der Wasserdampfentnahme 17c. Zwischen dem Wärmeübertrager 28 und der Wasserdampfentnahme 17c ist im Wasser-Dampf-Kreislauf 4 eine Ventileinrichtung 32 angeordnet, mittels welcher eine Menge an Wasserdampf WD einstellbar ist, die der Dampfturbine 2 über die Wasserdampfentnahme 17c entnommen und dem Wärmeübertrager 28 zugeführt wird. Die auf das Heizwasser H übertragen Wärme wird gemäß 1 dazu verwendet, einen im Heizkreislauf 6 angeordneten thermischen Verbraucher 20 - beispielsweise eine Heizung 21 - mit thermischer Energie zu versorgen. Der thermische Verbraucher 20 kann somit dem im Heizkreislauf 6 zirkulierenden Heizwasser H Wärme entnehmen, die dem Heizwasser H insbesondere im Wärmeübertrager 28 zugeführt wurde.
Wird an der Dampfturbine 2 - wie oben erläutert - kein Wasserdampf WD entnommen, sondern angezapft, so kann stromab der Wasserdampfentnahme 17c ein Speisewasserbehältnis (nicht gezeigt) zur Speisewasser-Vorwärmung vorgesehen sein.
Wie 1 außerdem veranschaulicht, sind der stromab der Wasserdampfentnahme 17c angeordnete Wärmeübertrager 28 und der stromab des Auslasses 17b angeordnete Kondensator 27 fluidisch parallel zueinander angeordnet und münden in einem Mündungspunkt 29 ineinander.
Im Beispiel der 1 ist in dem Wasser-Dampf-Kreislauf 4 genau eine Dampfturbine 2 angeordnet. Alternativ ist es aber auch denkbar, anstelle nur einer einzigen Dampfturbine 2 zwei- oder mehrstufige Dampfturbinen zu verwenden, die im Wasser-Dampf-Kreislauf 4 fluidisch hintereinander angeordnet sind (nicht gezeigt).
Gemäß 1 umfasst das Dampfkraftwerk 1 einen ersten elektrischen Generator 7a und einen zweiten elektrischen Generator 7b. Die beiden elektrischen Generatoren 7a, 7b sind galvanisch voneinander getrennt und mit der Abtriebswelle 3 des Turbinenantriebs 3a der Dampfturbine 2 antriebsverbindbar oder antriebsverbunden. Im Beispiel der 1 sind der erste und der zweite elektrische Generator 7a, 7b mit derselben Dampfturbine 2 und somit auch mit derselben Abtriebswelle 3 dieser Dampfturbine 2 antriebsverbunden. Bei im Betrieb befindlicher Dampfturbine 2 und bestehender Antriebsverbindung mit der Abtriebswelle 3 erzeugen die beiden elektrischen Generatoren 7a, 7b unabhängig voneinander elektrische Energie. Im Beispiel der 1 sind die beiden Generatoren 7a, 7b auf derselben Seite der Dampfturbine 2 angeordnet.
Gemäß 1 sind die beiden Generatoren 7a, 7b über ein gemeinsames Getriebe 8 mit der Dampfturbine 2 antriebsverbunden, welches hierzu einen Getriebeantrieb 9 zum Koppeln mit der Abtriebswelle 3 des Turbinenantriebs 3a der Dampfturbine 2 und zwei Getriebeabtriebe 10a, 10b zum Koppeln mit dem ersten bzw. zweiten Generator 7a, 7b aufweist.
Im Beispiel der 1 ist das Getriebe 8 als sogenanntes Verteilergetriebe 11 ausgebildet. Um die beiden Generatoren 7a, 7b gemeinsam mit der Abtriebswelle 3 des Turbinenantriebs 3a wahlweise koppeln oder entkoppeln zu können, erfolgt die Antriebsverbindung des Getriebes 8 mit der Dampfturbine 2 über eine gemeinsame Kupplung 12, die im Antriebsstrang der Dampfturbine 2, zwischen dem Getriebe 8 bzw. dem Verteilergetriebe 11 und der Abtriebswelle 3 des Turbinenantriebs 3a angeordnet ist. Die Kupplung 12 ist zwischen einem Kupplungszustand, in welchem das Getriebe 8 mit der Dampfturbine 2 antriebsverbunden ist, und einem entkoppelten Zustand, in welchem diese Antriebsverbindung unterbrochen bzw. aufgehoben ist, verstellbar.
Optional und unabhängig vom voranstehend erläuterten Getriebe 8 kann - als Teil des Turbinenabtriebs 3a - der Abtriebswelle 3 ein Untersetzungsgetriebe 38 vorgeschaltet sein, welches eine Drehzahl der Turbine ins Niedrige untersetzt, also reduziert, so dass die dem Untersetzungsgetriebe 38 nachgeschaltete und mit diesem antriebsverbundene Abtriebswelle 3 die zum Antreiben der Generatoren 7a, 7b erforderliche Drehzahl - typischerweise 1500 U/min - aufweist. Hierzu kann das Untersetzungsgetriebe 38 beispielsweise als Stirnradgetriebe oder Planetengetriebe ausgebildet sein. Zweckmäßig kann das Untersetzungsgetriebe 38 in ein Gehäuse der Dampfturbine 2 integriert und hierzu innerhalb von diesem angeordnet oder, alternativ dazu, außen dem Gehäuses angeordnet bzw. an dieses angebaut sein.
