WO2015000618A1 - Wärmetechnische verschaltung von kraftwerk, dampfreformer und thermischer wasseraufbereitung - Google Patents

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heat
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Florian REISSNER
Jochen SCHÄFER
Alexander Tremel
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Definitions

  • the present invention relates to power plants for Stromerzeu ⁇ supply, in particular combustion power plants such as gas and steam turbine power plants (CCGTs). Furthermore, the invention applies ⁇ be a method for operating of such a power plant.
  • combustion power plants such as gas and steam turbine power plants (CCGTs).
  • CCGTs gas and steam turbine power plants
  • polygeneration power plant concepts are known to be particularly advantageous, which allow a high product ⁇ flexibility.
  • the products are, for example, electricity, heat, cold or, for example, chemical products.
  • polygeneration concepts are energy-related processes that have multiple product flows.
  • a classic example is the combined heat and power plant, where electricity and heat are generated in a power plant process.
  • the well-known Cheng Cycle is called, which ensures a flexible power and heat production.
  • the current efficiency is maximized with increased power requirements and at higher heat ⁇ may accordingly generates less power, but increases the heat generation.
  • Polygenerationroze are known to bring in addition to electricity, heat and cold and chemical products produced ⁇ .
  • Such polygeneration concepts are based for example on the thermal gasification of coal or biomass.
  • a gasification gas is provided, which is then supplied to the power conversion unit or a chemical synthesis.
  • Products from chemical synthesis can then be hydrocarbons such as methane, Me ⁇ THANOL, Fischer-Tropsch fuels or ammonia or hydrogen.
  • heat can be provided both from the fermenter and from the power generation unit as well as from the chemical synthesis.
  • a polygeneration concept for the simultaneous provision of electricity, heat, synthesis gas based on natural gas and pure water is not yet known. So far, a separate from the generation of electricity and heat process is used for the provision of synthesis gas, which is realized in ⁇ example, on the thermal gasification of coal or biomass.
  • the water ⁇ need in the steam reformer is significant.
  • the required stor ⁇ -refined high-purity demineralised water must therefor be produced only from chemical, electrochemical or thermal processes.
  • the power plant according to the invention comprises at least one encryption brennungs- and current generating means, a heat recovery steam generator and a steam circuit, and a Dampfre ⁇ former, wherein the combustion and power generation means via a first exhaust line with the Abhitzedampferzeu ⁇ ger and via a second exhaust line with the steam reformer connected is and wherein the steam reformer and the heat recovery steam generator are each designed to remove heat from a Ab ⁇ gas of the combustion and power generation device and wherein the power plant further comprises a thermal Was ⁇ seraufkungsstrom.
  • the power plant is typically ⁇ a gas and steam power plant (GUD).
  • This combination has the advantage of being able to provide power and heat in a particularly energy-efficient manner, possibly also via cooling with the heat-driven absorption refrigeration machine, and synthesis gas based on the energy carrier natural gas.
  • the shown power plant based on natural gas as a fuel and is preferably designed for the energy-efficient provision of syn ⁇ thesis gas before ⁇ , Especially for the use of a steam reformer for the production of synthesis gas, steam is necessary, which can be provided directly in the power plant according to the invention by the integrated thermal water treatment plant.
  • the power plant has a steam reformer, which is connected via a third exhaust pipe to the first exhaust pipe and in which the first and the second Abgaslei ⁇ tion are configured so that the exhaust of the combustion ⁇ and power generation device either directly or through the steam reformer and the adjoining third exhaust pipe can be passed to the heat recovery steam generator.
  • the exhaust pipes to at least one valve.
  • This interconnection of the exhaust pipes with at least one valve for diverting the hot exhaust gas for example the Turbine exhaust of the combustion and Stromer Wegungseinrich ⁇ tion, has the advantage that it can be distinguished between two operating settings.
  • the hot exhaust gas has a temperature between 350 ° C and 750 ° C.
  • the energy-efficient polygeneration concept is thus achieved by integrating the steam reformer into the conventional GUD process.
  • the hot exhaust gas of the gas turbine can be guided into the reformer, if appropriate Ventilstel ⁇ lungs specify the diversion via the reformer.
  • Ventilstel ⁇ lungs specify the diversion via the reformer.
  • heat is taken from the exhaust gas and this thereby partially cooled.
  • the endothermic reforming reaction is driven in the reformer:
  • the synthesis gas is produced in the reformer.
  • the reaction is typically carried out on a fixed bed catalyst.
  • Incomplete reaction and other by-products is a gas mixture containing mainly the following components: H 2 , CO, C0 2 , H 2 0, CH 4 , N 2 .
  • the reformer can be operated, for example, at a temperature between 350 ° C and 750 ° C. For example, a further increase in temperature or an additional heat supply by an electric heating or a natural gas supply is possible.
  • the educts natural gas and Water vapor is typically fed to the reformer at a pressure of 20 bar to 80 bar, for example between 50 bar and 80 bar, so that a synthesis gas can be produced which is at the same pressure level.
  • the power plant is designed so that the thermal water treatment plant is thermally coupled to the Abhit ⁇ zedampfer Weger, which is configured to be traversed by the exhaust gas of the combustion and power generation device and to provide a portion of the exhaust heat removed from the water treatment plant.
  • the thermal Wasseraufberei ⁇ treatment system directly supplied with heat from the power plant ⁇ who can and does not need to access an external heat source.
  • the plant is preferably additionally equipped with a Reinwas ⁇ water pipe which connects the thermal Wasseraufbe ⁇ treatment plant with a steam circuit.
  • Sun can be supplied from the ther ⁇ mix water treatment plant directly to the water vapor ⁇ circulation advantageously treated water.
  • the power plant comprises a water reservoir, wherein the pure water line of the thermal water treatment plant is designed to sen this water storage spei ⁇ sen.
  • the power plant comprises a fluidic connection between the steam circuit and the steam reformer. Because then the steam reformer, which requires steam for the reforming reaction, directly with steam from the water vapor cycle, which is supplied by the thermal water treatment plant with pure ⁇ water, are supplied.
  • a natural gas steam mixture is formed at the reformer inlet.
  • the supply line for the natural gas steam mixture can also be thermally connected to the discharge line for the product or synthesis gas mixture, so that the supply and discharge lines are coupled to the reformer via a heat exchanger.
  • the turbine exhaust gas After removal of the heat for the steam cycle from the Abhitzedampferzeu ⁇ ger the turbine exhaust gas has a temperature level between 70 ° C and 90 ° C. Depending on the application, that is, depending on the operating ⁇ mode, but this temperature can also be significantly higher.
  • the 70 ° C to 90 ° C are in any case sufficient to supply the pre ⁇ beaten thermal water treatment plant with ge ⁇ enough heat.
