EP4709974A1 - Dampferzeugungsanlage und verfahren zum betreiben einer solchen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Dampferzeugungsanlage (1) umfassend zumindest einen Dampferzeuger (2) und einen Verdichter (4) mit mehreren aufeinanderfolgenden Verdichterstufen (10, 11, 12), dadurch gekennzeichnet, dass ein thermisches Energiespeichersystem (5) vorgesehen ist, das dazu ausgelegt ist, dem Verdichter (4) nach mehreren Verdichterstufen (10, 11, 12), insbesondere nach jeder Verdichterstufe (10, 11, 12), Dampf auf mehreren verschiedenen Druckniveaus wahlweise zu entnehmen, entnommenen Dampf auf mehreren verschiedenen Druckniveaus zu speichern und gespeicherten Dampf dem Verdichter (4) auf geeignetem Druckniveau vor und/oder nach mehreren Verdichterstufen (10, 11, 12) wahlweise zuzuführen, und dass das thermisches Energiespeichersystem (5) dazu ausgelegt ist, dem Verdichter (4) nach der letzten Verdichterstufe (12) gespeicherten Dampf auf geeignetem Druckniveau wahlweise zuzuführen. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Dampferzeugungsanlage (1).

Description

Beschreibung

Dampf erzeugungsanlage und Verfahren zum Betreiben einer solchen

Die vorliegende Erfindung betri f ft eine Dampf erzeugungsanlage umfassend zumindest einen Dampferzeuger und einen Verdichter mit mehreren aufeinanderfolgenden Verdichterstufen . Ferner betri f ft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Dampf anlage .

Diverse industrielle Prozesse erfordern Prozessdampf auf unterschiedlichen Druckniveaus . Beispiele derartiger Industrien sind die Papier- , Lebensmittel- und chemische Industrie oder Öl- und Gasraf finerien .

Für die Erzeugung von Prozessdampf auf mittlerem und hohem Druckniveau werden Dampf erzeugungsanlagen der eingangs genannten Art eingesetzt , in denen der im Dampferzeuger erzeugte Dampf im Verdichter auf die gewünschten Druckniveaus verdichtet wird . Verdichter solcher Dampferzeugungsanlagen werden neuerdings mehrstufig ausgeführt oder angeordnet , wobei der Dampf möglichst passgenau, d . h . bei den aus Prozesssicht erforderlichen Drücken, hinter den einzelnen Verdichterstufen entnommen wird . Die Massenstromanforderungen der einzelnen Verdichterstufen können sich unterscheiden und unabhängig voneinander schwanken . Hieraus resultieren unterschiedliche und unabhängig voneinander fluktuierende Massenstromanforderungen pro Verdichterstufe . Vor diesem Hintergrund kann es in einer einzelnen oder in mehreren Verdichterstufen zu einer Unterschreitung oder Überschreitung des zulässigen Massenstroms kommen, was es zu vermeiden gilt . Bei zu kleinen Massenströmen und zu hohen Druckverhältnissen kann sich bei Erreichen der so genannten Pumpgrenze die Strömung von den Verdichterschaufeln ablösen, wodurch der Fördervorgang unterbrochen wird . Bei zu großen Massenströmen und zu geringen Druckverhältnissen wird die so genannte Schluckgrenze erreicht , die den maximal möglichen Durchsatz der Verdichterstufe definiert . Ein Unter- bzw . Überschreiten der Pump- bzw . Schluckgrenze führt zu einem Abschalten des Verdichters , wodurch die den Dampf benötigenden Prozesse nicht mehr bedient werden können .

Bislang wurde bei Unterschreiten der Lastanforderung Dampf abgeblasen oder mittels eines Kondensators entzogen . Es wäre allerdings wünschenswert , ein solches Verwerfen des Dampfes zu vermeiden, da es laut und energetisch nachteilig ist . Auch gilt es Wasser einzusparen .

Zur Vermeidung einer Unterschreitung der Pumpgrenze kann der Dampf um den Verdichter rezirkuliert werden . Dies ist allerdings nicht energieef fi zient .

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Dampf erzeugungsan- lage der eingangs genannten Art mit verbessertem Aufbau sowie ein ef fi zienteres Verfahren zum Betreiben einer solchen Dampf erzeugungsanlage zu schaf fen .

