DE10260992A1

DE10260992A1 - Combined cycle gas and steam power plant has heat storage device arranged in parallel with steam generator connected to line between outlet of gas turbine and inlet of waste heat boiler

Info

Publication number: DE10260992A1
Application number: DE2002160992
Authority: DE
Inventors: Erik Riedel; Joachim Koenig
Original assignee: Riedel Erik Dr-Ing
Current assignee: Riedel Erik Dr-Ing
Priority date: 2002-12-24
Filing date: 2002-12-24
Publication date: 2004-07-08

Abstract

The combined cycle power plant has a gas turbine (110) and a water/steam circuit for the steam turbine process whose components are a steam generator (127) and a turbine set. A heat storage device (118) arranged in parallel with the steam generator is connected to the line (144) between the outlet of the gas turbine and the inlet of the waste heat boiler. AN Independent claim is also included for the following: (a) a method of operating an inventive power station.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein GuD-Kraftwerk mit einer Gasturbine und einem Dampf/Wasser-Kreislauf für den Dampfturbinenprozess, dessen Bestandteile ein Dampferzeuger (Abhitzekessel) und ein Turbinensatz sind. Außerdem betrifft die Erfindung Verfahren zum Betrieb von Kraftwerken dieser Art.The invention relates to a CCGT power plant with a gas turbine and a steam / water cycle for the Steam turbine process, the components of which are a steam generator (waste heat boiler) and are a turbine set. Moreover The invention relates to methods for operating power plants of this type.

Beim GuD-Prozess handelt es sich um eine Kombination eines Gasturbinenprozesses mit einem Dampfturbinenprozess. Je nachdem ob mit dem GuD-Kraftwerk nur Strom oder neben Strom auch Wärme erzeugt werden soll, wird zwischen GuD-Prozessen mit und ohne Kondensationsbetrieb unterschieden.The CCG process is a combination of a gas turbine process with a steam turbine process. Depending on whether the combined cycle power plant only generates electricity or heat in addition to electricity between the combined cycle processes with and without condensation operation distinguished.

Bei GuD-Kraftwerken ohne Kondensationsbetrieb, bei denen der Abdampf aus den Dampfturbinenteil der GuD-Anlage zu Heizzwecken oder als Prozessdampf verwendet wird, ist die Kraftwerksleistung abhängig von der Dampfmenge, die aus dem Dampfturbinenteil entnommen werden kann. Eine große Dampfentnahmemenge geht einher mit einer hohen Kraftwerksleistung, eine geringe Dampfentnahmemenge entspricht einer niedrigen Kraftwerksleistung. In der beschriebenen Konstellation ist eine Einflussnahme auf die Stromproduktion durch Reaktion auf Stromüberschuss oder -mangel bzw. die daraus resultierenden Marktpreisen kaum möglich. Das GuD-Kraftwerk wird unflexibel gegenüber den Gegebenheiten am Strommarkt betrieben.For combined cycle power plants without condensation operation, where the exhaust steam from the steam turbine part of the combined cycle plant Power plant output is used for heating purposes or as process steam dependent the amount of steam that is withdrawn from the steam turbine part can. A big Steam extraction quantity goes hand in hand with a high power plant output, a small amount of steam withdrawn corresponds to a low power plant output. In the described constellation there is an influence on the Electricity production through reaction to electricity surplus or deficiency or the resulting market prices are hardly possible. The combined cycle power plant will inflexible towards operated in the current market.

Bei GuD-Kraftwerken mit Kondensationsbetrieb:
Um die Schwankungen im Strombedarf ausgleichen bzw. Einnahmen aus den daraus resultierenden Marktpreisen erzielen zu können, ist eine – gegenüber dem mittleren Strombedarf – größer dimensionierte Kraftwerksanlage erforderlich. Von Nachteil sind die damit einhergehenden Investitionskosten. Zu dem wird das GuD-Kraftwerk nicht ständig bei Volllast betrieben werden können; ein Teillastbetrieb führt in der Regel zu kleineren Wirkungsgraden, wodurch sich die spezifischen Arbeitskosten aufgrund des höheren spezifischen Brennstoffverbrauchs erhöhen.For combined cycle power plants with condensation operation:
In order to compensate for the fluctuations in electricity demand or to be able to generate income from the resulting market prices, a larger-sized power plant is required compared to the average electricity demand. The associated investment costs are disadvantageous. In addition, the combined cycle power plant will not be able to operate continuously at full load; Partial load operation usually leads to lower efficiencies, which increases the specific labor costs due to the higher specific fuel consumption.

Zum Stand der Technik gehört auch noch der Inhalt der Druckschriften DE-A-35 34 687 und US-A-44 79 353 . Diese beziehen sich jedoch nicht auf GuD-Kraftwerke.The content of the publications also belongs to the prior art DE-A-35 34 687 and US-A-44 79 353 , However, these do not relate to combined cycle power plants.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die geschilderten, beim Betrieb bekannter GuD-Kraftwerke bestehenden Nachteile zu beseitigen.The present invention lies based on the task described, the well-known combined cycle power plants to eliminate existing disadvantages.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Maßnahmen und Merkmale der Patentansprüche gelöst. Die Ausrüstung des GuD-Kraftwerkes mit einem Wärmespeicher ermöglicht es, eine thermodynamische Entkopplung des Gasturbinenteils vom Abhitzeteil zu erreichen. Daraus ergeben sich die folgenden Vorteile:
Vorteil eines GuD-Kraftwerkes ohne Kondensationsbetrieb: Die Gasturbine kann im Rahmen der Reichweite des Wärmespeichers unabhängig von der Last des Abhitzeteils des GuD-Kraftwerkes betrieben werden. Dadurch können über den Betrieb des GuD-Kraftwerkes zusätzliche Einnahmen aus der Strompreisdifferenz erzielt werden, die durch den Stromüberschuss bzw. die verstärkte Stromnachfrage entsteht. Auch können Verluste vermieden werden, wenn die Erlöse aus dem Stromverkauf – beispielsweise nachts – die Brennstoffkosten bzw. die im wesentlichen durch die Brennstoffkosten bestimmten Stromgestehungskosten nicht decken.According to the invention, this object is achieved by the measures and features of the claims. Equipping the combined cycle power plant with a heat accumulator enables thermodynamic decoupling of the gas turbine part from the waste heat part. This has the following advantages:
Advantage of a combined cycle power plant without condensation operation: The gas turbine can be operated within the range of the heat storage regardless of the load of the waste heat section of the combined cycle power plant. As a result, additional income can be generated from the electricity price difference from the operation of the combined cycle power plant, which arises from the excess electricity or the increased demand for electricity. Losses can also be avoided if the proceeds from the sale of electricity - for example at night - do not cover the fuel costs or the electricity generation costs, which are essentially determined by the fuel costs.