  • the thermal water treatment plant can be operated according to the evaporation condensation concept, which is described in the application DE
  • thermal water treatment plant in the plant concept has to use the available ste ⁇ rising waste heat so that the energy needs of the water treatment is minimized to advantage.
  • the thermal water treatment plant used means a particularly energy-efficient concept.
  • the power plant preferably further comprises a supply line and a discharge line to and from the steam reformer, wherein the discharge line is connected to at least one synthesis gas processing unit.
  • the power plant on a derivative of the Dampfre ⁇ formers for the synthesis gas, which is connected to at least one synthesis gas storage.
  • the power plant includes, for example, a product memory and / or a combustion and power generation ⁇ device for the generation of peak load current. This can, for example, access the product memory or the synthesis memory.
  • the method according to the invention for operating a power plant comprises the following method steps:
  • the thermal water ⁇ treatment plant connected via a pure water line with the What ⁇ serdampfnikank and this fed with the treated water.
  • thermo water treatment plant In a preferred embodiment of the method of the thermal water treatment plant is a water storage fed. From this can be withdrawn very advantageous as needed water.
  • the steam reformer is supplied with steam from the steam cycle.
  • a fluid power Ver ⁇ bond between the steam cycle and the steam reformer is provided and typically gen entzo- part of the water vapor ⁇ the steam turbine system for power generation.
  • a synthesis gas is produced and then transmitted it to a Syn ⁇ synthesis gas storage or for further processing to a reactor or handling.
  • the Syn ⁇ synthesis gas to a second combustion and power generation means is supplied, by means of which short-term power can be generated, for example, for electrical mitigate a peak load.
  • the synthesis gas can be stored, for example, further processed or distributed to several different Rea ⁇ ren or conditioner.
  • Possible end products of the synthesis gas path are, for example, ammonia, Fischer-Tropsch fuel, methanol, methane or hydrogen. These end products can for example be supplied to an end product store or directly to further processing.
  • the memory allows about a time-delayed production of end products as well as the ability to supply these addi ⁇ chen power generation via a second power generation unit when a peak load current is needed.
  • This second power generation unit may be, for example, an engine, a fuel cell or a gas turbine.
  • the greatest advantage of the described power plant arrangement and the method for its operation is the temporal flexibility.
  • the steam reformer ⁇ not operated, so the turbine exhaust gas is transferred directly to the heat recovery steam generator, electricity and heat through the gas turbine and the steam circuit can generate advertising the.
  • the ratio of current to heat is determined at ⁇ example by the heat extraction from the steam cycle.
  • the steam reformer can be operated, producing a syngas and eventually resulting end products.
  • the power and heat generation decreases accordingly, since in the steam cycle less heat is available and a part of the steam is needed for the reformer and is therefore diverted to the reformer.
  • the optiona ⁇ len memory for the synthesis gas or the products overall can be exploited to the second power generation unit to supply fuel.
  • a peak load current can be generated by means of this second power generation unit and the fuels available in the storages. Electricity generation would then exceed the nominal full load of the power plant without increasing natural gas consumption at the first power generation unit.
  • the peak load generation can be switched off again and the reservoirs for the synthesis gas and the end products are refilled.
  • the heat recovery steam generator waste heat is generated, which can be used for thermal water treatment.
  • pure water production can take place continuously in all scenarios.
  • the fluctuating demand for pure water for refurbishment can, for example, be compensated by means of a pure water storage tank.
  • the gas turbine supplied Erd ⁇ gas amount is preferably constant in all scenarios, so that the gas turbine can be operated continuously at full load.
  • the power plant described and methods of operating the power plant now has inter alia the advantage of particularly ener ⁇ -efficient manner in addition to electricity and heat and synthesis gas based of producing natural gas.
  • the particularly high energy efficiency is ensured by the thermal integration of a gas turbine power plant ⁇ with a reformer and a thermal water treatment plant.
  • the use of waste heat is the gas turbine exhaust gas to a very low Tempe ⁇ raturcited possible.
  • the production of various end products from the synthesis gas is very flexible particularly be ⁇ ussid the time-varying demand.
  • the power station described allows a long operating time of the gas turbine, since the flexibility by the downstream processes is achieved and the gas turbine at constant load can be Betrie ⁇ ben. It is also possible, without far-reaching modifications existing combined cycle power plants according to the dung OF INVENTION ⁇ retrofit.
  • Figure 1 shows a schematic flow diagram for a power plant with thermal water treatment plant
  • Figure 2 shows a schematic flow diagram for possible
  • FIG. 3 shows a diagram in which product production over time is plotted.
  • FIG. 1 initially starting from the left, a gas turbine 10 with a generator 11, a compressor 12, a turbine 13 and a combustion chamber 14 is shown.
  • this gas turbine 10 for example, natural gas is burned so that a turbine 13 and above the generator 11 can be driven so that the generator 11 electrical energy E e i G is generated, which is provided by the gas turbine 10.
  • the gas turbine 10 is connected to a discharge line 120 for the hot exhaust gas of the gas turbine 10. This discharge line 120 leads in the flow diagram to a branch either to the valve VI or to a second valve V2.
  • the hot exhaust gas is passed either via the supply line 121 to the heat recovery steam generator 20 or via the valve V2 in the reformer 40, which has a reaction chamber for a reforming reaction.
  • the reformer 40 further includes a natural gas inlet 41 and a synthesis gas outlet 42.
  • the feedable hot exhaust gas of the gas turbine ⁇ 10 can deliver a part of its heat in the reformer 40 via a heat exchanger for the reforming reaction.
  • Via a discharge line 43 the exhaust gas of the gas turbine 10, cooled for the first time to a medium temperature level, can then also be fed again to the supply line 121 to the waste heat steam generator 20.
  • the reformer 40 also has a supply of water vapor to 31, which, as shown in this example, is a branch from the steam turbine of the water circulation ⁇ run 30.
  • the heat recovery steam generator 20 also has a further heat exchanger system 22, which in turn uses a lower temperature level of the turbine exhaust gas and releases the heat from this exhaust gas to the thermal water treatment plant 50.
  • the thermal water treatment plant 50 has a raw Water supply line 51 and a discharge line 52 for demineralized water, so pure water on.
  • the discharge line 52 can first feed a water reservoir 53, which is connected to the steam cycle 30 via a further water line 32.
  • FIG. 2 shows another flow chart is shown, which in Figure 1 ties in the power plant with thermal water treatment ⁇ system 50 via the steam reformer 40th This steam reformer 40 with its natural gas supply line 41 and
  • Synthesis gas discharge line 42 is again shown on the right side in FIG.
  • the synthesis gas discharge 42 initially leads to a synthesis gas reservoir 44.
  • this storage could also be saved and the synthesis gas could be distributed directly to the synthesis gas reactors 60.
  • the optional synthesis gas reservoir 44 is advantageous for balancing peak load times.