Im Beispiel der 1 sind die beiden Generatoren 7a, 7b auch unabhängig voneinander mit der Dampfturbine 2 antriebsverbindbar. Hierzu ist der erste Generator 7a mittels einer ersten Teilkupplung 13a unabhängig vom zweiten Generator 7b entkoppelbar mit der Abtriebswelle 3 des Turbinenabtriebs 3a antriebsverbunden. Dabei ist der erste Generator 7a über die erste Teilkupplung 13a entkoppelbar mit dem ersten Getriebeabtrieb 10a des Getriebes bzw. des Verteilergetriebes 11 antriebsverbunden. In analoger Weise zur Kupplung 12 ist auch die erste Teilkupplung 13a zwischen einem Kupplungszustand, in welchem der erste Generator 7a mit dem der Dampfturbine 2 antriebsverbunden ist, und einem entkoppelten Zustand, in welchem diese Antriebsverbindung unterbrochen bzw. aufgehoben ist, verstellbar.
Der zweite Generator 7b kann elektrisch mit einem privaten elektrischen Stromnetz - dem einschlägigen Fachmann als sog. „Eigenversorgungsstromnetz“ 14 oder „Insel-Stromnetz“ bekannt - verbunden werden, welches galvanisch getrennt von einem öffentlichen Stromnetz 15 ist. Das Eigenversorgungsstromnetz 14 dient dazu, das Dampfkraftwerk 1 und/oder weitere elektrische Verbraucher, die nicht an das öffentliche Stromnetz 15 angeschlossen sind, mit elektrischer Energie zu versorgen. Somit kann die vom zweiten elektrischen Generator 7b erzeugte elektrische Energie dem Eigenversorgungsstromnetz 14 zur Verfügung gestellt werden, ohne dass es dadurch zu Störungen im öffentlichen Stromnetz 15 kommt. Der erste Generator 7a ist hingegen elektrisch nicht mit dem elektrischen Eigenversorgungsstromnetz 14 verbunden, ist also stets galvanisch von diesem getrennt. Stattdessen kann der erste Generator 7a elektrisch mit dem öffentlichen Stromnetz 15 verbunden werden. Somit kann der erste elektrische Generator 7a dazu verwendet werden, Antriebsleistung der Dampfturbine 2 zur Erzeugung elektrischer Energie zu verwenden, die nicht für das elektrische Eigenversorgungsstromnetz 14 benötigt wird. Diese elektrische Energie kann gegen Vergütung in das öffentliche Stromnetz 15 eingespeist werden. Der zweite Generator 7b kann nicht mit dem öffentlichen Stromnetz 15 verbunden werden. Dies erweist sich insbesondere dann als vorteilhaft, wenn gesetzliche Regelungen bestehen, die eine elektrische Verbindung des Eigenversorgungsstromnetzes 14 mit dem öffentlichen Stromnetz 15 verbieten oder nur in Verbindung mit der Entrichtung von entsprechenden Gebühren erlauben.
In analoger Weise zum ersten Generator 7a ist auch der zweite Generator 7b mittels einer zweiten Teilkupplung 13b unabhängig vom ersten Generator 7a entkoppelbar mit der Abtriebswelle 3 des Turbinenabtriebs 3a der Dampfturbine 2 antriebsverbunden. Dabei ist der zweite Generator 7b über die zweite Teilkupplung 13b entkoppelbar mit dem zweiten Getriebeabtrieb 10b des Getriebes 8 bzw. des Verteilergetriebes 11 antriebsverbunden. In analoger Weise zur Kupplung 12 bzw. zur ersten Teilkupplung 13a ist auch die zweite Teilkupplung 13b zwischen einem Kupplungszustand, in welchem der zweite Generator 7b mit dem der Dampfturbine 2 antriebsverbunden ist, und einem entkoppelten Zustand, in welchem diese Antriebsverbindung unterbrochen bzw. aufgehoben ist, verstellbar.
Somit können die beiden Generatoren 7a, 7b einzeln vom Abtriebsstrang der Dampfturbine 2 entkoppelt werden, beispielsweise solange von diesen keine elektrische Energie, insbesondere zur Einspeisung in das öffentliche Stromnetz 15 bzw. das Eigenversorgungsstromnetz 14, erzeugt werden soll. Eine Antriebsverbindung der beiden Generatoren 7a, 7b miteinander - bei gleichzeitiger Entkopplung der beiden Generatoren 7a, 7b von der Abtriebswelle 3 des Turbinenabtriebs 3a mittels der Kupplung 12 - erlaubt einen Notbetrieb des Dampfkraftwerks 1, etwa falls die Dampfturbine 2 aufgrund eines technischen Defekts nicht ordnungsgemäß arbeitet oder vollständig ausgefallen ist. Selbstredend kann auch aus anderen Gründen ein Notbetrieb des Dampfkraftwerks 1 erforderlich sein. In diesem Fall werden die beiden Generatoren 7a, 7b mittels der Kupplung 12 von der Abtriebswelle 3 entkoppelt. Somit kann einer der beiden Generatoren 7a, 7b - falls er als Motor-Generator ausgestaltet ist - den jeweils anderen Generator 7b, 7a antreiben, so dass letzterer elektrischen Strom erzeugen kann. Insbesondere für besagten Notbetrieb ist zwischen der Dampfturbine 2 bzw. dem Untersetzungsgetriebe 38 und den beiden Generatoren 7a, 7b bzw. dem Getriebe 8 ein kinetischer Zwischenspeicher 36 zum Zwischenspeichern der von der Dampfturbine 2 erzeugten kinetischen Energie angeordnet, der hierfür ein in 1 nur grobschematisch angedeutetes Schwungrad 37 umfassen kann. Ein solcher Notbetrieb kann mithilfe des Zwischenspeichers 36 unmittelbar nach Eintritt des Ausfalls bzw. der Störung der Dampfturbine 2 aktiviert werden, so dass, insbesondere für das Eigenstromversorgungsnetz 14, eine unterbrechungsfreie elektrische Stromversorgung gewährleistet werden kann. In einem solchen Notbetrieb kann der erste elektrische Generator 7a - entkoppelt von der Abtriebswelle 3 des Turbinenabtriebs 3a - als elektrischer Motor arbeiten, der vom öffentlichen Stromnetz elektrische Energie bezieht und diese als mechanische Arbeit zum Antreiben des zweiten Generators 7b bereitstellt, welcher wiederum elektrische Energie für das Eigenstromversorgungsnetz 14 erzeugt.
