WO2015003898A1 - Pre-heating system and method with such a pre-heating system - Google Patents

Pre-heating system and method with such a pre-heating system Download PDF

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WO2015003898A1
WO2015003898A1 PCT/EP2014/063217 EP2014063217W WO2015003898A1 WO 2015003898 A1 WO2015003898 A1 WO 2015003898A1 EP 2014063217 W EP2014063217 W EP 2014063217W WO 2015003898 A1 WO2015003898 A1 WO 2015003898A1
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WO
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heat exchanger
working medium
secondary circuit
turbine
steam
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Application number
PCT/EP2014/063217
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German (de)
French (fr)
Inventor
Markus Fichtner
Carsten Graeber
Aurel RANNISTE SACHSSENDAHL
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K7/00—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating
    • F01K7/34—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being of extraction or non-condensing type; Use of steam for feed-water heating
    • F01K7/40—Use of two or more feed-water heaters in series
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B1/00—Methods of steam generation characterised by form of heating method
    • F22B1/006—Methods of steam generation characterised by form of heating method using solar heat
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22D—PREHEATING, OR ACCUMULATING PREHEATED, FEED-WATER FOR STEAM GENERATION; FEED-WATER SUPPLY FOR STEAM GENERATION; CONTROLLING WATER LEVEL FOR STEAM GENERATION; AUXILIARY DEVICES FOR PROMOTING WATER CIRCULATION WITHIN STEAM BOILERS
    • F22D1/00—Feed-water heaters, i.e. economisers or like preheaters
    • F22D1/32—Feed-water heaters, i.e. economisers or like preheaters arranged to be heated by steam, e.g. bled from turbines
    • F22D1/325—Schematic arrangements or control devices therefor
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]

Definitions

  • the invention relates to a pre-heating system according to the preamble of claim 1 and a method of operating a secondary ⁇ cycle with a working medium and with such a preheating.
  • a pre-heating system according to the preamble of claim 1 and a method of operating a secondary ⁇ cycle with a working medium and with such a preheating.
  • the use of solar energy to generate electricity can be based on two different physical principles.
  • photovoltaic systems emitted by the sun electromagnetic radiation can be converted directly into electricity.
  • a solar thermal power plant by the energy of the sun, first a heat transfer medium can be heated, which directly or indirectly drives a steam turbine, which is mechanically coupled to an electric generator.
  • the primary circuit has a solar panel, a heat exchanger group and a pump.
  • the solar field is used to heat a heat transfer medium, which is circulated by the pump in the primary circuit.
  • the heat exchanger group usually has a pre ⁇ warmer, an evaporator and a superheater for transferring the heat energy from the heat transfer medium to the secondary circuit of the solar thermal power plant.
  • the primary circuit may also have a thermal storage.
  • the secondary circuit can be, for example, a water vapor circuit in which there is a steam turbine with a downstream generator.
  • the solar panel may include parabolic trough collectors, Fresnel collectors and / or a solar tower.
  • parabolic Trough collectors is usually used as a heat transfer medium, a thermal oil or in experimental plants already salt melts.
  • Fresnel collectors is usually used as the heat transfer medium water and for a solar tower is usually used as a heat ⁇ carrier medium salt melt (molten salt), air or water.
  • heat ⁇ carrier medium salt melt molten salt
  • other heat transfer media can be used for the stated Solarfeldtechnolo ⁇ gies.
  • Has the heat transfer medium used has a high melting point is in a partial load operation of the power plant when the heat exchange of the primary circuit to the secondary circuit, the Ge ⁇ driving of crystallizing respectively. of solidifying the furnishedträ ⁇ transfer medium. This is partly because the inlet temperature of a Häme ⁇ diums in the heat exchanger group to the secondary circuit ⁇ verrin siege at ei ⁇ nem partial load operation. This typically also varies the heat transfer behavior ⁇ and the return temperature of the heat transfer medium is significantly lower. In order to prevent solidification of the heat transfer medium and thus a failure of a solarthermi ⁇ 's power plant, a correspondingly large safety distance to the crystallization temperature of the heat transfer medium is maintained in the design of the primary circuit.
  • DE 102011056796 Al comprising directed to a solar thermal power plant with a heat transfer medium circuit ei ⁇ ne a liquid heat transfer medium in the circuit leading piping arrangement and a plurality of flow arranged mutually parallel and traversed by the heat transfer medium heat-scale power plant components.
  • the thermal power plant components each have a suction pump which regulates the mass flow and / or volume flow of heat transfer medium and which is arranged in the pipeline arrangement by the respective thermal power plant component, to which the respective thermal power plant component is individually assigned.
  • DE 102010027226 AI relates to a solar power plant part of a solar thermal power plant with solar collector surfaces for heat transfer medium and working medium and a solar thermal power plant.
  • the heat transfer medium is heated in the ParaboIrinnenkollektoren.
  • the hot heat transfer medium releases its energy in a downstream heat exchanger (steam generator) to the feed water coming from the condenser.
  • the generated steam is fed to a steam turbine.
  • the tapping of the high-temperature steam has hitherto taken place from openings in the housing wall of the turbine between the individual stages.
  • compression is limited for mechanical reasons. Especially at partial load thus can not j ede any arbitrary high feed water temperature can be achieved from turbine taps.
  • the invention has for its first object to provide a preheating ⁇ system that prevents the above mentioned problems.
  • a second object is to specify a procedural ⁇ proceedings of operating a secondary circuit with a working medium ⁇ and with such a preheating.
  • the first object is achieved by specifying a preheating system.
  • a preheating system comprises: a primary circuit in which a heat transfer medium can be heated by at least one heating system,
  • a secondary circuit with a working medium which comprises at least one first turbine which can be operated with the working medium and at least one working medium preheater,
  • heat exchanger group at least a first heat exchanger section and the first heat exchanger shear section comprises subsequent second
  • first heat exchanger section and the subsequent second heat ⁇ exchanger section at least a first tap and a first dispensing line is provided with a first control valve for transporting a first partial flow of the working ⁇ medium for Hämediumvor lockerr.
  • the heat exchanger group is also called steam generator be ⁇ draws.
  • the first tapping point is suitable for taking out a first partial flow, usually one
  • the working medium is not so "high quality", that is, not as hot as after the superheater.
  • this pressure is actively influenced.
  • the working medium is ideally taken according to the invention at the lowest possible temperature and the highest possible pressure.
  • the vapor pressure and not the steam temperature is decisive. However, the higher the value of the steam, the worse the efficiency of the system will be.
  • the already overheated and high-quality steam after the superheater use only inferior purposes, eg "only" to maintain the process (ie no solidification of the salt, no unstable evaporation process).
  • the first control valve in the first delivery line the pressure of the support steam can be controlled.
  • the driving style of the power plant can be adjusted.
  • the control valve can also be quite ge ⁇ closed, if no first partial flow is necessary.
  • the invention offers a relatively simple and elegant
  • the invention is Preheating simple design in a secondary circuit implement.
  • the disadvantages, such as described in the prior art the increase in the overall length of the turbine vermie ⁇ . Furthermore, the unnecessarily large safety distance to the crystallization temperature in full-load operation and the concomitant disadvantage of efficiency are circumvented
  • a turbine inlet valve is arranged in front of the turbine in the secondary circuit, wherein the turbine inlet valve and the first control valve are tuned so that for the secondary circuit, a combined operation of Gleittik and Festtikfahrweise is possible.
  • a turbine inlet valve and the first control valve are tuned so that for the secondary circuit, a combined operation of Gleittik and Festtikfahrweise is possible.
  • the partial load efficiency can be additionally increased ⁇ the.
  • Working medium preheater is the vapor pressure and not the
  • the working medium comprises at least partially What ⁇ ser, wherein the first partial flow of the working medium is at least partially evaporated.
  • the first dispensing line has an entry point, wherein the second dispensing line opens into this entry point. Be ⁇ vorzugt the first control valve in the first Abgabelei ⁇ processing and the second control valve in the second discharge line upstream of the entry point are arranged. This simplifies the construction ⁇ A and the control of the first and second partial stream of the working medium.
  • the first heat exchanger section preferably comprises a preheater and an evaporator and the second heat exchanger section. cut a superheater. This ensures a particularly simple and good implementation.
  • the second object is achieved by the on ⁇ task of a method for operating a secondary circuit with a working fluid and with a preheating system according to any one of the above claims, wherein the secondary circuit at least ⁇ includes a Hämediumvor lockerr, and wherein a first partial flow of the working fluid at least temporarily over a heat exchanger arranged between a first portion and a subsequent second heat exchanger section first tapping point and is transported to the civilmediumvor lockerr via a first discharge line with a ers ⁇ th control valve.
  • a front of the turbine which is arranged in the secondary circuit turbine inlet valve and the first control valve are adapted so that it is possible ⁇ a com bined ⁇ driving of sliding pressure and solid printing procedure for the secondary circuit are preferred.
  • FIG. 3 shows a schematic partial section of a power plant with steam generator and associated evaporator drum and a second preheating system according to the invention
  • FIG. 4 shows a schematic partial section of a power plant with a forced-circulation steam generator (Benson) and associated separating bottle and a erfindungsge ⁇ MAESS preheating.
  • Benson forced-circulation steam generator
  • FIG. 1 shows an example of a solar thermal power plant with the invention.
  • a solar thermal power plant can of course also any other hybrid power plant, for example based on renewable energy, which includes a primary circuit and a secondary circuit, are used.
  • 1 shows a circuit diagram for a solar thermal power plant 100, which has a working with a heat transfer medium primary circuit 110 and working with a working medium secondary circuit 150.