  • the synthesis gas reservoir 44 can be connected to a plurality of synthesis gas reactors 60.
  • the synthesis gas is split to a first synthesis gas reactor 61 for the production of ammonia, to a second synthesis gas generator 62 for the production of Fischer-Tropsch fuel, a third synthesis gas reactor 63 for the production of methanol and a fourth Synthesegasre ⁇ actuator 64 for the production of methane.
  • synthesis gas is supplied to a CO shift reaction chamber 65, after which it passes into a conditioner 66 for the separation of hydrogen.
  • the reactors 61, 62, 63, 64 are each designed so that the resulting in the reactions
  • Heat Q6i ⁇ Q64 can be specifically coupled out of the reactors 60.
  • the products thus produced from the synthesis gas can still be supplied to a product reservoir 70.
  • several supply lines from the actuators 60 to the product memory 70 are shown in FIG.
  • the various synthesis gas reactors 60 are drawn here only schematically and it has been dispensed with the representation of auxiliary and secondary streams.
  • FIG 3 finally shows the temporal Artsfle ⁇ xibility the constellation of power plant with thermal water treatment system 50.
  • the product forming PG is plotted against time t in the diagram in Figure 3 plotted.
  • the pure water production of H 2 O is constant over all times ti to t 4 , as continuously waste heat is generated at the heat recovery steam generator for water treatment.
  • the synthesis gas production Sy is still out ⁇ puts in the time interval ti, ie the reformer 40 is not fed with hot exhaust gas from the gas turbine 10 in the time interval ti, but only from time interval t. 2 In the time interval ti, therefore, the hot exhaust gas of the gas turbine 10 is at its highest possible temperature level of the power generation available.
  • electric energy and heat ⁇ E el + Q) ⁇ D im

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Abstract

Beschrieben wird ein Kraftwerk umfassend eine Gasturbine (10), einen Abhitzedampferzeuger (20) und einen Wasserdampfkreislauf (30) sowie einen Dampfreformer (40), wobei die Gasturbine (10) über Abgasleitungen (121, 120) mit dem Abhitzedampferzeuger (20) und dem Dampfreformer (40) verbunden ist, und der Dampfreformer (40) sowie der Abhitzedampferzeuger (20) ausgestaltet sind, Wärme aus dem Turbinenabgas (10) zu entnehmen und wobei das Kraftwerk weiterhin eine thermische Wasseraufbereitungsanlage (50) umfasst.

Description

Beschreibung
Wärmetechnische Verschaltung von Kraftwerk, Dampfreformer und thermischer Wasseraufbereitung
Die vorliegende Erfindung betrifft Kraftwerke zur Stromerzeu¬ gung, insbesondere Verbrennungskraftwerke wie beispielsweise Gas- und Dampfturbinenkraftwerke (GuDs) . Des Weiteren be¬ trifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines sol- chen Kraftwerks.
Im Bereich der elektrischen Energieerzeugung spielen aktuell und zukünftig besonders energieeffiziente Prozesse die ent¬ scheidende Rolle. Dazu sind als besonders vorteilhaft Poly- generationkraftwerkskonzepte bekannt, die eine hohe Produkt¬ flexibilität ermöglichen. Bei den Produkten handelt es sich beispielsweise um Strom, Wärme, Kälte oder beispielsweise chemische Produkte. Unter Polygenerationskonzepten versteht man also energietechnische Prozesse, die mehrere Produktströ- me aufweisen. Als klassisches Beispiel sei die Kraft-Wärme- Kopplung genannt, bei der in einem Kraftwerksprozess Strom und Wärme erzeugt wird. Im Bereich der Polygenerationkraft- werkskonzepte ist beispielsweise auch bekannt die Abwärme ei¬ nes Gasturbinenkraftwerks oder eines Gas- und Dampfkraftwerks für den Betrieb einer Absorptionskältemaschine und dement¬ sprechend zur Bereitstellung von Kälte zu nutzen, was das Kraftwerk zu einem Polygenerationkraftwerk für Strom, Wärme und Kälte macht. Als konkretes Beispiel für eine Kraft-Wärme-Kopplung sei der bekannte Cheng Cycle genannt, der eine flexible Strom- und Wärmeproduktion gewährleistet. Dabei wird bei erhöhtem Strombedarf die Stromausbeute maximiert und bei erhöhtem Wärmebe¬ darf dementsprechend weniger Strom erzeugt, dafür aber die Wärmeerzeugung erhöht. Innerhalb gewisser Grenzen sind die
Quantitäten der Produktströme flexibel und zeitlich variabel. Darüber hinaus sind Polygenerationkonzepte bekannt, die neben Elektrizität, Wärme und Kälte auch chemische Produkte hervor¬ bringen. Derartige Polygenerationkonzepte basieren etwa auf der thermischen Vergasung von Kohle oder Biomasse. Durch die Vergasung wird beispielsweise ein Synthesegas bereitgestellt, dass dann der Verstromungseinheit oder einer chemischen Synthese zugeführt wird. Produkte aus der chemischen Synthese können dann Kohlenwasserstoffe wie beispielsweise Methan, Me¬ thanol, Fischer-Tropsch-Treibstoffe oder auch Ammoniak oder Wasserstoff sein. In diesem Fall kann Wärme sowohl vom Verga¬ ser als auch von der Stromerzeugungseinheit sowie auch von der chemischen Synthese bereitgestellt werden.
Ein Polygenerationkonzept für die gleichzeitige Bereitstel- lung von Strom, Wärme, Synthesegas auf Basis von Erdgas und Reinwasser ist bislang noch nicht bekannt. Bisher wird für die Bereitstellung von Synthesegas ein von der Erzeugung von Strom und Wärme getrenntes Verfahren verwendet, welches bei¬ spielsweise auf der thermischen Vergasung von Kohle oder Bio- masse realisiert wird. Eine Integration der Synthesegasherstellung in einen Kraftwerksprozess birgt bislang das Problem des hohen Wasserbedarfs für den Reformierprozess . Der Wasser¬ bedarf im Dampfreformer ist signifikant. Das benötigte aufbe¬ reitete hochreine demineralisierte Wasser muss dafür erst aus chemischen, elektrochemischen oder thermischen Verfahren erzeugt werden.
Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Polygenerationkonzept vorzuschlagen, welches eine energieeffiziente Lösung für die gleichzeitige und flexible Bereitstellung von Strom, Wärme und Synthesegas gewährleistet.
