EP2414731A1 - Verfahren und anordnung zur verbesserung des dynamischen verhaltens eines kohlegefeuerten kraftwerkes bei primären und/oder sekundären anforderungen des elektrizitätsnetz-betreibers an die stromabgabe in das netz - Google Patents

Verfahren und anordnung zur verbesserung des dynamischen verhaltens eines kohlegefeuerten kraftwerkes bei primären und/oder sekundären anforderungen des elektrizitätsnetz-betreibers an die stromabgabe in das netz

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EP2414731A1
EP2414731A1 EP10718437A EP10718437A EP2414731A1 EP 2414731 A1 EP2414731 A1 EP 2414731A1 EP 10718437 A EP10718437 A EP 10718437A EP 10718437 A EP10718437 A EP 10718437A EP 2414731 A1 EP2414731 A1 EP 2414731A1
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EP
European Patent Office
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coal
primary
power
grid
silo
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EP10718437A
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Hellmuth Brueggemann
Olivier Drenik
Michael Heim
Haider Mirza
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General Electric Technology GmbH
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    • F23K2203/10—Supply line fittings
    • F23K2203/105—Flow splitting devices to feed a plurality of burners

Definitions

  • the invention relates to a method and arrangement for improving the dynamic behavior of a coal-fired power plant at primary and / or secondary requirements of the electricity grid operator to the power delivery to the grid.
  • Deviations from the specified mains frequency value occur especially when the power demand on the power plants connected to the electricity grid suddenly changes, for example because a power plant is disconnected from the grid due to an accident or a large consumer is switched on or because the network configuration or network distribution changes.
  • the primary control is still supported by the secondary control or secondary control power, which compensates for quasi-stationary deviations of both the frequency and the transfer capacity after the sudden adjustment of the power consumed or generated by the primary control.
  • coal-fired power plants are usually formed with coal dust firing in which the coal ground in the coal grinding plant are fed directly via pulverized coal pipes of the combustion chamber of the power plant (so-called "direct” coal dust firing).
  • direct coal dust firing The treatment of the fuel is one of the main factors for a good combustion, a good efficiency, low emissions and little unburned in the ash to use this by-product.
  • the coal grinding plant or coal mill must be in a stationary heat and mass flow equilibrium, which means that load changes to the pulverized coal firing and thus the power plant itself can be carried out only slowly and thus a delay occurs when made or required load changes ,
  • the delay time of the coal mill with changing fuel quantity or -aufgäbe is an integral part of the total system delay time.
  • the delay time of the coal mill can be long according to the raw coal preparation process (depending on fineness, moisture, hardness of the raw coal and the mill load) and therefore has an adverse effect on the delay time of the entire system.
  • the object of the invention is therefore to provide a method for improving the dynamic behavior of a coal-fired power plant at primary and / or secondary requirements of the electricity network operator to the power delivery to the network, in which the delay time of coal dust firing of the power plant is reduced so that the power plant complies with the specifications or conditions of respective national electricity grid operators. It is a further object of the invention to provide an arrangement for improving the dynamic behavior of a coal-fired power plant at primary and / or secondary requirements of the electricity grid operator to the power delivery to the grid.
  • the solution according to the invention provides a method and an arrangement for improving the dynamic behavior of a coal-fired power plant with primary and / or secondary requirements of the electricity grid operator for the supply of electricity to the grid, which has the following advantages:
  • An advantageous embodiment of the invention provides that the storage volume V Sp having silo in normal operation of the indirect combustion system volume side in about half filled with coal dust for provision and use in increasing the primary and / or secondary requirements of the electricity network operator to the power delivery to the grid and the remaining storage volume is used to receive and store the excess coal dust produced while reducing the primary and / or secondary requirements of the electricity grid operator to the power delivery to the grid.
  • the increase or decrease of indirectly supplied amount of pulverized coal by a controlled increase or decrease in the throughput of the metering organs. This makes it possible to precisely address the needs or the dynamic behavior of the coal-fired power plant.
  • An advantageous embodiment provides to increase or reduce the volume flow of the conveying gas blower in a controlled manner in increasing or decreasing the amount of indirectly supplied pulverized coal dust.
  • the smooth entry of coal dust is maintained in the combustion chamber.
  • the increase or decrease in the throughput of the metering organs and / or the increase or decrease in the volume flow of the delivery gas blower is effected by the affected by the requirements of the electricity grid block power control of the coal-fired power plant.
  • the primary requirement or the primary control is triggered by a remote-controlled signal.
  • the secondary requirement or the secondary control is also triggered by a remote-controlled signal.
  • the secondary requirement or the secondary regulation can also be triggered by written or verbal instruction to the operating personnel of the power plant.
  • FIG. 3 schematically shows an arrangement for improving the dynamic behavior of a coal-fired power plant with primary and / or secondary requirements of the electricity grid operator to the power delivery to the grid, the coal grinding plant including pulverized coal pipes of the firing of the power plant is shown,
  • Fig. 4 shows schematically the relation of a power increase as a function of time and the firing process.
  • the power generated must be constantly in balance with the load power. Changes in the load of the load or faults in power plants affect this balance and cause frequency deviations in the network to which the machines participating in the primary control or the primary demand react.
  • the primary control or equivalent primary demand ensures, due to its control behavior, the restoration of the balance between generated and consumed power within a few seconds, keeping the frequency within the permissible limits.
  • the electricity grid after regulating a sudden change in the power consumed or generated by the primary control or the primary demand, there are quasi-stationary deviations (with respect to the set values) both the frequency ⁇ f and the transfer power ⁇ Pi between the individual control zones.
  • the secondary control or secondary demand comes into operation, the objective of which is to return the frequency to its desired value and the transfer rates to the agreed values and thus to have the entire activated primary control capacity available as a reserve again.
  • FIG. 1 shows the interpretation of the primary and secondary control or primary and secondary response values of the British Electricity Grid Regulations (Grid Code UK), which in the case of a frequency deviation (Frequency Change ) of -0.5 Hz from the target frequency of the electricity grid.
  • the diagram of FIG. 1 shows that a power plant connected to the electricity grid according to the primary control P within a time period T Sp of 10 seconds to respond with a plant response and while the power plant capacity must be increased. The amount of power increase within this period T Sp depends on the load range with which the power plant is currently operating at the time of the frequency drop.
  • the British Electricity Network regulations set at a specified requested Minimum load (minimum generation) of 65% of the rated power RC (Registered Capacity) of the power plant determines that at this part load the power plant output must be increased within 10 seconds by 10% (percentage A P ) of the nominal power or capacity RC of the power plant ( see Figure 2).
  • the abscissa shows the load range (in% of the RC) of the power plant
  • the ordinate shows the primary and secondary control ranges (in% of the RC)
  • the increase is 10% of the nominal capacity RC of the power plant between the partial load range of 65 to 80% of the nominal power plant RC to ensure.
  • the power increase decreases linearly from 10% to 0.
  • the power plant capacity in the partial load range between 95% and 70% of the rated power of the power plant within 10 seconds by 10% of Lower nominal power RC of the power plant. Between the partial load ranges of 70% to 65% of the power plant rated power RC, the power reduction decreases linearly from 10% to approx. 6.5 and between 100% and the partial load range of 95% the power reduction increases linearly from approx. 5% to 10%.
