EP4105551A1 - Method for supply of electrical energy - Google Patents

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Publication number
EP4105551A1
EP4105551A1 EP22175464.1A EP22175464A EP4105551A1 EP 4105551 A1 EP4105551 A1 EP 4105551A1 EP 22175464 A EP22175464 A EP 22175464A EP 4105551 A1 EP4105551 A1 EP 4105551A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
water
combustion chamber
oxygen
hydrogen
electrical energy
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22175464.1A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Sebastian Andre Heuer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
RWE Technology International GmbH
Original Assignee
RWE Technology International GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by RWE Technology International GmbH filed Critical RWE Technology International GmbH
Publication of EP4105551A1 publication Critical patent/EP4105551A1/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B1/00Methods of steam generation characterised by form of heating method
    • F22B1/003Methods of steam generation characterised by form of heating method using combustion of hydrogen with oxygen
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K25/00Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for
    • F01K25/005Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for the working fluid being steam, created by combustion of hydrogen with oxygen

Definitions

  • the present invention relates to a method for generating electrical energy in which hydrogen is oxidized with oxygen in a combustion chamber while liquid water is supplied for cooling and the resulting water vapor is expanded via a steam turbine, thereby driving an electrical generator.
  • a method for generating electrical energy is assumed to be known, in which natural gas enriched with hydrogen and compressed is fed to a combustion chamber into which compressed air is also fed. In the combustion chamber, the hydrogen is oxidized with the oxygen in the air. The resulting exhaust gas is expanded in a gas turbine to generate electrical energy. Furthermore, corresponding systems are assumed to be known, in which pure hydrogen is converted and the resulting exhaust gas is then fed to a gas turbine to generate electrical energy.
  • the disadvantage of the methods assumed to be known is the limited efficiency.
  • the object of the present invention is to at least partially overcome the disadvantages known from the prior art.
  • Hydrogen and oxygen are each supplied to the combustion chamber in gaseous form in a pure state, in particular each with a purity of preferably more than 99% by volume.
  • the hydrogen and oxygen are each supplied in compressed form, in particular at pressures of from 30 to 200 bar, particularly preferably from 30 to 40 bar.
  • a stoichiometrically balanced ratio of hydrogen and oxygen is preferably supplied, ie in particular a molar ratio of hydrogen to oxygen of 1.9:1 to 2.1:1.
  • the liquid water is preferably fed into the combustion chamber in the form of drops, in particular via one or more nozzles, in particular one or more atomizing nozzles, in order to achieve the largest possible surface area of the liquid water.
  • the liquid water cools the gases in the combustion chamber on the one hand by heating it up, but also to a large extent on the other hand by the enthalpy of vaporization released during the evaporation of the liquid water, which makes a major contribution to cooling the gases. This allows the temperature in the combustion chamber to be significantly reduced. If temperatures of 2,000° C. [degrees Celsius] and more are present in the combustion chamber without cooling by liquid water, the supply of liquid water lowers the temperature to 1,500° C. and less, preferably 1,300° C. and less.
  • the supplied water is supplied as demineralized water. Demineralized water usually has an electrical conductivity of less than 0.2 ⁇ S/cm [microsiemens per centimeter].
  • the supply of liquid water as coolant produces water vapor as exhaust gas, which is discharged from the combustion chamber. This is then expanded via the steam turbine.
  • the steam turbine can contain nozzles for the supply of water in the blades of the turbine.
  • a gas turbine that expands only to atmospheric pressure is therefore no longer necessary; instead, a steam turbine, in particular a condensation turbine, can be used that allows expansion down to significantly lower pressures. This enables an increase in efficiency compared to using a gas turbine. It is therefore also possible that the water vapor leaving the steam turbine has a share of liquid water.
  • the steam turbine preferably has several stages (eg high-pressure stage and low-pressure stage).
  • the oxygen is supplied to the combustion chamber via a compressor, possibly a pressure accumulator.
  • a compressor possibly a pressure accumulator.
  • the hydrogen is fed to the combustion chamber via a second compressor, possibly a pressure accumulator. This improves the options for carrying out the process, since the pressure in the combustion chamber is variable. In particular, a pressure of the hydrogen can then be achieved before it is fed to the combustion chamber, which allows optimal inflow into the combustion chamber. This increases the flexibility of the process control.
  • the water vapor, after flowing through the steam turbine is supplied to a heat exchanger for dissipating heat to a heat transfer medium.
  • the heat content of the steam can be used downstream of the steam turbine in an advantageous manner for heating a heat transfer medium, for example water, which is used as process water or process steam in other processes. This further increases the overall efficiency.
  • this can also be achieved in that the steam, after flowing through the steam turbine, is fed to an intermediate stage of the steam turbine for cooling.
  • the steam after flowing through the steam turbine, is fed to a condenser and is completely condensed there to form liquid water.
  • the resulting condensate can advantageously be reused, for example for feeding into the combustion chamber as a cooling medium or also as a reactant in a water electrolysis.
  • the condensed water is preferably fed to a reservoir via a first pump. Through this the water can be taken from the storage tank with an additional pump if required.
  • the liquid water for supply to the combustion chamber is preferably taken from the reservoir. This allows the liquid water to circulate, which advantageously avoids the supply of further water.
  • the water from the reservoir is preferably subjected to water electrolysis.
  • water electrolysis water is split into hydrogen and oxygen using electrical energy.
  • At least one of the following gases is preferably generated by water electrolysis before being fed to the combustion chamber; in particular, water from the reservoir is used. This enables a further cycle in which the gases hydrogen and/or oxygen are generated from the water before being fed into the combustion chamber, which water has been formed by condensation from the water vapor which is removed from the combustion chamber.
  • At least one of the following gases produced in the water electrolysis: hydrogen and oxygen is stored in an intermediate store and removed from this for supply to the combustion chamber.
  • this enables alternating storage and delivery of electrical energy if it is provided irregularly, in particular if significant electrical energy from renewable sources, in particular from photovoltaics or wind energy, is fed into an electrical energy network, which depend heavily on the weather conditions.
  • the necessary measures for frequency stabilization of the electrical energy network can be as described above be performed.
  • converting the hydrogen into electricity via the steam turbine allows a large amount of electrical power to be provided quickly.