Diese der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch ein Kraftwerk gemäß dem Patentanspruch 1 sowie durch ein Verfahren zum Betreiben dieses Kraftwerks gemäß Patentanspruch 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Das erfindungsgemäße Kraftwerk umfasst wenigstens eine Ver- brennungs- und Stromerzeugungseinrichtung, einen Abhitzedampferzeuger und einen Wasserdampfkreislauf sowie einen Dampfre¬ former, wobei die Verbrennungs- und Stromerzeugungseinrich- tung über eine erste Abgasleitung mit dem Abhitzedampferzeu¬ ger und über eine zweite Abgasleitung mit dem Dampfreformer verbunden ist und wobei der Dampfreformer sowie der Abhitzedampferzeuger jeweils ausgestaltet sind, Wärme aus einem Ab¬ gas der Verbrennungs- und Stromerzeugungseinrichtung zu ent- nehmen und wobei das Kraftwerk weiterhin eine thermische Was¬ seraufbereitungsanlage umfasst. Das Kraftwerk ist typischer¬ weise ein Gas- und Dampfkraftwerk (GUD) .
Diese Kombination hat den Vorteil, besonders energieeffizient Strom und Wärme, möglicherweise auch Kälte über eine mit der wärmebetriebenen Absorptionskältemaschine, und Synthesegas auf Basis des Energieträgers Erdgas bereitstellen zu können. Im Gegensatz zu bisher häufig verfolgten Polygenerationskon- zepten mit mehr als zwei Produktströmen, die auf der thermi- sehen Vergasung von Kohle oder Biomasse beruhen, basiert das vorgestellte Kraftwerk auf Erdgas als Brennstoff und ist vor¬ zugsweise auf die energieeffiziente Bereitstellung von Syn¬ thesegas ausgelegt. Denn besonders für den Einsatz eines Dampfreformers zur Herstellung des Synthesegases ist Wasser- dampf notwendig, der in dem erfindungsgemäßen Kraftwerk durch die integrierte thermische Wasseraufbereitungsanlage direkt mit zur Verfügung gestellt werden kann.
Typischerweise weist das Kraftwerk einen Dampfreformer auf, der über eine dritte Abgasleitung mit der ersten Abgasleitung verbunden ist und bei dem die erste und die zweite Abgaslei¬ tung so ausgestaltet sind, dass das Abgas der Verbrennungs¬ und Stromerzeugungseinrichtung entweder direkt oder durch den Dampfreformer und die daran anschließende dritte Abgasleitung an den Abhitzedampferzeuger geleitet werden kann. Insbesondere weisen die Abgasleitungen dazu wenigstens ein Ventil auf. Diese Verschaltung der Abgasleitungen mit wenigstens einem Ventil zur Umleitung des heißen Abgases, beispielsweise des Turbinenabgases der Verbrennungs- und Stromerzeugungseinrich¬ tung, hat den Vorteil, dass zwischen zwei Betriebseinstellungen unterschieden werden kann. Das heiße Abgas hat etwa eine Temperatur zwischen 350°C und 750°C. In einer ersten Be- triebseinstellung, in der das Abgas direkt an den Abhitzedampferzeuger geleitet wird, ist sozusagen nur das Gas- und Dampfkraftwerk in Betrieb und es wird eine maximale Stromaus¬ beute erreicht. In einer zweiten Betriebseinstellung, in der das Abgas ganz oder teilweise zuerst durch den Dampfreformer und die dritte Abgasleitung an den Abhitzedampferzeuger geleitet wird, kann die Wärme des Abgases im Dampfreformer für die Erzeugung des Synthesegases genutzt werden. Die geringere Wärmemenge, die dadurch dem Abhitzedampferzeuger zur Verfügung steht, bedeutet eine Absenkung der Stromerzeugung bei aber gleichzeitig erhöhter Produktausbeute aus dem Dampfre¬ former .
Das energieeffiziente Polygenerationskonzept wird also durch die Integration des Dampfreformers in den konventionellen GUD-Prozess erreicht. Das heiße Abgas der Gasturbine kann in den Reformer geführt werden, wenn entsprechende Ventilstel¬ lungen die Umleitung über den Reformer vorgeben. Im Reformer wird dem Abgas Wärme entnommen und dieses dadurch zum Teil abgekühlt. Mittels der entnommenen Wärme wird im Reformer die endotherme Reformierreaktion angetrieben:
CH4 + H20 - CO + 3H2.
Im Reformer entsteht das Synthesegas. Die Reaktion wird typi- scherweise an einem Festbettkatalysator durchgeführt. Durch eine bspw. unvollständige Umsetzung und weitere Nebenprodukte entsteht ein Gasgemisch, das hauptsächlich folgende Komponenten enthält: H2, CO, C02, H20, CH4, N2. Durch die Zufuhr von Abgas der Gasturbine kann der Reformer beispielsweise bei einer Temperatur zwischen 350°C und 750°C betrieben werden. Beispielsweise ist eine weitere Temperaturerhöhung oder eine zusätzliche Wärmezufuhr durch eine elektrische Beheizung oder eine Zufeuerung mit Erdgas möglich. Die Edukte Erdgas und Wasserdampf werden dabei typischerweise dem Reformer bei einem Druck von 20 bar bis 80 bar, beispielsweise zwischen 50 bar und 80 bar zugeführt, sodass ein Synthesegas erzeugt werden kann, das auf dem gleichen Druckniveau liegt.
Vorzugsweise ist das Kraftwerk so ausgestaltet, dass die thermische Wasseraufbereitungsanlage thermisch an den Abhit¬ zedampferzeuger angekoppelt ist, welcher ausgestaltet ist vom Abgas der Verbrennungs- und Stromerzeugungseinrichtung durchströmt zu werden und einen Teil der dem Abgas entnommenen Wärme der Wasseraufbereitungsanlage zur Verfügung zu stellen. Dies hat den Vorteil, dass die thermische Wasseraufberei¬ tungsanlage direkt mit Wärme aus dem Kraftwerk versorgt wer¬ den kann und nicht auf eine externe Wärmequelle zugreifen muss .
Das Kraftwerk ist vorzugsweise zusätzlich mit einer Reinwas¬ serleitung ausgestattet, welche die thermische Wasseraufbe¬ reitungsanlage mit dem Wasserdampfkreislauf verbindet. So kann vorteilhafterweise das aufbereitete Wasser aus der ther¬ mischen Wasseraufbereitungsanlage direkt dem Wasserdampf¬ kreislauf zugeführt werden.
Beispielsweise umfasst das Kraftwerk einen Wasserspeicher, wobei die Reinwasserleitung der thermischen Wasseraufbereitungsanlage ausgestaltet ist, diesen Wasserspeicher zu spei¬ sen. Dies hat den Vorteil, dass für Betriebsmodi in denen we¬ nig oder kein Wasser an den Wasserdampfkreislauf weitergelei¬ tet werden muss, beziehungsweise der Dampfreformer nicht be¬ trieben wird und somit kein Wasserdampf benötigt wird, die thermische Wasseraufbereitungsanlage in konstantem Betrieb weiterlaufen kann und den Wasserspeicher als Puffer befüllt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das Kraftwerk eine fluidtechnische Verbindung zwischen dem Wasserdampfkreislauf und dem Dampfreformer . Denn so kann der Dampfreformer, der Wasserdampf für die Reformierreaktion benötigt, direkt mit Wasserdampf aus dem Wasserdampfkreislauf, der von der thermischen Wasseraufbereitungsanlage mit Rein¬ wasser versorgt wird, versorgt werden.