Wie 1 des Weiteren veranschaulicht, kann in dem Wasser-Dampf-Kreislauf 4 optional ein Dampfspeicher 23 angeordnet sein. Dies erlaubt es, einen Teil des im Wasser-Dampf-Kreislauf 4 zirkulierenden Wasserdampfs WD aus dem Wasser-Dampf-Kreislauf 4 auszukoppeln. Auf diese Weise kann zum Antreiben der Dampfturbine 2 nicht benötigter, also vom Dampferzeuger 25 im Überschuss produzierten Wasserdampf WD temporär im Dampfspeicher 23 ausgespeichert und von dort im Bedarfsfall dem Wasser-Dampf-Kreislauf 4 - und somit insbesondere der Dampfturbine 2 - wieder zur Verfügung gestellt werden.
Das Einspeichern von Wasserdampf WD im Dampfspeicher 23 bietet sich insbesondere an, wenn das Dampfkraftwerk 1 bzw. dessen Dampfturbine 2 in einem Teillastbetrieb gefahren werden soll. Außerdem kann bei einer spontanen Leistungsreduzierung der Dampfturbine 2 Wasserdampf WD kurzfristig in den externen Dampfspeicher 23 eingespeichert werden, bis der träge reagierende Dampferzeuger 25 heruntergefahren wird. Soll nur kurzzeitig in den Teillast-Betrieb umgeschaltet werden, so kann bei Ausspeichern von Wasserdampf WD in den Dampfspeicher 23 sogar vollständig auf ein Herunterfahren des Dampferzeugers 25 verzichtet werden. Des Weiteren ist es denkbar, überschüssigen Wasserdampf WD nicht nur zur Ladung des Dampfspeichers 23, sondern auch zur Erzeugung zusätzlicher elektrischer Energie durch den ersten oder/und zweiten elektrischen Generator 7a, 7b, also für das öffentliche Stromnetz 15 bzw. für das Eigenversorgungsstromnetz 14 heranzuziehen. Ebenso ist es denkbar, überschüssigen Wasserdampf WD über die Wasserdampfentnahme 17c der Dampfturbine 2 dem Wärmeübertrager 28 zuzuführen, so dass auf diese Weise dem Heizkreislauf 6 zusätzliche Wärmeenergie zugeführt werden kann. Durch die Entnahme von im Dampfspeicher 23 gespeichertem Wasserdampf WD können also - insbesondere bei Anforderung von elektrischer Mehrleistung für das Eigenversorgungsstromnetz 14 - besonders große Leistungsgradienten in der Dampfturbine 2 realisiert werden.
Zweckmäßig kann der Dampfspeicher 23 fluidisch sowohl mit dem Dampferzeuger 25 als auch mit dem Hochdruckbereich 4a des Wasser-Dampf-Kreislaufs 4 stromab des Dampferzeugers 25 verbunden sein. Gleiches gilt für die fluidische Verbindung des Dampfspeichers 23 mit dem Wasser-Dampf-Kreislauf 4, die in 1 nur stark vereinfacht in Form einer ersten fluidischen Verbindung 39a des Dampfspeichers 23 mit dem Hochdruckbereich 4a sowie in Form einer zweiten fluidischen Verbindung 39b mit dem Dampferzeuger 25 angedeutet ist. Über die erste fluidische Verbindung 39a kann im Bedarfsfall im Dampfspeicher 23 zwischengespeicherter WD über den Hochdruckbereich 4a des Wasser-Dampf-Kreislaufs 4 und über den Einlass 17a der Dampfturbine 2 zugeführt werden. Über die zweite fluidische Verbindung 39b kann vom Dampferzeuger 25 erzeugter und nicht zum Antreiben der Dampfturbine 2 benötigter Wasserdampf WD zur dortigen Zwischenspeicherung in den Dampfspeicher 23 überführt werden. Die Ansteuerung des Dampfspeichers 23 kann dabei mithilfe geeigneter Ventile erfolgen. Rein beispielhaft sind in 1 ein in der ersten fluidischen Verbindung 39a angeordnetes Ventil 22a und ein in der zweiten fluidischen Verbindung 39b angeordnetes zweites Ventil 22b dargestellt. Die genaue fluidische Verschaltung des Dampfspeichers 23 mit dem Wasser-Dampf-Kreislauf 4 ist nicht Schwerpunkt der hier beschriebenen Erfindung, so dass vorliegend auf eine genauere Erläuterung diesbezüglich verzichtet wird.
Unabhängig von seiner fluidischen Einbindung in den Wasser-Dampf-Kreislauf 4 erhöht besagter Dampfspeicher 23 die Flexibilität des Dampfkraftwerks 1 bei schnellen Anforderungs-Änderungen betreffend die vom Dampfkraftwerk 1 bereitzustellende elektrische und thermische Leistung. Auch können Leistungsschwankungen des Dampferzeugers 25 - beispielsweise hervorgerufen durch zeitliche Schwankungen im Brennwert des zum Befeuern verwendeten Brennstoffs - ausgeglichen werden. Bei Bereitstellung eines Dampfspeichers 23 im Wasser-Dampf-Kreislauf 4 bietet es sich an, den Dampferzeuger 25 so auszubilden, dass er überfeuert werden kann, wenn der Dampfspeicher 23 aufgeladen werden soll.