Vorteil eines GuD-Kraftwerkes mit Kondensationsbetrieb: Zur Erzielung der oben genannten zusätzlichen Einnahmen muss lediglich der Gas-turbinenteil des GuD-Kraftwerkes für eine höhere Leistung dimensioniert sein. Alle weiteren Anlagenteile bleiben von dem modifizierten GuD-Betrieb in ihren Abmessungen unbetroffen.Advantage of a combined cycle power plant Condensation mode: To achieve the above additional Only the gas turbine part of the combined cycle power plant has to generate income for one higher Performance. All other parts of the system remain The dimensions of the modified CCGT operation are unaffected.

Ein weiterer Vorteil beider Varianten ist, dass Beiträge zur Stabilisierung der Netzfrequenz (Bereitstellung von sogenannter Regelenergie) geleistet werden können. Die hieraus erzielbaren Einnahmen kämen ebenfalls dem Kraftwerksbetreiber zu Gute. Aufgrund der hohen Einnahmen am Strommarkt ist es zurzeit besonders günstig, Regelenergie bereitzustellen und zu verkaufen.Another advantage of both variants is that posts to stabilize the network frequency (provision of so-called Control energy) can be achieved. The earnings that can be obtained from this would also come from the power plant operator to good. It is currently due to the high income on the electricity market very cheap, Provide and sell balancing energy.

Weitere Vorteile beider Varianten: Offene Gasturbinen (Gasturbinen-Kraftwerk ohne Abhitzekessel) können mit sehr hohen Laständerungsgeschwindigkeiten betrieben werden und sind damit für die Bereitstellung von Regelenergie besonders gut geeignet. Allerdings bringt der Betrieb offener Gasturbinen den Nachteil mit sich, dass der elektrische Wirkungsgrad bei der Stromerzeugung vergleichsweise gering ist (max. 40%) und der spezifische Brennstoffbedarf entsprechend hoch ist. Mit GuD-Kraftwerken sind Laständerungen nur mit geringerer Geschwindigkeit möglich, was nachteilig ist; der Prozess arbeitet allerdings bei höheren elektrischen Wirkungsgraden (bis ca. 58%). Die erfindungsgemäße Lösung vereint den Vorteil hinsichtlich hoher Laständerungsgeschwindigkeiten offener Gasturbinen mit den Vorteilen höherer Wirkungsgrade von GuD-Kraftwerken.Further advantages of both variants: Open gas turbines (gas turbine power plant without waste heat boiler) with very high load change speeds are operated and are therefore for the provision of control energy particularly suitable. However, the operation of open gas turbines brings the disadvantage that the electrical efficiency at Electricity generation is comparatively low (max. 40%) and the specific fuel requirement is correspondingly high. With combined cycle power plants are load changes only possible at a lower speed, which is disadvantageous; the However, the process works at higher electrical efficiencies (up to 58%). The solution according to the invention combines the advantage with regard to high load change speeds more open Gas turbines with the advantages of higher ones Efficiency of combined cycle power plants.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sollen anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert werden. Es zeigenOther advantages and details The invention should be based on the exemplary embodiments shown in the figures explained become. Show it

1 eine Ausführung eines GuD-Kraftwerkes nach der Erfindung und 1 an execution of a combined cycle power plant according to the invention and

2 bis 4 mögliche technische Ausführungsformen von Wärmespeichern. 2 to 4 possible technical embodiments of heat storage.

Anhand der 1 wird zunächst der GuD-Prozess vereinfacht dargestellt, wie er ohne die Einbeziehung des Wärmespeichers abläuft. Die Gasturbine 110 setzt sich aus den Komponenten Verdichter 111, Brennkammer 112 und Turbine 113 zusammen. Die mit dem Brennstoff in den Prozess eingebrachte Energie wird zu einem Teil in Rotationsenergie der Turbine und anschließend weiter in elektrische Energie (Stromgenerator 109) und zu einem anderen Teil in Wärme umgesetzt. Um die am Austritt der Gasturbine im Abgas enthaltene Wärme möglichst weitgehend zu nutzen, wird der Abgasstrom über die Leitung 114 in einen so genannten Abhitzekessel 127 geleitet. Dort wird die in dem Abgasstrom enthaltende Wärme zum größten Teil über die Wärmetauscher 128 und 129 an den Wasser-/Dampfkreislauf des Abhitzekessels übertragen. Es ist auch bekannt, dem Abhitzekessel/Dampferzeuger in einer separaten Brennkammer aufgeheizte Gase zusätzlich zuzuführen.Based on 1 First, the combined cycle process is shown in a simplified manner as it proceeds without the heat storage being included. The gas turbine 110 consists of the components compressor 111 , Combustion chamber 112 and turbine 113 together. The energy introduced into the process with the fuel becomes part of the rotational energy of the turbine and then further into electrical energy (electricity generator 109 ) and partly converted into heat. In order to use the heat contained in the exhaust gas at the outlet of the gas turbine as much as possible, the exhaust gas flow is conducted via the line 114 in a so-called waste heat boiler 127 directed. There the heat contained in the exhaust gas flow is largely via the heat exchanger 128 and 129 transferred to the water / steam circuit of the waste heat boiler. It is also known to additionally supply heated gases to the waste heat boiler / steam generator in a separate combustion chamber.

Der Wasser-/Dampfkreislauf ist wie folgt beschrieben: Wie bei einem konventionellen Kraftwerk wird das Prozesswasser hinter der Speisepumpe 139 vorgewärmt, verdampft und überhitzt. Der überhitzte Dampf wird in der Hochdruckturbine 130 entspannt und üblicherweise über die Leitung 129 im Abhitzekessel zwischenüberhitzt. Mittels der Leitung 134 wird der zwischenüberhitzte Dampf in die Mitteldruckturbine 131 und anschließend über die Leitung 135 in die Niederdruckturbine 132 geleitet und stufenweise entspannt. Die Teilturbinen 130, 131 und 132 sind üblicherweise über eine gemeinsame Welle mit dem Generator 133 verbunden, in dem die Rotationsenergie der Turbinen in elektrischen Energie umgewandelt wird. Über die Leitung 136 wird der entspannte Dampf in den Kondensator 137 geleitet, dort verflüssigt und anschließend über die Leitung 138 zur Speisepumpe 139 geleitet. Aus Gründen der Vereinfachung wird in 1 auf die Darstellung und Beschreibung der Vorwärmerstrecken und eventueller Anzapfungen von Dampf, der beispielsweise zu Heizzwecken benötigt wird, verzichtet.The water / steam cycle is described as follows: As with a conventional power plant, the process water is behind the feed pump 139 preheated, evaporated and overheated. The superheated steam is in the high pressure turbine 130 relaxed and usually reheated via line 129 in the waste heat boiler. By means of the line 134 the reheated steam is fed into the medium pressure turbine 131 and then over the line 135 into the low pressure turbine 132 guided and gradually relaxed. The partial turbines 130 . 131 and 132 are usually on a common shaft with the generator 133 connected by converting the rotational energy of the turbines into electrical energy. About the line 136 the relaxed steam is in the condenser 137 passed, liquefied there and then via the line 138 to the feed pump 139 directed. For reasons of simplification, in 1 the representation and description of the preheater sections and any tapping of steam, which is required for heating purposes, for example, is dispensed with.