Wird dem Reformer beispielsweise der Wasserdampf aus dem Wasserdampfkreislauf zugeführt, entsteht am Reformereingang ein Erdgaswasserdampfgemisch . Beispielsweise kann die Zufuhrleitung für das Erdgaswasserdampfgemisch auch wärmetechnisch mit der Abfuhrleitung für das Produkt- oder Synthesegasgemisch verbunden werden, sodass die Zu- und Ableitungen am Reformer über einen Wärmeübertrager gekoppelt werden.
Nach der Nutzung der Wärme des Gasturbinenabgases im Reformer ist dieses beispielsweise auf ein Temperaturniveau zwischen 350 °C und 600 °C abgekühlt und wird danach dem Abhitzedampf¬ erzeuger zugeführt. Im Abhitzedampferzeuger wird dem Abgas weitere Wärme entzogen und dadurch Dampf erzeugt, der im Was¬ serdampfkreislauf beispielsweise über eine Dampfturbinenan- ordnung zu Strom konvertiert wird. Ein Teil des erzeugten Dampfes wird vorzugsweise dem Reformer zur Verfügung ge¬ stellt. Die Entnahme des Dampfes aus dem Wasserdampfkreislauf muss dann durch die Zufuhr von demineralisiertem Wasser wieder ausgeglichen werden, welches erfindungsgemäß durch die thermische Wasseraufbereitungsanlage zur Verfügung gestellt wird. Das Wasser für den Wasserdampfkreislauf muss von sehr hoher Qualität sein, wie es die vorgeschlagene thermische Wasseraufbereitungsanlage gewährleistet. Nach Entnahme der Wärme für den Wasserdampfkreislauf aus dem Abhitzedampferzeu¬ ger hat das Turbinenabgas ein Temperaturniveau zwischen 70 °C und 90°C. Je nach Anwendungsfall, das heißt je nach Betriebs¬ modus, kann diese Temperatur aber auch deutlich höher liegen. Die 70°C bis 90°C sind auf jeden Fall ausreichend um die vor¬ geschlagene thermische Wasseraufbereitungsanlage noch mit ge¬ nügend Wärme zu versorgen. Beispielsweise kann die thermische Wasseraufbereitungsanlage nach dem Evaporation-Condensation- Konzept betrieben werden, welches aus der Anmeldung DE
10 2013 20 802.6 bekannt ist. Nach diesem Konzept wird Wasser durch die Abwärme des Gases kontinuierlich verdunstet und an¬ schließend kondensiert. Die im Wasser vorhandenen Schmutz- Stoffe gehen dabei nicht in die Gasphase über und bleiben im Schmutzwasser zurück. Das so erzeugte Produktwasser liegt demnach in demineralisierter Form vor und kann so direkt dem Wasserdampfkreislauf zugeführt werden. Beispielsweise werden vorteilhafte kleinere Anpassungen des Produktwassers zum Bei¬ spiel bezüglich dessen pH-Wertes vorgenommen, bevor es im Wasserdampfkreislauf verwendet wird. Als Rohwasser sind ver¬ schiedene Einsatzstoffe möglich, die teilweise auch stark verschmutzt sein können, wie beispielsweise Abwässer oder Flusswasser.
Die Verwendung der thermischen Wasseraufbereitungsanlage in dem Kraftwerkskonzept hat den Vorteil, die zur Verfügung ste¬ hende Abwärme so zu verwenden, dass der Energiebedarf der Wasseraufbereitung minimiert wird. Besonders gegenüber bisher betriebenen Wasseraufbereitungsanlagen nach dem Konzept der Umkehrosmose, bei denen ein erhöhter Strombedarf vorliegt, bedeutet die eingesetzte thermische Wasseraufbereitungsanlage ein besonders energieeffizientes Konzept.
Nach der Nutzung der Restwärme des Turbinenabgases bei 70 °C bis 90°C ist dieses auf ein weiteres Temperaturniveau zwi¬ schen 40 °C und 80 °C abgekühlt und wird mit dieser Temperatur vorzugsweise an die Umgebung abgegeben.
Das Kraftwerk umfasst vorzugsweise weiterhin eine Zuleitung und eine Ableitung zum und vom Dampfreformer, wobei die Ableitung mit wenigstens einer Weiterverarbeitungseinheit für Synthesegas verbunden ist. Dies hat den Vorteil, das Polyge- nerationkraftwerk bezüglich seiner Produktflexibilität und Produktauswahl besonders vorteilhaft zu erweitern.
Insbesondere weist das Kraftwerk eine Ableitung des Dampfre¬ formers für das Synthesegas auf, welche mit wenigstens einem Synthesegasspeicher verbunden ist. Dieser erlaubt die Zwi- schenspeicherung des Synthesegases vor dessen Weiterverarbei¬ tung . Weiterhin umfasst das Kraftwerk beispielsweise einen Produktespeicher und/oder eine Verbrennungs- und Stromerzeugungs¬ einrichtung für die Erzeugung von Spitzenlaststrom. Diese kann beispielsweise auf den Produktespeicher oder den Synthe- segasspeicher zugreifen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben eines Kraftwerks umfasst folgende Verfahrensschritte:
Zunächst das Betreiben einer Verbrennungs- und Stromerzeu¬ gungseinrichtung, dann das Bereitstellen eines Abhitzedampf- erzeugers, eines Wasserdampfkreislaufes sowie eines Dampfre¬ formers, des Weiteren das Leiten des Abgases der Verbrennungs- und Stromerzeugungseinrichtung zum Abhitzedampferzeuger, das Bereitstellen einer thermischen Wasseraufbereitungsanlage und deren thermische Ankopplung an den Abhitzedampfer- zeuger sowie das Versorgen der thermischen Wasseraufbereitungsanlage mit Wärme aus dem Abgas mittels des Abhitzedampf¬ erzeugers. Dieses Verfahren hat also den Vorteil, dass eine thermische Wasseraufbereitungsanlage direkt über die Abwärme des Kraftwerks betrieben werden kann und gleichzeitig deren aufbereitetes Wasser einem Wasserdampfkreislauf sowie einem Dampfreformer zur Verfügung gestellt werden können.