  • Figure 2 further shows the minimum load (minimum generation MG) of the power plant required by the UK electricity grid, which is 65% of the rated power of the power plant.
  • FIG. 3 shows by way of example how these requirements, which are based on the British Electricity Network Regulations, can be met.
  • the furnace 1 of the power plant according to the invention and not shown, for example, four coal grinding 2.1, 2.2, 2.3, 2.4 formed, all of which directly fire the combustion chamber of the power plant not shown directly (direct firing or direct firing system), wherein at least one of the coal -Mahlanlagen 2.1, 2.2, 2.3, 2.4 is designed such that so that the combustion chamber instead indirectly fired directly (indirect firing or indirect firing system) can be, ie that at least one of the coal grinding 2.1, 2.2, 2.3, 2.4 next to direct firing system is additionally formed with an indirect firing system.
  • each coal grinding plant 2.1, 2.2, 2.3, 2.4 each have a burner level are served and emanating from the respective coal grinding plants 2.1, 2.2, 2.3, 2.4 outgoing coal dust pipes 3.1, 3.2, 3.3, 3.4 do not serve each illustrated burner in the respective corners or side walls of the generally rectangular combustion chamber of the coal-fired power plant.
  • the feed devices 9.1, 9.2, 9.3, 9.4 downstream of the feeder elements 10 are supplied with a conveying gas, for example air, via a conveying gas line 11 a winningg ⁇ s blower 12 is introduced.
  • the feeder 15 may be, for example, an injector, a feed shoe, a dust pump or the like.
  • the separated in the separator 4 carrier gas or carrier air is discharged via a carrier gas discharge line 14 and fed to the atmosphere, where it is previously cleaned again in a Staubabscheidesystem.
  • the carrier gas may also be introduced into the combustion chamber or into the combustion chamber downstream flue passages of the coal-fired power plant instead of into the atmosphere and freed of dust in the existing dust collection system (e.g., E-filter, baghouse filter or the like) of the power plant.
  • each of the storage lines 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 each have their own separator 4 and its own downstream silo 5, from which then depart the respective supply lines 9.1, 9.2, 9.3, 9.4.
  • the coal grinding plants 2.1, 2.2, 2.3 of the furnace 1 according to FIG. 3 operate such that the pulverized coal pulverized therein is supplied directly to the combustion chamber for combustion via the respective pulverized coal pipes 3.1, 3.2, 3.3, 3.4.
  • the coal grinding plant 2.4 which is an example (it may be any other grinding system instead of the grinding plant 2.4) in addition to the direct firing system is additionally formed with an indirect firing system, are in the coal dust lines 3.1, 3.2, 3.3, 3.4 respectively arranged pulverized coal Turnouts 6 and 13 are set such that the pulverized coal pulverized in the coal grinding plant 2.4 is not fed directly to the combustion chamber but via the silo 5 to the combustion chamber.
  • the conveying gas line 1 1 arranged in the supply lines 9.1, 9.2, 9.3, 9.4 Zuteilorgane 10 and feeders 15 in operation and delivery gas is provided by the conveying gas line 1 1 and the conveying gas blower 12 the feeders 15.
  • the conveying gas takes in the feeders 15 each assigned by the metering organs 10 coal dust and promotes him into the combustion chamber.
  • the mode of operation of the grinding plant 2.4 is such that, as a rule, at the beginning of the operation, the grinding capacity of the grinding plant 2.4 compared to the grinding capacity of the grinding plants 2.1, 2.2, 2.3 and 2.3 compared to the current demand of the grinding capacity of the grinding plant 2.4 or compared to the instantaneous actual performance of the grinding plant 2.4 is increased to fill with the oversupply of crushed fuel, the storage volume V Sp having silo 5 volume side about half. After the filling of the silo 5, the grinding capacity of the grinding plant 2.4 is equalized with those of the grinding plant 2.1, 2.2, 2.3 or the current demand of the grinding capacity of the grinding plant 2.4.
  • the discharge or delivery rate of the metering elements 10 corresponds to the volume grinding performance of the grinding plant 2.4, ie after the filling process, the amount of pulverized coal from the silo 5 is discharged as produced by the grinding plant 2.4 and entered into the silo 5 , with smallest losses in the separator 4 are taken into account.
  • the block power control of the coal-fired power plant influenced, which significantly increases the amount of coal discharged through the metering elements 10 from the silo 5 and the combustion chamber indirectly supplied pulverized coal compared to the instantaneous actual performance or against the by the coal grinding plants 2.1, 2.2, 2.3 respectively supplied coal dust.
  • the instantaneous actual power designates the power or the partial load with which the coal-fired power station is currently operated and from which the fuel quantity supplied to the combustion chamber and thus also the respective throughput of the individual coal grinding plants 2.1, 2.2, 2.3, 2.4 are dependent ,
  • the coal grinding plant 2.4 downstream silo 5 is designed and formed with a corresponding capacity or storage volume V Sp for the coal dust to be stored.
  • V Sp capacity or storage volume
  • the storage volume V Sp of the silo 5 is designed such that during normal operation, ie at steady state, the storage volume V Sp of the silo 5 is filled in about half and thereby has stored enough coal dust, in the event of Frequenz ⁇ bf ⁇ lles or a primary and / or secondary requirement of the electricity network operator to the power delivery to the network, ie a transient state, to bring an increased amount of pulverized coal in the combustion chamber to improve the dynamic behavior of the power plant.
  • the silo 5 must still have enough storage capacity to bring in the case of frequency exceeding or a primary and / or secondary requirement of the electricity network operator to the power delivery to the network, so again a transient state, a reduced amount of coal dust in the combustion chamber can and absorb the stored during the transient condition of the grinding plant 2.4 excess amount of coal dust in the silo 5 and store it.
  • the feeders 15 and the coal dust lines (feed lines 9.1, 9.2, 9.3, 9.4 and coal dust lines 3.1, 3.2, 3.3, 3.4) downstream of the silo or the silo 5 up to the Combustion chamber dimensionally appropriate to be formed in order to pass the required amounts of fuel in the required short time and to be able to supply the combustion chamber.
  • the conveying gas or carrying air required for this purpose is brought in regulated manner by the conveying gas line 11 and by means of the conveying gas blower 12.
  • FIG. 4 schematically shows the dynamic behavior of a direct and an indirect firing or of a direct and an indirect firing system of a coal-fired power plant. While the increase of the steam generator power from L 0 to L 1 in direct firing from t 0 requires the time t 2 , the increase of the same steam generator power in indirect firing from t 0 requires only the time t, and thus comes with an ideal, jump-shaped Increase within a time t 0 (step response) much closer.
  • Increasing the steam generator capacity from L 0 to L 1 represents a percentage A P of the power plant rated power RC, for example an increase of 10% of the power plant rated power RC.
  • the coal grinding 2.4 can be operated as a direct firing system by the coal dust switches 6 and 13 converted and the coal dust through the pulverized coal pipes 3.1, 3.2, 3.3, 3.4 is fed directly to the combustion chamber and the silo 5 and the allocating organs 10 and the feeders 15 thus bypassed (bypass).