Alternativ oder zusätzlich zum Dampfspeicher 23 kann zur Leistungsregelung der von der Dampfturbine 2 erzeugten Abtriebsleistung ein Dampfturbinenbypass 19 vorgesehen sein, welcher parallel zur Dampfturbine 2 im Wasser-Dampf-Kreislauf 4 angeordnet sein kann. Somit kann Wasserdampf WD aus dem Dampferzeuger 25 bzw. - falls vorhanden - aus dem Dampfspeicher 23 an der Dampfturbine 2 vorbei geführt werden. Diese Maßnahme erhöht - in analoger Weise zum Dampfspeicher 23 - die verfügbare Flexibilität bei der Steuerung bzw. Regelung der von der Dampfturbine 2 erzeugten Abtriebsleistung. Derjenige Anteil an Wasserdampf WD, der über den Dampfturbinenbypass 19 an der Dampfturbine 2 vorbei geführt werden soll, kann mithilfe eines im Dampfturbinenbypass 19 angeordneten Ventils 22c eingestellt werden. Im Fall einer defekten Dampfturbine 2 kann über den Dampfturbinenbypass 19 die zum Versorgen des thermischen Verbrauchers 20 mit thermischer Energie erforderliche Wärmezufuhr an den Heizkreislauf 6 gewährleistet werden. Zusätzlich kann auch parallel zum Dampfturbinenbypass 19 unmittelbar stromauf der Dampfturbine 2 ein weiteres Ventil 22d vorgesehen sein, welches als Regelventil für der Dampfturbine 2 zuzuführenden Frischdampf fungiert.
2a zeigt den ersten Generator 7a in einer Detaildarstellung, die 2b analog zu 2a den zweiten Generator 7b in einer Detaildarstellung. Gemäß 2a umfasst der erste Generator 7a einen ersten Stator 30a mit Statorwicklungen 30.1a und einen zweiten Stator 30b mit Statorwicklungen 30.1b. Für die elektrische Stromerzeugung besitzt der erste Generator 7a einen mit seinen Statoren 30a und 30b zusammenwirkenden und relativ zu diesem drehverstellbaren ersten Rotor 33a mit einer vorbestimmten ersten Anzahl n1 an ersten Polpaaren p1 aus magnetischen Polen. Der im ersten Stator 30a erzeugte elektrische Strom kann über eine erste elektrische Versorgungsleitung 34a in das öffentliche Stromnetz 15 eingespeist werden. Entsprechend weist gemäß 2b der zweite Generator 7b einen Stator 31a mit Statorwicklungen 31.1a und einen zweiten Stator 31b mit Statorwicklungen 31.1b auf. Für die elektrischen Stromerzeugung besitzt der zweite Generator 7b einen mit den vorhandenen Statoren 31a, 31b zusammenwirkenden zweiten Rotor 33b mit einer vorbestimmten zweiten Anzahl n2 an zweiten Polpaaren p2 an magnetischen Polen. Der im zweiten Stator 31b erzeugte elektrische Strom kann über eine zweite elektrische Versorgungsleitung 34b in das Eigenversorgungsstromnetz 14 eingespeist werden.
Zweckmäßig können die ersten magnetischen Pole bzw. Polpaare p1, sowie, alternativ oder zusätzlich, die zweiten magnetischen Pole bzw. Polpaare p2 durch Magnete, vorzugsweise durch Permanentmagnete, aus einem magnetischen oder magnetisierten Material gebildet sein. Alternativ dazu können die ersten oder/und zweiten magnetischen Pole bzw. Polpaare p1, p2 durch Rotorwicklungen gebildet sein, die bei elektrischer Bestromung ein magnetisches Feld erzeugen, welches besonders bevorzugt ein magnetisches Dipol-Feld sein kann. Auch eine Kombination beider voranstehend erläuterter Varianten ist denkbar.
Die Anzahl n1 an ersten Polpaaren p1 beeinflusst - zusammen mit der Drehzahl d der Abtriebswelle 3 bzw. - falls ein gemeinsames Getriebe 8 vorgesehen ist - der beiden Getriebeabtriebe 10a, 10b - im wärmegeführten Betrieb der Dampfturbine 2 - die Frequenz des vom ersten Generator 7a erzeugten Wechselstroms. Dabei ist die Anzahl n1 idealerweise derart festgelegt, dass die Frequenz des vom ersten Generators 7a erzeugten Wechselstroms der für die Einspeisung in das öffentliche Stromnetz 15 erforderlichen Netzfrequenz entspricht. Entsprechendes gilt für die Anzahl n2 an zweiten Polpaaren p2 des zweiten Generators 7b. Es versteht sich, dass das Eigenversorgungsstromnetz 14 für eine andere Wechselstrom-Frequenz ausgelegt sein kann als das öffentliche Stromnetz 15, sodass die Anzahl n1 an ersten Polpaaren p1 von der Anzahl an zweiten Polpaaren n2 verschieden gewählt sein kann.
Typischerweise besitzt das öffentliche Stromnetz 15 eine Netzfrequenz von 50Hz. Auch das Eigenversorgungsstromnetz 14 privater Haushalte weist in der Regel eine Netzfrequenz von 50 Hz auf. In bestimmten Fällen, insbesondere wenn elektrischer Strom mit erhöhter Stromqualität erzeugt werden soll, kann das Eigenstromversorgungsstromnetz 14 aber mit einer höheren Netzfrequenz, beispielweise von 400 Hz, betrieben werden.