  • the rotating masses of the steam turbine have an additional stabilizing effect on the grid frequency.
  • first primarily (only) serve to distinguish between several similar objects, sizes or processes, i.e. in particular no dependency and/or sequence of these objects, sizes or make processes mandatory for each other. Should a dependency and/or order be necessary, this is explicitly stated here or it is obvious to the person skilled in the art when studying the specifically described embodiment.
  • FIG. 1 shows a flow chart of a first example of a method for generating energy, in which pure hydrogen 1 and pure oxygen 2 are supplied to a combustion chamber 3 .
  • the hydrogen 1 oxidizes with the oxygen 2 to form water. Since the temperatures in a pure oxidation of the hydrogen 1 with the oxygen 2 in the combustion chamber 3 lead to very high temperatures in the combustion chamber 3, in particular of 2,000° C. [degrees Celsius] and more, liquid water 4 is supplied to the combustion chamber 3 at the same time. This leads to the cooling of the gases (hydrogen 1, oxygen 2 and water vapor) in the combustion chamber 3. In particular, the vaporization enthalpy of the supplied water 4 is also available for cooling.
  • the water 4 is preferably injected into the combustion chamber 3 via one or more spray nozzles. Water vapor 5 is discharged from the combustion chamber 3 and is composed on the one hand of the water formed from the reaction of the hydrogen 1 with the oxygen 2 and on the other hand of the vaporized and heated liquid water 4 supplied.
  • the resulting water vapor 5 is fed to a steam turbine 6 for relaxation, which drives an electric generator 7 to generate electricity.
  • the electricity generated in this way is preferably supplied to an electrical energy network.
  • the steam turbine 6 drives, at least temporarily, a first compressor 8 by means of which the oxygen 2 can be compressed before it is fed to the combustion chamber 3 .
  • the steam 5 After flowing through the steam turbine 6, the steam 5, which may carry water in the form of drops (wet steam), is fed to a heat exchanger 9, in which the heat of the steam 5 is given off to a first heat transfer medium 10, which flows through the heat exchanger 9.
  • the first heat transfer medium 10 can also be water, for example, which is used in another process and which is heated while flowing through the heat exchanger 9 and possibly even evaporated.
  • this first cooling stage can also be implemented by intermediate cooling in an intermediate stage of the steam turbine (in 1 not shown).
  • the water vapor 5 flows through a condenser 11 , in which the water vapor 5 condenses to form liquid water 12 and at the same time gives off heat to a second heat transfer medium 13 .
  • the liquid water 12 is supplied to a reservoir 15 via a first pump 14 .
  • the liquid water 4 is removed from the reservoir 15, which can have a water supply (not shown) for topping up with water from outside the system. If the pressure level in the reservoir 15 is not high enough, a second pump 23 can optionally be provided, which pumps the water 4 into the combustion chamber 3 at a corresponding pressure. At the same time, at least if required, liquid water 16 can be removed from the reservoir 15 and fed to a water electrolyzer 17 in which hydrogen 18 and oxygen 19 are generated from the water 16 fed using electrical energy. The hydrogen 18 is stored under pressure in a first intermediate store 20 and the oxygen 19 in a second intermediate store 21 . If required, the hydrogen 1 is then removed from the first intermediate store 20 and fed to the combustion chamber 3 .
  • a second compressor 22 can be formed, which enables the pressure of the hydrogen 1 to be increased before it is fed to the combustion chamber 3 .
  • This can be driven via the same shaft as the first compressor 8.
  • an electric motor--not shown-- is used as a drive.
  • the oxygen 2 that is supplied to the combustion chamber 3 is removed from the second intermediate store 21 .
  • Both the first buffer store 20 and the second buffer store 21 preferably include external supplies, not shown here, via which the buffer stores 20, 21 can be filled with hydrogen or oxygen independently of the operation of the water electrolyzer 17.
  • the combination of the combustion chamber 3 with the water electrolyzer 17 advantageously allows electrical energy to be stored and released alternately. If there is an oversupply of electrical energy, for example in an electrical energy network, this oversupply can be used to operate the water electrolyzer 17 and the resulting hydrogen 18 and oxygen 19 can be stored in the intermediate stores 20, 21. If there is an insufficient supply of electrical energy, hydrogen 1 and oxygen 2 can then be produced from the intermediate stores 20, 21 to generate electrical energy by combustion in the combustion chamber 3 with expansion of the resulting water vapor 5 in the steam turbine 6, driving the electric generator 7 and the electric be supplied to the power grid. In this way, electrical energy can be stored and released alternately. This is advantageous in particular for storing electrical energy from renewable sources such as photovoltaics or wind energy, since these are not available evenly but depend on the weather conditions.
  • FIG. 2 shows a second example of a method for generating energy. Only the differences from the first example will be discussed here; otherwise, to avoid repetition, reference is made to the description of the first example.
  • the second compressor 22 and/or the first compressor 8 are driven by an electric motor 24 .
  • the first buffer store 20 is formed downstream of the second compressor 22 and the second buffer store 21 is formed downstream of the first compressor 8 .
  • the pressure in the intermediate stores 20, 21 can be adjusted so that the pressure at which the hydrogen 1 and oxygen 2 are provided for the combustion chamber 3 can be regulated via the pressure in the intermediate stores 20, 21.
  • Such an embodiment can also be implemented with the compressors 8, 22 and the buffer stores 20, 21 of the first example. As shown, one or both intermediate stores 20, 21 can be bypassed via bypass lines 30, so that hydrogen 1 and/or oxygen 2 is conveyed directly into the combustion chamber 3 by the respective compressor 22, 8.
  • the steam turbine 6 is designed in two stages, ie it has a first stage 25 and a second stage 26 through which steam 5 flows in succession.
  • an intermediate cooler 27 is formed between the first stage 25 and the second stage 26, via which the steam 5 can be intermediately cooled between the first stage 25 and the second stage 26.
  • the supply lines between the compressors 8, 22 and the intermediate stores 20, 21 also have gas coolers 28, via which heat can be extracted from the compressed gas flows.
  • a third pump 29 is formed, via which the pressure of the water 16 at Supply to the water electrolyzer 17 can be increased.
  • First pump 14, second pump 23 and third pump 29 are preferably each driven by an electric motor 24.

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Abstract

Verfahren zum Erzeugen elektrischer Energie, umfassend die folgenden Schritte:a) Zuführen von Wasserstoff (1), Sauerstoff (2) und flüssigem Wasser (4) in eine Brennkammer (3),b) Oxidation des Wasserstoffs (1) mit dem Sauerstoff (2) in der Brennkammer (3) unter Bildung eines Wasserdampfes (5);c) Entspannen des Wasserdampfes (5) über eine Dampfturbine (6), die einen elektrischen Generator (7) antreibt.Method for generating electrical energy, comprising the following steps: a) supplying hydrogen (1), oxygen (2) and liquid water (4) to a combustion chamber (3), b) oxidizing the hydrogen (1) with the oxygen (2 ) in the combustion chamber (3) with the formation of water vapor (5); c) expansion of the water vapor (5) via a steam turbine (6) which drives an electric generator (7).