  • additional coal grinding plants 2.1, 2.2, 2.3 are additionally designed with an indirect firing system, then one or more coal grinding plants can be converted to the operation as indirect firing system by conversion of the pulverized coal switches 6 and 13 and thus the indirect firing system in maintenance temporarily replace the coal grinding plant 2.4.

Abstract

Verfahren zur Verbesserung des dynamischen Verhaltens eines kohlegefeuerten Kraftwerkes bei primären und/oder sekundären Anforderungen des Elektrizitätsnetz-Betreibers an die Stromabgabe in das Netz, wobei das Kraftwerk eine Nennleistung ( RC) aufweist und mit einer Feuerung betrieben wird, wobei bei einer Erhöhung der primären und/oder sekundären Anforderungen des Elektrizitätsnetzbetreibers an die Stromabgabe in das Netz die zugeführte Kohlenstaubmenge gegenüber der momentanen Ist-Leistung erhöht und in die Brennkammer eingebracht wird und wobei bei einer Reduzierung der primären und/oder sekundären Anforderungen des Elektrizitätsnetzbetreibers an die Stromabgabe in das Netz die zugeführte Kohlenstaubmenge gegenüber der momentanen Ist-Leistung verringert und gespeichert wird sowie Anordnung zur Durchführung des Verfahrens.

Description

Beschreibung
Verfahren und Anordnung zur Verbesserung des dynamischen Verhaltens eines kohlegefeuerten Kraftwerkes bei primären und/oder sekundären Anforderungen des Elektrizitätsnetz-Betreibers an die Stromabgabe in das Netz
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und Anordnung zur Verbesserung des dynamischen Verhaltens eines kohlegefeuerten Kraftwerkes bei primären und/oder sekundären Anforderungen des Elektrizitätsnetz-Betreibers an die Stromabgabe in das Netz.
Die Konstanthaltung der Wechselspannungsfrequenz in Elektrizitätsnetzen stellt eine wichtige Aufgabe dar. Abweichungen von der vorgegebenen Frequenz können zum Versagen an das Netz angeschlossener Verbraucher und daraus resultierenden Folgeschäden führen.
Zu Abweichungen vom vorgegebenen Netzfrequenzwert kommt es vor allem dann, wenn sich die Leistungsanforderung an die mit dem Elektrizitätsnetz verbundenen Kraftwerke plötzlich ändert, weil z.B. ein Kraftwerk wegen einer Havarie vom Netz getrennt oder ein Großverbraucher zugeschaltet wird oder weil die Netzkonfiguration oder Netzaufteilung sich ändert. Um die Netzfrequenz auf dem vorgegebenen Wert konstant oder in einem bestimmten Toleranzbereich zu halten, muss im Rahmen der sogenannten Primärregelung bzw. Primärregelleistung dafür gesorgt werden, dass die Erzeugungsleistung und die Netzlast ausgeglichen bleiben und immer so viel elektrische Leistung erzeugt, wie durch die Netzlast beim Betrieb mit der vorgegebenen Netzfrequenz verbraucht wird. Die Primärregelung wird dabei noch von der Sekundärregelung bzw. Sekundärregelleistung unterstützt, die nach dem Ausregeln einer plötzlichen Änderung der verbrauchten oder der erzeugten Leistung durch die Primärregelung quasistationäre Abweichungen sowohl der Frequenz als auch der Übergabeleistung ausgleicht. Um Abweichungen vom vorgegebenen Netzfrequenzwert in kürzester Zeit entgegenwirken zu können, geben manche nationalen Netzbetreiber in ihren Standards vor, unter welchen Bedingungen bzw. Vorgaben dies zu bewerkstelligen ist. So schreibt beispielsweise der britische Netzbetreiber National Grid Electricity Transmission plc durch sein Dokument „The Grid Code", Issue 3 vor, dass im Falle einer Frequenzabweichung ein an das Elektrizitätsnetz verbundenes Kraftwerk beispielsweise bei einer Betriebsweise von 65% seiner Nennleistung die Kraftwerksleistung im Rahmen der Primärregelung bzw. der primären Anforderungen innerhalb von 10 Sekunden um 10 Prozent seiner Nennleistung angehoben wird und somit der Frequenzabweichung entgegengewirkt wird. Diese zeitlich sehr schnelle und vom Leistungsumfang sehr große Änderung stellt große Anforderungen an das Kraftwerk, insbesondere an ein kohlegefeuertes Kraftwerk.
Große kohlegefeuerte Kraftwerke sind in der Regel mit Kohlestaubfeuerungen ausgebildet, bei denen die in der Kohle-Mahlanlage gemahlene Kohle direkt über Kohlenstaubleitungen der Brennkammer des Kraftwerkes zugeführt werden (sogenannte "direkte" Kohlestaubfeuerungen). Die Aufbereitung des Brennstoffes ist eine der Hauptfaktoren für eine gute Verbrennung, einen guten Wirkungsgrad, geringe Emissionen und wenig Unverbranntes in der Asche, um dieses Nebenprodukt nutzen zu können. Zur Kohleaufbereitung muss sich die Kohle-Mahlanlage bzw. Kohlemühle in einem stationären Wärme- und Massenstromgleichgewicht befinden, was dazu führt, dass Laständerungen an der Kohlenstaubfeuerung und somit am Kraftwerk selbst nur langsam durchgeführt werden können und damit eine Verzugszeit bei vorgenommenen bzw. erforderlichen Laständerungen auftritt.
Die Verzugszeit der Kohlemühle bei sich ändernder Brennstoffmenge bzw. -aufgäbe ist ein wesentlicher Bestandteil der Anlagen-Gesamtverzugszeit. Die Verzugszeit der Kohlemühle kann entsprechend dem Rohkohleaufbereitungsprozess lang sein (abhängig von Feinheit, Feuchte, Härte der Rohkohle sowie der Mühlenbelastung) und wirkt sich daher nachteilig auf die Verzugszeit der Gesamtanlage aus. Aufgabe der Erfindung ist es nun, ein Verfahren zur Verbesserung des dynamischen Verhaltens eines kohlegefeuerten Kraftwerkes bei primären und/oder sekundären Anforderungen des Elektrizitätsnetz-Betreibers an die Stromabgabe in das Netz zu schaffen, bei dem die Verzugszeit der Kohlestaubfeuerung des Kraftwerkes so reduziert wird, dass das Kraftwerk die Vorgaben bzw. Bedingungen jeweiliger nationaler Betreiber von Elektrizitätsnetzen einhält. Es ist des weiteren eine Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung zur Verbesserung des dynamischen Verhaltens eines kohlegefeuerten Kraftwerkes bei primären und/oder sekundären Anforderungen des Elektrizitätsnetz-Betreibers an die Stromabgabe in das Netz zu schaffen.