Die gewünschte thermodynamische Entkopplung des Turbinenteils von dem Abhitzeteils des GuD-Kraftwerkes geschieht mit Hilfe des Wärmespeichers 118. Der Wärmespeicher 118 ist innerhalb des GuD-Prozesses im Rauchgasverlauf zwischen dem Austritt aus der Gasturbine 110 und dem Eintritt in den Abhitzekessel 127 des GuD-Kraftwerks angeordnet. Hierdurch wird die Entkopplung der Gasturbine von dem Abhitzekessel erreicht. Dies ermöglicht es, die schnell regelbare Gasturbine zur Bereitstellung von Regelenergie zu nutzen, ohne den Abhitzeprozess eines GuD-Kraftwerks zu beeinflussen.The desired thermodynamic decoupling of the turbine part from the waste heat part of the combined cycle power plant takes place with the help of the heat accumulator 118 , The heat storage 118 is within the combined cycle process in the flue gas flow between the exit from the gas turbine 110 and entering the waste heat boiler 127 of the combined cycle power plant. In this way, the gas turbine is decoupled from the waste heat boiler. This makes it possible to use the gas turbine, which can be regulated quickly, to provide control energy without influencing the heat recovery process of a combined cycle power plant.

Da GuD-Kraftwerke, wie sie beispielsweise in 1 dargestellt sind, in der Regel mit Erdgas oder Erdöl betrieben werden, enthalten deren Rauchgase kaum Staub- oder Schmutzpartikel. Daher eignen sich Schüttungen, z. B. aus Kies, gut als Wärmespeichermaterialien, da bei dem hohen Verhältnis von Schüttgutoberfläche zum Schüttgutvolumen das Wärmeübertragungsverhalten günstig ist.Since combined cycle power plants, such as those in 1 are shown, usually operated with natural gas or petroleum, their flue gases contain hardly any dust or dirt particles. Therefore, fillings such. B. made of gravel, good as heat storage materials, since the heat transfer behavior is favorable given the high ratio of bulk material surface to bulk material volume.

In Folgenden wird der Einspeicherprozess beschrieben: Die Wärmespeicherschüttung wird mit heißen Abgasen der Gasturbine erwärmt, die zu diesem Zweck in den Wärmespeicher geleitet werden. Dies erfolgt durch Androsselung des den Abhitzekessel 127 durchströmenden Gasstroms über die Klappe 124 oder über ein Gebläse 140, das bei geöffneter Klappe 119 über die Leitung 120 Rauchgas aus dem Wärmespeicher 118 herauszieht. Die Verwendung des Gebläses 140 hätte den Vorteil, dass der Abhitzekessel 127 nicht unter einem erhöhten Überdruck betrieben werden müsste.The storage process is described below: The heat storage bed is heated with hot exhaust gases from the gas turbine, which are directed into the heat storage for this purpose. This is done by throttling the waste heat boiler 127 flowing gas flow through the flap 124 or via a blower 140 that with the flap open 119 over the line 120 Flue gas from the heat storage 118 pulls out. The use of the blower 140 would have the advantage of the waste heat boiler 127 would not have to be operated under increased pressure.

Die Rauchgase heizen das Wärmespeichermedium nach und nach von unten nach oben auf, wobei sich innerhalb der Speicherschüttung die in 2 dargestellte Temperaturverteilung ausbildet, die für dieses Speicherprinzip typisch ist.The flue gases gradually heat the heat storage medium from bottom to top, with the inside of the storage fill 2 forms shown temperature distribution, which is typical of this storage principle.

Vorteilhaft an der in 1 dargestellten Anordnung von Gebläsen und Klappen ist, dass diese Einrichtungen auf der kalten Seite des Kraftwerksprozesses angeordnet sind, und somit keiner starken thermischen Beanspruchung unterliegen. Von der verfahrenstechnischen Prozessführung her könnte der gleiche Effekt auch mit einer Drosselklappe in der Leitung 114 hinter der Abzweigung der Leitung 116 und einer weiteren Klappe in der Leitung 116 selbst erzielt werden. Diese Klappen sind nicht in 1 dargestellt. Bei dieser Anordnung wären die Klappen Rauchgasen mit Temperaturen von ca. 400°C bis 600°C ausgesetzt, was technisch anspruchsvoll ist und auch höhere Anschaffungs- und Wartungskosten für diese Einrichtungen bedeuten würde. Vorteilhaft an dieser Verfahrensführung ist, dass sich ein Gebläse am Ende der Leitung 120 erübrigt.Advantageous in the 1 The arrangement of fans and flaps shown is that these devices are arranged on the cold side of the power plant process and are therefore not subject to severe thermal stress. In terms of process engineering, the same effect could also be achieved with a throttle valve in the line 114 behind the branch of the line 116 and another flap in the line 116 be achieved yourself. These flaps are not in 1 shown. With this arrangement, the flaps would be exposed to flue gases at temperatures of approx. 400 ° C to 600 ° C, which is technically demanding and would also mean higher acquisition and maintenance costs for these devices. The advantage of this procedure is that there is a fan at the end of the line 120 unnecessary.

Beim Ausspeichern wird die Klappe 119 vollständig geschlossen, die Klappe 117 vollständig geöffnet und die Klappe 124 teilweise geschlossen, so dass nur ein Teilstrom des Rauchgases über die Leitung 125 das Kraftwerk verlässt. Der verbleibende Rauchgasstrom wird dann über die Leitung 123, das Gebläse 122 und die Leitung 121 in den Wärmespeicher 118 geleitet.The flap opens when it is saved 119 completely closed, the flap 117 fully opened and the flap 124 partially closed, so that only a partial flow of the flue gas via the line 125 leaves the power plant. The remaining flue gas stream is then on the line 123 , the blower 122 and the line 121 in the heat accumulator 118 directed.