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Erzeugen von elektrischer Energie, bei dem Wasserstoff mit Sauerstoff in einer Brennkammer unter Zuführung von flüssigem Wasser zur Kühlung oxidiert und der entstehende Wasserdampf über eine Dampfturbine entspannt und dadurch ein elektrischer Generator angetrieben wird.The present invention relates to a method for generating electrical energy in which hydrogen is oxidized with oxygen in a combustion chamber while liquid water is supplied for cooling and the resulting water vapor is expanded via a steam turbine, thereby driving an electrical generator.

Als bekannt angenommen wird ein Verfahren zur Erzeugung von elektrischer Energie, bei dem Erdgas mit Wasserstoff angereichert und verdichtet einer Brennkammer zugeführt wird, in die auch verdichtete Luft geführt wird. In der Brennkammer erfolgt eine Oxidation des Wasserstoffs mit dem Luftsauerstoff. Das dabei entstehende Abgas wird über eine Gasturbine unter Erzeugung elektrischer Energie entspannt. Weiterhin werden entsprechende Anlagen als bekannt angenommen, bei denen reiner Wasserstoff umgesetzt und dann das entstehende Abgas einer Gasturbine zur Erzeugung von elektrischer Energie zugeführt wird. Nachteilig ist bei den als bekannt angenommenen Verfahren der beschränkte Wirkungsgrad.A method for generating electrical energy is assumed to be known, in which natural gas enriched with hydrogen and compressed is fed to a combustion chamber into which compressed air is also fed. In the combustion chamber, the hydrogen is oxidized with the oxygen in the air. The resulting exhaust gas is expanded in a gas turbine to generate electrical energy. Furthermore, corresponding systems are assumed to be known, in which pure hydrogen is converted and the resulting exhaust gas is then fed to a gas turbine to generate electrical energy. The disadvantage of the methods assumed to be known is the limited efficiency.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden.Proceeding from this, the object of the present invention is to at least partially overcome the disadvantages known from the prior art.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs. Die abhängigen Ansprüche sind auf vorteilhafte Weiterbildungen gerichtet.This object is achieved by a method having the features of the independent claim. The dependent claims are directed to advantageous developments.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Erzeugen elektrischer Energie, umfasst die folgenden Schritte:

  1. a) Zuführen von Wasserstoff, Sauerstoff und flüssigem Wasser in eine Brennkammer,
  2. b) Oxidation des Wasserstoffs mit dem Sauerstoff in der Brennkammer unter Bildung eines Wasserdampfes;
  3. c) Entspannen des Wasserdampfes über eine Dampfturbine, die einen elektrischen Generator antreibt.
The method according to the invention for generating electrical energy comprises the following steps:
  1. a) feeding hydrogen, oxygen and liquid water into a combustion chamber,
  2. b) oxidation of the hydrogen with the oxygen in the combustion chamber to form water vapor;
  3. c) Expansion of the water vapor via a steam turbine that drives an electrical generator.

Wasserstoff und Sauerstoff werden dabei jeweils gasförmig in reinem Zustand, insbesondere jeweils mit einer Reinheit von bevorzugt mehr als 99 Vol.-% der Brennkammer zugeführt. Die Zufuhr von Wasserstoff und Sauerstoff erfolgt dabei jeweils komprimiert, insbesondere mit Drücken von 30 bis 200 bar, besonders bevorzugt 30 bis 40 bar. Bevorzugt wird dabei ein stöchiometrisch ausgewogenes Verhältnis von Wasserstoff und Sauerstoff zugeführt, also insbesondere ein molares Verhältnis Wasserstoff zu Sauerstoff von 1,9:1 bis 2,1:1.Hydrogen and oxygen are each supplied to the combustion chamber in gaseous form in a pure state, in particular each with a purity of preferably more than 99% by volume. The hydrogen and oxygen are each supplied in compressed form, in particular at pressures of from 30 to 200 bar, particularly preferably from 30 to 40 bar. A stoichiometrically balanced ratio of hydrogen and oxygen is preferably supplied, ie in particular a molar ratio of hydrogen to oxygen of 1.9:1 to 2.1:1.

Das flüssige Wasser wird dabei bevorzugt in Tropfenform, insbesondere über eine oder mehrere Düsen, insbesondere eine oder mehrere Zerstäubungsdüsen, in die Brennkammer zugeführt, um eine möglichst große Oberfläche des flüssigen Wassers zu erreichen. Das flüssige Wasser kühlt die Gase in der Brennkammer zum einen durch seine Erhitzung aber ganz wesentlich auch durch die bei der Verdampfung des flüssigen Wassers frei werdende Verdampfungsenthalpie, die einen großen Beitrag zur Kühlung der Gase liefert. Hierdurch kann die Temperatur in der Brennkammer deutlich gesenkt werden. Liegen ohne Kühlung durch flüssiges Wasser Temperaturen von 2.000 °C [Grad Celsius] und mehr in der Brennkammer vor, so wird durch die Zuführung von flüssigem Wasser eine Absenkung der Temperatur auf 1.500 °C und weniger, bevorzugt 1.300 °C und weniger erreicht. Das zugeführte Wasser wird dabei als demineralisiertes Wasser zugeführt. Demineralisiertes Wasser weist üblicherweise eine elektrische Leitfähigkeit von weniger als 0,2 µS/cm [Mikrosiemens pro Zentimeter] auf.The liquid water is preferably fed into the combustion chamber in the form of drops, in particular via one or more nozzles, in particular one or more atomizing nozzles, in order to achieve the largest possible surface area of the liquid water. The liquid water cools the gases in the combustion chamber on the one hand by heating it up, but also to a large extent on the other hand by the enthalpy of vaporization released during the evaporation of the liquid water, which makes a major contribution to cooling the gases. This allows the temperature in the combustion chamber to be significantly reduced. If temperatures of 2,000° C. [degrees Celsius] and more are present in the combustion chamber without cooling by liquid water, the supply of liquid water lowers the temperature to 1,500° C. and less, preferably 1,300° C. and less. The supplied water is supplied as demineralized water. Demineralized water usually has an electrical conductivity of less than 0.2 µS/cm [microsiemens per centimeter].