Die vorstehend genannte Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens durch die Gesamtheit der Merkmale des Patentanspruches 1 und hinsichtlich der Anordnung durch die Gesamtheit der Merkmale des Patentanspruches 9 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Durch die erfindungsgemäße Lösung wird ein Verfahren und eine Anordnung zur Verbesserung des dynamischen Verhaltens eines kohlegefeuerten Kraftwerkes bei primären und/oder sekundären Anforderungen des Elektrizitätsnetz-Betreibers an die Stromabgabe in das Netz geschaffen, das bzw. die die nachfolgenden Vorteile aufweist:
Schaffung der Möglichkeit für Kraftwerksbetreiber, die erforderlichen Zulassungen zum Bauen und Betreiben von Kraftwerken in Übereinstimmung mit den vorgeschriebenen nationalen Netzfrequenzanforderungen zu erhalten. Durch Verkauf von Primärregelreserve wird es dem Kraftwerksbetreiber ermöglicht, die Anlage ökonomischer zu betreiben bzw. höhere Gewinne zu erzielen .
Dem Hersteller bzw. Anbieter derartiger Kraftwerke wird es ermöglicht, diese Kraftwerke auf weltweiten Märkten, z.B. UK, Irland, Frankreich, China, Indien, Singapur etc. anbieten bzw. verkaufen zu können. Eine vorteilhafte Ausbildung der Erfindung sieht vor, dass das ein Speichervolumen VSp aufweisende Silo im Normalbetrieb des indirekten Feuerungssystems volumenseitig in etwa zur Hälfte mit Kohlenstaub zur Vorhaltung und Verwendung bei Erhöhung der primären und/oder sekundären Anforderungen des Elektrizitätsnetzbetreibers an die Stromabgabe in das Netz gefüllt wird und das verbleibende Speichervolumen zur Aufnahme und Speicherung des überschüssig produzierten Kohlenstaubes bei Reduzierung der primären und/oder sekundären Anforderungen des Elektrizitätsnetzbetreibers an die Stromabgabe in das Netz verwendet wird.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Erhöhung oder Verringerung der indirekt zugeführten Kohlenstaubmenge durch eine geregelte Erhöhung oder Verringerung der Durchsatzleistung der Zuteilorgane. Damit kann exakt auf die Bedürfnisse bzw. auf das dynamische Verhalten des kohlegefeuerten Kraftwerkes eingegangen werden.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, bei Erhöhung oder Verringerung der indirekt zugefϋhrten Kohlenstaubmenge den Volumenstrom des Fördergas-Gebläses in geregelter Weise zu erhöhen oder zu verringern. Damit wird der reibungslose Eintrag des Kohlenstaubes in die Brennkammer aufrecht erhalten.
Vorteilhaft ist es, dass die Erhöhung oder Verringerung der Durchsatzleistung der Zuteilorgane und/oder die Erhöhung oder Verringerung des Volumenstromes des Fördergas-Gebläses durch die von den Anforderungen des Elektrizitätsnetzes beeinflusste Blockleistungsregelung des kohlegefeuerten Kraftwerkes bewirkt wird. Durch diese Maßnahme wird gewährleistet, dass im Falle einer Frequenzänderung bzw. einer Anforderung im Elektrizitätsnetz umgehend eine Beeinflussung der Netzregelung an die Blockleistungsregelung des kohlegefeuerten Kraftwerkes und deren Feuerung geht und damit ohne Zeitverlust eine Gegenmaßnahme eingeleitet wird, um das dynamische Verhalten des Kraftwerkes zu optimieren.
In vorteilhafter Ausbildung der Erfindung wird die primäre Anforderung bzw. die Primärregelung durch ein ferngesteuertes Signal ausgelöst. In weiterer vorteilhafter Ausbildung der Erfindung wird die sekundäre Anforderung bzw. die Sekundärregelung ebenfalls durch ein ferngesteuertes Signal ausgelöst.
Die sekundäre Anforderung bzw. die Sekundärregelung kann des weiteren durch schriftliche oder mündliche Anweisung an das Bedienpersonal des Kraftwerkes ausgelöst werden.
Nachstehend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Zeichnungen und der Beschreibung näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 einen Auszug aus den britischen Elektrizitätsnetz -Vorschriften (Grid Code (UK)), wobei der Auszug das minimale Anforderungsprofil der Frequenzabhängigkeit für eine 0,5 Hz Frequenzänderung von der Soll- Frequenz aufzeigt (Minimum Frequency Response Requirement Profile for a 0,5 Hz frequency change from Target Frequency),
Fig. 2 einen Auszug aus den britischen Elektrizitätsnetz -Vorschriften (Grid Code (UK)), wobei der Auszug die Interpretation der Primär- und Sekundärregelung bzw. Primär- und Sekundäranforderung (Interpretation of Primary and Secondary Response Values) aufzeigt,
Fig. 3 schematisch dargestellt eine Anordnung zur Verbesserung des dynamischen Verhaltens eines kohlegefeuerten Kraftwerkes bei primären und/oder sekundären Anforderungen des Elektrizitätsnetz-Betreibers an die Stromabgabe in das Netz, wobei die Kohlemahlanlage einschließlich Kohlenstaubleitungen der Feuerung des Kraftwerkes dargestellt ist,
Fig. 4 schematisch dargestellt die Relation einer Leistungserhöhung in Abhängigkeit der Zeit und des Feuerungsverfahrens. In einem elektrischen Energieversorgungssystem (Elektrizitätsnetz) muss die erzeugte Leistung ständig im Gleichgewicht mit der Verbraucherleistung sein. Änderungen der Verbraucherlast bzw. Störungen von Kraftwerken beeinträchtigen dieses Gleichgewicht und verursachen Frequenzabweichungen im Netz, auf die die an der Primärregelung bzw. der Primäranforderung beteiligten Maschinen reagieren. Die Primärregelung bzw. die damit gleichgestellte Primäranforderung gewährleistet aufgrund ihres Regelverhaltens die Wiederherstellung des Gleichgewichtes zwischen erzeugter und verbrauchter Leistung innerhalb weniger Sekunden, wobei die Frequenz innerhalb der zulässigen Grenzwerte gehalten wird. Im Elektrizitätsnetz bestehen nach dem Ausregeln einer plötzlichen Änderung der verbrauchten oder erzeugten Leistung durch die Primärregelung bzw. der Primäranforderung quasistationäre Abweichungen (in Bezug auf die Sollwerte) sowohl der Frequenz Δf als auch der Übergabeleistung ΔPi zwischen den einzelnen Regelzonen. In diesem Zusammenhang tritt die Sekundärregelung bzw. Sekundäranforderung in Funktion, deren Zielsetzung es ist, die Frequenz auf ihren Sollwert und die Übergabeleistungen auf die vereinbarten Werte zurückzuführen und damit die gesamte aktivierte Primärregelleistung wieder als Reserve zur Verfügung zu haben.