  • the primary circuit 110 and the Se ⁇ kundär Vietnamese 150 are connected via a heat exchanger group WEL 130, che can also be referred to as steam generators, thermally coupled to each other.
  • the heat exchanger group 130 has a preheater 132 and an evaporator 134 as a first heat exchanger section.
  • the ⁇ sem follows a second heat exchanger section, namely the superheater 136, after.
  • the illustrated construction of the heat exchanger group 130 is merely a typical example.
  • the heat exchanger group 130 can, of course, also be realized in a different way than shown here concretely.
  • the primary circuit 110 has a solar field 112, with which the electromagnetic radiation of the sun is absorbed and transferred as heat to the heat transfer medium.
  • the solar array 112 may include parabolic trough collectors, Fresnel collectors, and / or a solar tower with which solar energy can be efficiently fed into the primary circuit 110.
  • the primary circuit 110 also has a pump 114, which ensures a suitable circulation of the heat transfer medium in the lines of the primary circuit 110. Furthermore, two three-way valves 12 Ob and 120 c are provided, with which the volume flow of the heat transfer medium between the heat exchanger group 130 / the superheater 136 and a running over a reheater 163 partial flow line can be distributed.
  • the secondary circuit 150 of the power plant 100 comprises a high-pressure steam turbine 162, a generator 164 and a low pressure steam turbine ⁇ 166th Via a line 168, the working medium emerging from the high-pressure steam turbine 162 is supplied to the low-pressure steam turbine 166 via the already mentioned reheater 163.
  • the working medium is water or water. Steam .
  • the working medium water is also referred to in this document as feedwater. Of course, another working medium can be used.
  • a capacitor 180 Downstream of the turbine 166 is a capacitor 180 in which the exiting What is condensed ⁇ serdampf from the low pressure steam turbine 166th Specifically, it must be ensured in the part-load operation of a solar thermal power plant with a molten salt as the heat transfer medium so that the storage sewassereintrittstemperatur in the preheater not excessively drops, to keep the outlet ⁇ temperature of the molten salt above the crystallization point 132 / evaporator 134 / superheater 136th Basically, in steam power plants with a regenerative feedwater preheating, a temperature drop in the preheating section results from the fact that at partial load the bleed pressures at the steam turbine fall (DampfkegeIge- set).
  • the capacitor 180 are connected z. B. two
  • Condensate preheater 182 and 184 in which steam drawn from the low-pressure steam turbine 166 steam is used via various connecting lines to the condensate (also referred to as feed water) already preheat.
  • the secondary circuit 150 also has a mixing preheater and storage tank 186. In conjunction with the working fluid water this is also referred to as feedwater tank 186. Downstream of this is a working medium preheater 190, which is referred to below as feedwater preheater 190.
  • the feedwater preheater 190 may consist of several individual feedwater preheaters (not shown).
  • the achievable feed water temperature correlates with the vapor pressure because the vapor condenses at this pressure level in the feedwater pre-heater 190 and at higher pressure the condensation temperature is also correspondingly higher. Therefore, the pressure level may now be too low at the prior art draws (not shown) from or past the first turbine 162 to still provide adequate feedwater pre-heat. It was recognized that by throttling in front of the turbine, an artificially higher pressure is generated and thus the feedwater temperature can be adjusted. However, the more strongly throttled and / or the higher the value of the steam, the worse the efficiency of the system becomes.
  • the secondary circuit 100 from the superheater 136, a first tapping point 200 and a first ⁇ from delivery conduit 201 leads to the feedwater preheater 190 for supplying a first partial stream of the at least a teilwei ⁇ se vaporized working fluid.
  • the first partial flow a of the vaporized working medium is referred to below as support steam a.
  • the support steam a is inventively ideally at the lowest possible temperature and the highest possible
  • the first tapping point 200 is suitable for Dampfentnähme, as this constructive ⁇ on the basis of eh upcoming change between the heat exchanger surface of the evaporator 134 and the heat exchanger surface of the superheater 136, is easily solvable.
  • the steam is not so "high quality", that is, not as hot as after the superheater.
  • the other partial flow of the working medium wel ⁇ cher comes from the evaporator 134, the superheater 136 is supplied.
  • the mass flow of the support steam a to the preheater 190 can be regulated by the first control valve 210 in the first delivery line 201.
  • the control valve can be completely closed ge ⁇ 210 even when no support steam a is necessary.
  • 162 at least ei ⁇ ne further second bleed location 400 and a further second discharge conduit 401 with a second control valve 410 is sawn vorzugt in the at least first turbine for
  • a second partial flow b (hereinafter referred to as support steam b) provided for feedwater heater 190.
  • the second discharge line 401 opens at an entry point 500 into the first delivery line 201, which is constructively advantageous.
  • the first control valve 210 and the second control valve 410 are upstream of this entry location 500 arranged.
  • a turbine inlet valve 300 is angeord ⁇ net, wherein the turbine inlet valve 300 is designed so that a combined operation of the power plant from Gleit horrtul and Festdruckfahrweise is possible.
  • support steam a and the support steam b will be referred to as support steam for the sake of simplicity.
  • the vapor pressure and not the steam temperature is decisive.
  • the removal of the support according to the invention ⁇ Vapor by the first extraction point 200 before the superheater 136 is therefore particularly well, because you can be ⁇ influences this pressure active and because the steam is still inferior to already superheated steam.
  • a combined operation of sliding and fixed pressure is now possible, so that the efficiency is as high as possible and the process still runs stable. This is not possible with already superheated and high quality steam after the superheater; this is only used to maintain the process; for example, so that no solidification of the salt occurs.
  • FIG 2 now shows a first embodiment of the invention with reference to a section of a primary circuit 110 and a Se ⁇ kundärniklaufes 150 with a drum 50 (drum steam generator).
  • water is used as the working medium.
  • the working medium preheater 190 is again referred to as feedwater preheater 190 for the sake of simplicity.
  • the feedwater first flows from the feedwater preheater 190 through the preheater 132 of the heat exchanger group 130. Subsequently, the water flows into an evaporator drum 50. The water is then circulated in the evaporator 134. In the drum 50 a division takes place in boiling water and saturated steam ⁇ .
  • the boiling water continues to circulate in the evaporator 134 where a portion of it is vaporized.
  • Saturated steam or wet steam continues to flow to the superheater 136, where it is overheated to the final temperture.
  • Erfindungsge ⁇ Frankfurtss a partial flow A at a first bleed location 200 will now be branched off upstream of the superheater 136, and returned to the feedwater preheater 190 via a first discharge line two hundred and first
  • the first delivery line 201 has a regulating valve 210 for controlling the mass flow of the steam stream.
  • the first dispensing device 201 has an entry point 500.
  • the turbine 162 also has a second tapping point 400 for a partial flow b, which reaches via a second delivery line 401 to the entry point 500 and thus to the feedwater pre- heater 190.
  • the second discharge line 401 has a regulating valve 410 for controlling the mass flow of the steam stream.
  • the steam generator can be run to the secondary circuit 110 as being natural circulation or once-through variant ⁇ leads.
  • the natural circulation evaporator bundles are arranged in reasonable ei ⁇ nem hori zontal flue gas duct in the vertical mounting position and connected via downpipes and risers having at least one Dampffromme1.
  • the preheater 190 comprises a further preheater 190a.
  • the first bleed line 201 leads directly to the preheater 190.
  • the preheater 190 is connected downstream of the second preheater 190a.
  • Another possibility is to use a forced-circulation steam generator, which is usually equipped with a separating bottle 600 (FIG. 4). This separation bottle 600 separates z. B. when starting the power plant, the wet steam at the outlet of the evaporator 134 in steam and hot water.
  • a steam line to the superheater 136 From the separating bottle 600 runs at the drawn off ⁇ leadership a steam line to the superheater 136, from which a live steam line to the turbine 162 leads.
  • a partial stream a is branched off at a first tapping point 200 upstream of the superheater 136, and returned to the feedwater pre-heater 190 via a first discharge line 201. Since ⁇ at, the first discharge pipe 201 - as already be ⁇ lateralen- volume regulating the flow of steam a regulating valve 210.
  • the first delivery line 201 has an entry point 500.
  • the turbine 162 ei ⁇ ne second bleed location 400 for a partial flow B which thus passes through a second discharge line 401 to the entry point 500 and to the feedwater 190th
  • the second discharge line 401 has a regulating valve 410 for controlling the mass flow of the steam stream.
  • the invention offers a secure possibility of avoiding the crystallization point of a molten salt in plant operation. This applies in particular to the partial load operation.
  • the partial load efficiency can be additionally increased.
  • the fiction, contemporary ⁇ preheating system is easy to implement constructively in a secondary circuit.
  • the invention thus circumvents the disadvantages described in the prior art.
  • a plurality of taps 200 may be provided between the evaporator 134 and the superheater 136.
  • the steam at the removal is not so "high quality" when removing is like after the superheater / before the steam turbine. This avoids that you already overheated and high quality steam to the superheater set (in terms of efficiency) only for inferior purposes, a ⁇ "only” to maintain the process (no freeze of salt, no unstable evaporation process).
  • a combined operation of sliding and fixed pressure, with the highest possible efficiency and a stable running process is now possible.