Dort wird das Rauchgas im Wärmeaustausch mit dem Wärmespeichermedium auf nahezu Abgastemperatur der Gasturbine aufgeheizt. Das heiße Rauchgas wird über die Leitungen 116 und 114 in den Abhitzekessel 127 zurück geführt, wo die in ihm enthaltene Wärme über die Wärmetauscher 128 und 129 abgegeben und zur Dampferzeugung genutzt wird.There, the flue gas is heated up to almost the exhaust gas temperature of the gas turbine in the heat exchange with the heat storage medium. The hot flue gas is passed through the pipes 116 and 114 in the waste heat boiler 127 returned where the heat contained in it via the heat exchanger 128 and 129 dispensed and used to generate steam.

Der Wärmespeicher könnte beim Ausspeichern sowohl mit Rauchgas als auch mit Luft beaufschlagt werden. Der Betrieb mit Rauchgas ist vorzuziehen, da er zu besseren Wirkungsgraden führt und auf der kälteren Austrittsseite des Wärmespeichers Kondensation des feuchten Rauchgases auf der kalten Austrittsseite des Wärmespeichers vermieden wird.The heat storage device could be exposed to both flue gas and air when it was withdrawn. Operation with flue gas is preferable because it leads to better efficiency and condensation of the moist flue gas on the cal th outlet side of the heat accumulator is avoided.

Der Wärmespeicher 118 kann in Kombination mit dem GuD-Kraftwerk 110 auf zwei verschiedene Weisen betrieben werden:
Einerseits kann bei konstanter Leistung der Gasturbine 110 der Abgasstrom wahlweise in den Wärmespeicher 118 oder in den Abhitzekessel 127 geleitet werden. Dadurch wird die thermische und in Folge dessen auch die elektrische Leistung aus dem Abhitzeprozess verändert; d. h., die Leistungsregelung erfolgt dementsprechend über die Dampfturbinen der GuD-Anlage. Diese Fahrweise eignet sich vor allem für GuD-Kraftwerke, die – wie in 1 dargestellt – im Kondensationsbetrieb gefahren werden. Zwar ist die betrieblich mögliche Laständerungsgeschwindigkeit im alleinigen Gasturbinenturbinenprozess höher als die im Abhitzeprozess, allerdings ist der durch Laständerungen bedingte Verschleiß von Anlagenteilen im Abhitzekessel kostenmäßig deutlich niedriger verglichen mit dem Verschleiß von Bauteilen einer Gasturbine. Daher eignet sich diese Betriebsweise für Anwendungen, für die keine extrem hohen Laständerungsgeschwindigkeiten notwendig sind, z. B. für das Load Levelling. Unter dem Begriff Load Levelling wird verstanden, dass tageszeitliche Strompreisschwankungen dadurch ausgeglichen werden, dass in Zeiten geringer Stromnachfrage bzw. niedriger Strompreise die Leistung eines Kraftwerkes reduziert wird, um anschließend in Tageszeiten mit hoher Stromnachfrage und entsprechend hohen Strompreisen das Kraftwerk mit maximal möglicher Leistung zu betreiben.The heat storage 118 can be used in combination with the combined cycle power plant 110 operate in two different ways:
On the one hand, the gas turbine can operate at constant power 110 the exhaust gas flow optionally in the heat accumulator 118 or in the waste heat boiler 127 be directed. This changes the thermal and consequently also the electrical power from the waste heat process; This means that the power is regulated accordingly via the steam turbines of the combined cycle plant. This mode of operation is particularly suitable for combined cycle power plants that - as in 1 shown - are operated in condensation mode. Although the operationally possible rate of load change in the sole gas turbine process is higher than that in the waste heat process, the wear of system parts in the waste heat boiler due to load changes is significantly lower in cost compared to the wear of components of a gas turbine. Therefore, this mode of operation is suitable for applications for which no extremely high load change speeds are necessary, e.g. B. for load leveling. The term load leveling means that fluctuations in electricity prices during the day are compensated for by reducing the output of a power plant in times of low electricity demand or low electricity prices in order to subsequently operate the power plant with the maximum possible output in times of day with high electricity demand and correspondingly high electricity prices ,

Andererseits kann bei konstanter Leistung des Abhitzeprozesses eine Leistungsregelung über die Gasturbine erfolgen. Bei einer Leistungserhöhung durch die Gasturbine wird der überschüssige Abgasstrom aus der Gasturbine in den Wärmespeicher 118 geleitet. Bei einer reduzierten Leistung der Gasturbine wird der dem Abhitzeprozess fehlende Abgasstrom durch Rauchgas aus dem Wärmespeicher 118 ersetzt. Somit bleibt der Abhitzeprozess – im Rahmen der Reichweite des Wärmespeichers 118 – von den Laständerungen der Gasturbine 110 unbeeinflusst. Diese Betriebsweise eignet sich sowohl für das so genannte Load Leveling als auch insbesondere zur Bereitstellung von Regelenergie, da in diesem Fall hohe Laständerungsgeschwindigkeiten erforderlich sind. Die hohen Erlöse aus dem Verkauf von Regelenergie rechtfertigen in der Regel die durch die schnellen Lastwechsel verursachte Lebensdauerverkürzung für die Gasturbine bei weitem.On the other hand, with constant output of the waste heat process, output control can take place via the gas turbine. If the power is increased by the gas turbine, the excess exhaust gas flow from the gas turbine is transferred to the heat accumulator 118 directed. With a reduced power of the gas turbine, the exhaust gas flow missing from the heat recovery process is removed by flue gas from the heat accumulator 118 replaced. The heat recovery process thus remains within the range of the heat accumulator 118 - from the load changes of the gas turbine 110 unaffected. This mode of operation is suitable both for so-called load leveling and in particular for providing control energy, since high load change speeds are required in this case. The high proceeds from the sale of balancing energy usually justify the shortening of the service life for the gas turbine caused by the rapid load changes.

Für wärmegeführte GuD-Kraftwerke, bei denen die Leistung des GuD-Prozesses von der Wärmeabnahme eines Verbrauchers bestimmt wird (Abhitzeprozess ohne Kondensationsbetrieb), ist letztere Betriebsweise des Wärmespeichers besonders geeignet, da dadurch – im Rahmen der Reichweite des Wärmespeichers – eine Entkopplung des Abhitzeprozesses vom Gasturbinenprozess möglich wird und demzufolge der Strom aus der Gasturbine zur Deckung von Regelenergieanforderungen vermarktet werden kann. Mischformen aus beiden Betriebsarten sind hierbei ebenfalls möglich.For heat-operated combined cycle power plants, where the performance of the combined cycle process from the decrease in heat a consumer is determined (heat recovery process without condensation operation), is the latter mode of operation of the heat accumulator particularly suitable, because - in Frame of the range of the heat storage - a decoupling the heat recovery process from the gas turbine process is possible and consequently the Electricity from the gas turbine to cover control energy requirements can be marketed. Mixed forms of both operating modes are also possible here.