Durch die Zuführung von flüssigem Wasser als Kühlmittel entsteht als Abgas, welches aus der Brennkammer abgeführt wird, Wasserdampf. Dieser wird dann über die Dampfturbine entspannt. Die Dampfturbine kann zur weiteren Abkühlung in den Schaufeln der Turbine Düsen zur Zuführung von Wasser enthalten. Es ist also nicht mehr eine Gasturbine notwendig, die nur auf Atmosphärendruck entspannt, vielmehr kann eine Dampfturbine, insbesondere eine Kondensationsturbine, eingesetzt werden, die eine Entspannung bis zu wesentlich niedrigeren Drücken erlaubt. Dies ermöglicht eine Erhöhung des Wirkungsgrades im Vergleich zum Einsatz einer Gasturbine. Es ist daher auch möglich, dass der Wasserdampf, der die Dampfturbine verlässt, einen Anteil von flüssigem Wasser enthält. Die Dampfturbine weist bevorzugt mehrere Stufen (z.B. Hochdruck- und Niederdruckstufe) auf.The supply of liquid water as coolant produces water vapor as exhaust gas, which is discharged from the combustion chamber. This is then expanded via the steam turbine. For further cooling, the steam turbine can contain nozzles for the supply of water in the blades of the turbine. A gas turbine that expands only to atmospheric pressure is therefore no longer necessary; instead, a steam turbine, in particular a condensation turbine, can be used that allows expansion down to significantly lower pressures. This enables an increase in efficiency compared to using a gas turbine. It is therefore also possible that the water vapor leaving the steam turbine has a share of liquid water. The steam turbine preferably has several stages (eg high-pressure stage and low-pressure stage).

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung wird der Sauerstoff der Brennkammer über einen Verdichter, ggf. einen Druckspeicher, zugeführt. Dies ermöglicht eine weitere Erhöhung des Wirkungsgrades durch die Nutzung von reinem Sauerstoff anstelle von Luft, die die Verdichtung eines deutlich kleineren Massenstroms notwendig macht. Zudem kann so die Bildung von Nebenprodukten, die bei den anliegenden hohen Temperaturen in der Brennkammer entstehen könnten, vermieden werden. Alternativ oder zusätzlich wird der Wasserstoff der Brennkammer über einen zweiten Verdichter, ggf. einen Druckspeicher, zugeführt. Dies verbessert die Möglichkeiten der Verfahrensführung, da der Druck in der Brennkammer variabel ist. Insbesondere kann dann ein Druck des Wasserstoffs vor Zuführung zur Brennkammer erreicht werden, der ein optimales Einströmen in die Brennkammer erlaubt. Dies erhöht die Flexibilität der Verfahrensführung.According to an advantageous embodiment, the oxygen is supplied to the combustion chamber via a compressor, possibly a pressure accumulator. This enables a further increase in efficiency through the use of pure oxygen instead of air, which requires the compression of a significantly smaller mass flow. In addition, the formation of by-products, which could occur due to the high temperatures in the combustion chamber, can be avoided. Alternatively or additionally, the hydrogen is fed to the combustion chamber via a second compressor, possibly a pressure accumulator. This improves the options for carrying out the process, since the pressure in the combustion chamber is variable. In particular, a pressure of the hydrogen can then be achieved before it is fed to the combustion chamber, which allows optimal inflow into the combustion chamber. This increases the flexibility of the process control.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung wird der Wasserdampf nach Durchströmen der Dampfturbine einem Wärmeaustauscher zur Abgabe von Wärme an ein Wärmeübertragungsmedium zugeführt wird. Hierdurch kann der Wärmegehalt des Wasserdampfes stromabwärts der Dampfturbine in vorteilhafter Weise zur Erwärmung eines Wärmeübertragungsmediums genutzt werden, beispielsweise von Wasser, welches als Prozesswasser oder auch Prozessdampf in anderen Prozessen genutzt wird. Dadurch erhöht sich der Gesamtwirkungsgrad weiter. Alternativ oder zusätzlich kann dies auch dadurch erreicht werden, dass der Wasserdampf nach Durchströmen der Dampfturbine einer Zwischenstufe der Dampfturbine zur Kühlung zugeführt wird.According to an advantageous embodiment, the water vapor, after flowing through the steam turbine, is supplied to a heat exchanger for dissipating heat to a heat transfer medium. As a result, the heat content of the steam can be used downstream of the steam turbine in an advantageous manner for heating a heat transfer medium, for example water, which is used as process water or process steam in other processes. This further increases the overall efficiency. Alternatively or additionally, this can also be achieved in that the steam, after flowing through the steam turbine, is fed to an intermediate stage of the steam turbine for cooling.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung wird der Wasserdampf nach Durchströmen der Dampfturbine einem Kondensator zugeführt und dort vollständig zu flüssigem Wasser kondensiert. Hierdurch kann das entstehende Kondensat vorteilhaft erneut verwendet werden, beispielsweise zur Zuführung in die Brennkammer als Kühlmedium oder auch als Edukt in einer Wasserelektrolyse. Bevorzugt wird hierbei das kondensierte Wasser über eine erste Pumpe einem Speicher zugeführt. Hierdurch kann das Wasser aus dem Speicher bei Bedarf mit einer weiteren Pumpe entnommen werden.According to an advantageous embodiment, the steam, after flowing through the steam turbine, is fed to a condenser and is completely condensed there to form liquid water. As a result, the resulting condensate can advantageously be reused, for example for feeding into the combustion chamber as a cooling medium or also as a reactant in a water electrolysis. In this case, the condensed water is preferably fed to a reservoir via a first pump. Through this the water can be taken from the storage tank with an additional pump if required.

Bevorzugt wird das flüssige Wasser zur Zuführung zur Brennkammer dem Speicher entnommen. Dies erlaubt einen Kreisprozess des flüssigen Wassers, der die Zuführung weiteren Wassers vorteilhaft vermeidet.The liquid water for supply to the combustion chamber is preferably taken from the reservoir. This allows the liquid water to circulate, which advantageously avoids the supply of further water.

Alternativ oder zusätzlich wird das Wasser aus dem Speicher bevorzugt einer Wasserelektrolyse unterworfen. In der Wasserelektrolyse wird Wasser unter Einsatz von elektrischer Energie in Wasserstoff und Sauerstoff aufgespalten.Alternatively or additionally, the water from the reservoir is preferably subjected to water electrolysis. In water electrolysis, water is split into hydrogen and oxygen using electrical energy.