Abstract

The invention relates to a pre-heating system comprising – a primary circuit (110) in which a heat-transfer medium can be heated by at least one heating system (112), – a secondary circuit (150) having a working medium which comprises at least a first turbine (162) which can be operated with the working medium, and at least one working medium pre-heater (190), – wherein the primary circuit (110) and the secondary circuit (150) are thermally coupled to one another via a heat-exchanger group (130), and wherein the working medium can be heated by the working medium pre-heater (190) before entry into the heat exchanger group (130), – wherein the heat exchanger group (130) comprises at least a first heat exchanger section and a second heat exchanger section following the first heat exchanger section, – wherein at least a first tapping point (200) is provided between the first heat exchanger section and the following second heat exchanger section, and a first output line (201) with a first regulating valve (210) is provided for transporting a first partial current (a) of the working medium to the working medium pre-heater (190). In addition, the invention relates to a method for operating a secondary circuit (150) with a working medium and with such a pre-heating system.

Description

Beschreibung description
Vorwärmsystem und Verfahren mit einem solchen Vorwärmsystem Die Erfindung betrifft ein Vorwärmsystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Betrieb eines Sekundär¬ kreislaufes mit einem Arbeitsmedium und mit einem solchen Vorwärmsystem. In Anbetracht zunehmender Knappheit von fossilen Brennstof¬ fen, hat die Bedeutung der Nutzung der Sonnenenergie zur Stromerzeugung in den j üngsten Jahren zunehmend an Bedeutung gewonnen . Die Nutzung der Sonnenenergie zur Stromerzeugung kann auf zwei unterschiedlichen physikalischen Prinzipien be - ruhen . So kann beispielsweise durch Photovoltaik-Anlagen die von der Sonne ausgesandte elektromagnetische Strahlung direkt in elektrischen Strom umgewandelt werden . Ferner kann durch ein solarthermisches Kraftwerk durch die Energie der Sonne zunächst ein Wärmeträgermedium erhitzt werden, welches direkt oder indirekt eine Dampfturbine antreibt, die mechanisch mit einem elektrischen Generator gekoppelt ist . Preheating system and method having such a preheating system The invention relates to a pre-heating system according to the preamble of claim 1 and a method of operating a secondary ¬ cycle with a working medium and with such a preheating. Due to increasing scarcity of fossil Brennstof ¬ fen, the importance of the use of solar energy for electricity generation in the j üngsten years has become increasingly important. The use of solar energy to generate electricity can be based on two different physical principles. Thus, for example, by photovoltaic systems emitted by the sun electromagnetic radiation can be converted directly into electricity. Furthermore, by a solar thermal power plant by the energy of the sun, first a heat transfer medium can be heated, which directly or indirectly drives a steam turbine, which is mechanically coupled to an electric generator.
Bekannte solarthermische Kraftwerke weisen typischerweise ei¬ nen Primärkreis und einen Sekundärkreis auf . Der Primärkreis weist ein Solarfeld, eine Wärmetauschergruppe und eine Pumpe auf . Das Solarfeld dient der Erhitzung eines Wärmeträgermedi- ums , welches mit der Pumpe in dem Primärkreis zirkuliert wird . Die Wärmetausehergruppe weist üblicherweise einen Vor¬ wärmer, einen Verdampfer und einen Überhitzer zum Übertragen der Wärmeenergie von dem Wärmeträgermedium auf den Sekundärkreis des solarthermischen Kraftwerks auf . Optional kann der Primärkreis auch noch einen thermischen Speicher aufweisen . Der Sekundärkreis kann beispielsweise ein Wasserdampfkreis- lauf sein, in dem sich eine Dampfturbine mit nachgeschalteten Generator befindet . Known solar thermal power plants typically have ei ¬ NEN primary circuit and a secondary circuit. The primary circuit has a solar panel, a heat exchanger group and a pump. The solar field is used to heat a heat transfer medium, which is circulated by the pump in the primary circuit. The heat exchanger group usually has a pre ¬ warmer, an evaporator and a superheater for transferring the heat energy from the heat transfer medium to the secondary circuit of the solar thermal power plant. Optionally, the primary circuit may also have a thermal storage. The secondary circuit can be, for example, a water vapor circuit in which there is a steam turbine with a downstream generator.
Das Solarfeld kann Parabol-Rinnen-Kollektoren, Fresnel- Kollektoren und/oder einen Solarturm aufweisen . Für Parabol- Rinnen-Kollektoren wird als Wärmeträgermedium üblicherweise ein Thermoöl verwendet oder in Versuchsanlagen bereits Salzschmelzen . Für Fresnel-Kollektoren wird als Wärmeträgermedium üblicherweise Wasser und für einen Solarturm wird als Wärme¬ trägermedium üblicherweise Salzschmelze (Molten Salt) , Luft oder Wasser eingesetzt . Für die genannten Solarfeldtechnolo¬ gien können jedoch auch andere Wärmeträgermedien verwendet werden . The solar panel may include parabolic trough collectors, Fresnel collectors and / or a solar tower. For parabolic Trough collectors is usually used as a heat transfer medium, a thermal oil or in experimental plants already salt melts. For Fresnel collectors is usually used as the heat transfer medium water and for a solar tower is usually used as a heat ¬ carrier medium salt melt (molten salt), air or water. However, other heat transfer media can be used for the stated Solarfeldtechnolo ¬ gies.
Hat das verwendete Wärmeträgermedium einen hohen Schmelzpunkt, besteht bei einem Teillastbetrieb des Kraftwerks beim Wärmetausch von dem Primärkreis auf den Sekundärkreis die Ge¬ fahr des Kristallisierens bzw . des Verfestigens des Wärmeträ¬ germediums . Dies liegt unter anderem daran, dass sich bei ei¬ nem Teillastbetrieb die Eintrittstemperatur eines Arbeitsme¬ diums in die Wärmetauschergruppe zum Sekundärkreis verrin¬ gert . Dadurch verändert sich typischerweise auch das Wärme¬ übertragungsverhalten und die Rücklauftemperatur des Wärme- trägermediums wird deutlich niedriger . Um ein Verfestigen des Wärmeträgermediums und damit einen Ausfall eines solarthermi¬ schen Kraftwerks zu verhindern, wird bei der Konzeption des Primärkreislaufes ein entsprechend großer Sicherheitsabstand zur Kristallisationstemperatur des Wärmeträgermediums eingehalten . Dadurch kann auch bei einem Teillastbetrieb die Kristallisationstemperatur des Wärmeträgermediums nicht erreicht werden . Dies ermöglicht einen sicheren Betrieb während der ganzen Betriebszeit . Dieser Ansatz reduziert j edoch den Ge¬ samtwirkungsgrad des Kraftwerks und führt zu relativ hohen Kosten im Primärkreislauf . Dieser Nachteil kann jedoch mit¬ tels optimierter Speisewasserwasservorwärmung in Dampfkraft- anlagen umgangen werden . Schaltungen zur Vorwärmung von Speisewasser in Dampfkraftanlagen mittels Turbinenanzapfdampf in mehreren Stufen von Niederdruck- und Hochdruckvorwärmern sind allgemein bekannt . Sie weisen einen Speisewasserbehälter mit Mischvorwärmer/Entgaser und mehreren Oberflächenvorwärmern, Niederdruck- und Hochdruckvorwärmern auf, die wasserseitig in Serie geschaltet sind und durch welche das Speisewasser ge¬ pumpt wird . Der aus einer Turbine angezapfte, überhitzte oder gesättigte Dampf wird zu den Vorwärmern geleitet, wo im Wär¬ metausch zwischen dem Dampf und dem Speisewasser das Speisewasser erwärmt und der Dampf enthitzt und kondensiert wird . Das Speisewasser vor dem Eintritt in die Wärmetauscher wird durch die Übertragung von Dampfwärme vorgewärmt und der Ge¬ samtwärmeverbrauch der Dampfkraftanläge wird optimiert . Für die Optimierung des WärmeVerbrauchs wird einerseits die Aus¬ schöpfung des Temperaturgefälles zwischen dem Dampf und dem Speisewasser und andererseits die Grädigkeit eines Wärmetau¬ scherVorwärmers berücksichtigt . Has the heat transfer medium used has a high melting point, is in a partial load operation of the power plant when the heat exchange of the primary circuit to the secondary circuit, the Ge ¬ driving of crystallizing respectively. of solidifying the Wärmeträ ¬ transfer medium. This is partly because the inlet temperature of a Arbeitsme ¬ diums in the heat exchanger group to the secondary circuit ¬ verrin siege at ei ¬ nem partial load operation. This typically also varies the heat transfer behavior ¬ and the return temperature of the heat transfer medium is significantly lower. In order to prevent solidification of the heat transfer medium and thus a failure of a solarthermi ¬ 's power plant, a correspondingly large safety distance to the crystallization temperature of the heat transfer medium is maintained in the design of the primary circuit. As a result, even with a partial load operation, the crystallization temperature of the heat transfer medium can not be achieved. This enables safe operation during the entire operating time. This approach reduces the j edoch Ge ¬ overall efficiency of the power plant and leads to relatively high costs in the primary circuit. However, this disadvantage can be avoided by means of optimized ¬ Speisewasserwasservorwärmung in steam power plants. Circuits for preheating feedwater in steam power plants by means of turbine steam in multiple stages of low pressure and Hochdruckvorwärmern are well known. They have a feedwater tank with mixing preheater / degasser and several surface preheaters, low-pressure and high-pressure preheaters, which are connected in series on the water side and through which the feedwater is pumped ge ¬ . The tapped from a turbine, overheated or saturated steam is passed to the preheaters, where heated in the heat ¬ metausch between the steam and the feed water, the feed water and the steam is deprived and condensed. The feed water before entering the heat exchanger is preheated by the transfer of steam heat and the Ge ¬ samwärmeverbrauch the Dampfkraftanläge is optimized. From the ¬ creation of the temperature gradient between the steam and the feed water and on the other hand, the temperature differential of a Wärmetau ¬ scherVorwärmers is taken into account on the one hand for the optimization of the heat consumption.