Der zweite Stator 30b des ersten Generators 7a kann mittels eines ersten elektrischen Schalters 35a wahlweise elektrisch parallel zu dessen ersten Stator 30a geschaltet oder elektrisch von diesem getrennt werden. Der erste Generator 7a besitzt im Beispiel der 2a also zwei kaskadierte Statoren 30a, 30b. In einer Weiterbildung des Beispiels kann auch eine größere Anzahl an Statoren vorgesehen sein, die über einen oder mehrere elektrischen Schalter oder auf andere geeignete Weise mit den anderen Statoren des ersten Generators elektrisch parallel geschaltet oder von diesen getrennt werden kann (in 1 der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt). Der in den Statoren 30a, 30b des ersten Generators 7a erzeugte elektrische Strom kann über eine erste elektrische Versorgungsleitung 34a in das öffentliche Stromnetz 15 eingespeist werden. Je nachdem, wie viel elektrische Leistung vom ersten Generator 7a erzeugt und in das öffentliche Stromnetz 15 eingespeist werden soll, können die einzelnen Statoren 30a, 30b elektrisch parallel zueinander geschaltet werden.
Der zweite Generator 7b mit seinen jeweiligen Statorwicklungen 31.1a und 31.1b aufweisenden Statoren 31a, 31b, die mittels des zweiten elektrischen Schalters 35b wahlweise elektrisch parallel zueinander geschaltet oder elektrisch von diesem getrennt werden können, ist in analoger Weise zum ersten Generator 7a aufgebaut. Der im zweiten Stator 31b erzeugte elektrische Strom kann - wie in 1 gezeigt - über eine zweite elektrische Versorgungsleitung 34b in das Eigenversorgungstromnetz 14 eingespeist werden.
Das Dampfkraftwerk 1 weist eine Steuerungs-/Regelungseinrichtung 40 zur Steuerung/Regelung des Dampferzeugers 25, der Dampfturbine 2, der beiden Generatoren 7a, 7b, die (Teil-)Kupplungen 12, 13a, 13b und - falls vorhanden - des Dampfspeichers 23 auf. Mittels der Steuerungs-/Regelungseinrichtung 40 können auch die Ventile 22a, 22b, 22c, 22d, die Ventileinrichtung 32, die (Teil-) Kupplungen 12, 13a, 13b sowie - falls vorhanden - der Dampfspeicher 23 angesteuert werden. Mittels der Steuerungs-/Regelungseinrichtung 40 kann zudem das erfindungsgemäße Verfahren ausgeführt werden. Hierzu können geeignete elektrische Steuerleitungen (in den 1 nur grobschematisch angedeutet) zwischen der Steuerungs-/Regelungseinrichtung 40 und den genannten steuerbaren Komponenten vorgesehen sein.
Für die Ausführung des Verfahren kann die Steuerungs-/Regelungseinrichtung 40 eine Steuereinheit und eine Speichereinheit aufweisen, wobei in letzterer Computerprogrammcode abgelegt sein kann, welcher von der Steuereinheit ausgeführt wird. Die Steuerungs-/Regelungseinrichtung 40 ist dabei derart ausgebildet, dass sie die beiden Generatoren 7a, 7b nicht elektrisch miteinander verbindet. Somit ist die erfindungswesentliche galvanische Trennung der beiden Generatoren 7a, 7b und somit auch die galvanische Trennung des öffentlichen Stromnetzes 15 vom Eigenversorgungsstromnetz 14 sichergestellt. Im Zuge der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist wenigstens einer der beiden Generatoren 7a, 7b mit der Dampfturbine 2 antriebsverbunden. Gemäß dem Verfahren ist der erste Generator 7a elektrisch mit dem öffentlichen Stromnetz 15 verbunden und erzeugt für dieses elektrischen Strom. Gemäß dem Verfahren ist der zweite Generator 7b elektrisch mit einem galvanisch vom öffentlichen Stromnetz 15 getrennten Eigenversorgungsstromnetz 14 verbunden und erzeugt für dieses elektrischen Strom. Dies bedeutet, dass die Dampfturbine 2 und der Dampferzeuger 25 so angesteuert werden, dass der zweite elektrische Generator 7b so viel elektrische Leistung bzw. elektrische Energie erzeugt wie zur Versorgung des Eigenversorgungsstromnetzes 14 momentan erforderlich ist.
Von der Abtriebswelle 3 bereitgestellte Abtriebsleistung, die nicht zum Erzeugen von elektrischer Energie für das Eigenversorgungsstromnetz 14 durch den zweiten Generator 7b benötigt wird, wird dazu verwendet, mittels des ersten Generators elektrische Energie für das öffentliche Stromnetz 15 zu erzeugen.
Im Betrieb der Dampfturbine 2 wird eine Drehzahl d der Abtriebswelle 3 -je nach Bauform der Dampfturbine 2 unter Verwendung oder unter Verzicht auf das Untersetzungsgetriebes 38 - auf einen vorbestimmten Drehzahl-Sollwert d_soll gesteuert/geregelt.
Mittels der Steuerungs-/Regelungseinrichtung kann die Abtriebswelle 3 des Turbinenabtriebs 3a auf eine vorbestimmte Soll-Drehzahl geregelt werden, mit welcher die Abtriebswelle 3 in einem Nominalbetrieb der Dampfturbine 2 rotiert. Alternativ dazu kann eine solche Drehzahl-Regelung auch in die Dampfturbine 2 integriert sein, so dass diese Regelungsfunktion nicht von der Steuerungs-/Regelungseinrichtung 40 übernommen wird, sondern von einer separaten Regelungseinrichtung 41.