Figur 1 zeigt die Interpretation der Primär- und Sekundärregelung bzw. Primär- und Sekundärregelleistung bzw. Primär- und Sekundäranforderung (Interpretation of Primary- and Secondary Response Values) der Britischen Elektrizitätsnetz-Vorschriften (Grid Code UK), die bei einer Frequenzabweichung (Frequency Change) von -0,5 Hz von der Soll-Frequenz (Target Frequency) des Elektrizitätsnetzes zu erfolgen hat. Das Diagramm der Fig. 1 zeigt auf, dass ein mit dem Elektrizitätsnetz verbundenes Kraftwerk gemäß der Primärregelung P innerhalb einer Zeitspanne TSp von 10 Sekunden mit einem Anlagen-Ansprechverhalten (Plant response) reagieren und dabei die Kraftwerksleistung angehoben werden muss. Die Höhe der Leistungsanhebung innerhalb dieser Zeitspanne TSp ist abhängig vom Lastbereich, mit dem das Kraftwerk zum Zeitpunkt des Frequenzabfalles gerade betrieben wird. Die Britischen Elektrizitätsnetz-Vorschriften setzen beispielsweise bei einer festgelegten angeforderten Mindestlast (Minimum Generation) von 65% der Nennleistung RC (Registered Capacity) des Kraftwerkes fest, dass bei dieser Teillast die Kraftwerksleistung innerhalb der 10 Sekunden um 10% (Prozentanteil AP) der Nennleistung bzw. -kapazität RC des Kraftwerkes angehoben werden muss (siehe Figur 2). Gemäß der Figur 2 (die Abszisse zeigt den Lastbereich (in % der RC) des Kraftwerkes, die Ordinate zeigt die Primärbzw. Sekundärregelbereiche (in % der RC)) ist die Anhebung um 10% der Nennkapazität RC des Kraftwerkes zwischen dem Teillastbereich von 65 bis 80% der Kraftwerksnennleistung RC zu gewährleisten. Zwischen dem Teillastbereich von 80 bis 100% der Kraftwerksnennleistung RC nimmt die Leistungsanhebung linear von 10% auf 0 ab.
Im Falle einer Frequenzüberschreitung bzw. Reduzierung der primären und/oder sekundären Anforderungen des Elektrizitätsnetzbetreibers an die Stromabgabe in das Netz ist gemäß Figur 2 vorgesehen, die Kraftwerksleistung im Teillastbereich zwischen 95% und 70% der Nennleistung des Kraftwerkes innerhalb der 10 Sekunden um 10% der Nennleistung RC des Kraftwerkes abzusenken. Zwischen den Teillastbereichen von 70% bis 65% der Kraftwerksnennleistung RC nimmt die Leistungsabsenkung linear von 10% auf ca. 6,5 ab und zwischen 100% und dem Teillastbereich von 95% nimmt die Leistungsabsenkung linear von ca. 5% auf 10% zu. Figur 2 zeigt femer die vom Britischen Elektrizitätsnetz angeforderte Mindestlast (Minimum Generation MG) des Kraftwerkes auf, die bei 65% der Kraftwerksnennleistung liegt.
Figur 3 zeigt beispielhaft auf, wie sich diese aus den Britischen Elektrizitätsnetz- Vorschriften gestellten Anforderungen erfüllen lassen. Dazu wird die Feuerung 1 des erfindungsgemäßen und nicht dargestellten Kraftwerkes beispielhaft mit vier Kohle- Mahlanlagen 2.1 , 2.2, 2.3, 2.4 ausgebildet, die sämtlich die nicht dargestellte Brennkammer des Kraftwerkes direkt befeuern (Direktfeuerung bzw. direktes Feuerungssystem) können, wobei wenigstens eine der Kohle-Mahlanlagen 2.1 , 2.2, 2.3, 2.4 derart ausgebildet ist, dass damit die Brennkammer anstatt direkt auch indirekt befeuert (Indirekte Feuerung bzw. indirektes Feuerungssystem) werden kann, d.h. dass wenigstens eine der Kohle-Mahlanlagen 2.1 , 2.2, 2.3, 2.4 neben dem direkten Feuerungssystem zusätzlich noch mit einem indirekten Feuerungssystem ausgebildet ist.
Mit direkt befeuert bzw. einem direkten Feuerungssystem ist ausgesagt, dass die in der Kohle-Mahlanlage bzw. Kohlemühle 2.1 , 2.2, 2.3, 2.4 zerkleinerte Kohle über Kohlenstaubleitungen 3.1 , 3.2, 3.3, 3.4 mittels eines Trägergases bzw. Tragluft direkt der Brennkammer zugeführt und darin verfeuert wird. Dabei kann gemäß Figur 3 von jeder Kohle-Mahlanlage 2.1 , 2.2, 2.3, 2.4 jeweils eine Brennerebene bedient werden und die von den jeweiligen Kohle-Mahlanlagen 2.1 , 2.2, 2.3, 2.4 ausgehenden Kohlenstaubleitungen 3.1 , 3.2, 3.3, 3.4 bedienen jeweils die nicht dargestellten Brenner in den jeweiligen Ecken oder Seitenwänden der im allgemeinen rechteckigen Brennkammer des kohlegefeuerten Kraftwerkes.
Mit indirekt befeuert bzw. einem indirekten Feuerungssystem ist ausgesagt, dass die in der Kohle-Mahlanlage bzw. Kohlemühle 2.1 , 2.2, 2.3, 2.4 zerkleinerte bzw. gemahlene Kohle über Kohlenstaubleitungen 3.1 , 3.2, 3.3, 3.4 ausgetragen und zunächst in Richtung der Brennkammer geleitet wird, dann aber über jeweils eine in der Kohlenstaubleitung 3.1 , 3.2, 3.3, 3.4 angeordnete Kohlenstaub-Weiche 6 und über Speicherleitungen 7.1 , 7.2, 7.3, 7.4 einem für sämtliche Speicherleitungen gemeinsamen Abscheider 4 zugeführt wird. Im Abscheider 4 wird der Kohlenstaub von dem Trägergas bzw. Tragluft abgeschieden bzw. getrennt und über eine Verbindungsleitung 8 einem Silo 5 zugeführt und darin gespeichert. Über Zuführungsleitungen 9.1 , 9.2, 9.3, 9.4 sowie in diesen Zuführungsleitungen angeordnete und geregelte Zuteilorgane 10 kann der Kohlenstaub aus dem Silo 5 abgezogen und über jeweils eine Aufgabevorrichtung 15 und eine weitere Kohlenstaub-Weiche 13 den Kohlenstaubleitungen 3.1 , 3.2, 3.3, 3.4 stromabwärts der ersten Kohlenstaub-Weichen 6 zugeführt werden, um von diesen in die Brennkammer gefördert zu werden. Zur Beförderung des aus dem Silo 5 abgezogenen Kohlenstaubes in die Brennkammer wird den in den Zuführungsleitungen 9.1 , 9.2, 9.3, 9.4 stromabwärts der Zuteilorgane 10 angeordneten Aufgabevorrichtungen 15 über eine Fördergas- Leitung 1 1 ein Fördergas, beispielsweise Luft, zugeführt, die von einem Fördergαs-Gebläse 12 herangeführt wird. Die Aufgabevorrichtung 15 kann beispielsweise ein Injektor, ein Aufgabeschuh, eine Staubpumpe oder dgl. sein.
Das im Abscheider 4 abgeschiedene Trägergas bzw. Tragluft wird über eine Trägergas-Abführleitung 14 abgeleitet und der Atmosphäre zugeführt, wobei es davor nochmals in einem Staubabscheidesystem gereinigt wird. Das Trägergas kann anstatt in die Atmosphäre auch in die Brennkammer oder in die der Brennkammer nachgeschalteten Rauchgaszüge des kohlegefeuerten Kraftwerkes eingeleitet und im vorhandenen Staubabscheidesystem (z.B. E-Filter, Schlauchfilter oder dgl.) der Kraftwerksanlage von Staub befreit werden.