Die DE 102011056796 AI richtet sich auf ein solarthermisches Kraftwerk mit einem Wärmeträgermedium-Kreislauf umfassend ei¬ ne ein flüssiges Wärmeträgermedium im Kreislauf führende Rohrleitungsanordnung und mehrere strömungstechnisch parallel zueinander angeordnete und vom Wärmeträgermedium durchströmte wärmetechnische Kraftwerkskomponenten . Dabei weist mindestens ein Teil der wärmetechnischen Kraftwerkskomponenten jeweils eine den durch die j eweilige wärmetechnische Kraftwerkskompo- nente geförderten Massenstrom und/oder Volumenstrom an Wärme- trägermedium regelnde und in der Rohrleitungsanordnung angeordnete Saugpumpe , auf die der eweiligen wärmetechnischen Kraftwerkskomponente individuell zugeordnet ist . DE 102011056796 Al comprising directed to a solar thermal power plant with a heat transfer medium circuit ei ¬ ne a liquid heat transfer medium in the circuit leading piping arrangement and a plurality of flow arranged mutually parallel and traversed by the heat transfer medium heat-scale power plant components. In this case, at least some of the thermal power plant components each have a suction pump which regulates the mass flow and / or volume flow of heat transfer medium and which is arranged in the pipeline arrangement by the respective thermal power plant component, to which the respective thermal power plant component is individually assigned.
Die DE 102010027226 AI betrifft einen solaren Kraftwerksteil einer solarthermischen Kraftwerksanlage mit Sonnenkollektorflächen für Wärmeträgermedium und Arbeitsmedium sowie eine solarthermische Kraftwerksanlage . In einer Ausführungsform dieses solarthermischen Kraftwerks wird das Wärmeträgermedium in den ParaboIrinnenkollektoren aufgeheizt . Das heiße Wärme- trägermedium gibt seine Energie in einem nachgeschalteten Wärmetauscher (Dampferzeuger) an das vom Kondensator kommende Speisewasser ab . Der erzeugte Dampf wird einer Dampfturbine zugeführt . Das Anzapfen des Dampfes hoher Temperatur geschieht bisher aus Öffnungen in der Gehäusewand der Turbine zwischen den einzelnen Stufen . Die Anzahl der möglichen Anzapfungen sowie deren Position bzw . Druckstufe ist j edoch aus mechanischen Gründen begrenzt . Vor allem in Teillast kann somit nicht j ede beliebig hohe Speisewassertemperatur aus Turbinenanzapfungen erreicht werden . DE 102010027226 AI relates to a solar power plant part of a solar thermal power plant with solar collector surfaces for heat transfer medium and working medium and a solar thermal power plant. In one embodiment of this solar thermal power plant, the heat transfer medium is heated in the ParaboIrinnenkollektoren. The hot heat transfer medium releases its energy in a downstream heat exchanger (steam generator) to the feed water coming from the condenser. The generated steam is fed to a steam turbine. The tapping of the high-temperature steam has hitherto taken place from openings in the housing wall of the turbine between the individual stages. The number of possible taps as well as their position resp. However, compression is limited for mechanical reasons. Especially at partial load thus can not j ede any arbitrary high feed water temperature can be achieved from turbine taps.
Größere Anlagen weisen in der Regel sogar noch weitere Turbinenmodule auf, z.B. eine oder mehrere Mitteldruckturbinen . Wird Anzapfdampf für einen Vorwärmer aus einer Turbinenstufe entnommen, so verringert sich die Dampfmenge für die nachfol¬ genden Turbinenstufen, die somit dem Dampffluid weniger Leistung entnehmen können . Larger systems usually have even more turbine modules, for example, one or more medium-pressure turbines. Will bleed steam taken for a preheater of a turbine stage, the amount of steam is reduced for nachfol ¬ constricting turbine stages which can thus take less power the steam fluid.
Der Erfindung liegt die erste Aufgabe zugrunde , ein Vorwärm¬ system anzugeben, welches die oben genannten Probleme verhindert . Eine zweite Aufgabe liegt in der Angabe eines Verfah¬ rens zum Betrieb eines Sekundärkreislaufes mit einem Arbeits¬ medium und mit einem solchen Vorwärmsystem. The invention has for its first object to provide a preheating ¬ system that prevents the above mentioned problems. A second object is to specify a procedural ¬ proceedings of operating a secondary circuit with a working medium ¬ and with such a preheating.
Erfindungsgemäß wird die erste Aufgabe mit der Angabe eines Vorwärmsystems gelöst . Dieses umfasst dabei : einen Primärkreislauf in dem ein Wärmeträgermedium durch zumindest eine Erhitzungsanlage erwärmbar ist, According to the invention, the first object is achieved by specifying a preheating system. This comprises: a primary circuit in which a heat transfer medium can be heated by at least one heating system,
— einen Sekundärkreislauf mit einem Arbeitsmedium, welcher zumindest eine mit dem Arbeitsmedium betreibbare erste Turbine sowie zumindest einen Arbeitsmediumvorwärmer um- fasst ,  A secondary circuit with a working medium which comprises at least one first turbine which can be operated with the working medium and at least one working medium preheater,
wobei der Primärkreislauf und der Sekundärkreislauf über eine Wärmetausehergruppe thermisch miteinander gekoppelt sind, und wobei durch den Arbeitsmediumvorwärmer das Arbeitsmedium vor einem Eintritt in die Wärmetausehergrup¬ pe erwärmbar ist, wherein the primary circuit and the secondary circuit are coupled via a Wärmetausehergruppe thermally with each other, and wherein the working medium prior to entering is heatable by the Arbeitsmediumvorwärmer in the Wärmetausehergrup ¬ pe,
----- und wobei die Wärmetausehergruppe zumindest einen ersten Wärmetauscherabschnitt und einen dem ersten Wärmetau- scherabschnitt nachfolgenden zweiten Wärmetauscherab¬ schnitt umfasst , ----- and wherein the heat exchanger group at least a first heat exchanger section and the first heat exchanger shear section comprises subsequent second Wärmetauscherab ¬ section ,
und wobei nun erfindungsgemäß zwischen dem ersten Wärme tauscherabschnitt und dem nachfolgenden zweiten Wärme¬ tauscherabschnitt zumindest eine erste Anzapfstelle und eine erste Abgabeleitung mit einem ersten Regelventil zum Transportieren eines ersten Teilstroms des Arbeits¬ mediums zum Arbeitsmediumvorwärmer vorgesehen ist . Dabei wird die Wärmetauschergruppe auch als Dampferzeuger be¬ zeichnet . An dieser Stelle eignet sich die erste Anzapfstelle zur Entnahme eines ersten Teilstroms , in der Regel eine and wherein now according to the invention between the first heat exchanger section and the subsequent second heat ¬ exchanger section at least a first tap and a first dispensing line is provided with a first control valve for transporting a first partial flow of the working ¬ medium for Arbeitsmediumvorwärmer. The heat exchanger group is also called steam generator be ¬ draws. At this point, the first tapping point is suitable for taking out a first partial flow, usually one
Dampfentnähme, da dies konstruktiv aufgrund des eh anstehen¬ den Wechsels zwischen der Wärmetauscherfläche der ersten Wär- metauscherabschnitts und der Wärmetauscherfläche des zweiten Wärmetauscherabschnitts , einfach lösbar ist . Zudem ist das Arbeitsmedium noch nicht so "hochwertig" , das heißt, noch nicht so heiß wie nach dem Überhitzer . Zudem ist dieser Druck aktiv beeinflussbar. Das Arbeitsmedium wird erfindungsgemäß idealerweise bei möglichst geringer Temperatur und möglichst hohem Druck entnommen . Für eine spätere Vorwärmung des z.B. Speisewassers mittels des Arbeitsmediumvorwärmer ist der Dampfdruck und nicht die Dampftemperatur ausschlaggebend . Je höherwertiger der Dampf jedoch ist, desto schlechter wird j e- doch der Wirkungsgrad der Anlage . Es wird durch die Erfindung darauf verzichtet, den schon überhitzten und hochwertigen Dampf nach dem Überhitzer (hinsichtlich Wirkungsgrad) nur für minderwertige Zwecke einsetzen, z.B. "nur" um den Prozess aufrecht zu erhalten (d.h. kein erstarren des Salzes, kein instabiler Verdampfungsvorgang) . Durch das erste Regelventil in der ersten Abgabeleitung kann der Druck des Stützdampfes geregelt werden . Dadurch kann die Fahrweise des Kraftwerks mit eingestellt werden . So kann das Regelventil auch ganz ge¬ schlossen werden, wenn kein erster Teilstrom notwendig ist . Die Erfindung bietet auf eine relativ einfache und eleganteDampfentnähme, since this structurally due to the eh pending ¬ change between the heat exchanger surface of the first heat exchanger and the heat exchanger surface of the second heat exchanger section, is easily solvable. In addition, the working medium is not so "high quality", that is, not as hot as after the superheater. In addition, this pressure is actively influenced. The working medium is ideally taken according to the invention at the lowest possible temperature and the highest possible pressure. For a later preheating of eg feed water by means of the working medium preheater, the vapor pressure and not the steam temperature is decisive. However, the higher the value of the steam, the worse the efficiency of the system will be. It is omitted by the invention, the already overheated and high-quality steam after the superheater (in terms of efficiency) use only inferior purposes, eg "only" to maintain the process (ie no solidification of the salt, no unstable evaporation process). By the first control valve in the first delivery line, the pressure of the support steam can be controlled. As a result, the driving style of the power plant can be adjusted. Thus, the control valve can also be quite ge ¬ closed, if no first partial flow is necessary. The invention offers a relatively simple and elegant