Insbesondere erfolgt bei dem Verfahren das Zuleiten des Abga¬ ses zum Abhitzedampferzeuger in einem ersten Betriebsmodus direkt und in einem zweiten Betriebsmodus zuerst durch den
Dampfreformer und danach weiter zum Abhitzedampferzeuger. Die Möglichkeit zwischen diesen beiden Modi zu wählen hat den Vorteil, dass dieses Betriebsverfahren eines Polygeneration- kraftwerks eine hohe zeitliche Produktflexibilität erlaubt. Strom wird beispielsweise durch die Gasturbinen und/oder durch die Dampfturbinenanordnung im Wasserdampfkreislauf bereitgestellt. Eine Wärmeauskopplung kann beispielsweise aus dem Wasserdampfkreislauf erfolgen oder auch aus später ange¬ ordneten Synthesegasreaktoren.
Beispielsweise wird bei dem Verfahren die thermische Wasser¬ aufbereitungsanlage über eine Reinwasserleitung mit dem Was¬ serdampfkreislauf verbunden und dieser mit dem aufbereiteten Wasser gespeist.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird von der thermischen Wasseraufbereitungsanlage ein Wasserspeicher gespeist. Von diesem kann sehr vorteilhaft je nach Bedarf Wasser abgezogen werden.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des Verfah- rens wird der Dampfreformer mit Wasserdampf aus dem Wasserdampfkreislauf versorgt. Dazu wird eine fluidtechnische Ver¬ bindung zwischen dem Wasserdampfkreislauf und dem Dampfreformer bereitgestellt und typischerweise ein Teil des Wasser¬ dampfes der Dampfturbinenanordnung zur Stromerzeugung entzo- gen.
Typischerweise wird in dem Verfahren im Dampfreformer ein Synthesegas hergestellt und dieses anschließend an einen Syn¬ thesegasspeicher oder zur Weiterverarbeitung an einen Reaktor oder Aufbereiter weitergeleitet. Insbesondere wird das Syn¬ thesegas einer zweiten Verbrennungs- und Stromerzeugungseinrichtung zugeführt, mittels derer kurzzeitig Strom erzeugt werden kann z.B. zur elektrischen Abfederung einer Spitzenlast. Das Synthesegas kann beispielsweise gespeichert, gleich weiterverarbeitet oder auch auf mehrere verschiedene Reakto¬ ren oder Aufbereiter verteilt werden. Mögliche Endprodukte des Synthesegaspfades sind beispielsweise Ammoniak, Fischer- Tropsch-Treibstoff, Methanol, Methan oder Wasserstoff. Diese Endprodukte können beispielsweise einem Endproduktespeicher zugeführt werden oder direkt einer Weiterverarbeitung. Der Speicher ermöglicht etwa eine zeitversetzte Produktion der Endprodukte sowie auch die Möglichkeit diese einer zusätzli¬ chen Stromerzeugung über eine zweite Stromerzeugungseinheit zuzuführen, wenn ein Spitzenlaststrom benötigt wird. Diese zweite Stromerzeugungseinheit kann beispielsweise ein Motor, eine Brennstoffzelle oder eine Gasturbine sein.
Der größte Vorteil der beschriebenen Kraftwerksanordnung und des Verfahrens zu deren Betrieb ist die zeitliche Flexibili- tat. Wird beispielsweise in einem ersten Szenario der Dampf¬ reformer nicht betrieben, wird also das Turbinenabgas direkt an den Abhitzedampferzeuger geleitet, kann Strom und Wärme über die Gasturbine und den Wasserdampfkreislauf erzeugt wer- den. Das Verhältnis von Strom zu Wärmemenge wird dabei bei¬ spielsweise durch die Wärmeauskopplung aus dem Wasserdampfkreislauf bestimmt. In einem zweiten Szenario kann der Dampfreformer betrieben werden und es wird damit ein Synthesegas und eventuell daraus folgende Endprodukte erzeugt. In diesem zweiten Szenario sinkt die Strom- und Wärmeerzeugung entsprechend ab, da im Wasserdampfkreislauf weniger Wärme zur Verfügung steht und ein Teil des Wasserdampfes für den Reformer benötigt wird und dementsprechend zum Reformer abgezweigt wird.
In einem dritten Szenario beispielsweise können die optiona¬ len Speicher für das Synthesegas oder für die Produkte ge- nutzt werden um der zweiten Stromerzeugungseinheit Brennstoff zuzuführen. Mittels dieser zweiten Stromerzeugungseinheit und den in den Speichern zur Verfügung stehenden Brennstoffen kann beispielsweise ein Spitzenlaststrom erzeugt werden. Die Stromerzeugung läge dann über der nominalen Volllast des Kraftwerkes, ohne dass der Erdgasverbrauch an der ersten Stromerzeugungseinheit steigt.
In einem vierten Szenario etwa kann die Spitzenlasterzeugung wieder abgestellt werden und die Speicher für das Synthesegas und die Endprodukte werden wieder befüllt. In allen Szenarien fällt nach dem Abhitzedampferzeuger Abwärme an, die für die thermische Wasseraufbereitung genutzt werden kann. Somit kann die Reinwassererzeugung in allen Szenarien kontinuierlich erfolgen. Der schwankende Bedarf an Reinwasser für die Refor- mierung kann beispielsweise über einen Reinwasserspeicher ausgeglichen werden. Auch die der Gasturbine zugeführte Erd¬ gasmenge ist in allen Szenarien vorzugsweise konstant, sodass die Gasturbine kontinuierlich bei Volllast betrieben werden kann .
Das beschriebene Kraftwerk und Verfahren zum Betreiben des Kraftwerks hat nun unter anderem den Vorteil besonders ener¬ gieeffizient neben Strom und Wärme auch Synthesegas auf Basis von Erdgas zu erzeugen. Die besonders hohe Energieeffizienz wird durch die thermische Integration eines Gasturbinenkraft¬ werks mit einem Reformer und einer thermischen Wasseraufbereitungsanlage gewährleistet. Dadurch ist die Nutzung der Ab- wärme des Gasturbinenabgases bis zu einem sehr tiefen Tempe¬ raturniveau möglich. Die Erzeugung von verschiedensten Endprodukten aus dem Synthesegas ist sehr flexibel besonders be¬ züglich des zeitlich unterschiedlichen Bedarfs. Das beschriebene Kraftwerk ermöglicht eine lange Betriebszeit der Gastur- bine, da die Flexibilität durch die nachgeschalteten Prozesse erreicht wird und die Gasturbine bei konstanter Last betrie¬ ben werden kann. Zudem ist es möglich ohne tiefgreifende Umbauten bestehende Gas- und Dampfkraftwerke gemäß der Erfin¬ dung nachzurüsten .
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden in exemplarischer Weise mit Bezug auf die Figuren 1 bis 3 der ange¬ hängten Zeichnung beschrieben: Figur 1 zeigt ein schematisches Fließdiagramm für ein Kraftwerk mit thermischer Wasseraufbereitungsanlage,
Figur 2 zeigt ein schematisches Fließdiagramm für mögliche
Weiterverarbeitungsvorrichtungen für das Synthesegas und
Figur 3 zeigt ein Diagramm in dem die Produkterzeugung über der Zeit aufgetragen ist.