Abweichend zu Figur 3 kann jede der Speicherleitungen 7.1 , 7.2, 7.3, 7.4 jeweils einen eigenen Abscheider 4 sowie einen eigenen nachgeschalteten Silo 5 aufweisen, von denen dann die jeweiligen Zuführungsleitungen 9.1 , 9.2, 9.3, 9.4 abgehen.
Im Normalbetrieb des Kraftwerkes arbeiten die Kohle-Mahlanlagen 2.1 , 2.2, 2.3 der Feuerung 1 gemäß Figur 3 derart, dass der darin gemahlene Kohlenstaub über die jeweiligen Kohlenstaubleitungen 3.1 , 3.2, 3.3, 3.4 direkt der Brennkammer zur Verfeuerung zugeführt wird. Bei der Kohle-Mahlanlage 2.4, die beispielhaft (es kann anstatt der Mahlanlage 2.4 auch jede andere Mahlanlage sein) neben dem direkten Feuerungssystem zusätzlich mit einem indirekten Feuerungssystem ausgebildet ist, sind die in den Kohlenstaubleitungen 3.1 , 3.2, 3.3, 3.4 jeweils angeordneten Kohlenstaub- Weichen 6 und 13 derart eingestellt, dass der in der Kohle-Mahlanlage 2.4 gemahlene Kohlenstaub nicht direkt der Brennkammer, sondern über das Silo 5 der Brennkammer zugeführt wird. Dazu sind die in den Zuführungsleitungen 9.1 , 9.2, 9.3, 9.4 angeordneten Zuteilorgane 10 und Aufgabevorrichtungen 15 in Betrieb und Fördergas wird durch die Fördergasleitung 1 1 und das Fördergas-Gebläse 12 den Aufgabevorrichtungen 15 bereitgestellt. Das Fördergas nimmt in den Aufgabevorrichtungen 15 den jeweils von den Zuteilorganen 10 zugeteilten Kohlenstaub auf und fördert ihn in die Brennkammer. Die Fahrweise der Mahlanlage 2.4 ist derart, dass in der Regel zu Beginn des Betriebes die Mahlleistung der Mahlanlage 2.4 gegenüber der Mahlleistung der Mahlanlagen 2.1 , 2.2, 2.3 bzw. gegenüber dem momentanen Bedarf der Mahlleistung der Mahlanlage 2.4 bzw. gegenüber der momentanen Ist-Leistung der Mahlanlage 2.4 erhöht wird, um mit dem Überangebot an zerkleinertem Brennstoff das ein Speichervolumen VSp aufweisende Silo 5 volumenseitig etwa zur Hälfte aufzufüllen. Nach erfolgter Befüllung des Silos 5 wird die Mahlleistung der Mahlanlage 2.4 denen der Mahlanlage 2.1 , 2.2, 2.3 bzw. dem momentanen Bedarf der Mahlleistung der Mahlanlage 2.4 angeglichen. Mit Ausnahme des Befüllvorganges des Silos 5 entspricht die Austrag- bzw. Förderleistung der Zuteilorgane 10 der mengenseitigen Mahlleistung der Mahlanlage 2.4, d.h. nach dem Befüllvorgang wird die Menge Kohlenstaub aus dem Silo 5 ausgetragen wie von der Mahlanlage 2.4 produziert und in das Silo 5 eingetragen wird, wobei kleinste Verluste im Abscheider 4 berücksichtigt sind.
Im Falle einer Frequenzänderung bzw. eines Frequenzabfalles bzw. einer Frequenzunterschreitung von beispielsweise 0,5 Hz des Elektrizitätsnetzes wird über die Netzregelung des Elektrizitätsnetzes bzw. deren primären und/oder sekundären Anforderungen des Elektrizitätsnetz-Betreibers an die Stromabgabe in das Netz die Blockleistungsregelung des kohlegefeuerten Kraftwerkes beeinflusst, die die Menge des durch die Zuteilorgane 10 aus dem Silo 5 ausgetragenen und der Brennkammer indirekt zugeführten Kohlenstaubes gegenüber der momentanen Ist-Leistung bzw. gegenüber der durch die Kohle-Mahlanlagen 2.1 , 2.2, 2.3 jeweils zugeführten Kohlestaubmengen wesentlich erhöht. Dabei kann in kürzester Zeit der im Silo 5 für diese Zwecke gespeicherte und vorgehaltene Kohlenstaub in die Brennkammer zur Verfeuerung eingebracht werden und damit seitens der Feuerung zur Verbesserung des dynamischen Verhaltens des kohlegefeuerten Kraftwerkes wesentlich beigetragen werden. Die momentane Ist-Leistung bezeichnet die Leistung bzw. die Teillast, mit der das kohlegefeuerte Kraftwerk momentan betrieben wird und von der auch die der Brennkammer zugeführte Brennstoffmenge und damit auch der jeweilige Durchsatz der einzelnen Kohle-Mahlanlagen 2.1 , 2.2, 2.3, 2.4 abhängig ist.
Im Falle einer Frequenzüberschreitung von beispielsweise 0,5 Hz des Elektrizitätsnetzes wird über die Netzregelung des Elektrizitätsnetzes bzw. deren primären und/oder sekundären Anforderungen des Elektrizitätsnetz-Betreibers an die Stromabgabe in das Netz die Blockleistungsregelung des kohlegefeuerten Kraftwerkes beeinflusst, die die Menge des durch die Zuteilorgane 10 aus dem Silo 5 ausgetragenen und der Brennkammer indirekt zugeführten Kohlenstaubes gegenüber der momentanen Ist- Leistung bzw. gegenüber der durch die Kohle-Mahlanlagen 2.1 , 2.2, 2.3 jeweils zugeführten Kohlestaubmengen wesentlich verringert und damit ebenso wie bei der Erhöhung der Kohlenstaubmenge seitens der Feuerung zur Verbesserung des dynamischen Verhaltens des kohlegefeuerten Kraftwerkes wesentlich beigetragen. Dabei wird von der Mahlanlage 2.4 während dieses Vorganges bereitgestellter und nicht benötigter, d.h. überschüssiger, Kohlenstaub im Silo 5 zwischengespeichert.
Zur Realisierung der Verbesserung des dynamischen Verhaltens eines kohlegefeuerten Kraftwerkes wird das der Kohle-Mahlanlage 2.4 nachgeschaltete Silo 5 mit einer entsprechenden Aufnahmekapazität bzw. einem Speichervolumen VSp für den zu speichernden Kohlenstaub ausgelegt sowie ausgebildet. Es können aber auch noch weitere Kohle-Mahlanlagen der in Figur 3 beispielhaften vier Kohle-Mahlanlagen 2.1 , 2.2, 2.3, 2.4 mit jeweils einem indirektem Feuerungssystem und damit mit einem Silo 5 zur Speicherung von Kohlenstaub ausgebildet werden. Werden beispielhaft zwei, drei oder alle vier Kohle-Mahlanlagen 2.1 , 2.2, 2.3, 2.4 zusätzlich mit einer indirekten Feuerung bzw. einem indirekten Feuerungssystem ausgebildet, dann kann das gesamte erforderliche Speichervolumen bzw. die Aufnahmekapazität VSp an Kohlenstaub auf die vorhandene Anzahl an Silos 5 aufgeteilt werden oder das Speichervolumen VSp durch die erhöhte Anzahl an Silos 5 erhöht werden. Durch die zusätzliche Ausbildung mehrerer Mahlanlagen mit indirekten Feuerungssystemen und somit erhöhter Kohlenstaub-Speicherkapazität in den Silos 5 kann im Bedarfsfall die Dynamik der Brennstoffzuteilung des kohlegefeuerten Kraftwerkes weiter verbessert werden. Durch diese brennstoffseitige Verbesserung der Dynamik kann auch die Primär- und Sekundärreserve des kohlegefeuerten Kraftwerkes verbessert bzw. angehoben werden.