Des Weiteren wird - bei geeigneter bzw. angepasster Festlegung der oben erläuterten Polpaare p1, p2 in den beiden Generatoren 7a, 7b - durch die Regelung der Drehzahl d sichergestellt, dass der von den beiden Generatoren 7a, 7b erzeugte elektrische Wechselstrom die jeweils zur Einspeisung in das das öffentliche Netz 15 bzw. in das Eigenversorgungsstromnetz 14 gewünschte Netzfrequenz f1 bzw. f2 aufweist. Hierfür gilt folgender, dem einschlägigen Fachmann bekannten Zusammenhang: d_soll = f1/p1 bzw. d_soll = f2/p2. Typischerweise beträgt die Netzfrequenz f des öffentlichen Stromnetzes 50Hz. Somit ergeben sich gemäß der sogenannten 50Hz-Regel verschiedene Kombinationen aus erforderlicher Drehzahl d der Abtriebswelle 3 und Anzahl an Polpaaren p1 des ersten Rotors 33a des ersten Generators 7a. Möglich ist beispielsweise ein Betrieb der Dampfturbine 2 - einschließlich des etwaig vorhandenen Untersetzungsgetriebes 38 mit zwei ersten Polpaaren p1 und mit einer Drehzahl der Abtriebswelle 3 von d = 1500 Umdrehungen/Minute. Alternativ dazu möglich ist ein Betrieb der Dampfturbine 2 mit vier ersten Polpaaren p1 bei einer Drehzahl d der Abtriebswelle 3 von 750 Umdrehungen/Minute. Für das Eigenversorgungsstromnetz 14 kann die Netzfrequenz f2 beispielsweise 400Hz betragen In diesem Fall bietet es sich an, den Rotor 33b des zweiten Generators 7b mit p2 = 16 Polpaaren auszustatten, wenn die Abtriebswelle 3 mit einer Soll-Drehzahl d_soll = 1500 Umdrehungen/Minute betrieben werden soll.
Für den Fall, dass bei einer bestimmten Solldrehzahl d_soll und vorgegebenen Netzfrequenzen f1, f2 eine optimale Anpassung der Anzahl an ersten und zweiten Polpaaren p1, p2 nicht möglich ist, bietet es sich an, einen der beiden Generatoren - beispielsweise den zweiten Generator 7b - über ein Übersetzungsgetriebe mit der Abtriebswelle 3 in Antriebsverbindung zu setzten, welches die Drehzahl des Rotors dieses Generators 7b gegenüber der Drehzahl d der Abtriebswelle 3 vergrößert oder verkleinert. Beträgt die gewünschte Netzfrequenz f1 des öffentlichen Stromnetzes 15 f1 = 50Hz und die Netzfrequenz f2 des Eigenversorgungsstromnetzes 14 f2 = f60 Hz, so kann durch Wahl der ersten Polpaare zu p1 = 2 und der zweiten Polpaare zu p2 = 2 eine optimale Anpassung erzielt werden, wenn zwischen der Abtriebswelle 3 und dem zweiten Rotor 33b ein Übersetzungsgetriebe vorgesehen wird, welches die Drehzahl d der Abtriebswelle 3 um einen Faktor 1,2 ins Schnelle übersetzt. Hierzu ist das Übersetzungsgetriebe eingangsseitig mit der Abtriebswelle verbunden. Auf diese Weise wird eine RotorDrehzahl des zweiten Rotors 33b um den Faktor 1,2 gegenüber der Drehzahl d der Abtriebswelle 3 erhöht. Die Drehzahl d der Abtriebswelle 3, welche im Betrieb der Dampfturbine 2 der Soll-Drehzahl d_soll = 1500 U/min entspricht, liegt eingangsseitig am Übersetzungsgetriebe an und beträgt nach Übersetzung um den Faktor 1,2 ausgangsseitig 1800U/min, so dass der zweite Rotor 33b mit der für eine Netzfrequenz f2 = 60 Hz idealen Drehzahl rotiert.
Die von der Dampfturbine 2 im Betrieb erzeugte Abtriebsleistung wird in Abhängigkeit vom Eigenstrombedarf des Eigenversorgungsstromnetzes 14 als erste und zweite Antriebsleistung P1, P2 auf den ersten bzw. zweiten Generator 7a, 7b verteilt. Die an der Abtriebswelle 3 des Turbinenabtriebs 3a bereitgestellte Abtriebsleistung der Dampfturbine 2 wird dabei derart zum Antreiben des zweiten Generators 7b genutzt, dass von diesem die momentane vom Eigenversorgungsstromnetz 14 angeforderte elektrische Leistung erzeugt wird. Die nicht zum Antreiben des zweiten Generators 7b erforderliche verbleibende Abtriebsleistung der Dampfturbine 2 kann zum Antreiben des ersten Generators 7a verwendet werden, so dass dieser elektrische Leistung zum Einspeisen in das öffentliche Stromnetz 15 erzeugt.
Für eine optimierte Stromerzeugung können die vorhandenen zweiten Statoren 31b des zweiten Generators 7b einzeln in Abhängigkeit von der momentanen Abtriebsleistung des Turbinenabtriebs 3a der Dampfturbine 2 und in Abhängigkeit vom momentanen Bedarf an elektrischer Leistung im Eigenversorgungsstromnetz 14 zur Stromerzeugung elektrisch mit diesem verbunden oder von diesen getrennt werden. Entsprechend können die einzelnen zweiten Statoren 30b des ersten Generators 7a einzeln in Abhängigkeit von der zur Verfügung stehenden Abtriebsleistung elektrisch mit dem öffentlichen Stromnetz 15 verbunden oder von diesem getrennt werden. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die gesamte von der Dampfturbine 2 erzeugte Abtriebsleistung für die elektrische Stromerzeugung und somit auch zur Einspeisung des erzeugten elektrischen Stroms in das Eigenversorgungsstromnetz 14 bzw. in das öffentliche Stromnetz 15 genutzt wird.