Zur Lösung dieser Aufgabe schaf ft die vorliegende Erfindung eine Dampf erzeugungsanlage der eingangs genannten Art , die dadurch gekennzeichnet ist , dass ein thermisches Energiespeichersystem vorgesehen ist , das dazu ausgelegt ist , dem Verdichter nach mehreren Verdichterstufen, insbesondere nach j eder Verdichterstufe , Dampf auf mehreren verschiedenen Druckniveaus wahlweise zu entnehmen, entnommenen Dampf auf mehreren verschiedenen Druckniveaus zu speichern und gespeicherten Dampf dem Verdichter auf geeignetem Druckniveau vor und/oder nach mehreren Verdichterstufen wahlweise zuzuführen, und dass das thermisches Energiespeichersystem dazu ausgelegt ist , dem Verdichter nach der letzten Verdichterstufe gespeicherten Dampf auf geeignetem Druckniveau wahlweise zuzuführen . Die Speicherung von Dampf im thermischen Energiespeicher kann im dampf förmigen und/oder im flüssigen Zustand erfolgen . Wenn also nachfolgend von „Speicherung von Dampf" die Rede ist , ist hiermit nicht der Aggregat zustand gemeint , außer es wird expli zit darauf hingewiesen . Ferner kann der thermische Energiespeicher auch dazu ausgelegt sein, dass ihm Wasser oder Dampf aus einer gesonderten Quelle zugeführt und entnommen werden kann, um beispielsweise den Energiespeicher auf zufüllen oder überschüssiges Wasser oder überschüssigen Dampf zu entnehmen und ggf . anderweitig einzusetzen .

Dank des erfindungsgemäßen thermischen Energiespeichersystems ist es möglich, den Massenstrom durch j ede einzelne Verdichterstufe bedarfsgerecht optimiert einzustellen bzw . zu regeln, also die richtigen Massenströme beim richtigen Druck entsprechend der Anforderungen der den einzelnen Verdichterstufen zugeordneten Verbraucher unter Einbeziehung des Energiespeichersystems zur Verfügung zu stellen, wenn der von dem Dampferzeuger oder von der vorhergehenden Verdichterstufe kommende Massenstrom unzureichend ist , und überschüssigen Dampf abzuführen und im thermischen Energiespeichersystem zu speichern, wenn der von dem Dampferzeuger oder von der vorhergehenden Verdichterstufe kommende Massenstrom zu groß ist . Auf diese Weise kann j ede Verdichterstufe in ihrem Betriebsbereich gehalten werden, ohne dass ein Abschalten oder eine Re- zirkulation von Dampf erforderlich ist . Weiterhin kann die Dampfmenge so angepasst werden, dass der Massenstrom in ein Optimum überführt wird, um den Wirkungsgrad der Dampf erzeugungsanlage zu erhöhen . Dies ist möglich, da der Wirkungsgrad einer Verdichterstufe vom Massenstrom und dem Di f ferenzdruck der Verdichterstufe abhängt . Die Einstellung bzw . Regelung des Massenstroms durch die einzelnen Verdichterstufen erfolgt naturgemäß unter Einsatz einer geeignet ausgebildeten Auswerte- und Steuereinheit sowie geeigneter Sensoren, die insbesondere die Massenströme in den Leitungen, insbesondere in den Leitungen zu den Verbrauchern erfassen, und Regelorganen, wie Ventile , Klappen und dergleichen .

Das thermisches Energiespeichersystem dazu ausgelegt , dem Verdichter nach der letzten Verdichterstufe wahlweise gespeicherten Dampf auf geeignetem Druckniveau zuzuführen . Auf diese Weise kann am Verdichterausgang ausreichend Dampf zur Verfügung gestellt werden, wenn der vorgelagerte Dampferzeuger zu wenig Dampf erzeugt , beispielsweise während der Anfahrphase der Dampf erzeugungsanlage .

Das thermische Energiespeichersystem kann erfindungsgemäße einen Ruths-Speicher aufweisen . Ein solcher Ruths- Speicher ermöglicht die direkte Dampf einspeisung ohne die Notwendigkeit eines Zwischenkreislaufs und damit verbundenen Wärmetauschern und zusätzlichen Pumpen, wodurch ein insgesamt preiswerter Aufbau erzielt wird .