In der Figur 1 ist links beginnend zunächst eine Gasturbine 10 mit einem Generator 11, einem Verdichter 12, einer Turbine 13 und einer Brennkammer 14 gezeigt. In dieser Gasturbine 10 wird beispielsweise Erdgas verbrannt, damit eine Turbine 13 und darüber der Generator 11 angetrieben werden können, sodass durch den Generator 11 elektrische Energie EeiG erzeugt wird, die von der Gasturbine 10 zur Verfügung gestellt wird. Die Gasturbine 10 ist mit einer Abfuhrleitung 120 für das heiße Abgas der Gasturbine 10 verbunden. Diese Abfuhrleitung 120 führt in dem Fließdiagramm zu einer Abzweigung entweder zum Ventil VI oder zu einem zweiten Ventil V2. Je nach Ven- tilstellung der Ventile VI, V2 wird das heiße Abgas entweder über die Zuleitung 121 zum Abhitzedampferzeuger 20 geleitet oder über das Ventil V2 in den Reformer 40, der eine Reaktionskammer für eine Reformierreaktion aufweist. Der Reformer 40 weist des Weiteren einen Erdgaseinlass 41 und einen Syn- thesegasauslass 42 auf. Das zuführbare heiße Abgas der Gas¬ turbine 10 kann im Reformer 40 über einen Wärmetauscher einen Teil seiner Wärme für die Reformierreaktion abgeben. Über eine Abfuhrleitung 43 kann dann das erstmals auf ein mittleres Temperaturniveau abgekühlte Abgas der Gasturbine 10 auch wieder der Zuleitung 121 zum Abhitzedampferzeuger 20 zugeführt werden. Der Reformer 40 weist außerdem eine Zufuhr für Wasserdampf auf 31, welche wie in diesem Beispiel ge- zeigt, eine Abzweigung von der Dampfturbine des Wasserkreis¬ laufes 30 ist.
Zentral im Fließdiagramm ist der Abhitzedampferzeuger 20 eingezeichnet, in dem das Abgas der Gasturbine über zwei weitere Wärmetauschersysteme 21, 22 geleitet wird und auf ein weite¬ res niedrigeres Temperaturniveau abgekühlt aus dem Abhitze¬ dampferzeuger 20 abgeleitet wird 23. Ein erstes Wärmetau¬ schersystem 21 im Abhitzedampferzeuger 20 nutzt die an dieser Stelle noch vorhandene Temperatur zur Dampferzeugung im Was- serdampfkreislauf 30. Dieser ist dafür mit dem Wärmetauscher 21 verbunden und enthält eine Dampfturbinenanordnung . Von diesem Wasserdampfkreislauf 30 ist also wieder elektrische Energie von der Dampfturbine EeiD erhältlich, sowie eine Wär¬ meauskopplung Q möglich. Der Wasserdampfkreislauf 30 wird mit demineralisiertem Wasser aus einer Wasserzufuhrleitung 32 gespeist. Ein Teil des Wasserdampfes wird abgezweigt und über eine Wasserdampfleitung 31 dem Dampfreformer 40 zugeführt.
Der Abhitzedampferzeuger 20 weist noch ein weiteres Wärmetau- schersystem 22 auf, das wiederum ein niedrigeres Temperaturniveau des Turbinenabgases nutzt und die Wärme aus diesem Ab¬ gas an die thermische Wasseraufbereitungsanlage 50 abgibt. Die thermische Wasseraufbereitungsanlage 50 weist eine Roh- wasserzufuhrleitung 51 und eine Abfuhrleitung 52 für demine- ralisiertes Wasser, also Reinwasser auf. Beispielsweise, wie hier dargestellt, kann die Abfuhrleitung 52 zunächst einen Wasserspeicher 53 speisen, der über eine weitere Wasserlei- tung 32 mit dem Wasserdampfkreislauf 30 verbunden ist.
In der Figur 2 ist ein weiteres Fließdiagramm dargestellt, welches an das Kraftwerk mit thermischer Wasseraufbereitungs¬ anlage 50 aus Figur 1 über den Dampfreformer 40 anknüpft. Dieser Dampfreformer 40 mit seiner Erdgaszuleitung 41 und
Synthesegasableitung 42 ist in der Figur 2 nochmals auf der rechten Seite gezeigt. Die Synthesegasableitung 42 führt zunächst zu einem Synthesegasspeicher 44. Alternativ könnte dieser Speicher auch eingespart werden und das Synthesegas direkt auf die Synthesegasreaktoren 60 verteilt werden. Der optionale Synthesegasspeicher 44 ist jedoch von Vorteil für den Ausgleich von Spitzenlastzeiten .
Der Synthesegasspeicher 44 kann mit mehreren Synthesegasreak- toren 60 verbunden werden. In diesem Beispiel wird das Synthesegas aufgeteilt auf einen ersten Synthesegasreaktor 61 für die Herstellung von Ammoniak, auf einen zweiten Synthesegasreaktor 62 für die Herstellung von Fischer-Tropsch- Treibstoff, auf einen dritten Synthesegasreaktor 63 für die Herstellung von Methanol und auf einen vierten Synthesegasre¬ aktor 64 für die Herstellung von Methan. Des Weiteren wird Synthesegas einer CO-Shift-Reaktionskammer 65 zugeleitet, nach der es in einen Aufbereiter 66 für die Abtrennung von Wasserstoff gelangt. Die Reaktoren 61, 62, 63, 64 sind je- weils ausgestaltet, dass die bei den Reaktionen entstehende
Wärme Q6i~Q64 von den Reaktoren 60 gezielt ausgekoppelt werden kann. Beispielsweise können die so hergestellten Produkte aus dem Synthesegas noch einem Produktespeicher 70 zugeführt werden. Dazu sind in der Figur 2 mehrere Zuleitungen von den Re- aktoren 60 zum Produktespeicher 70 gezeigt. Die verschiedenen Synthesegasreaktoren 60 sind hier nur schematisch gezeichnet und es wurde auf die Darstellung von Hilfs- und Nebenströmen verzichtet. Zusätzlich ist noch eine weitere Stromerzeugungs- einheit 700 gezeigt, die dafür da ist, Spitzenlaststrom zu erzeugen, d.h. in Zeiten erhöhten Strombedarfs zusätzlich zum Strom aus Gas- und Dampfturbine elektrische Energie zur Ver¬ fügung zu stellen, beispielsweise aus der Verbrennung von Synthesegas Sy oder aus der Verbrennung eines der Synthese¬ gasprodukte 71-75.