Weise eine sichere Möglichkeit, den Kristallisationspunkt ei¬ ner Salzschmelze im Anlagenbetrieb, insbesondere im Teillast¬ betrieb, zu vermeiden . Zusätzlich ist das erfindungsgemäße Vorwärmsystem einfach konstruktiv in einem Sekundärkreis umzusetzen . Zudem werden die im Stand der Technik beschriebenen Nachteile, z.B. die Erhöhung der Baulänge der Turbine vermie¬ den . Weiterhin wird der damit unnötig große Sicherheitsab- stand zur Kristallisationstemperatur in Volllastbetrieb und der damit einhergehende Wirkungsgradnachteil , umgangen A safe way to avoid the crystallization point ei ¬ ner molten salt in plant operation, especially in partial load ¬ operation. In addition, the invention is Preheating simple design in a secondary circuit implement. In addition, the disadvantages, such as described in the prior art, the increase in the overall length of the turbine vermie ¬. Furthermore, the unnecessarily large safety distance to the crystallization temperature in full-load operation and the concomitant disadvantage of efficiency are circumvented
Bevorzugt ist vor der Turbine im Sekundärkreislauf ein Turbi- neneinlassventil angeordnet , wobei das Turbineneinlassventil und das erste Regelventil so abgestimmt sind, dass für den Sekundärkreislauf eine kombinierte Fahrweise aus Gleitdruck und Festdruckfahrweise möglich ist . In bevorzugter Ausgestal¬ tung ist in und/oder nach der zumindest ersten Turbine zumindest eine weitere zweite Anzapfstelle und zweite Abgabelei- tung mit einem zweiten Regelventil zum Transportieren eines zweiten Teilstroms zum Arbeitsmediumvorwärmer vorgesehen . Durch eine sinnvolle Kombination aus Gleitdruck und Fest- druckfahrweise der Turbine und der Entnahme von einem ersten und einem zweiten Teilstrom des Arbeitsmediums vor dem zwei- ten Wärmetauscherabschnitt sowie in oder/und nach der Turbi¬ ne , kann der Teillastwirkungsgrad zusätzlich gesteigert wer¬ den. Für die Vorwärmung des Arbeitsmediums durch den Preferably, a turbine inlet valve is arranged in front of the turbine in the secondary circuit, wherein the turbine inlet valve and the first control valve are tuned so that for the secondary circuit, a combined operation of Gleitdruck and Festdruckfahrweise is possible. In a preferred Ausgestal ¬ processing in and / or after at least the first turbine, at least a further second tapping point and second Abgabelei- tung with a second control valve for transferring a second partial flow provided for Arbeitsmediumvorwärmer. By an appropriate combination of sliding pressure and fixed to the turbine and of the withdrawal of a first and a second partial stream of the working medium before the second heat exchanger section pressure driving style as well as in and / or after the Turbi ¬ ne, the partial load efficiency can be additionally increased ¬ the. For preheating the working medium by the
Arbeitsmediumvorwärmer ist der Dampfdruck und nicht die Working medium preheater is the vapor pressure and not the
Dampftemperatur ausschlaggebend . Steam temperature decisive.
Bevorzugt umfasst das Arbeitsmedium zumindest teilweise Was¬ ser, wobei der erste Teilstrom des Arbeitsmediums zumindest teilweise verdampft ist . In bevorzugter Ausgestaltung weist die erste Abgabeleitung eine Eintrittstelle auf, wobei die zweite Abgabeleitung in diese Eintrittstelle einmündet . Be¬ vorzugt sind das erste Regelventil in der ersten Abgabelei¬ tung und das zweite Regelventil in der zweiten Abgabeleitung vor der Eintrittstelle angeordnet . Dies vereinfacht den Ein¬ bau und die Regelung des ersten und zweiten Teilstroms des Arbeitsmediums . Preferably, the working medium comprises at least partially What ¬ ser, wherein the first partial flow of the working medium is at least partially evaporated. In a preferred embodiment, the first dispensing line has an entry point, wherein the second dispensing line opens into this entry point. Be ¬ vorzugt the first control valve in the first Abgabelei ¬ processing and the second control valve in the second discharge line upstream of the entry point are arranged. This simplifies the construction ¬ A and the control of the first and second partial stream of the working medium.
Bevorzugt umfasst der erste Wärmetauscherabschnitt einen Vor¬ wärmer und einen Verdampfer und der zweite Wärmetauscherab- schnitt einen Überhitzer . Dadurch ist eine besonders einfache und gute Umsetzung gewährleistet . The first heat exchanger section preferably comprises a preheater and an evaporator and the second heat exchanger section. cut a superheater. This ensures a particularly simple and good implementation.
Die zweite Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die An¬ gabe eines Verfahrens zum Betrieb eines Sekundärkreislaufes mit einem Arbeitsmedium und mit einem Vorwärmsystem nach einem der obigen Ansprüche , wobei der Sekundärkreislauf zumin¬ dest einen Arbeitsmediumvorwärmer umfasst , und wobei ein erster Teilstrom des Arbeitsmedium zumindest zeitweise über eine zwischen einem ersten Wärmetauscherabschnitt und einem nachfolgenden zweiten Wärmetauscherabschnitt angeordnete erste Anzapfstelle und über eine erste Abgabeleitung mit einem ers¬ ten Regelventil zum Arbeitsmediumvorwärmer transportiert wird . Bevorzugt sind ein vor der Turbine im Sekundärkreislauf angeordnetes Turbineneinlassventil und das erste Regelventil so abgestimmt sind, dass für den Sekundärkreislauf eine kom¬ binierte Fahrweise aus Gleitdruck und Festdruckfahrweise er¬ möglich wird . The second object is achieved by the on ¬ task of a method for operating a secondary circuit with a working fluid and with a preheating system according to any one of the above claims, wherein the secondary circuit at least ¬ includes a Arbeitsmediumvorwärmer, and wherein a first partial flow of the working fluid at least temporarily over a heat exchanger arranged between a first portion and a subsequent second heat exchanger section first tapping point and is transported to the Arbeitsmediumvorwärmer via a first discharge line with a ers ¬ th control valve. A front of the turbine which is arranged in the secondary circuit turbine inlet valve and the first control valve are adapted so that it is possible ¬ a com bined ¬ driving of sliding pressure and solid printing procedure for the secondary circuit are preferred.
Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens ist nun eine kom¬ binierte Fahrweise aus Gleit- und Festdruck einfach möglich, so dass der Wirkungsgrad möglichst hoch ist und der Prozess trotzdem stabil läuft . Durch die sinnvolle Kombination aus Gleitdruck und Festdruckfahrweise und der Entnahme von einem Teilstrom des Arbeitsmediums vor dem zweiten Wärmetauscherab¬ schnitt, kann der Teillastwirkungsgrad zusätzlich gesteigert werden, ohne die Nachteile im Stand der Technik in Kauf neh¬ men zu müssen . Using the method, a com ¬ bined riding for the sliding and fixed pressure is now easily possible so that the efficiency is as high as possible and the process still is stable. Due to the sensible combination of sliding pressure and solid pressure mode and the removal of a partial flow of the working medium before the second Wärmetauscherab ¬ section , the partial load efficiency can be further increased without the disadvantages of the prior art in buying neh ¬ men.
Weitere Merkmale, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beiliegende Figuren . Darin zeigen schematisch : Further features, characteristics and advantages of the present invention will become apparent from the following description with reference to the accompanying figures. In it show schematically:
FIG 1 : ein solarthermisches Kraftwerk nach dem Stand der 1: a solar thermal power plant according to the state of
Technik mit einem erfindungsgemäßen Vorwärmsystem, FIG 2 : einen schematischen Teilausschnitt eines Kraftwerks mit Dampferzeuger und zugehöriger Verdampfertrommel und einem ersten erfindungsgemäßen Vorwärmsystem, FIG 3 : einen schematischen Teilausschnitt eines Kraftwerks mit Dampferzeuger und zugehöriger Verdampfertrommel und einem zweiten erfindungsgemäßen Vorwärmsystem, Technology with a preheating system according to the invention, 3 shows a schematic partial section of a power plant with steam generator and associated evaporator drum and a second preheating system according to the invention, FIG.
FIG 4: einen schematischen Teilausschnitt eines Kraftwerks mit einer Zwangsdurchlaufdampferzeuger (Benson) und zugehöriger Abscheideflasche und einem erfindungsge¬ mäßen Vorwärmsystem . 4 shows a schematic partial section of a power plant with a forced-circulation steam generator (Benson) and associated separating bottle and a erfindungsge ¬ MAESS preheating.