Alternativ oder zusätzlich kann das thermische Energiespeichersystem zumindest einen Speisewasserbehälter mit thermischer Entgasung aufweisen . Ein solcher Speisewasserbehälter benötigt Dampf , um die Entgasung aus dem Speisewasser zu gewährleisten . Diese Dampf zufuhr führt zu einer Erwärmung des Speisewassers , das normalerweise als siedende Flüssigkeit vorliegt . Ein Speisewasserbehälter ist auch für einen gewissen Betriebsbereich ausgelegt , der eine Flexibilität in Bezug auf Füllmenge und Druck/Temperatur ermöglicht . Falls die Verdichterstufe die Schluckgrenze überschreiten sollte , könnte durch Reduzierung bzw . Abschaltung der Dampf zufuhr zum Speisewasserbehälter die Dampfmenge reduziert werden, was die entsprechende Verdichterstufe wieder in ihren Betriebsbereich bringt . Bei zu geringer Dampfmenge über die Verdichterstufe kann ein höherer Dampfstrom in den Speisewasserbehälter die Verdichterstufe stabilisieren . Insgesamt sinkt hierdurch der apparative und damit der materielle und energetische Herstellungsaufwand . Zusätzlich sinkt der Raumbedarf , wodurch die Realisierungschancen steigen, ein erfindungsgemäßes thermisches Energiespeichersystem in beengten Bestandsanlagen nachzurüsten .

Gemäß einer weiteren Aus führungs form der vorliegenden Erfindung kann das thermische Energiespeichersystem alternativ oder zusätzlich einen Kondensatbehälter aufweisen . Ein Kondensatbehälter kann über das Hei zen des Kondensats die Dampfmenge über die Verdichterstufe erhöhen, ohne dass der Dampf abgeblasen werden muss . Dadurch kann der Wasserverlust der Anlage reduziert werden .

Alternativ oder zusätzlich kann das erfindungsgemäße thermische Energiespeichersystem einen Großwasserkessel aufweisen . Wie auch im Speisewasserbehälter kann die Wasservorlage im Großwasserkessel als Speicher verwendet werden, hier besonders zur Vorwärmung im Warmhaltebetrieb, die j e nach Betriebs zustand der Verdichterstufe zu- oder abgeschaltet werden kann .

Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist das thermische Energiespeichersystem zumindest eine Hei zquelle auf , die dazu ausgelegt ist , gespeicherten Dampf zu erhitzen . Mit einer solchen Hei zquelle ist es möglich, im Energiespeichersystem gespeicherten Dampf auf gewünschte Temperatur-/Druckniveaus zu bringen . Bei der zumindest einen Wärmequelle handelt es sich bevorzugt um eine elektrisch betriebene Wärmequelle , wie beispielsweise um einen Elektrodenkessel oder einen Hei zstab, wodurch eine aus Sicht des Wärmeerzeugers aufwandsoptimale Nutzung des Dargebots von Strom aus fluktuierenden erneuerbaren Energien gelingen kann . Die dadurch mögliche Ausrichtung des Strombezugs einzelner Abnehmer am Dargebot von Strom aus fluktuierenden erneuerbaren Energien erleichtert dessen Integration in Stromnetze . So kann die zumindest eine Hei zquelle dazu genutzt werden, um beim Start des Verdichters direkt eine Dampfquelle über das thermische Energiespeichersystem bereitzustellen, falls beispielsweise der Dampferzeuger noch nicht vollständig angefahren ist . Weiterhin kann bei erhöhter Dampfmengenanforderung die zusätzliche Hei zquelle zum Auf füllen des benötigten Dampfes oder zum Füllen des thermischen Energiespeichersystems genutzt werden .