Die Figur 3 schließlich zeigt noch die zeitliche Produktfle¬ xibilität der erfindungsgemäßen Konstellation von Kraftwerk mit thermischer Wasseraufbereitungsanlage 50. Dazu ist in dem Diagramm in Figur 3 die Produkterzeugung PG über der Zeit t aufgetragen. Die Reinwassererzeugung von H2O ist dabei konstant über alle Zeiten ti bis t4, da kontinuierlich Abwärme am Abhitzedampferzeuger zur Wasseraufbereitung anfällt. Die Synthesegaserzeugung Sy ist im Zeitintervall ti noch ausge¬ setzt, d.h. der Reformer 40 wird im Zeitintervall ti noch nicht mit heißem Abgas der Gasturbine 10 gespeist, sondern erst ab Zeitintervall t2. Im Zeitintervall ti steht also das heiße Abgas der Gasturbine 10 mit seinem höchstmöglichen Tem- peraturniveau der Stromerzeugung zur Verfügung. Somit wird im Zeitintervall ti elektrische Energie und Wärme {Eel+Q)^D im
Volllastbetrieb des Gas- und Dampfturbinenkraftwerks erzeugt. Im Zeitintervall t2 wird dann das heiße Abgas der Gasturbine 10 zunächst dem Dampfreformer 40 zur Verfügung gestellt, wo- mit die Synthesegas Sy-Produktion ansteigt, die Erzeugung elektrischer Energie Eei und nutzbarer Wärme Q jedoch leicht absinkt. Im Zeitintervall t3 ist gezeigt, dass mit Hilfe des zusätzlichen Stromerzeugers 700 ein Spitzenbedarf über der Volllastproduktgeneration gedeckt werden kann. Im Zeitinter- vall t4 sinkt die Erzeugung elektrischer Energie und nutzba¬ rer Wärme wieder auf das mittlere Niveau ab.

Claims

Patentansprüche
1. Kraftwerk umfassend wenigstens
eine Verbrennungs- und Stromerzeugungseinrichtung (10), - einen Abhitzedampferzeuger (20) und einen Wasserdampfkreislauf (30) sowie
einen Dampfreformer (40), wobei
die Verbrennungs- und Stromerzeugungseinrichtung (10) über eine erste Abgasleitung (121) mit dem Abhitzedampferzeuger (20) und über eine zweite Abgasleitung (121) mit dem Dampfre¬ former (40) verbunden ist, und wobei
der Dampfreformer (40) sowie der Abhitzedampferzeuger (20) jeweils ausgestaltet sind, Wärme aus einem Abgas der Verbren¬ nungs- und Stromerzeugungseinrichtung (10) zu entnehmen und wobei das Kraftwerk weiterhin eine thermische Wasseraufberei¬ tungsanlage (50) umfasst.
2. Kraftwerk nach Anspruch 1, wobei der Dampfreformer (40) über eine dritte Abgasleitung (43) mit der ersten Abgaslei- tung (121) verbunden ist und wobei die erste und die zweite
Abgasleitung (120, 121) ausgestaltet sind, das Abgas der Ver¬ brennungs- und Stromerzeugungseinrichtung (10) entweder direkt oder durch den Dampfreformer (40) und die dritte Abgas¬ leitung (43) an den Abhitzedampferzeuger (20) zu leiten.
3. Kraftwerk nach Anspruch 1 oder 2, wobei die thermische Wasseraufbereitungsanlage (50) thermisch an den Abhitzedamp¬ ferzeuger (20) angekoppelt ist, welcher ausgestaltet ist vom Abgas der Verbrennungs- und Stromerzeugungseinrichtung (10) durchströmt zu werden und einen Teil der dem Abgas entnomme¬ nen Wärme der Wasseraufbereitungsanlage (50) zur Verfügung zu stellen .
4. Kraftwerk nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die thermische Wasseraufbereitungsanlage (50) eine Reinwasserlei¬ tung (52, 32) aufweist, die mit dem Wasserdampfkreislauf (30) verbunden ist.
5. Kraftwerk nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Reinwasserleitung (52, 32) der thermischen Wasseraufbereitungsanlage (50) einen Wasserspeicher (53) umfasst.
6. Kraftwerk nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Wasserdampfkreislauf (30) eine fluidtechnische Verbindung (31) mit dem Dampfreformer (40) aufweist.
7. Kraftwerk nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Dampfreformer eine Zuleitung (41) und eine Ableitung (42) aufweist, wobei die Ableitung (42) mit wenigstens einer
Weiterverarbeitungseinheit (60) für Synthesegas verbunden ist .
8. Kraftwerk nach Anspruch 7, wobei die Ableitung (42) wenigstens einen Synthesegasspeicher (44) umfasst.
9. Verfahren zum Betreiben eines Kraftwerks, insbesondere ei¬ nes Kraftwerks nach einem der vorstehenden Ansprüche, folgen- de Verfahrensschritte umfassend:
Betreiben einer Verbrennungs- und Stromerzeugungseinrichtung (10),
Bereitstellen eines Abhitzedampferzeugers (20), eines Was¬ serdampfkreislaufes (30) sowie eines Dampfreformers (40), - Leiten des Abgases der Verbrennungs- und Stromerzeugungs¬ einrichtung (10) zum Abhitzedampferzeuger (20),
Bereitstellen einer thermischen Wasseraufbereitungsanlage (50) und thermische Ankopplung dieser an den Abhitzedampferzeuger (20) und
- Versorgen der thermischen Wasseraufbereitungsanlage (50) mit Wärme aus dem Abgas mittels des Abhitzedampferzeugers (20) .
10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem das Zuleiten des Abga- ses zum Abhitzedampferzeuger (20) in einem ersten Modus direkt und in einem zweiten Modus zuerst durch den Dampfreformer (40) und danach weiter zum Abhitzedampferzeuger (20) erfolgt .
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, bei dem die thermische Wasseraufbereitungsanlage (50) über eine Reinwasserleitung (52, 32) mit dem Wasserdampfkreislauf (30) verbunden wird und dieser mit aufbereitetem Wasser gespeist wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, bei dem die thermische Wasseraufbereitungsanlage (50) einen Wasserspei¬ cher (53) speist.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, bei dem der Dampfreformer (40) mit Wasserdampf aus dem Wasserdampfkreis¬ lauf (30) versorgt wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, bei dem im Dampfreformer (40) ein Synthesegas hergestellt wird, und die¬ ses anschließend an einen Synthesegasspeicher (44) oder zur Weiterverarbeitung an einen Reaktor (60) oder Aufbereiter (66) weitergeleitet wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14, bei dem das Synthesegas einer zweiten Verbrennungs- und Stromerzeugungseinrichtung (700) zugeführt wird und mittels derer kurzzeitig Strom (Eei ) er¬ zeugt wird, zur elektrischen Abfederung einer Spitzenlast.
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