Bevorzugt wird mindestens eines der folgenden Gase: Wasserstoff und Sauerstoff vor Zuführung zur Brennkammer durch eine Wasserelektrolyse erzeugt, insbesondere wird dabei auf Wasser aus dem Speicher zurückgegriffen. Dies ermöglicht einen weiteren Kreislauf, bei dem die Gase Wasserstoff und/oder Sauerstoff vor Zuführung in die Brennkammer aus dem Wasser erzeugt werden, welches durch Kondensation aus dem Wasserdampf entstanden ist, der der Brennkammer entnommen wird.At least one of the following gases is preferably generated by water electrolysis before being fed to the combustion chamber; in particular, water from the reservoir is used. This enables a further cycle in which the gases hydrogen and/or oxygen are generated from the water before being fed into the combustion chamber, which water has been formed by condensation from the water vapor which is removed from the combustion chamber.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung wird mindestens eines der folgenden in der Wasserelektrolyse erzeugten Gase: Wasserstoff und Sauerstoff in einem Zwischenspeicher gespeichert und aus diesen zur Zuführung zur Brennkammer entnommen.According to an advantageous embodiment, at least one of the following gases produced in the water electrolysis: hydrogen and oxygen is stored in an intermediate store and removed from this for supply to the combustion chamber.

Dies ermöglicht ein Verfahren zum wechselweisen Speichern und Abgeben von elektrischer Energie, bei dem im Falle eines Energiebedarfs elektrische Energie Verfahren wie vorstehend geschildert erzeugt wird und im Falle eines Energieüberangebots elektrische Energie zum Betrieb eines Wasserelektrolyseurs verwendet wird, wobei der darin entstehende Wasserstoff und Sauerstoff zur späteren Zuführung zur Brennkammer gespeichert werden.This enables a method for alternately storing and delivering electrical energy, in which, in the event of an energy requirement, electrical energy is generated as described above and, in the event of an energy oversupply, electrical energy is used to operate a water electrolyzer, with the hydrogen and oxygen produced therein being used later Supply to the combustion chamber are saved.

Dies ermöglicht insbesondere ein wechselweises Speichern und Abgeben von elektrischer Energie, wenn diese unregelmäßig bereitgestellt wird, insbesondere dann, wenn in ein elektrisches Energienetz signifikant elektrische Energie aus erneuerbaren Quellen, insbesondere aus Photovoltaik oder Windenergie, eingespeist wird, die stark von den Wetterbedingungen abhängen. Die notwendigen Maßnahmen zur Frequenzstabilisierung des elektrischen Energienetzes können dabei wie vorstehend beschrieben durchgeführt werden. Insbesondere erlaubt die Verstromung des Wasserstoffs über die Dampfturbine eine schnelle Bereitstellung einer großen elektrischen Leistung. Weiterhin bewirken die rotierenden Massen der Dampfturbine einen zusätzlichen stabilisierenden Effekt auf die Netzfrequenz.In particular, this enables alternating storage and delivery of electrical energy if it is provided irregularly, in particular if significant electrical energy from renewable sources, in particular from photovoltaics or wind energy, is fed into an electrical energy network, which depend heavily on the weather conditions. The necessary measures for frequency stabilization of the electrical energy network can be as described above be performed. In particular, converting the hydrogen into electricity via the steam turbine allows a large amount of electrical power to be provided quickly. Furthermore, the rotating masses of the steam turbine have an additional stabilizing effect on the grid frequency.

Vorsorglich sei angemerkt, dass die hier verwendeten Zahlwörter ("erste", "zweite", ...) vorrangig (nur) zur Unterscheidung von mehreren gleichartigen Gegenständen, Größen oder Prozessen dienen, also insbesondere keine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge dieser Gegenstände, Größen oder Prozesse zueinander zwingend vorgeben. Sollte eine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge erforderlich sein, ist dies hier explizit angegeben oder es ergibt sich offensichtlich für den Fachmann beim Studium der konkret beschriebenen Ausgestaltung.As a precaution, it should be noted that the numerals used here ("first", "second", ...) primarily (only) serve to distinguish between several similar objects, sizes or processes, i.e. in particular no dependency and/or sequence of these objects, sizes or make processes mandatory for each other. Should a dependency and/or order be necessary, this is explicitly stated here or it is obvious to the person skilled in the art when studying the specifically described embodiment.

Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die gezeigten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung und/oder Figuren zu kombinieren. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Gegenstände, so dass ggf. Erläuterungen aus anderen Figuren ergänzend herangezogen werden können. Es zeigen:

Fig. 1
ein Fließbild eines ersten Beispiels eine Verfahrens zur Erzeugung von Energie; und
Fig. 2
ein Fließbild eines zweiten Beispiels eine Verfahrens zur Erzeugung von Energie.
The invention and the technical environment are explained in more detail below with reference to the figures. It should be pointed out that the invention should not be limited by the exemplary embodiments shown. In particular, unless explicitly stated otherwise, it is also possible to extract partial aspects of the facts explained in the figures and to combine them with other components and findings from the present description and/or figures. In particular, it should be pointed out that the figures and in particular the proportions shown are only schematic. The same reference symbols designate the same objects, so that explanations from other figures can be used as a supplement if necessary. Show it:
1
a flow chart of a first example of a method for generating energy; and
2
a flow chart of a second example of a method for generating energy.

Fig. 1 zeigt ein Fließbild eines ersten Beispiels eines Verfahrens zur Erzeugung von Energie, bei dem reiner Wasserstoff 1 und reiner Sauerstoff 2 einer Brennkammer 3 zugeführt werden. In der Brennkammer 3 oxidiert der Wasserstoff 1 mit dem Sauerstoff 2 unter Bildung von Wasser. Da die Temperaturen bei einer reinen Oxidation des Wasserstoffs 1 mit dem Sauerstoff 2 in der Brennkammer 3 zu sehr hohen Temperaturen in der Brennkammer 3 führen, insbesondere von 2.000 °C [Grad Celsius] und mehr, wird gleichzeitig flüssiges Wasser 4 der Brennkammer 3 zugeführt. Dies führt zur Kühlung der Gase (Wasserstoff 1, Sauerstoff 2 und Wasserdampf) in der Brennkammer 3. Insbesondere steht dabei auch die Verdampfungsenthalpie des zugeführten Wassers 4 zur Kühlung zur Verfügung. Das Wasser 4 wird dabei bevorzugt über eine oder mehrere Sprühdüsen in die Brennkammer 3 eingedüst. Aus der Brennkammer 3 wird Wasserdampf 5 abgeführt, der sich einerseits aus dem aus der Reaktion des Wasserstoffs 1 mit dem Sauerstoff 2 gebildeten Wasser und andererseits aus dem verdampften und erhitzten zugeführten flüssigem Wasser 4 zusammensetzt. 1 shows a flow chart of a first example of a method for generating energy, in which pure hydrogen 1 and pure oxygen 2 are supplied to a combustion chamber 3 . In the combustion chamber 3, the hydrogen 1 oxidizes with the oxygen 2 to form water. Since the temperatures in a pure oxidation of the hydrogen 1 with the oxygen 2 in the combustion chamber 3 lead to very high temperatures in the combustion chamber 3, in particular of 2,000° C. [degrees Celsius] and more, liquid water 4 is supplied to the combustion chamber 3 at the same time. This leads to the cooling of the gases (hydrogen 1, oxygen 2 and water vapor) in the combustion chamber 3. In particular, the vaporization enthalpy of the supplied water 4 is also available for cooling. The water 4 is preferably injected into the combustion chamber 3 via one or more spray nozzles. Water vapor 5 is discharged from the combustion chamber 3 and is composed on the one hand of the water formed from the reaction of the hydrogen 1 with the oxygen 2 and on the other hand of the vaporized and heated liquid water 4 supplied.