Vorteilhaft ist der zumindest eine Dampferzeuger eine Hochtemperaturwärmepumpe , die beispielsweise über Abwärme eines oder mehrerer Prozesse , die über die Dampferzeugungsanlage mit Dampf versorgt werden, und/oder über Abwärme eines Fremdprozesses betrieben wird . Es sei aber darauf hingewiesen, dass neben einer solchen Hochtemperaturwärmepumpe auch weitere Dampferzeuger eingesetzt werden können, die gemeinsam mit oder alternativ zur Hochtemperaturwärmepumpe eingesetzt werden können . Hochtemperaturwärmepumpen haben gegenüber herkömmlichen Dampferzeugern den Vorteil , dass sie durch die Nutzung von vorhandener Abwärme und Strom aus erneuerbaren Energien ggf . vollständig CCp-neutral betrieben werden können .

Vorteilhaft ist das thermische Energiespeichersystem dazu ausgelegt , dem Verdampfer der Hochtemperaturwärmepumpe gespeicherten Dampf auf geeignetem Druckniveau zuzuführen . Entsprechend kann im thermischen Energiespeichersystem gespeicherte Dampf beispielsweise zum Anfahren der Wärmepumpe eingesetzt werden, wenn der Prozess als Wärmequelle noch nicht bereitsteht .

Zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe schaf ft die vorliegende Erfindung ferner ein Verfahren zum Betreiben einer Dampf erzeugungsanlage , insbesondere einer erfindungsgemäßen Dampf erzeugungsanlage , umfassend zumindest einen Dampferzeuger und einen Verdichter mit mehreren aufeinanderfolgenden Verdichterstufen, bei dem die Betriebs zustände der einzelnen Verdichterstufen überwacht werden, wobei , wenn sich eine Verdichterstufe an ihre individuelle Pumpgrenze annähert , unmittelbar hinter dieser Verdichterstufe ein Dampfmassenstrom bis zur Erreichung eines ordnungsgemäßen Betriebs zustands entzogen und der entzogene Dampf in einem thermischen Energiespeichersystem gespeichert wird, und, wenn sich eine Verdichterstufe an ihre individuelle Schluckgrenze annähert , unmittelbar hinter dieser Verdichterstufe aus dem thermischen Energiespeichersystem ein Dampfmassenstrom geeigneten Druckniveaus bis zur Erreichung eines ordnungsgemäßen Betriebs zustands zugeführt wird . Dabei wird aus dem thermischen Energiespeichersystem wahlweise ein Dampfmassenstrom geeigneten Druckniveaus nach der letzten Verdichterstufe zugeführt , insbesondere dann, wenn der vorgelagerte Dampferzeuger zu wenig Dampf erzeugt , beispielsweise während der Anfahrphase der Dampf erzeugungsanlage .

Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird im thermischen Energiespeichersystem gespeicherter Dampf über zumindest eine Hei zquelle wahlweise erhitzt . Vorteilhaft ist der zumindest eine Dampferzeuger eine Hochtemperaturwärmepumpe , deren Verdampfer insbesondere wahlweise über im thermischen Energiespeichersystem gespeicherten Dampf betrieben wird .

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung deutlich . Darin ist

Figur 1 eine schematische Ansicht einer Dampferzeugungsanlage gemäß einer Aus führungs form der vorliegenden Erfindung und

Figur 2 eine schematische Ansicht einer Dampferzeugungsanlage gemäß einer weiteren Aus führungs form der vorliegenden Erfindung .

Gleiche Bezugs zi f fern bezeichnen nachfolgend gleiche oder gleichartige Komponenten .