Einer der beiden Generatoren 7a, 7b oder beide elektrische Generatoren 7a, 7b können optional als Motor-Generator ausgebildet sein. Ein solcher Motor-Generator kann in dem Fachmann bekannter Weise in zwei Betriebsmodi betrieben werden: In einem ersten Betriebsmodus arbeitet der Motor-Generator als herkömmlicher Generator und wandelt mechanische Energie in elektrische Energie um. In einem zweiten Betriebsmodus arbeitet der Motor-Generator als elektrischer Motor und wandelt bereitgestellte elektrische Energie in mechanische Energie um. Die Ausbildung des ersten Generators 7a als Motor-Generator ermöglicht die bereits erwähnte Realisierung eines Notstrombetriebs des Dampfkraftwerks 1, insbesondere bei Ausfall der Dampfturbine 2. In diesem Fall kann der erste Generator 7a entsprechend dem zweiten Betriebsmodus als alternatives Antriebssystem arbeiten, welche elektrische Energie aus dem öffentlichen Stromnetz 15 beziehen und auf diese Weise den zweiten Generator 7b antreibt, so dass dieser elektrische Energie für das Eigenversorgungsstromnetz 14 erzeugen kann. Grundsätzlich ist aber auch eine Ausbildung des zweiten Generators 7b als Motor-Generator denkbar. In diesem Fall kann die in einem im Eigenversorgungsstromnetz 14 vorhandenen elektrischen Energiespeicher, beispielsweise einer wiederaufladbaren Batterie, gespeicherte elektrische Energie dazu verwendet werden, den ersten Generator 7a anzutreiben und somit elektrische Energie für das öffentliche Stromnetz 15 zu erzeugen.
Die voranstehend erläuterten Varianten können, soweit sinnvoll, miteinander kombiniert werden. In einer ersten vereinfachten Variante des Beispiels der 1 kann auf die gemeinsame Kupplung 12 sowie, alternativ oder zusätzlich, auf eine oder beide Teilkupplungen 13a, 13b, verzichtet sein. In einer zweiten vereinfachten Variante des Beispiels der 1 kann auf das Getriebe 8 verzichtet sein. Bei dieser Variante können die beiden Generatoren 7a, 7b direkt mit der Abtriebswelle 3 der Dampfturbine 2 antriebsverbunden sein. Mittels der Steuerungs-/Regelungseinrichtung 40 können bevorzugt auch die voranstehend erläuterten (Teil-)Kupplungen 12, 13a, 13b sowie die elektrischen Schalter 35a, 35b angesteuert werden.
3 zeigt eine Variante des Beispiels der 1 in einer Teilansicht. Im Folgenden wird nur auf die Unterschiede des Beispiels der 3 gegenüber dem Beispiel der 1 eingegangen. Im Beispiel der 3 ist der erste Generator 7a über den zweiten Generator 7b mit der Abtriebswelle 3 des Turbinenabtriebs 3a antriebsverbunden. Diese Variante realisiert antriebstechnisch eine Reihenschaltung der beiden Generatoren 7a, 7b hinter der Abtriebswelle 3. Bei dieser Variante kann insbesondere die Bereitstellung eines Verteilergetriebes entfallen. Die beiden Generatoren 7a, 7b können wie dargestellt mittels einer Teilkupplung 13a entkoppelbar miteinander antriebsverbunden sein. Somit ist es möglich, den nachgeschalteten Generator 7a von der Abtriebswelle 3 der Dampfturbine 2 abzukoppeln, falls von diesem keine elektrische Energie erzeugt werden soll. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn die gesamte Abtriebsleistung der Dampfturbine 2 für den zweiten Generator 7b, also zur Stromerzeugung für das Eigenversorgungsstromnetz 14, benötigt wird.

Claims

Dampfkraftwerk (1), - mit einem von Wasser (W) und Wasserdampf (WD) durchströmbaren Wasser-Dampf-Kreislauf (4), in welchem ein Dampferzeuger (25) und eine Dampfturbine (2), die einen Turbinenabtrieb (3a) mit einer Abtriebswelle (3) aufweist, angeordnet ist, - mit einem ersten elektrischen Generator (7a) und mit einem zweiten elektrischen Generator (7b), die galvanisch voneinander getrennt sind und mit dem Turbinenabtrieb (3a), insbesondere der Abtriebswelle (3), der Dampfturbine (2) antriebsverbindbar oder antriebsverbunden sind.
Dampfkraftwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite elektrische Generator (7a, 7b) mit derselben Dampfturbine (2), insbesondere mit demselben Turbinenabtrieb (3a) dieser Dampfturbine (2), antriebsverbindbar oder antriebsverbunden sind.
Dampfkraftwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Dampfkraftwerk einen fluidisch vom Wasser-Dampf-Kreislauf (4) getrennten und von Heizwasser (H) durchströmbaren Heizkreislauf (6) umfasst, der zum Übertragen von Wärme von dem durch den Wasser-Dampf-Kreislauf (4) geführten Wasserdampf (WD) auf das Heizwasser (H) mittels eines Wärmeübertragers (28) thermisch mit dem Wasser-Dampf-Kreislauf (4) verbunden ist.
Dampfkraftwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Dampfkraftwerk (1) einen fluidisch vom Wasser-Dampf-Kreislauf (4) getrennten und von Luft durchströmbaren Kühlkreislauf (42) umfasst, der zum Übertragen von Wärme von dem durch den Wasser-Dampf-Kreislauf (4) geführten Wasserdampf (WD) auf die Luft (L) mittels eines, vorzugsweise luftgekühlten, Kondensators (27) thermisch mit dem Wasser-Dampf-Kreislauf (4) verbunden ist.
Dampfkraftwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Wasser-Dampf-Kreislauf (4) ein Dampfspeicher (23) zum Zwischenspeichern von Wasserdampf angeordnet ist.
Dampfkraftwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Generatoren (7a, 7b) unabhängig voneinander mit der Dampfturbine (2) antriebsverbindbar oder antriebsverbunden sind.
Dampfkraftwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Generatoren (7a, 7b) über ein gemeinsames Getriebe (8), welches einen Getriebeantrieb (9) zum Koppeln mit der Abtriebswelle (3) der Dampfturbine (2) und zwei Getriebeabtriebe (10a, 10b) zum Koppeln mit den beiden Generatoren (7a, 7b) aufweist, mit der Dampfturbine (2) antriebsverbindbar oder antriebsverbunden sind.