Das Speichervolumen VSp des Silos 5 ist derart ausgelegt, dass bei normalem Betrieb, d.h. bei stationärem Zustand, das Speichervolumen VSp des Silos 5 in etwa zur Hälfte gefüllt ist und dabei ausreichend Kohlenstaub gespeichert hat, um im Falle eines Frequenzαbfαlles bzw. einer primären und/oder sekundären Anforderung des Elektrizitätsnetz-Betreibers an die Stromabgabe in das Netz, d.h. eines instationären Zustandes, eine erhöhte Kohlenstaubmenge in die Brennkammer einbringen zu können, um das dynamische Verhalten des Kraftwerkes zu verbessern. Zum anderen muss das Silo 5 noch genügend Speicherkapazität aufweisen, um im Falle einer Frequenzüberschreitung bzw. einer primären und/oder sekundären Anforderung des Elektrizitätsnetz-Betreibers an die Stromabgabe in das Netz, also wiederum eines instationären Zustandes, eine verringerte Kohlenstaubmenge in die Brennkammer einbringen zu können und dabei die während des instationären Zustandes von der Mahlanlage 2.4 produzierte überschüssige Kohlenstaubmenge im Silo 5 aufzunehmen bzw. zu speichern.
Neben des Silos bzw. der Silos 5 können ferner die Zuteilorgane 10, die Aufgabevorrichtungen 15 und die Kohlestaubleitungen (Zuführungsleitungen 9.1 , 9.2, 9.3, 9.4 und Kohlestaubleitungen 3.1 , 3.2, 3.3, 3.4) stromabwärts des Silos bzw. der Silo 5 bis hin zur Brennkammer dimensionsseitig entsprechend ausgebildet werden, um die erforderlichen Brennstoffmengen in der erforderlichen kurzen Zeit durchleiten und der Brennkammer zuführen zu können. Das dazu benötigte Fördergas bzw. Tragluft wird durch die Fördergas-Leitung 1 1 und mittels des Fördergas-Gebläses 12 geregelt herangeführt.
Figur 4 zeigt schematisch das dynamische Verhalten einer direkten sowie einer indirekten Feuerung bzw. eines direkten sowie eines indirekten Feuerungssystems eines kohlegefeuerten Kraftwerkes auf. Während die Anhebung der Dampferzeugerleistung von L0 auf L1 bei der direkten Feuerung ausgehend von t0 die Zeit t2 benötigt, benötigt die Anhebung derselben Dampferzeugerleistung bei der indirekten Feuerung ausgehend von t0 nur die Zeit t, und kommt damit einer idealen, sprungförmigen Anhebung innerhalb einer Zeit t0 (Sprungantwort) wesentlich näher. Durch das erfindungsgemäße Verfahren bzw. der erfindungsgemäßen Anordnung, wenigstens eine der Kohle-Mahlanlagen 2.1 , 2.2, 2.3, 2.4 neben der direkten Feuerung mit einer indirekten Feuerung auszubilden und als indirekte Feuerung zu betreiben und bei einer Frequenzänderung im Elektrizitätsnetz bzw. einer primären und/oder sekundären Anforderung des Elektrizitätsnetz-Betreibers an die Stromabgabe in das Netz die Menge des aus dem Silo 5 ausgetragenen und der Brennkammer indirekt zugeführten Kohlenstaubes gegenüber der indirekt zugeführten Kohlenstaubmenge bei stabiler Netzfrequenz zu erhöhen oder zu verringern, kann das dynamische Verhalten der Feuerung gemäß Figur 4 und somit auch das Anlagen-Ansprechverhalten, d.h. das dynamische Verhalten des kohlegefeuerten Kraftwerkes wesentlich verbessert werden. Die Anhebung der Dampferzeugerleistung von L0 auf L1 stellt einen Prozentanteil AP der Kraftwerksnennleistung RC dar, beispielsweise eine Anhebung um 10% der Kraftwerksnennleistung RC.
Im Falle einer Wartung oder eines Ausfalles eines Zuteilorganes 10 oder einer Aufgabevorrichtung 15 des indirekten Feuerungssystems an der Kohle-Mahlanlage 2.4 kann die Kohle-Mahlanlage 2.4 als direktes Feuerungssystem weiterbetrieben werden, indem die Kohlenstaub-Weichen 6 und 13 umgestellt und der Kohlenstaub durch die Kohlenstaubleitungen 3.1 , 3.2, 3.3, 3.4 direkt der Brennkammer zugeführt wird und das Silo 5 sowie die Zuteilorgane 10 und die Aufgabevorrichtungen 15 somit gebypasst (Bypass) werden. Sind weitere Kohle-Mahlanlagen 2.1 , 2.2, 2.3 zusätzlich mit einem indirekten Feuerungssystem ausgebildet, so kann eine oder mehrere Kohle- Mahlanlagen mittels Umstellung der Kohlenstaub-Weichen 6 und 13 auf den Betrieb als indirektes Feuerungssystem umgestellt werden und so das in Wartung befindliche indirekte Feuerungssystem der Kohle-Mahlanlage 2.4 einstweilen ersetzen.
Selbstverständlich können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. der erfindungsgemäßen Anordnung hinsichtlich der Primär- und Sekundärregelung bzw. der Primär- und Sekundäranforderung und daraus des Anlagen-Ansprechverhaltens bzw. hinsichtlich des verbesserten dynamischen Verhaltens eines kohlegefeuerten Kraftwerkes nicht nur die beispielhaft angeführten Britischen Elektrizitätsnetz- Vorschriften und deren Anforderungen eingehalten bzw. erfüllt werden, sondern auch weitere nationale oder internationale Vorschriften, die ein schnelles bzw. verbessertes dynamisches Verhalten eines kohlegefeuerten Kraftwerkes erfordern. Dazu müssen lediglich gegebenenfalls das Speichervolumen VSp des bzw. der Silos 5 sowie die Durchsαtzleistungen der Zuteilorgαne 10 und/oder der Aufgαbevorrichtungen 15 und/oder des Fördergαs-Gebläses 12 den Vorschriften angepasst werden.