In 1 ist der Wärmespeicher 118 mit seinen Zu- und Abführungen schematisch dargestellt. In den 2 bis 4 werden mögliche technische Ausführungen der Wärmespeicher aufgezeigt. Dabei muss zwischen Wärmespeichern mit ruhendem Wärmespeichermedium und Wärmespeichern mit bewegten Wärmespeichermedium unterschieden werden. Bei den Wärmespeichern mit bewegten Medien, z. B. sogenannten „pebble heater" (vgl. Vorlesung SS 2002 „Wärmeübertrager und Dampferzeuger", Prof. Dr. Renz, Lehrstuhl für Wärmeübertragung und Klimatechnik , RWTH Aachen) sind die Temperaturen, die sich im Wärmespeichermedium einstellen, einfach darzustellen. Für die technischen Ausführungen eines Wärmespeichers mit ruhendem Wärmespeichermedium sind die Temperaturverläufe komplexer. Diese werden in 2 dargestellt.In 1 is the heat accumulator 118 with its inlets and outlets shown schematically. In the 2 to 4 possible technical versions of the heat storage are shown. A distinction must be made between heat storage with a stationary heat storage medium and heat storage with a moving heat storage medium. When storing heat with moving media, e.g. B. so-called "pebble heater" (see lecture SS 2002 "Heat Exchanger and Steam Generator", Prof. Dr. Renz, Chair for Heat Transfer and Air Conditioning, RWTH Aachen University), the temperatures that occur in the heat storage medium are easy to represent. The temperature profiles are more complex for the technical designs of a heat accumulator with a static heat storage medium. These are in 2 shown.

Der Wärmespeicher mit ruhenden Wärmespeichermedium selbst wird zweckmäßigerweise als sogenannter Schicht- oder Zellenspeicher ausgeführt. Im oberen Bereich der 2 sind die einzelnen „Wärmespeicherzellen" 400 einzeln oder als übereinander angeordnete Speicherzellen in „Wärmespeicherschichten" dargestellt. Die Zellen sind entweder einzelne Partikel des Speichermediums oder lose oder zusammenhängende Anhäufungen von Partikeln, die untereinander und mit der Umgebung im Wärmeaustausch stehen. Zur Minimierung von Strömungsverlusten sind auch Einbauten mit definierten Geometrien denkbar, wie sie in den so genannten Winderhitzern in Stahlwerken Verwendung finden. In 2 sind die Einzelschichten in Strömungsrichtung des Prozessmedium aufgereiht dargestellt. Je nach Betriebsart des Wärmespeichers „Einspeichern" oder „ Ausspeichern" werden der Wärmespeicher bzw. die Wärmespeicherzellen oder – schichten in der einen oder der umgekehrten Richtung vom Prozessmedium durchströmt. In 2 erfolgt während der Einspeicherphase die Durchströmung mit dem wärmeabgebenden Medium von links nach rechts und während der Ausspeicherphase analog die Durchströmung mit dem wärmeaufnehmenden Medium von rechts nach links.The heat accumulator with static heat storage medium itself is expediently designed as a so-called layer or cell storage. At the top of the 2 are the individual "heat storage cells" 400 shown individually or as stacked storage cells in "heat storage layers". The cells are either individual particles of the storage medium or loose or coherent accumulations of particles that are in heat exchange with each other and with the environment. To minimize flow losses, internals with defined geometries are also conceivable, as they are used in the so - called hot water heaters in steel plants 2 the individual layers are shown lined up in the flow direction of the process medium. Depending on the operating mode of the heat accumulator "storing" or "withdrawing", the heat accumulator or the heat accumulator cells or layers are flowed through in one or the opposite direction by the process medium. In 2 during the injection phase, the throughflow with the heat-emitting medium takes place from left to right and during the withdrawal phase, the throughflow with the heat-absorbing medium from right to left.

Dieser Speichertyp ist dadurch gekennzeichnet, dass mit geeigneten Maßnahmen zur besseren Wärmeübertragung die Wärmeleitung innerhalb einer Zelle oder einer Schicht begünstigt ist, jedoch in Strömungsrichtung des wärmeabgebenden bzw. wärmeaufnehmenden Mediums, beispielsweise mittels isolierender Zwischenlagen, derart behindert wird, dass sich eine ausgeprägte Temperaturverteilung in Richtung der Durchströmung des Wärmespeichers ausbilden kann. Die Temperaturverteilung ist qualitativ im unteren Bereich der 2 dargestellt. Die X-Achse 401 entspricht der Lauflänge des Wärmespeichers in Strömungsrichtung; in Y-Richtung (Y-Achse 402) sind die zugehörigen Temperaturen der jeweils in X-Richtung aufgereihten Wärmespeicherzellen oder -schichten zu verschiedenen Zeitpunkten 406 bis 411 des Ein- und Ausspeicherns aufgeführt.This type of storage is characterized by the fact that with suitable measures for better heat transfer, the heat conduction within a cell or a layer is favored, but in the flow direction of the heat-emitting or heat-absorbing medium, for example by means of insulating intermediate layers, is hindered in such a way that a pronounced temperature distribution in the direction can flow through the heat accumulator. The temperature distribution is qualitative in the lower range 2 shown. The X axis 401 corresponds to the length of the heat accumulator in the direction of flow; in the Y direction (Y-axis 402 ) are the associated temperatures of the heat storage cells or layers lined up in the X direction at different times 406 to 411 of saving and releasing.

Zunächst wird die Wirkungsweise des Wärmespeichers mit ruhenden Wärmespeichermedium prinzipiell beschrieben. Mit Wechsel zum Ein- bzw. Ausspeichern wird die Strömungsrichtung des Prozessmediums umgekehrt, so dass im Wärmespeicher grundsätzlich zwischen einem „heißen Ende" und einem „kalten Ende" unterschieden werden kann. In dem in 2 dargestellten Fall wird der Wärmespeicher beim Einspeichern vom Prozessmedium von links nach rechts durchströmt, so dass links die heiße Seite 412 ist, da den Wärmespeicherzellen am linken Ende des Wärmespeichers nahezu die Temperatur des heißen Prozessmediums aufgeprägt ist. Zum Ausspeichern wird die Strömungsrichtung des Prozessmedium umgedreht und der Speicher von rechts nach links durchströmt. Daher nehmen die an rechten Ende des Wärmespeichers angeordneten Schichten oder Zellen in etwa die Temperatur des kalten Prozessmediums an. Demzufolge kennzeichnen die Wärmespeicherzellen auf der rechten Seite das kalte Ende 413 des Wärmespeichers.First of all, the principle of operation of the heat accumulator with static heat storage medium is described. When changing to storing or withdrawing, the flow direction of the process medium is reversed, so that a distinction can basically be made between a "hot end" and a "cold end" in the heat store. In the in 2 represented case, the heat accumulator is flowed through from the left to the right when storing the process medium, so that the hot side on the left 412 is because the heat storage cells at the left end of the heat storage device are almost imprinted with the temperature of the hot process medium. To withdraw the fluid, the flow direction of the process medium is reversed and the fluid flows through from right to left. Therefore, the layers or cells arranged at the right end of the heat store take on approximately the temperature of the cold process medium. As a result, the heat storage cells on the right-hand side mark the cold end 413 of the heat accumulator.