Dampfkraftwerk nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Generatoren (7a, 7b), vorzugsweise mittels des Getriebes (8), miteinander antriebsverbindbar oder antriebsverbunden sind.
Dampfkraftwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abtriebswelle (3) der Dampfturbine (2) ein Untersetzungsgetriebe (38) vorgeschaltet ist, welches eine Drehzahl der Dampfturbine (2) ins Niedrige übersetzt, so dass die Drehzahl der Abtriebswelle (3) des Turbinenabtriebs (3a) reduziert ist.
Dampfkraftwerk nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Untersetzungsgetriebe (38) als Stirnradgetriebe als Planetengetriebe ausgebildet ist.
Dampfkraftwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Turbinenabtrieb (3a), insbesondere der Abtriebswelle (3), der Dampfturbine (2) und den beiden Generatoren (7a, 7b) zumindest ein kinetischer Zwischenspeicher (36) zum Zwischenspeichern der von der Dampfturbine (2) erzeugten kinetischen Energie angeordnet ist.
Dampfkraftwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - der zweite Generator (7b) über den ersten Generator (7a) mit dem Turbinenabtrieb (3a), der Dampfturbine (2) antriebsverbunden ist; oder dass - der erste Generator (7a) über den zweiten Generator (7b) mit dem Turbinenabtrieb (3a), der Dampfturbine (2) antriebsverbunden ist;
Dampfkraftwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Generatoren (7a, 7b) mittels einer gemeinsamen Kupplung (12), die zwischen dem Getriebe (8) und dem Turbinenabtrieb (3a) angeordnet ist, von dem Turbinenabtrieb (3a), der Dampfturbine (2) entkoppelbar sind.
Dampfkraftwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - der erste Generator (7a) mittels einer ersten Teilkupplung (13a) unabhängig vom zweiten Generator (7b) entkoppelbar mit dem Turbinenabtrieb (3a), der Dampfturbine (2) antriebsverbunden ist; - der zweite Generator (7b) mittels einer zweiten Teilkupplung (13b) unabhängig vom ersten Generator (7a) entkoppelbar mit dem Turbinenabtrieb (3a), der Dampfturbine (2) antriebsverbunden ist.
Dampfkraftwerk nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass - der erste Generator (7a) über die erste Teilkupplung (13a) entkoppelbar mit dem ersten Getriebeabtrieb (10a) des Getriebes (8) antriebsverbunden ist; - der zweite Generator (7b) über die zweite Teilkupplung (13b) entkoppelbar mit dem zweiten Getriebeabtrieb (10b) des Getriebes (8) antriebsverbunden ist.
Dampfkraftwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Generator (7b) elektrisch mit einem (privaten) elektrischen Eigenversorgungsstromnetz (14) verbunden oder verbindbar ist, welches galvanisch getrennt von einem öffentlichen Stromnetz (15) ist.
Dampfkraftwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Generator (7a) elektrisch nicht mit dem (privaten) elektrischen Eigenversorgungsstromnetz (14) verbunden oder verbindbar ist.
Dampfkraftwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Generator (7a) elektrisch mit dem öffentlichen Stromnetz (15) verbunden oder verbindbar ist, welches galvanisch getrennt von dem Eigenversorgungsstromnetz (14) ist, mit welchem der zweite Generator (7b) elektrisch verbindbar oder verbunden ist.
Dampfkraftwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste oder/und der zweite Generator (7a, 7b) als Motor-Generator ausgebildet sind.
Dampfkraftwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Generator (7b) als Gleichstrommaschine ausgebildet ist.
Dampfkraftwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dampfkraftwerk eine Steuerungs-/Regelungseinrichtung (40) zur Steuerung/Regelung der Dampfturbine (2), des Dampferzeugers (25), der beiden Generatoren (7a, 7b) aufweist, wobei die Steuerungs-/Regelungseinrichtung (40) derart ausgebildet ist, dass sie die beiden Generatoren (7a, 7b) nicht elektrisch miteinander verbindet.
Verfahren zum Betreiben eines Dampfkraftwerks, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches umfasst: - mit einem von Wasser und Wasserdampf durchströmbaren Wasser-Dampf-Kreislauf, in welchem ein Dampferzeuger und eine Dampfturbine mit einem eine Abtriebswelle (3) aufweisenden Turbinenabtrieb (3a) angeordnet ist, - mit einem ersten elektrischen Generator (7a) und mit einem zweiten elektrischen Generator (7b), die galvanisch voneinander getrennt sind und mit dem Turbinenabtrieb (3a) der Dampfturbine (2) antriebsverbindbar oder antriebsverbunden sind. - einen ersten elektrischen Generator (7a) und einen galvanisch vom ersten Generator (7a) gentrennten elektrischen Generator (7b), - wobei gemäß dem Verfahren wenigstens einer der beiden Generatoren (7a, 7b) mit der Dampfturbine (2) antriebsverbunden ist, - wobei gemäß dem Verfahren der erste Generator (7a) elektrisch mit einem öffentlichen Stromnetz (15) verbunden ist und für dieses elektrischen Strom erzeugt, - wobei gemäß dem Verfahren der zweite Generator (7b) elektrisch mit einem galvanisch vom öffentlichen Stromnetz (15) getrennten Eigenversorgungsstromnetz (14) verbunden ist und für dieses elektrischen Strom erzeugt.
Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die von der Dampfturbine (2) im Betrieb erzeugte Abtriebsleistung in Abhängigkeit von einem Eigenbedarf des Eigenversorgungsstromnetzes (14) als erste bzw. zweite Antriebsleistung auf die beiden Generatoren (7a, 7b) verteilt.