Figur 1 zeigt eine Dampf erzeugungsanlage 1 gemäß einer Aus führungs form der vorliegenden Erfindung, die als Hauptkomponenten zumindest einen Dampferzeuger 2 , einen an den Dampferzeuger 2 über eine Leitung 3 angebundenen Verdichter 4 , ein thermisches Energiespeichersystem 5 und eine Auswerte- und Steuereinheit 6 umfasst . Der Verdichter 4 weist mehrere aufeinanderfolgende , mit Leitungen 7 , 8 und 9 verbundene Verdichterstufen 10 , 11 und 12 auf , die den vom Dampferzeuger 2 erzeugten Dampf auf unterschiedliche Druckniveaus verdichten . Bei dem dargestellten Beispiel wird der im Dampferzeuger 2 erzeugte Dampf mit einem Druck von 1 , 6 bar dem Verdichter 4 und somit der ersten Verdichterstufe 10 zugeführt , von wo er dann in den einzelnen Verdichterstufen 10 , 11 und 12 auf Drücke von 2 , 8 bar, 5 , 0 bar und 9 , 0 bar weiter verdichtet wird. Es sollte klar sein, dass die Anzahl der Verdichterstufen und die jeweiligen Drücke grundsätzlich variieren können. Von den Leitungen 3, 7 und 9, also zwischen dem Dampferzeuger 2 und dem Verdichter 4 sowie zwischen den jeweiligen Verdichterstufen 10, 11 und 12, und von der aus der letzten Verdichterstufe 12 kommenden Leitung 13 zweigen Leitungen 14, 15, 16 und 17 ab, über die der Dampf mit dem entsprechenden Druckniveau verschiedenen Verbrauchern 18, 19, 20 und 21 zugeführt wird. Von den Leitungen 7 und 9 zwischen den Verdichterstufen 10, 11 und 12 und von der aus der letzten Verdichterstufe 12 führenden Leitung 13 zweigen weitere Leitungen 22, 23 und 24 ab, die zum thermischen Energiespeicher 5 führen. Der thermische Energiespeicher 5 ist dazu ausgelegt, Dampf auf verschiedenen Druckniveaus zu speichern. Alternativ können zu diesem Zweck, wenn vorliegend auch nicht dargestellt, mehrere thermische Energiespeicher vorgesehen sein. Weitere Leitungen 25, 26 und 27 führen von dem thermischen Energiespeicher 5 zurück zu den Leitungen 3 und 7, optional eine weitere, vorliegend gestrichelt dargestellte Leitung 28 zur Leitung 13. Die Leitungen 22, 23, 24, 25, 26, 27 und 28 sind jeweils mit Regelorganen 29 versehen, die vorliegend motorisch über die Auswerte- und Steuereinheit 6 ansteuerbar sind. Ferner sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel sämtliche Leitungen 7, 9, 13, 14, 15, 16, 17, 22, 23, 24, 25, 26, 27 und 28 mit Sensoren 30 versehen, welche die durch die Leitungen 7, 9, 13, 14, 15, 16, 17, 22, 23, 24, 25, 26, 27 und 28 geleiteten Dampfmassenströme erfassen und die erfassten Messwerte an die Auswerte- und Steuereinheit 6 übermitteln. Es sollte klar sein, dass neben den eingezeichneten Regelorganen 29 weitere Regelorgane vorgesehen sein können und/oder einige der Sensoren 30 weggelassen werden können, da sich die Massenströme grundsätzlich auch auf der Basis der Messwerte von weniger Sensoren berechnen lassen . Das thermische Energiespeichersystem 5 kann zumindest einen Ruths-Speicher und/oder zumindest einen Speisewasserbehälter mit thermischer Entgasung und/oder zumindest einen Kondensatbehälter und/oder zumindest einen Großwasserkessel aufweisen . Die j eweiligen Vorteile wurden eingangs bereits erläutert , weshalb an dieser Stelle zur Vermeidung von Wiederholungen nicht erneut auf diese eingegangen wird . Das thermische Energiespeichersystem 5 kann über eine oder mehrere zusätzliche Hei zquellen 31 verfügen, um in diesem gespeicherten Dampf zu erhitzen, beispielsweise elektrische Hei zquellen .