Der entstehende Wasserdampf 5 wird einer Dampfturbine 6 zur Entspannung zugeführt, die einen elektrischen Generator 7 zur Stromerzeugung antreibt. Der dabei erzeugte Strom wird bevorzugt einem elektrischen Energienetz zugeführt. Die Dampfturbine 6 treibt gleichzeitig zumindest zeitweise einen ersten Verdichter 8 an, durch den der Sauerstoff 2 vor Zuführung zur Brennkammer 3 verdichtet werden kann.The resulting water vapor 5 is fed to a steam turbine 6 for relaxation, which drives an electric generator 7 to generate electricity. The electricity generated in this way is preferably supplied to an electrical energy network. At the same time, the steam turbine 6 drives, at least temporarily, a first compressor 8 by means of which the oxygen 2 can be compressed before it is fed to the combustion chamber 3 .

Nach Durchströmen der Dampfturbine 6 wird der Wasserdampf 5, der gegebenenfalls Wasser in Tropfenform mit sich trägt (nasser Wasserdampf), einem Wärmeaustauscher 9 zugeführt, in dem Wärme des Wasserdampfes 5 an ein erstes Wärmeübertragermedium 10 abgegeben wird, welches den Wärmeaustauscher 9 durchströmt. Das erste Wärmeübertragermedium 10 kann beispielsweise ebenfalls Wasser sein, welches in einem anderen Prozess eingesetzt wird und welches während des Durchströmens des Wärmeaustauschers 9 erhitzt und gegebenenfalls sogar verdampft wird. Alternativ bzw. optional zusätzlich kann diese erste Kühlstufe auch durch eine Zwischenkühlung in einer Zwischenstufe der Dampfturbine realisiert werden (in Fig. 1 nicht dargestellt).After flowing through the steam turbine 6, the steam 5, which may carry water in the form of drops (wet steam), is fed to a heat exchanger 9, in which the heat of the steam 5 is given off to a first heat transfer medium 10, which flows through the heat exchanger 9. The first heat transfer medium 10 can also be water, for example, which is used in another process and which is heated while flowing through the heat exchanger 9 and possibly even evaporated. Alternatively or optionally in addition, this first cooling stage can also be implemented by intermediate cooling in an intermediate stage of the steam turbine (in 1 not shown).

Stromabwärts des Wärmeaustauschers 9 durchströmt der Wasserdampf 5 einen Kondensator 11, in welchem der Wasserdampf 5 zu flüssigem Wasser 12 kondensiert und dabei gleichzeitig Wärme an ein zweites Wärmeübertragermedium 13 abgibt. Das flüssige Wasser 12 wird über eine erste Pumpe 14 einem Speicher 15 zugeführt.Downstream of the heat exchanger 9 , the water vapor 5 flows through a condenser 11 , in which the water vapor 5 condenses to form liquid water 12 and at the same time gives off heat to a second heat transfer medium 13 . The liquid water 12 is supplied to a reservoir 15 via a first pump 14 .

Aus dem Speicher 15, der über eine nicht gezeigte Wasserzuführung zum Auffüllen von Wasser von außerhalb des Systems verfügen kann, wird das flüssige Wasser 4 vor Zuführung zur Brennkammer 3 entnommen. Ist das Druckniveau im Speicher 15 nicht hoch genug, kann fakultativ eine zweite Pumpe 23 ausgebildet sein, die das Wasser 4 mit einem entsprechenden Druck in die Brennkammer 3 fördert. Gleichzeitig kann zumindest im Bedarfsfall flüssiges Wasser 16 aus dem Speicher 15 entnommen und einem Wasserelektrolyseur 17 zugeführt werden, in dem unter Einsatz von elektrischer Energie aus dem zugeführten Wasser 16 Wasserstoff 18 und Sauerstoff 19 erzeugt wird. Der Wasserstoff 18 wird dabei in einem ersten Zwischenspeicher 20 und der Sauerstoff 19 in einem zweiten Zwischenspeicher 21 unter Druck gespeichert. Aus dem ersten Zwischenspeicher 20 wird dann im Bedarfsfall der Wasserstoff 1 entnommen, der der Brennkammer 3 zugeführt wird. Fakultativ kann dabei ein zweiter Verdichter 22 ausgebildet sein, der eine Druckerhöhung des Wasserstoffs 1 vor Zuführung zur Brennkammer 3 ermöglicht. Dieser kann über die gleiche Welle angetrieben werden wie der erste Verdichter 8. Hierfür kann ein - nicht gezeigter - Elektromotor als Antrieb genutzt werden. Aus dem zweiten Zwischenspeicher 21 wird im Bedarfsfall der Sauerstoff 2 entnommen, der der Brennkammer 3 zugeführt wird. Sowohl der erste Zwischenspeicher 20, als auch der zweite Zwischenspeicher 21 umfassen bevorzugt hier nicht gezeigte externe Zuführungen, über die die Zwischenspeicher 20, 21 unabhängig vom Betrieb des Wasserelektrolyseurs 17 mit Wasserstoff bzw. Sauerstoff befüllt werden können.Before being fed to the combustion chamber 3, the liquid water 4 is removed from the reservoir 15, which can have a water supply (not shown) for topping up with water from outside the system. If the pressure level in the reservoir 15 is not high enough, a second pump 23 can optionally be provided, which pumps the water 4 into the combustion chamber 3 at a corresponding pressure. At the same time, at least if required, liquid water 16 can be removed from the reservoir 15 and fed to a water electrolyzer 17 in which hydrogen 18 and oxygen 19 are generated from the water 16 fed using electrical energy. The hydrogen 18 is stored under pressure in a first intermediate store 20 and the oxygen 19 in a second intermediate store 21 . If required, the hydrogen 1 is then removed from the first intermediate store 20 and fed to the combustion chamber 3 . Optionally, a second compressor 22 can be formed, which enables the pressure of the hydrogen 1 to be increased before it is fed to the combustion chamber 3 . This can be driven via the same shaft as the first compressor 8. For this purpose, an electric motor--not shown--is used as a drive. If necessary, the oxygen 2 that is supplied to the combustion chamber 3 is removed from the second intermediate store 21 . Both the first buffer store 20 and the second buffer store 21 preferably include external supplies, not shown here, via which the buffer stores 20, 21 can be filled with hydrogen or oxygen independently of the operation of the water electrolyzer 17.