FIG 1 zeigt beispielhaft ein solarthermisches Kraftwerk mit der Erfindung . Anstatt eines solarthermischen Kraftwerks kann selbstverständlich auch jedes andere Hybridkraftwerk z.B. auf Basis erneuerbarer Energien, welches einen Primärkreislauf und einen Sekundärkreislauf umfasst , herangezogen werden . FIG 1 zeigt ein Schaltbild für ein solarthermisches Kraftwerk 100, welches einen mit einem Wärmeträgermedium arbeitenden Primärkreis 110 und einen mit einem Arbeitsmedium arbeitenden Sekundärkreis 150 aufweist . Der Primärkreis 110 und der Se¬ kundärkreis 150 sind über eine Wärmetauschergruppe 130 , wel- che auch als Dampferzeuger bezeichnet werden kann, thermisch miteinander gekoppelt . Wie aus FIG 1 ersichtlich, weist die Wärmetausehergruppe 130 einen Vorwärmer 132 und einen Verdampfer 134 als einen ersten Wärmetauscherabschnitt auf . Die¬ sem folgt ein zweiter Wärmetauseherabschnitt, nämlich der Überhitzer 136, nach . Es wird darauf hingewiesen, dass der dargestellte Aufbau der Wärmetausehergruppe 130 lediglich ein typisches Beispiel darstellt . Die Wärmetausehergruppe 130 kann selbstverständlich auch auf andere Weise als hier konkret dargestellt, realisiert werden . 1 shows an example of a solar thermal power plant with the invention. Instead of a solar thermal power plant can of course also any other hybrid power plant, for example based on renewable energy, which includes a primary circuit and a secondary circuit, are used. 1 shows a circuit diagram for a solar thermal power plant 100, which has a working with a heat transfer medium primary circuit 110 and working with a working medium secondary circuit 150. The primary circuit 110 and the Se ¬ kundärkreis 150 are connected via a heat exchanger group WEL 130, che can also be referred to as steam generators, thermally coupled to each other. As can be seen from FIG. 1, the heat exchanger group 130 has a preheater 132 and an evaporator 134 as a first heat exchanger section. The ¬ sem follows a second heat exchanger section, namely the superheater 136, after. It should be noted that the illustrated construction of the heat exchanger group 130 is merely a typical example. The heat exchanger group 130 can, of course, also be realized in a different way than shown here concretely.
Der Primärkreis 110 weist ein Solarfeld 112 auf, mit dem die elektromagnetische Strahlung der Sonne aufgenommen und als Wärme an das Wärmeträgermedium übergeben wird . Wie bereits oben erwähnt, kann das Solarfeld 112 Parabol-Rinnen- Kollektoren, Fresnel-Kollektoren und/oder einen Solarturm aufweisen, mit denen die Sonnenenergie auf effiziente Weise in den Primärkreis 110 eingespeist werden kann . The primary circuit 110 has a solar field 112, with which the electromagnetic radiation of the sun is absorbed and transferred as heat to the heat transfer medium. As already As mentioned above, the solar array 112 may include parabolic trough collectors, Fresnel collectors, and / or a solar tower with which solar energy can be efficiently fed into the primary circuit 110.
Der Primärkreis 110 weist ferner eine Pumpe 114 auf, welche für eine geeignete Zirkulation des Wärmeträgermediums in den Leitungen des Primärkreises 110 sorgt . Ferner sind zwei Drei- Wege-Ventile 12 Ob und 120c vorgesehen, mit denen der Volumen- ström des Wärmeträgermediums zwischen der Wärmetauschergruppe 130 /dem Überhitzer 136 und einer über einen Zwischenüberhitzer 163 verlaufenden Teilstrom-Leitung verteilt werden kann . The primary circuit 110 also has a pump 114, which ensures a suitable circulation of the heat transfer medium in the lines of the primary circuit 110. Furthermore, two three-way valves 12 Ob and 120 c are provided, with which the volume flow of the heat transfer medium between the heat exchanger group 130 / the superheater 136 and a running over a reheater 163 partial flow line can be distributed.
Der Sekundärkreis 150 des Kraftwerks 100 weist eine Hoch- druck-Dampfturbine 162 , einen Generator 164 und eine Nieder¬ druck-Dampfturbine 166 auf . Über eine Leitung 168 wird das aus der Hochdruck-Dampfturbine 162 austretende Arbeitsmedium über den bereits zuvor erwähnten Zwischenüberhitzer 163 der Niederdruck-Dampfturbine 166 zugeführt . Gemäß dem hier darge- stellten Ausführungsbeispiel ist das Arbeitsmedium Wasser bzw . Wasserdampf . Das Arbeitsmedium Wasser wird in diesem Dokument auch als Speisewasser bezeichnet . Selbstverständlich kann auch ein anderes Arbeitsmedium herangezogen werden . Der Turbine 166 nachgeschaltet ist ein Kondensator 180, in dem der aus der Niederdruck-Dampfturbine 166 austretende Was¬ serdampf kondensiert wird . Speziell bei der Teillastfahrweise eines solarthermischen Kraftwerks mit einer Salzschmelze als Wärmeträgermedium muss darauf geachtet werden, dass die Spei- sewassereintrittstemperatur in den Vorwärmer 132 /Verdampfer 134 /Überhitzer 136 nicht zu stark abfällt, um die Austritts¬ temperatur der Salzschmelze über dem Kristallisationspunkt zu halten . Grundsätzlich ergibt sich bei Dampfkraftwerken mit einer regenerativen Speisewasservorwärmung ein Temperaturab- fall in der Vorwärmstrecke dadurch bedingt, dass bei Teillast die Anzapfdrücke an der Dampfturbine fallen (DampfkegeIge- setz ) . Dieser Effekt, selbst in Kombination mit einer zunehmend kleineren Teillastgrädigkeit in der Wärmetausehergruppe (Vorwärmer 132 , Verdampfer 134 und Überhitzer 136) des Dampferzeugers, würde zwangsläufig zu einer Unterschreitung der Kristallisationstemperatur führen . Um das zu vermeiden, wird der Speisewasservorwärmer mit einer zusätzlichen Stützdampf- leitung für den Teillastbetrieb ausgestattet . The secondary circuit 150 of the power plant 100 comprises a high-pressure steam turbine 162, a generator 164 and a low pressure steam turbine ¬ 166th Via a line 168, the working medium emerging from the high-pressure steam turbine 162 is supplied to the low-pressure steam turbine 166 via the already mentioned reheater 163. According to the embodiment shown here, the working medium is water or water. Steam . The working medium water is also referred to in this document as feedwater. Of course, another working medium can be used. Downstream of the turbine 166 is a capacitor 180 in which the exiting What is condensed ¬ serdampf from the low pressure steam turbine 166th Specifically, it must be ensured in the part-load operation of a solar thermal power plant with a molten salt as the heat transfer medium so that the storage sewassereintrittstemperatur in the preheater not excessively drops, to keep the outlet ¬ temperature of the molten salt above the crystallization point 132 / evaporator 134 / superheater 136th Basically, in steam power plants with a regenerative feedwater preheating, a temperature drop in the preheating section results from the fact that at partial load the bleed pressures at the steam turbine fall (DampfkegeIge- set). This effect, even in combination with an increasingly smaller partial load in the heat exchanger group (Preheater 132, evaporator 134 and superheater 136) of the steam generator, would inevitably lead to a fall below the crystallization temperature. To avoid this, the feedwater pre-heater is equipped with an additional support steam line for partial load operation.
Dem Kondensator 180 nachgeschaltet sind z . B . zwei The capacitor 180 are connected z. B. two
Kondensatvorwärmer 182 und 184, in denen von der Niederdruck- Dampfturbine 166 abgezapfter Wasserdampf über verschiedene Verbindungsleitungen genutzt wird um das Kondensat ( später auch als Speisewasser bezeichnet) bereits vorzuwärmen . Ferner weist auch der Sekundärkreis 150 einen Mischvorwärmer und Speicherbehälter 186 auf . In Verbindung mit dem Arbeitsmedium Wasser wird dieser auch als Speisewassertank 186 bezeichnet . Diesem nachgeschaltet ist ein Arbeitsmediumvorwärmer 190, welcher nachfolgend als Speisewasservorwärmer 190 bezeichnet wird . Dabei kann der Speisewasservorwärmer 190 aus mehreren einzelnen Speisewasservorwärmern (nicht gezeigt) bestehen . Bei reiner Gleitdruckfahrweise gleitet der Druck im komplet¬ ten Sekundärkreislauf, das heißt im Wasser/Dampf-Kreislauf entsprechend der Last (Dampfmassenstrom) mit . Jedoch wird die Verdampfung im Zwangsdurchlauf-Dampferzeuger instabil bei zu starken Verschiebungen, d.h. bei zu niedrigen Drücken, ande- rerseits werden die Speisewassertemperaturen am Eingang vor der Wärmetauschergruppe 130 zu niedrig . Wird als Wärmeträger¬ medium im Primärkreislauf ein Salz verwendet, so kann dieses damit erstarren . Die Speisewassertemperatur wird nun mit Hilfe des Vorwärmers 190 eingestellt . Allerdings korreliert die erreichbare Speisewassertemperatur mit dem Dampfdruck, da der Dampf auf diesem Druckniveau im Speisewasservorwärmer 190 kondensiert und bei höherem Druck die Kondensationstemperatur auch entsprechend höher ist . Daher kann das Druckniveau nun bei den Entnahmen im Stand der Technik (nicht gezeigt) aus oder nach der ersten Turbine 162 zu niedrig sein, um noch eine entsprechende Speisewasservorwärmung zu gewährleisten . Es wurde erkannt, dass durch ein Androsseln vor der Turbine ein künstlich höherer Druck erzeugt und so die Speisewassertemperatur eingestellt werden kann . Je stärker man jedoch androsselt und/oder je höherwertiger der Dampf ist, desto schlechter wird j edoch der Wirkungsgrad der Anlage . Condensate preheater 182 and 184, in which steam drawn from the low-pressure steam turbine 166 steam is used via various connecting lines to the condensate (also referred to as feed water) already preheat. Furthermore, the secondary circuit 150 also has a mixing preheater and storage tank 186. In conjunction with the working fluid water this is also referred to as feedwater tank 186. Downstream of this is a working medium preheater 190, which is referred to below as feedwater preheater 190. In this case, the feedwater preheater 190 may consist of several individual feedwater preheaters (not shown). In pure Gleitdruckfahrweise the pressure slides in komplet ¬ th secondary circuit, that is in the water / steam cycle according to the load (steam mass flow ) with. However, evaporation in the forced-circulation steam generator becomes unstable with excessive shifts, ie at too low pressures, and on the other hand, the feed water temperatures at the entrance in front of the heat exchanger group 130 become too low. Is used as the heat transfer medium ¬ in the primary circuit is a salt, it can solidify it. The feedwater temperature is now adjusted by means of the preheater 190. However, the achievable feed water temperature correlates with the vapor pressure because the vapor condenses at this pressure level in the feedwater pre-heater 190 and at higher pressure the condensation temperature is also correspondingly higher. Therefore, the pressure level may now be too low at the prior art draws (not shown) from or past the first turbine 162 to still provide adequate feedwater pre-heat. It was recognized that by throttling in front of the turbine, an artificially higher pressure is generated and thus the feedwater temperature can be adjusted. However, the more strongly throttled and / or the higher the value of the steam, the worse the efficiency of the system becomes.