Aufgrund der eingangs erwähnten Einschränkung der Wärmeleitung in Strömungsrichtung des Prozessmediums und Begünstigung der Wärmeleitung quer zu Strömungsrichtung stellt sich ein ausgeprägtes Temperaturprofil in Strömungsrichtung des Prozessmediums ein. Je nach Ladezustand des Speichers wandert das Temperaturprofil beim Ein- bzw. Ausspeichern zwischen den Zellen an den jeweiligen Enden des Wärmespeichers hin und her, und zwar beim Einspeichern nach rechts und beim Ausspeichern nach links.Due to the limitation of heat conduction in the direction of flow of the Process medium and favoritism heat conduction transverse to the direction of flow arises a pronounced Temperature profile in the flow direction of the Process medium. Depending on the state of charge of the memory, this moves Temperature profile when storing or retrieving between cells at the respective ends of the heat accumulator back and forth, namely when saving to the right and when withdrawing to the left.

Der Wärmespeicher wird derart betrieben, dass sich in den Zellen oder Schichten, die den seitlichen Speicherenden nahe liegen, näherungsweise die Temperatur des jeweils einströmenden Mediums einstellt – je nach Zustand „Einspeichern oder Ausspeichern". Der Ausspeicherprozess wird also beendet, sobald die Temperaturen am heißen Ende 412 des Wärmespeichers spürbar sinkt. Umgekehrt wird der Einspeicherprozess beendet, sobald die Temperatur am kalten Ende 413 des Wärmespeichers spürbar ansteigt. Voraussetzung hierfür ist, dass zwischen Wärmspeichermedium und Prozessmedium durch hinreichend große Wärmetauscherflächen und über Wärmeleitung innerhalb der Zellen oder Schichten ausreichend Wärme von dem Prozessmedium abgegeben bzw. aufgenommen werden kann.The heat accumulator is operated in such a way that the temperature of the inflowing medium is approximately set in the cells or layers that are close to the lateral storage ends - depending on the state “storage or withdrawal”. The withdrawal process is therefore ended as soon as the temperatures are hot The End 412 of the heat storage drops noticeably. Conversely, the storage process is ended as soon as the temperature at the cold end 413 of the heat storage increases noticeably. The prerequisite for this is that sufficient heat can be released or absorbed by the process medium between the heat storage medium and the process medium by means of sufficiently large heat exchanger surfaces and via heat conduction within the cells or layers.

Dadurch, dass an der heißen Seite 412 des Wärmespeichers das beim Einspeichern in den Wärmespeicher eintretende Prozessmedium (Durchströmung von links nach rechts) nahezu die gleiche Temperatur und den gleichen Druck aufweist, wie das beim Ausspeichern aus dem Wärmespeicher austretende Prozessmedium (Durchströmung von rechts nach links), wird sichergestellt, dass der Kraftwerksprozess in allen dargestellten Speicherphasen unbeeinträchtigt vom Betriebszustand des Wärmespeichers betrieben werden kann.By being on the hot side 412 of the heat accumulator, the process medium entering the heat accumulator (flow from left to right) has almost the same temperature and pressure as the process medium exiting the heat accumulator (flow from right to left), ensures that the power plant process can be operated in all the storage phases shown, unaffected by the operating state of the heat store.

Im unteren Bereich der 2 sind die Temperaturverläufe im Wärmespeicher in Abhängigkeit von der Lauflänge in Strömungsrichtung zu unterschiedlichen Zeitpunkten des Ein- und Ausspeicherns dargestellt. Je nach Ladezustand des Wärmespeichers wandert die Temperatur innerhalb der Aufreihung der Wärmespeicherzellen oder -schichten, die sich nicht direkt am kalten oder heißen Ende des Wärmespeichers befinden, zwischen den Temperaturen ϑ_u (Linie 403) und ϑ_o (Linie 405) hin und her. Die Temperatur ϑ_o würde dem typischen Temperaturniveau am Austritt einer Gasturbine entsprechen, das zwischen 400°C und 600°C liegt. Die Temperatur ϑ_u liegt entweder bei dem Betrieb des Wärmespeichers mit Rauchgases auf dem Niveau des aus dem Abhitzekessel 127 austretenden Rachgases (80°C bis 150°C) oder bei dem Betrieb mit Luft auf dem Temperaturniveau der Umgebung. Bei einem Betrieb des Wärmespeichers mit Umgebungsluft ist es weiterhin denkbar, die erforderlichen Luftmengen mittels des aus dem Abhitzekessel 127 austretenden Rauchgases vorzuwärmen. Aus Vereinfachungsgründen ist diese Möglichkeit nicht bildlich dargestellt.In the lower part of the 2 the temperature profiles in the heat accumulator are shown as a function of the length of the flow in the direction of flow at different times of storing and withdrawing. Depending on the state of charge of the heat storage device, the temperature within the array of heat storage cells or layers that are not directly at the cold or hot end of the heat storage device varies between the temperatures ϑ _u (line 403 ) and ϑ _o (line 405 ) back and forth. The temperature ϑ _o would correspond to the typical temperature level at the outlet of a gas turbine, which is between 400 ° C and 600 ° C. The temperature ϑ _u is either at the level of that from the waste heat boiler when the heat store is operating with flue gas 127 escaping revenge gas (80 ° C to 150 ° C) or when operating with air at the temperature level of the environment. When the heat accumulator is operated with ambient air, it is also conceivable to use the quantities of air required from the waste heat boiler 127 preheating escaping flue gas. For the sake of simplicity, this option is not shown graphically.

Der Temperaturverlauf 406 stellt den Wärmespeicher im entladenen Zustand dar. D.h. unmittelbar rechts von den Zellen bzw. Schichten am linken, heißen Ende des Wärmespeichers sinkt die Temperatur auf das Niveau der rechten, kalten Seite ab.The temperature curve 406 represents the heat store in the discharged state. That is, immediately to the right of the cells or layers at the left, hot end of the heat store, the temperature drops to the level of the right, cold side.