Die Kombination der Brennkammer 3 mit dem Wasserelektrolyseur 17 erlaubt in vorteilhafter Weise die wechselweise Speicherung und Abgabe von elektrischer Energie. Liegt ein Überangebot von elektrischer Energie, beispielsweise in einem elektrischen Energienetz vor, so kann dieses Überangebot zum Betrieb des Wasserelektrolyseurs 17 verwendet werden und der dabei entstehende Wasserstoff 18 und Sauerstoff 19 in den Zwischenspeichern 20, 21 gespeichert werden. Bei einer Unterversorgung mit elektrischer Energie kann dann Wasserstoff 1 und Sauerstoff 2 aus den Zwischenspeichern 20, 21 zur Erzeugung von elektrischer Energie durch Verbrennung in der Brennkammer 3 unter Entspannung des entstehenden Wasserdampfes 5 in der Dampfturbine 6 unter Antrieb des elektrischen Generators 7 erzeugt und dem elektrischen Energienetz zugeführt werden. So kann wechselweise elektrische Energie gespeichert und wieder abgegeben werden. Dies ist insbesondere zur Speicherung von elektrischer Energie aus erneuerbaren Quellen wie Photovoltaik oder Windenergie vorteilhaft, da diese nicht gleichmäßig, sondern in Abhängigkeit von den Wetterbedingungen zur Verfügung stehen.The combination of the combustion chamber 3 with the water electrolyzer 17 advantageously allows electrical energy to be stored and released alternately. If there is an oversupply of electrical energy, for example in an electrical energy network, this oversupply can be used to operate the water electrolyzer 17 and the resulting hydrogen 18 and oxygen 19 can be stored in the intermediate stores 20, 21. If there is an insufficient supply of electrical energy, hydrogen 1 and oxygen 2 can then be produced from the intermediate stores 20, 21 to generate electrical energy by combustion in the combustion chamber 3 with expansion of the resulting water vapor 5 in the steam turbine 6, driving the electric generator 7 and the electric be supplied to the power grid. In this way, electrical energy can be stored and released alternately. This is advantageous in particular for storing electrical energy from renewable sources such as photovoltaics or wind energy, since these are not available evenly but depend on the weather conditions.

Fig. 2 zeigt ein zweites Beispiel eines Verfahrens zur Erzeugung von Energie. Hier sollen nur die Unterschiede zum ersten Beispiel diskutiert werden, ansonsten wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf die Beschreibung des ersten Beispiels Bezug genommen. Im zweiten Beispiel werden der zweite Verdichter 22 und/oder der erste Verdichter 8 durch einen Elektromotor 24 angetrieben. 2 shows a second example of a method for generating energy. Only the differences from the first example will be discussed here; otherwise, to avoid repetition, reference is made to the description of the first example. In the second example, the second compressor 22 and/or the first compressor 8 are driven by an electric motor 24 .

Im Hinblick auf die Strömungsrichtung des Wasserstoffs 1 und des Sauerstoffs 2 ist dabei der erste Zwischenspeicher 20 stromabwärts des zweiten Verdichters 22 und der zweite Zwischenspeicher 21 stromabwärts des ersten Verdichters 8 ausgebildet. Hierdurch kann der Druck in den Zwischenspeichern 20, 21 eingestellt werden, so dass der Druck, mit dem Wasserstoff 1 und Sauerstoff 2 für die Brennkammer 3 bereitgestellt werden, über den Druck in den Zwischenspeichern 20, 21 geregelt werden kann. Eine solche Ausgestaltung lässt sich auch mit den Verdichtern 8, 22 und den Zwischenspeichern 20, 21 des ersten Beispiels realisieren. Wie gezeigt kann einer oder beide Zwischenspeicher 20, 21 über Bypassleitungen 30 umgangen werden, so dass direkt vom jeweiligen Verdichter 22, 8 Wasserstoff 1 und/oder Sauerstoff 2 in die Brennkammer 3 gefördert wird.With regard to the direction of flow of the hydrogen 1 and the oxygen 2 , the first buffer store 20 is formed downstream of the second compressor 22 and the second buffer store 21 is formed downstream of the first compressor 8 . As a result, the pressure in the intermediate stores 20, 21 can be adjusted so that the pressure at which the hydrogen 1 and oxygen 2 are provided for the combustion chamber 3 can be regulated via the pressure in the intermediate stores 20, 21. Such an embodiment can also be implemented with the compressors 8, 22 and the buffer stores 20, 21 of the first example. As shown, one or both intermediate stores 20, 21 can be bypassed via bypass lines 30, so that hydrogen 1 and/or oxygen 2 is conveyed directly into the combustion chamber 3 by the respective compressor 22, 8.

Im zweiten Beispiel ist die Dampfturbine 6 zweistufig ausgebildet, weist also eine erste Stufe 25 und eine zweite Stufe 26 auf, die nacheinander von Wasserdampf 5 durchströmt werden. Hierbei ist zwischen der ersten Stufe 25 und der zweiten Stufe 26 ein Zwischenkühler 27 ausgebildet, über den der Wasserdampf 5 zwischen erster Stufe 25 und zweiter Stufe 26 zwischengekühlt werden kann.In the second example, the steam turbine 6 is designed in two stages, ie it has a first stage 25 and a second stage 26 through which steam 5 flows in succession. In this case, an intermediate cooler 27 is formed between the first stage 25 and the second stage 26, via which the steam 5 can be intermediately cooled between the first stage 25 and the second stage 26.