Bezugszeichenliste:
1 Feuerung
2. 1 Kohlemαhlαnlαge
2. 2 Kohlemαhlαnlαge
2. 3 Kohlemαhlαnlαge
2. 2 Kohlemαhlαnlαge
3. 1 Kohlenstαubleitung
3. 2 Kohlenstαubleitung
3. 3 Kohlenstαubleitung
3. 4 Kohlenstαubleitung
4 Abscheider
5 Silo
6 Kohlenstaub-Weiche
7. 1 Speicherleitung
7. 2 Speicherleitung
7. 3 Speicherleitung
7. 4 Speicherleitung
8 Verbindungsleitung
9. 1 Zuführungsleitung
9. 2 Zuführungsleitung
9. 3 Zuführungsleitung
9. 4 Zuführungsleitung
10 Zuteilorgan
1 1 Fördergas-Leitung
12 Fördergas-Gebläse
13 Kohlenstaub-Weiche
14 Trägergas-Abführleitung
15 Aufgabevorrichtung

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Verbesserung des dynamischen Verhaltens eines kohlegefeuerten Kraftwerkes bei primären und/oder sekundären Anforderungen des Elektrizitätsnetz-Betreibers an die Stromabgabe in das Netz, wobei das Kraftwerk eine Nennleistung ( RC ) aufweist und mit einer Feuerung betrieben wird, umfassend wenigstens eine Brennkammer für die Verfeuerung des Brennstoffes, wenigstens zwei ein direktes Feuerungssystem aufweisende Kohle-Mahlanlagen für die Zerkleinerung des Brennstoffes, wobei wenigstens eine dieser Kohle-Mahlanlagen ein zusätzliches indirektes Feuerungssystem aufweist und der Kohlenstaub der Brennkammer über das wenigstens ein Silo und Zuteilorgane aufweisende indirekte Feuerungssystem indirekt zugeführt wird und die weitere(n) Kohle-Mahlanlage(n) den Kohlenstaub der Brennkammer über das direkte Feuerungssystem direkt zuführt, und wobei bei einer Erhöhung der primären und/oder sekundären Anforderungen des Elektrizitätsnetzbetreibers an die Stromabgabe in das Netz die über Silo und Zuteilorganen indirekt zugeführte Kohlenstaubmenge gegenüber der momentanen Ist-Leistung bzw. gegenüber der durch die Kohle-Mahlanlage(n) jeweils zugeführten Kohlestaubmenge erhöht und dabei im Silo vorgehaltener Kohlenstaub abgezogen und in die Brennkammer eingebracht wird und wobei bei einer Reduzierung der primären und/oder sekundären Anforderungen des Elektrizitätsnetzbetreibers an die Stromabgabe in das Netz die über Silo und Zuteilorganen indirekt zugeführte Kohlenstaubmenge gegenüber der momentanen Ist-Leistung bzw. gegenüber der durch die Kohle-Mahlanlage(n) jeweils zugeführten Kohlestaubmenge verringert und dabei von der Mahlanlage überschüssig produzierter Kohlenstaub im Silo gespeichert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Silo ein Speichervolumen ( VSp ) aufweist und im Normalbetrieb des indirekten Feuerungssystems volumenseitig in etwa zur Hälfte mit Kohlenstaub zur Vorhaltung und Verwendung bei Erhöhung der primären und/oder sekundären Anforderungen des Elektrizitätsnetzbetreibers an die Stromabgabe in das Netz gefüllt wird und das verbleibende Speichervolumen zur Aufnahme und Speicherung des überschüssig produzierten Kohlenstaubes bei Reduzierung der primären und/oder sekundären Anforderungen des Elektrizitätsnetzbetreibers an die Stromabgabe in das Netz verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Erhöhung oder Verringerung der indirekt zugeführten Kohlenstaubmenge durch geregelte Erhöhung oder Verringerung der Durchsatzleistung der Zuteilorgane erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass bei Erhöhung oder Verringerung der indirekt zugeführten Kohlenstaubmenge der Volumenstrom des Fördergas-Gebläses geregelt erhöht oder verringert wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhöhung oder Verringerung der Durchsatzleistung der Zuteilorgane und/oder die Erhöhung oder Verringerung des Volumenstromes des Fördergas-Gebläses durch die von den Anforderungen des Elektrizitätsnetzes beeinflusste Blockleistungsregelung des kohlegefeuerten Kraftwerkes bewirkt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die primäre Anforderung durch ein ferngesteuertes Signal ausgelöst wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die sekundäre Anforderung durch ein ferngesteuertes Signal ausgelöst wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die sekundäre Anforderung durch schriftliche oder mündliche Anweisung an das Bedienpersonal des Kraftwerkes ausgelöst wird.
9. Anordnung zur Verbesserung des dynamischen Verhaltens eines kohlegefeuerten Kraftwerkes bei primären und/oder sekundären Anforderungen des Elektrizitätsnetz-Betreibers an die Stromabgabe in das Netz, wobei das Kraftwerk eine Nennleistung ( RC ) aufweist und mit einer Feuerung ( 1 ) ausgebildet ist, die im wesentlichen umfasst wenigstens eine Brennkammer für die Verfeuerung des Brennstoffes, wenigstens zwei ein direktes Feuerungssystem aufweisende Kohle-Mahlanlagen ( 2.1 , 2.2 ) für die Zerkleinerung des Brennstoffes, wobei wenigstens eine dieser Kohle-Mahlanlagen ( 2.1 , 2.2 ) ein zusätzliches indirektes Feuerungssystem aufweist und der Kohlenstaub der Brennkammer über das wenigstens ein Silo ( 5 ) und Zuteilorgane ( 10 ) aufweisende indirekte Feuerungssystem indirekt zuführbar ist und bei der/den weiteren Kohle- Mahlanlage(n) ( 2.1 , 2.2 ) der Kohlenstaub der Brennkammer über das direkte Feuerungssystem direkt zuführbar ist, und wobei bei einer Erhöhung der primären und/oder sekundären Anforderungen des Elektrizitätsnetzbetreibers an die Stromabgabe in das Netz die über Silo ( 5 ) und Zuteilorgane ( 10 ) indirekt zuführbare Kohlenstaubmenge gegenüber der momentanen Ist-Leistung bzw. gegenüber der durch die Kohle- Mahlanlage(n) ( 2.1 , 2.2 ) jeweils zuführbare Kohlestaubmenge erhöhbar und dabei im Silo ( 5 ) vorgehaltener Kohlenstaub abziehbar und in die Brennkammer einbringbar ist und wobei bei einer Reduzierung der primären und/oder sekundären Anforderungen des Elektrizitätsnetzbetreibers an die Stromabgabe in das Netz die über Silo ( 5 ) und Zuteilorganen ( 10 ) indirekt zuführbare Kohlenstaubmenge gegenüber der momentanen Ist-Leistung bzw. gegenüber der durch die Kohle- Mahlanlage(n) ( 2.1 , 2.2 ) jeweils zuführbare Kohlestaubmenge verringerbar und dabei von der Mahlanlage ( 2.1 , 2.2 ) überschüssig produzierter Kohlenstaub im Silo ( 5 ) speicherbar ist.
EP10718437.6A 2009-04-03 2010-03-19 Verfahren zur verbesserung des dynamischen verhaltens eines kohlegefeuerten kraftwerkes bei primären und/oder sekundären anforderungen des elektrizitätsnetz-betreibers an die stromabgabe in das netz und kohlegefeuertes kraftwerk Active EP2414731B1 (de)

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