Einspeichern: Das Prozessmedium durchströmt die Wärmespeicherzellen 400 von links nach rechts. Dabei werden die Wärmespeicherzellen, die eine niedrigere Temperatur als das Prozessmedium aufweisen, durch das Prozessmedium aufgeheizt. Dabei kühlt sich das Prozessmedium nach und nach auf das Niveau der kalten Seite des Wärmespeichers ab. Es entsteht in der Regel ein S-förmiges Temperaturprofil, wie es in 2, Nummern 406 bis 411 dargestellt ist. Ursächlich hierfür ist, dass in den links befindlichen Zellen des Wärmespeichers die treibende Temperaturdifferenz wischen Prozess- und Wärmespeichermedium gering ist und sich somit das Wärmespeichermedium nur geringfügig aufheizt. Der Temperaturgradient zwischen den Zellen des Wärmespeicher verläuft dementsprechend flach. In den weiter rechts befindlichen Wärmespeicherzellen steigt die o.g. Temperaturdifferenz stark an, so dass die an das Wärmespeichermedium übertragene Wärmemenge sich stark vergrößert und demzufolge der Temperaturgradient zwischen den Wärmespeicherzellen ansteigt. Aufgrund der Abkühlung des Prozessmediums verringert sich anschließend die treibende Temperaturdifferenz zwischen Prozessmedium und Wärmespeichermedium, so dass der Temperaturgradient zwischen den einzelnen Wärmespeicherzellen wieder abnimmt.Storage: The process medium flows through the heat storage cells 400 left to right. The heat storage cells, which have a lower temperature than the process medium, are heated by the process medium. The process medium gradually cools down to the level of the cold side of the heat accumulator. It usually creates an S-shaped temperature profile, as in 2 , Numbers 406 to 411 is shown. The reason for this is that the driving temperature difference between the process and heat storage medium is small in the cells of the heat accumulator on the left and the heat storage medium thus heats up only slightly. The temperature gradient between the cells of the heat storage is accordingly flat. In the heat storage cells located further to the right, the above-mentioned temperature difference rises sharply, so that the amount of heat transferred to the heat storage medium increases greatly and, consequently, the temperature gradient between the heat storage cells increases. Due to the cooling of the process medium, the driving temperature difference between the process medium and the heat storage medium then decreases, so that the temperature gradient between the individual heat storage units cell decreases again.

Während der Einspeicherphase verschiebt sich das S-förmige Temperaturprofil zu den benachbarten Zellen bzw. Schichten von links nach rechts. In 2 sind die Temperaturverläufe durch die Kurven 407 bis 411 dargestellt. Dabei tritt in der zeitlichen Abfolge zuerst der Kurvenverlauf 407, dann 408 usw. auf. Der Einspeichervorgang wird beendet, sobald die Temperatur der Wärmespeicherzelle am rechten, kalten Ende merklich ansteigt. Dies entspricht in etwa dem Temperaturverlauf 411.During the storage phase, the S-shaped temperature profile shifts to the neighboring cells or layers from left to right. In 2 are the temperature profiles through the curves 407 to 411 shown. The course of the curve occurs first in the chronological order 407 , then 408 etc. on. The storage process is ended as soon as the temperature of the heat storage cell at the right, cold end rises noticeably. This corresponds approximately to the temperature curve 411 ,

Ausspeichern: Beim Ausspeichern treten aufgrund des oben beschriebenen Verhaltens der treibenden Temperaturdifferenz zwischen Prozess- und Wärmespeichermedium identische Temperaturgradienten bzw. S-förmige Temperaturprofile innerhalb der aufgereihten Wärmespeicherzellen bzw. – schichten wie beim Einspeichervorgang auf, allerdings bei umgekehrter Richtung des Wärmetransportes. Zum Beginn der Ausspeicherphase ist das Temperaturprofil nahezu identisch mit dem Temperaturprofil zum Ende der Einspeicherphase, d.h. das Temperaturprofil entspricht der Kurve 411 in 2. Beim Ausspeichern wandert das Temperaturprofil innerhalb des Wärmespeichers von rechts nach links. Im zeitlichen Ablauf tritt zuerst das Temperaturprofil 410, dann 409 usw. auf. Der Ausspeichervorgang wird beendet, sobald die Temperatur am linken, heißen Ende des Wärmespeichers merklich absinkt. Zu diesem Zeitpunkt hat sich in etwa der Temperaturverlauf 406 eingestellt, der an dieser Stelle auch zu Beginn des Einspeichervorganges vorherrschte.Withdrawal: Due to the behavior of the driving temperature difference between the process and heat storage medium described above, identical temperature gradients or S-shaped temperature profiles occur within the lined up heat storage cells or layers as in the injection process, but with the opposite direction of the heat transport. At the beginning of the withdrawal phase, the temperature profile is almost identical to the temperature profile at the end of the withdrawal phase, ie the temperature profile corresponds to the curve 411 in 2 , When it is withdrawn, the temperature profile within the heat accumulator moves from right to left. The temperature profile first occurs over time 410 , then 409 etc. on. The withdrawal process is ended as soon as the temperature at the left, hot end of the heat accumulator drops noticeably. At this point the temperature curve has roughly changed 406 set, which also prevailed at this point at the start of the saving process.

Es ist möglich den Wärmespeicher nur teilweise aufzuladen oder nur teilweise zu entladen. Der Einspeichervorgang kann beispielsweise abgebrochen werden, wenn sich gerade das Temperaturprofil 408 eingestellt hat. Im stromwirtschaftlich optimiertem Betrieb hängt es im Wesentlichen von den in der jeweiligen Situation vorliegenden Strompreisen bzw. Strompreisprognosen ab, ob der Wärmespeicher nur teilweise oder vollständig genutzt wird.It is possible to charge the heat storage only partially or to discharge it only partially. The storage process can be interrupted, for example, if the temperature profile is changing 408 has stopped. In electricity-optimized operation, it essentially depends on the electricity prices or electricity price forecasts available in the respective situation whether the heat storage device is only partially or fully used.

In 3 ist eine technische Ausführung als Schichtspeicher detailliert dargestellt. Die Nummern für die Kanäle 116, 119 und 121 sind in 1, 3 bzw. auch in 4 identisch.In 3 a technical version as a stratified storage tank is shown in detail. The numbers for the channels 116 . 119 and 121 are in 1 . 3 or also in 4 identical.