Weiterhin weisen auch die Zuleitungen zwischen den Verdichtern 8, 22 und den Zwischenspeichern 20, 21 Gaskühler 28 auf, über die den verdichteten Gasströmen Wärme entzogen werden kann. Zwischen dem Speicher 15 und dem Wasserelektrolyseur 17 ist eine dritte Pumpe 29 ausgebildet, über die der Druck des Wassers 16 bei Zuführung zum Wasserelektrolyseur 17 erhöht werden kann. Erste Pumpe 14, zweite Pumpe 23 und dritte Pumpe 29 werden bevorzugt durch jeweils einen Elektromotor 24 angetrieben.Furthermore, the supply lines between the compressors 8, 22 and the intermediate stores 20, 21 also have gas coolers 28, via which heat can be extracted from the compressed gas flows. Between the memory 15 and the water electrolyzer 17, a third pump 29 is formed, via which the pressure of the water 16 at Supply to the water electrolyzer 17 can be increased. First pump 14, second pump 23 and third pump 29 are preferably each driven by an electric motor 24.

BezugszeichenlisteReference List

11
Wasserstoffhydrogen
22
Sauerstoffoxygen
33
Brennkammercombustion chamber
44
flüssiges Wasserliquid water
55
WasserdampfSteam
66
Dampfturbinesteam turbine
77
elektrischer Generatorelectric generator
88th
erster Verdichterfirst compressor
99
Wärmeaustauscherheat exchanger
1010
erstes Wärmeübertragermediumfirst heat transfer medium
1111
Kondensatorcapacitor
1212
flüssiges Wasserliquid water
1313
zweites Wärmeübertragermediumsecond heat transfer medium
1414
erste Pumpefirst pump
1515
SpeicherStorage
1616
Wasserwater
1717
Wasserelektrolyseurwater electrolyser
1818
Wasserstoffhydrogen
1919
Sauerstoffoxygen
2020
erster Zwischenspeicherfirst cache
2121
zweiter Zwischenspeichersecond cache
2222
zweiter Verdichtersecond compressor
2323
zweite Pumpesecond pump
2424
Elektromotorelectric motor
2525
erste Stufe der Dampfturbinefirst stage of the steam turbine
2626
zweite Stufe der Dampfturbinesecond stage of the steam turbine
2727
Zwischenkühlerintercooler
2828
Gaskühlergas cooler
2929
dritte Pumpethird pump
3030
Bypassleitungbypass line

Claims (11)

Verfahren zum Erzeugen elektrischer Energie, umfassend die folgenden Schritte: a) Zuführen von Wasserstoff (1), Sauerstoff (2) und flüssigem Wasser (4) in eine Brennkammer (3), b) Oxidation des Wasserstoffs (1) mit dem Sauerstoff (2) in der Brennkammer (3) unter Bildung eines Wasserdampfes (5); c) Entspannen des Wasserdampfes (5) über eine Dampfturbine (6), die einen elektrischen Generator (7) antreibt. Method for generating electrical energy, comprising the following steps: a) supplying hydrogen (1), oxygen (2) and liquid water (4) into a combustion chamber (3), b) oxidation of the hydrogen (1) with the oxygen (2) in the combustion chamber (3) to form water vapor (5); c) expansion of the water vapor (5) via a steam turbine (6) which drives an electric generator (7). Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Sauerstoff (2) der Brennkammer (3) über einen ersten Verdichter (8) zugeführt wird.Method according to Claim 1, in which the oxygen (2) is supplied to the combustion chamber (3) via a first compressor (8). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Wasserstoff der Brennkammer über einen zweiten Verdichter zugeführt wird.Method according to one of the preceding claims, in which the hydrogen is supplied to the combustion chamber via a second compressor. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Wasserdampf (5) nach Durchströmen der Dampfturbine (6) einem Wärmeaustauscher (9) zur Abgabe von Wärme an ein Wärmeübertragungsmedium (10) zugeführt wird.Method according to one of the preceding claims, in which the water vapor (5), after flowing through the steam turbine (6), is fed to a heat exchanger (9) for dissipating heat to a heat transfer medium (10). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Wasserdampf (5) nach Durchströmen der Dampfturbine (6) einem Kondensator (11) zugeführt und dort vollständig zu flüssigem Wasser (12) kondensiert wird.Method according to one of the preceding claims, in which the steam (5), after flowing through the steam turbine (6), is fed to a condenser (11) and is condensed there completely to form liquid water (12). Verfahren nach Anspruch 5, bei dem das kondensierte Wasser (12) über eine erste Pumpe (14) einem Speicher (15) zugeführt wird.Method according to Claim 5, in which the condensed water (12) is supplied to a reservoir (15) via a first pump (14). Verfahren nach Anspruch 6, bei dem das flüssige Wasser (4) zur Zuführung zur Brennkammer (3) dem Speicher (15) entnommen wird.Method according to Claim 6, in which the liquid water (4) for supply to the combustion chamber (3) is taken from the reservoir (15). Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, bei dem Wasser (16) aus dem Speicher (15) einer Wasserelektrolyse unterworfen wird.Method according to Claim 6 or 7, in which water (16) from the reservoir (15) is subjected to water electrolysis. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem mindestens eines der folgenden Gase: Wasserstoff (1) und Sauerstoff (2) vor Zuführung zur Brennkammer (3) durch eine Wasserelektrolyse erzeugt wird.Method according to one of the preceding claims, in which at least one of the following gases: hydrogen (1) and oxygen (2) is produced by water electrolysis before being fed to the combustion chamber (3). Verfahren nach Anspruch 9, bei dem mindestens eines der folgenden in der Wasserelektrolyse erzeugten Gase: Wasserstoff (18) und Sauerstoff (19) in einem Zwischenspeicher (20, 21) gespeichert und aus diesem zur Zuführung zur Brennkammer (3) entnommen wird.Method according to Claim 9, in which at least one of the following gases produced in the water electrolysis: hydrogen (18) and oxygen (19) is stored in an intermediate store (20, 21) and removed from this for supply to the combustion chamber (3). Verfahren zum wechselweisen Speichern und Abgeben von elektrischer Energie, bei dem im Falle eins Energiebedarfs elektrische Energie nach dem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche erzeugt wird und im Falle eines Energieüberangebots elektrische Energie zum Betrieb eines Wasserelektrolyseurs (17) verwendet wird, wobei der darin entstehende Wasserstoff (18) und Sauerstoff (19) zur späteren Zuführung zur Brennkammer (3) gespeichert werden.Method for alternately storing and delivering electrical energy, in which, in the event of an energy requirement, electrical energy is generated according to the method according to one of the preceding claims and in the event of an energy oversupply, electrical energy is used to operate a water electrolyzer (17), the hydrogen produced therein (18) and oxygen (19) are stored for later supply to the combustion chamber (3).
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