Erfindungsgemäß weist nun der Sekundärkreislauf 100 vor dem Überhitzer 136 eine erste Anzapfstelle 200 und eine erste Ab¬ gabeleitung 201 auf . Dabei führt die erste Abgabeleitung 201 von der ersten Anzapfstelle 201 zum Speisewasservorwärmer 190 zum Zuführen eines ersten Teilstroms a des zumindest teilwei¬ se verdampften Arbeitsmediums . Dabei wird der erste Teilstrom a des verdampften Arbeitsmediums nachfolgend als Stützdampf a bezeichnet . Der Stützdampf a wird erfindungsgemäß idealerwei- se bei möglichst geringer Temperatur und möglichst hohemAccording to the invention now, the secondary circuit 100 from the superheater 136, a first tapping point 200 and a first ¬ from delivery conduit 201. Here, the first output line 201 from the first tapping point 201 leads to the feedwater preheater 190 for supplying a first partial stream of the at least a teilwei ¬ se vaporized working fluid. In this case, the first partial flow a of the vaporized working medium is referred to below as support steam a. The support steam a is inventively ideally at the lowest possible temperature and the highest possible
Druck entnommen . An dieser Stelle eignet sich die erste Anzapfstelle 200 zur Dampfentnähme, da dies konstruktiv auf¬ grund des eh anstehenden Wechsels zwischen der Wärmetauscher- fläche des Verdampfers 134 und der Wärmetauscherfläche des Überhitzers 136, einfach lösbar ist . Zudem ist der Dampf noch nicht so "hochwertig" , das heißt, noch nicht so heiß wie nach dem Überhitzer . Der andere Teilstrom des Arbeitsmediums wel¬ cher vom Verdampfer 134 kommt, wird dem Überhitzer 136 zugeführt . Taken pressure. At this point, the first tapping point 200 is suitable for Dampfentnähme, as this constructive ¬ on the basis of eh upcoming change between the heat exchanger surface of the evaporator 134 and the heat exchanger surface of the superheater 136, is easily solvable. In addition, the steam is not so "high quality", that is, not as hot as after the superheater. The other partial flow of the working medium wel ¬ cher comes from the evaporator 134, the superheater 136 is supplied.
Durch das erste Regelventil 210 in der ersten Abgabeleitung 201 kann der Massenstrom des Stützdampfes a zum Vorwärmer 190 geregelt werden . So kann das Regelventil 210 auch ganz ge ¬ schlossen werden, wenn kein Stützdampf a notwendig ist . Be- vorzugt ist in der zumindest ersten Turbine 162 zumindest e i ¬ ne weitere zweite Anzapfstelle 400 und eine weitere zweite Abgabeleitung 401 mit einem zweiten Regelventil 410 zum The mass flow of the support steam a to the preheater 190 can be regulated by the first control valve 210 in the first delivery line 201. The control valve can be completely closed ge ¬ 210 even when no support steam a is necessary. 162 at least ei ¬ ne further second bleed location 400 and a further second discharge conduit 401 with a second control valve 410 is sawn vorzugt in the at least first turbine for
Transportieren eines zweiten Teilstroms b (nachfolgend als Stützdampf b bezeichnet) zum Speisewasservorwärmer 190 vorge- sehen . Die zweite Abgabeleitung 401 mündet dabei bei einer Eintrittsstelle 500 in die erste Abgabeleitung 201 ein, was konstruktiv von Vorteil ist . Dabei ist das erste Regelventil 210 als auch das zweite Regelventil 410 vor dieser Eintritts- stelle 500 angeordnet. Weiterhin ist vor der Turbine 162 im Sekundärkreislauf 100 ein Turbineneinlassventil 300 angeord¬ net, wobei das Turbineneinlassventil 300 so konzipiert ist, dass eine kombinierte Fahrweise des Kraftwerks aus Gleitdruck und Festdruckfahrweise möglich ist . Transporting a second partial flow b (hereinafter referred to as support steam b) provided for feedwater heater 190. The second discharge line 401 opens at an entry point 500 into the first delivery line 201, which is constructively advantageous. In this case, the first control valve 210 and the second control valve 410 are upstream of this entry location 500 arranged. Furthermore, in front of the turbine 162 in the secondary circuit 100, a turbine inlet valve 300 is angeord ¬ net, wherein the turbine inlet valve 300 is designed so that a combined operation of the power plant from Gleitdruck and Festdruckfahrweise is possible.
Nachfolgend wird der Stützdampf a und der Stützdampf b der einfachheithalber als Stützdampf bezeichnet . In the following, the support steam a and the support steam b will be referred to as support steam for the sake of simplicity.
Für die Vorwärmung des Speisewassers durch den Speisewasser- vorwärmer 190 ist der Dampfdruck und nicht die Dampftempera- tur ausschlaggebend . Die erfindungsgemäße Entnahme des Stütz¬ dampfes durch die erste Anzapfstelle 200 vor dem Überhitzer 136 ist daher besonders gut, weil man diesen Druck aktiv be¬ einflussen kann und weil der Dampf noch minderwertiger als bereits überhitzter Dampf ist . Mit der Erfindung ist nun eine kombinierte Fahrweise aus Gleit- und Festdruck möglich, so dass der Wirkungsgrad möglichst hoch ist und der Prozess trotzdem stabil läuft . Dies ist mit schon überhitztem und hochwertigem Dampf nach dem Überhitzer nicht möglich; dieser wird nur für eine Aufrechterhaltung des Prozesses eingesetzt ; beispielsweise damit kein Erstarren des Salzes auftritt . Zu¬ dem kann auf eine Entnahme aus der Turbine 162 verzichtet werden, d.h. der gesamte Dampf steht dann der nachfolgenden Turbine 166 zur Verfügung . For the preheating of the feedwater by the feedwater preheater 190, the vapor pressure and not the steam temperature is decisive. The removal of the support according to the invention ¬ Vapor by the first extraction point 200 before the superheater 136 is therefore particularly well, because you can be ¬ influences this pressure active and because the steam is still inferior to already superheated steam. With the invention, a combined operation of sliding and fixed pressure is now possible, so that the efficiency is as high as possible and the process still runs stable. This is not possible with already superheated and high quality steam after the superheater; this is only used to maintain the process; for example, so that no solidification of the salt occurs. ¬ to the can be dispensed with a withdrawal from the turbine 162, that is, the total vapor is then the subsequent turbine 166 is available.
FIG 2 zeigt nun eine erste Ausführung der Erfindung anhand eines Ausschnitts eines Primärkreislaufes 110 und eines Se¬ kundärkreislaufes 150 mit einer Trommel 50 (Trommel- Dampferzeuger) . Wieder wird als Arbeitsmedium Wasser herange- zogen . Auch der Arbeitsmediumvorwärmer 190 wird der Einfachheit halber wieder als Speisewasservorwärmer 190 bezeichnet . Hier strömt das Speisewasser zunächst von dem Speisewasservorwärmer 190 durch den Vorwärmer 132 der Wärmetauschergruppe 130. Anschließend strömt das Wasser in eine Verdampfertrommel 50 ein . Das Wasser zirkuliert dann in dem Verdampfer 134. In der Trommel 50 findet eine Teilung in Siedewasser und Satt¬ dampf statt . Das Siedewasser zirkuliert weiter in dem Verdampfer 134 , wo jeweils ein Teil davon verdampft wird . Der Sattdampf oder Nassdampf strömt weiter Richtung Überhitzer 136, wo er auf die Endtempertur überhitzt wird . Erfindungsge¬ mäß wird nun ein Teilstrom a an einer ersten Anzapfstelle 200 vor dem Überhitzer 136 abgezweigt, und zu dem Speisewasser- vorwärmer 190 über eine erste Abgabeleitung 201 zurückgeführt . Dabei weist die erste Abgabeleitung 201 - wie oben schon beschrieben- zur Massenstromregelung des DampfStroms ein Regelventil 210 auf . Auch hier weist die erste Abgabelei¬ tung 201 eine Eintrittsstelle 500 auf . Zudem weist auch die Turbine 162 eine zweite Anzapfstelle 400 für einen Teilstrom b auf, welcher über eine zweite Abgabeleitung 401 zu der Eintrittsstelle 500 und so zu dem Speisewasservorwärmer 190 ge¬ langt . Dabei weist die zweite Abgabeleitung 401 - wie oben schon beschrieben- zur Massenstromregelung des DampfStroms ein Regelventil 410 auf . FIG 2 now shows a first embodiment of the invention with reference to a section of a primary circuit 110 and a Se ¬ kundärkreislaufes 150 with a drum 50 (drum steam generator). Again, water is used as the working medium. Also, the working medium preheater 190 is again referred to as feedwater preheater 190 for the sake of simplicity. Here, the feedwater first flows from the feedwater preheater 190 through the preheater 132 of the heat exchanger group 130. Subsequently, the water flows into an evaporator drum 50. The water is then circulated in the evaporator 134. In the drum 50 a division takes place in boiling water and saturated steam ¬. The boiling water continues to circulate in the evaporator 134 where a portion of it is vaporized. Of the Saturated steam or wet steam continues to flow to the superheater 136, where it is overheated to the final temperture. Erfindungsge ¬ Mäss a partial flow A at a first bleed location 200 will now be branched off upstream of the superheater 136, and returned to the feedwater preheater 190 via a first discharge line two hundred and first As already described above, the first delivery line 201 has a regulating valve 210 for controlling the mass flow of the steam stream. Here again, the first dispensing device 201 has an entry point 500. In addition, the turbine 162 also has a second tapping point 400 for a partial flow b, which reaches via a second delivery line 401 to the entry point 500 and thus to the feedwater pre- heater 190. As already described above, the second discharge line 401 has a regulating valve 410 for controlling the mass flow of the steam stream.