Während des Betriebs der Dampf erzeugungsanlage 1 kreieren die Verbraucher 18 , 19 , 20 und 21 einen variierenden Bedarf an Dampfmassenströmen auf den unterschiedlichen Druckniveaus , der über den vom Dampferzeuger 2 erzeugten Dampf zu decken ist . Die Auswerte- und Steuereinheit 6 bilanziert dabei die Massenströme j eder einzelnen Verdichterstufe 10 , 11 und 12 anhand der von den Sensoren 30 zur Verfügung gestellten Messwerte und vergleicht diese mit entsprechenden, in der Auswerte- und Steuereinheit 6 hinterlegten Betriebsbereichen der Verdichterstufen 10 , 11 und 12 . Wird ein Überschreiten von vorab definierten Grenzwerten in Richtung Pump- oder Schluckgrenze der j eweiligen Verdichterstufe 10 , 11 , 12 festgestellt , so werden Gegenmaßnahmen dahingehend getrof fen, dass Dampf über eine oder mehrere der Leitungen 22 , 23 , 24 abgelassen und im thermischen Energiespeicher 5 gespeichert wird oder Dampf aus dem thermischen Energiespeicher 5 über eine oder mehrere der Leitungen 25 , 26 , 27 zugeführt wird . Nähert sich eine Verdichterstufe 10 , 11 , 12 an ihre individuelle Pumpgrenze an, so wird vorliegend unmittelbar hinter dieser Verdichterstufe 10 , 11 , 12 ein Dampfmassenstrom bis zur Erreichung eines ordnungsgemäßen Betriebszustands entzogen und der entzogene Dampf im thermischen Energiespeicher 5 gespeichert . Nähert sich eine Verdichterstufe 10 , 11 , 12 an ihre individuelle Schluckgrenze an, so wird unmittelbar nach dieser Verdichterstufe 10 , 11 , 12 aus dem thermischen Energiespeicher 5 ein Dampfmassenstrom geeigneten Druckniveaus bis zur Erreichung eines ordnungsgemäßen Betriebs zustands zugeführt . Auf diese Weise kann ein Abschalten der entsprechenden Verdichterstufe 10 , 11 , 12 sicher verhindert werden . Bevorzugt werden die j eweiligen Massenströme auf einem optimalen Niveau gehalten, das den Wirkungsgrad der Dampferzeugungsanlage 1 optimiert .

Beim Anfahren der Dampf erzeugungsanlage 1 kann, solange der Dampferzeuger 2 nicht genug Dampf erzeugt , ebenfalls Dampf aus dem thermischen Energiespeicher 5 entnommen werden, wodurch die Anfahrzeit minimiert wird . Wird temporär mehr Dampf von den Verbrauchern 18 , 19 , 20 und 21 benötigt , als der Dampferzeuger 2 erzeugen kann, so kann dieser zusätzliche Massenstrom ebenfalls über den thermischen Energiespeicher 5 bereitgestellt werden . Ebenso ist eine Steuerung möglich, die auf den Strom- , Brennstof f- und/oder CCp-Preis reagiert . Beispielsweise kann bei günstigen oder gar negativen Strompreisen, insbesondere bei einem hohen Dargebot von Strom aus erneuerbaren Energien, mehr Dampf als von den Verbrauchern 18 , 19 , 20 und 21 benötigt im Dampferzeuger 2 erzeugt und der überschüssige Dampf dann im thermischen Energiespeicher 5 gespeichert werden . In Zeiten hoher Strompreise kann der Dampf dann aus dem thermischen Energiespeicher 5 bereitgestellt werden . Natürlich ist auch möglich, mehrere unterschiedliche Dampferzeuger 2 bereitzustellen, beispielsweise einen Dampfkessel- und oder einen KWK- und/oder einen So- larthermie- und/oder einen Geothermie-Dampferzeuger, wodurch auch in Zeiten hoher Energiepreise eine zuverlässige und preiswerte Dampf erzeugung ermöglicht wird . Auch kann die Dampf erzeugungsanlage 1 zusätzliche elektrische oder thermo-mechanische Energiespeicher mit oder ohne Rückverstromung aufweisen .

Figur 2 zeigt eine Dampf erzeugungsanlage 1 gemäß einer weiteren Aus führungs form der vorliegenden Erfindung, deren Aufbau und Funktionsweise in weiten Teilen der in Figur 1 gezeigten und zuvor beschriebenen Dampf erzeugungsanlage 1 gleicht . Bei der in Figur 2 dargestellten Dampferzeugungsanlage 1 wird der Dampferzeuger 2 aber durch eine Hochtemperaturwärmepumpe gebildet , die in bekannter Weise einen Verdampfer 32 , einen Verdichter 33 , einen Kondensator 34 und eine Drossel 35 aufweist . Der Verdampfer 32 wird vorliegend über eine Leitung 36 mit Prozessabwärme und/oder über eine an den thermischen Energiespeicher 5 angeschlossene Leitung 37 mit der zur Verdampfung des Kältemittels erforderlichen Energie versorgt . Das über eine Leitung zugeführte Speisewasser wird im Kondensator 34 verdampft und dem Verdichter 4 zugeführt .

Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde , so ist die Erfindung nicht durch die of fenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen .

Unabhängig vom grammatikalischen Geschlecht eines bestimmten Begri f fes sind Personen mit männlicher, weiblicher oder anderer Geschlechteridentität mit umfasst .

Claims

Patentansprüche

1. Dampf erzeugungsanlage (1) umfassend zumindest einen Dampferzeuger (2) und einen Verdichter (4) mit mehreren aufeinanderfolgenden Verdichterstufen (10, 11, 12) , dadurch gekennzeichnet, dass ein thermisches Energiespeichersystem (5) vorgesehen ist, das dazu ausgelegt ist, dem Verdichter (4) nach mehreren Verdichterstufen (10, 11, 12) , insbesondere nach jeder Verdichterstufe (10, 11, 12) , Dampf auf mehreren verschiedenen Druckniveaus wahlweise zu entnehmen, entnommenen Dampf auf mehreren verschiedenen Druckniveaus zu speichern und gespeicherten Dampf dem Verdichter (4) auf geeignetem Druckniveau vor und/oder nach mehreren Verdichterstufen (10, 11, 12) wahlweise zuzuführen, und dass das thermisches Energiespeichersystem (5) dazu ausgelegt ist, dem Verdichter (4) nach der letzten Verdichterstufe (12) gespeicherten Dampf auf geeignetem Druckniveau wahlweise zuzuführen.

2. Dampf erzeugungsanlage (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das thermische Energiespeichersystem (5) zumindest einen Ruths-Speicher aufweist.

3. Dampf erzeugungsanlage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das thermische Energiespeichersystem (5) zumindest einen Speisewasserbehälter mit thermischer Entgasung aufweist.

4. Dampf erzeugungsanlage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das thermische Energiespeichersystem (5) zumindest einen Kondensatbehälter aufweist.

5. Dampf erzeugungsanlage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das thermische Energiespeichersystem (5) zumindest einen Großwasserkessel aufweist.

6. Dampf erzeugungsanlage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das thermische Energiespeichersystem (5) zumindest eine Heizquelle (31) aufweist, die dazu ausgelegt ist, gespeicherten Dampf zu erhitzen.

7. Dampf erzeugungsanlage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Dampferzeuger (2) eine Hochtemperaturwärmepumpe ist.

8. Dampf erzeugungsanlage (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das thermische Energiespeichersystem (5) dazu ausgelegt ist, dem Verdampfer (32) der Hochtemperaturwärmepumpe gespeicherten Dampf auf geeignetem Druckniveau zuzuführen.

9. Verfahren zum Betreiben einer Dampf erzeugungsanlage

(1) umfassend zumindest einen Dampferzeuger (2) und einen Verdichter (4) mit mehreren aufeinanderfolgenden Verdichterstufen (10, 11, 12) , bei dem die Betriebszustände der einzelnen Verdichterstufen (10, 11, 12) überwacht werden, wobei, wenn sich eine Verdichterstufe (10, 11, 12) an ihre individuelle Pumpgrenze annähert, unmittelbar hinter dieser Verdichterstufe (10, 11, 12) ein Dampfmassenstrom bis zur Erreichung eines ordnungsgemäßen Betriebszustands entzogen und der entzogene Dampf in einem thermischen Energiespeichersystem (5) gespeichert wird, und, wenn sich eine Verdichterstufe (10, 11, 12) an ihre individuelle Schluckgrenze annähert, unmittelbar vor dieser Verdichterstufe (10, 11, 12) aus dem thermischen Energiespeichersystem (5) ein Dampfmassenstrom geeigneten Druckniveaus bis zur Erreichung eines ordnungsgemäßen Betriebszustands zugeführt wird, wobei aus dem thermischen Energiespeichersystem (5) ein Dampfmassenstrom geeigneten Druckniveaus nach der letzten Verdichterstufe (12) wahlweise zugeführt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem im thermischen Energiespeichersystem (5) gespeicherter Dampf über zumindest eine Heizquelle (31) wahlweise erhitzt wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10, bei dem der zumindest eine Dampferzeuger (2) eine Hochtemperaturwärmepumpe ist, deren Verdampfer (32) wahlweise über im thermischen Energiespeichersystem (5) gespeicherten Dampf betrieben wird.