Der Wärmespeicher gemäß 3 besteht aus einer Isolierung 352, dem Wärmespeichermedium 353, das in der Regel als Schüttung ausgeführt ist, den Rauchgasverteilungsräumen 350 und 354 sowie den Elementen zur Vergleichmäßigung der Strömung 351. Der Wärmespeicher ist einsträngig aufgebaut.The heat storage according to 3 consists of insulation 352 , the heat storage medium 353 , which is usually designed as a bulk, the flue gas distribution rooms 350 and 354 and the elements for equalizing the flow 351 , The heat accumulator is single-stranded.

Beim Einspeichern strömt das Rauchgas durch Kanal 116 in den Rauchgasverteilungsraum 350 in das Wärmespeichermedium. Dort gibt das Rauchgas gemäß der Beschreibung zu 2 seine Wärme an das Wärmespeichermedium ab. Idealerweise sollte dabei das Strömungsprofil kolbenförmig ausgestaltet sein, um bei der Durchströmung unerwünschte Kanalbildungen möglichst zu vermeiden. Das heiße Ende des Wärmespeichers befindet sich in 3 an der linken Seite des Wärmespeichers, das kalte Ende an der rechten Seite. Das Rauchgas verlässt, nachdem es den größten Teil der in ihm enthaltenen Wärme abgegeben hat, über Kanal 119 den Wärmespeicher.The flue gas flows through the channel when it is stored 116 in the flue gas distribution room 350 into the heat storage medium. There the flue gas is added as described 2 transfers its heat to the heat storage medium. Ideally, the flow profile should be piston-shaped in order to avoid undesirable channel formation when flowing through. The hot end of the heat storage is in 3 on the left side of the heat accumulator, the cold end on the right side. After giving off most of the heat it contains, the flue gas leaves via the duct 119 the heat accumulator.

Beim Ausspeichern wird Rauchgas, in der Regel aus dem Abhitzekessel 127 der 1, über Zwischenstationen zu Kanal 121 in 3 transportiert. Dort tritt es in den Rauchgasverteilungsraum 351 in die Wärmespeicherschüttung 353 ein. Das Rauchgas wird durch die Schüttung nahezu auf die Temperatur des Wärmespeichermediums der heißen linken Seite des Wärmespeichers aufgeheizt und wird über Kanal 116 dem GuD-Kraftwerksprozess zur Verfügung gestellt.When it is withdrawn, flue gas is generated, usually from the waste heat boiler 127 the 1 , via intermediate stations to the canal 121 in 3 transported. There it enters the flue gas distribution room 351 into the heat storage fill 353 on. The flue gas is almost heated up by the bed to the temperature of the heat storage medium on the hot left side of the heat storage and is channeled 116 made available to the combined cycle power plant process.

Bei der Darstellung des Zellen- bzw. Schichtspeicherprinzips wurde beschrieben, dass ein Zellen- oder Schichtspeicher besonders gut funktioniert, wenn die Wärme quer zur Strömungsrichtung des Rauchgases gut abgeleitet wird und der Wärmetransport in Strömungsrichtung behindert wird. Diesem Umstand wird in der technischen Ausführung des Wärmespeichers in 4 Rechnung getragen. Der Wärmespeicher gemäß 4 ist vom Betrieb und Aufbau ähnlich dem aus 3. Es werden im Wärmespeicher gemäß 4 die Wärmeleitung in Strömungsrichtung durch geeignete Maßnahmen behindert wird und gleichzeitig über Einbauten die Rauchgasströmung vergleichmäßigt.In the representation of the cell or stratified storage principle, it was described that a cell or stratified storage works particularly well if the heat is dissipated well transversely to the direction of flow of the flue gas and the heat transport in the direction of flow is impeded. This fact is reflected in the technical design of the heat accumulator 4 Taken into account. The heat storage according to 4 is similar in operation and structure 3 , It will be in the heat storage according to 4 the heat conduction in the direction of flow is hindered by suitable measures and at the same time the flue gas flow is evened out via internals.

In 4 ist das Wärmespeichermedium in zahlreiche Zellen 358, 361 und 363 aufgeteilt. Zwischen den einzelnen Zellen befindet sich materialfreie Zwischenräume 360 bzw. 362, in denen die Wärmeleitung zwischen den einzelnen Zellen weitgehend unterbrochen wird. Zur Vergleichmäßigung der Durchströmung des Wärmespeichers sind Einbauten 357 jeweils am Beginn und Ende einer Wärmespeicherzelle angebracht. Diese Einbauten können beispielweise aus porösen Keramiken oder Lochblechen bestehen.In 4 is the heat storage medium in numerous cells 358 . 361 and 363 divided up. There are material-free gaps between the individual cells 360 respectively. 362 , in which the heat conduction between the individual cells is largely interrupted. Built-in components are used to even out the flow through the heat accumulator 357 attached to the beginning and end of a heat storage cell. These internals can consist, for example, of porous ceramics or perforated sheets.

Claims

CCGT power plant with a gas turbine ( 110 ) and a water / steam circuit for the steam turbine process, the component of which is a steam generator ( 127 ) and a turbine set, characterized in that parallel to the steam generator ( 127 ) a heat accumulator ( 118 ) which is connected to the line ( 114 ) between the outlet of the gas turbine ( 110 ) and the entry of the waste heat boiler ( 127 ) connected.

Power plant according to claim 1, characterized in that the connections for the process medium on the heat exchanger ( 118 ) are designed and arranged so that the flow direction of the process medium in the storage phase of the flow direction of the process medium in the Ausspei cherphase is directed in the opposite direction.

Power plant according to claim 1 or 2, characterized in that the heat accumulator ( 118 ) is designed as a layer or cell memory.

Power plant according to claim 1, 2 or 3, characterized in that it is with a flap blower system equipped with the help of the operating phases - normal operation, withdrawal, Saving - controlled become.

Power plant according to claim 4, characterized in that the flap-blower system on the cold side of the storage ( 118 ) is arranged.

Power plant according to one of claims 1 to 5, characterized in that the low-pressure turbine ( 132 ) directly with the feed pump ( 139 ) connected is.

Power plant according to one of claims 1 to 5, characterized in that between the turbine set and the feed pump ( 139 ) a capacitor ( 137 ) is located.

Method for operating a power plant with the features of one of the claims 1 to 7 , preferably claim 6, characterized in that the steam turbine process is operated with a substantially constant power and that the power control via the gas turbine ( 110 ) he follows.

Method for operating a power plant with the features according to claims 1 to 7, preferably claim 7, characterized in that the gas turbine ( 110 ) is operated with essentially constant power and that the power control takes place via the steam turbine process.

A method according to claim 8 or 9, characterized in that the heat exchanger ( 118 ) air or flue gas, preferably flue gas, is applied during withdrawal.