Selbstverständlich kann der Dampferzeuger zum Sekundärkreis- lauf 110 als Naturumlauf- oder ZwangsdurchlaufVariante ausge¬ führt sein . Beim Naturumlauf sind die Verdampferbündel in ei¬ nem hori zontalen Rauchgaskanal in vertikaler Einbaulage ange- ordnet und über Fallrohre und Steigrohre mit mindestens einer Dampffromme1 verbunden . Hierbei können die Heizflächenrohre vom Überhitzer und vom Verdampfer 134 /Vorwärmer 132 bzw . von diversen anderen Heizflächen falls vorhanden, in waagrechter und bzw . oder senkrechter Anordnung ausgeführt sein . Of course, the steam generator can be run to the secondary circuit 110 as being natural circulation or once-through variant ¬ leads. When the natural circulation evaporator bundles are arranged in reasonable ei ¬ nem hori zontal flue gas duct in the vertical mounting position and connected via downpipes and risers having at least one Dampffromme1. Here, the Heizflächenrohre from the superheater and the evaporator 134 / preheater 132 or. of various other heating surfaces if available, in horizontal and / or. or vertical arrangement.
FIG 3 zeigt nun eine zweite Ausführung der Erfindung anhand eines Ausschnitts eines Primärkreislaufes 110 und eines Se¬ kundärkreislaufes 150 mit einer Trommel 50 (Trommel- Dampferzeuger) . Dabei umfasst der Vorwärmer 190 einen weite- ren Vorwärmer 190a. Anstatt einer Einleitung des zweiten3 now shows a second embodiment of the invention with reference to a section of a primary circuit 110 and a Se ¬ kundärkreislaufes 150 with a drum 50 (drum steam generator). In this case, the preheater 190 comprises a further preheater 190a. Instead of an introduction to the second
Teilstroms b des Arbeitsmediums in eine Eintrittsstelle 500 und in die erste Abgabeleitung 401 wie bei FIG 1 , führt diese zweite Abgabeleitung 401 und damit der zweite Teilstrom b des Arbeitsmediums direkt zum zweiten Vorwärmer 190a. Die erste Anzapfleitung 201 führt direkt zum Vorwärmer 190. Dabei ist der Vorwärmer 190 dem zweiten Vorwärmer 190a nachgeschaltet . Selbstverständlich sind auch andere Kombinationen möglich . Eine weitere Möglichkeit ist es , einen Zwangsdurchlaufdampf- erzeuger, der meist mit einer Abscheideflasche 600 (FIG 4 ) ausgerüstet ist, zu verwenden . Diese Abscheideflasche 600 trennt z . B. beim Anfahren des Kraftwerks den Nassdampf am Austritt des Verdampfers 134 in Dampf und heißes Wasser . Von der Abscheideflasche 600 verläuft bei der gezeichneten Aus¬ führung eine Dampfleitung zum Überhitzer 136, von welchem eine Frischdampfleitung zur Turbine 162 führt . Erfindungsgemäß wird nun ein Teilstrom a an einer ersten Anzapfstelle 200 vor dem Überhitzer 136 abgezweigt, und zu dem Speisewasservorwärmer 190 über eine erste Abgabeleitung 201 zurückgeführt . Da¬ bei weist die erste Abgabeleitung 201 - wie oben schon be¬ schrieben- zur Volumenregelung des DampfStroms ein Regelventil 210 auf . Auch hier weist die erste Abgabeleitung 201 eine Eintrittsstelle 500 auf . Zudem weist auch die Turbine 162 ei¬ ne zweite Anzapfstelle 400 für einen Teilstrom b auf, welche über eine zweite Abgabeleitung 401 zu der Eintrittsstelle 500 und so zu dem Speisewasservorwärmer 190 gelangt . Dabei weist die zweite Abgabeleitung 401 - wie oben schon beschrieben- zur Massenstromregelung des DampfStroms ein Regelventil 410 auf . Partial flow b of the working medium in an entry point 500 and in the first discharge line 401 as in FIG 1, this second discharge line 401 and thus the second partial flow b of the working medium leads directly to the second preheater 190 a. The first bleed line 201 leads directly to the preheater 190. The preheater 190 is connected downstream of the second preheater 190a. Of course, other combinations are possible. Another possibility is to use a forced-circulation steam generator, which is usually equipped with a separating bottle 600 (FIG. 4). This separation bottle 600 separates z. B. when starting the power plant, the wet steam at the outlet of the evaporator 134 in steam and hot water. From the separating bottle 600 runs at the drawn off ¬ leadership a steam line to the superheater 136, from which a live steam line to the turbine 162 leads. According to the invention, a partial stream a is branched off at a first tapping point 200 upstream of the superheater 136, and returned to the feedwater pre-heater 190 via a first discharge line 201. Since ¬ at, the first discharge pipe 201 - as already be ¬ schrieben- volume regulating the flow of steam a regulating valve 210. Here again, the first delivery line 201 has an entry point 500. In addition, also has the turbine 162 ei ¬ ne second bleed location 400 for a partial flow B, which thus passes through a second discharge line 401 to the entry point 500 and to the feedwater 190th As already described above, the second discharge line 401 has a regulating valve 410 for controlling the mass flow of the steam stream.
Die Erfindung bietet auf eine relativ einfache und elegante Weise eine sichere Möglichkeit den Kristallisationspunkt ei - ner Salzschmelze im Anlagenbetrieb zu vermeiden . Dies gilt insbesondere für den Teillastbetrieb . In a relatively simple and elegant manner, the invention offers a secure possibility of avoiding the crystallization point of a molten salt in plant operation. This applies in particular to the partial load operation.
Durch eine sinnvolle Kombination aus Gleitdruck und Fest- druckfahrweise und der Stützdampfentnähme vor dem Überhitzer 136 sowie aus der Turbine 162 , kann der Teillastwirkungsgrad zusätzlich gesteigert werden . Zusätzlich ist das erfindungs¬ gemäße Vorwärmsystem einfach konstruktiv in einem Sekundärkreis umzusetzen . Weiterhin umgeht die Erfindung somit die im Stand der Technik beschriebenen Nachteile . By a sensible combination of sliding pressure and fixed-pressure operation and the support steam extraction in front of the superheater 136 as well as from the turbine 162, the partial load efficiency can be additionally increased. In addition, the fiction, contemporary ¬ preheating system is easy to implement constructively in a secondary circuit. Furthermore, the invention thus circumvents the disadvantages described in the prior art.
Selbstverständlich können zwischen dem Verdampfer 134 und dem Überhitzer 136 auch mehrere Anzapfstellen 200 vorgesehen sein . Durch die Erfindung ist der Dampf bei der Entnahme noch nicht so "hochwertig" bei der Entnahme ist wie nach dem Überhitzer / vor der Dampfturbine . Dadurch wird vermieden, dass man schon überhitzten und hochwertigen Dampf nach dem Überhitzer (hinsichtlich Wirkungsgrad) nur für minderwertige Zwecke ein¬ setzen, "nur" um den Prozess aufrecht zu erhalten ( kein erstarren des Salzes, kein instabiler Verdampfungsvorgang) . Erfindungsgemäß ist nun eine kombinierte Fahrweise aus Gleit- und Festdruck, mit einem möglichst hohen Wirkungsgrad und ei- nem stabil laufenden Prozess möglich . Die erfindungsgemäßeOf course, a plurality of taps 200 may be provided between the evaporator 134 and the superheater 136. By the invention, the steam at the removal is not so "high quality" when removing is like after the superheater / before the steam turbine. This avoids that you already overheated and high quality steam to the superheater set (in terms of efficiency) only for inferior purposes, a ¬ "only" to maintain the process (no freeze of salt, no unstable evaporation process). According to the invention, a combined operation of sliding and fixed pressure, with the highest possible efficiency and a stable running process is now possible. The inventive
Entnahme ist deshalb besonders gut, weil man diesen Druck ak¬ tiv beeinflussen kann UND weil der Dampf noch minderwertiger als bereits Überhitzter Dampf ist . Removal is especially good because you can influence tive ¬ this pressure ak AND because the steam is still inferior to already Superheated steam.

Claims

Patentansprüche claims
1. Vorwärmsystem umfassend 1. comprising preheating system
einen Primärkreislauf (110) in dem ein Wärmeträgermedium durch zumindest eine Erhitzungsanlage (112) erwärmbar  a primary circuit (110) in which a heat transfer medium by at least one heating system (112) can be heated
- einen Sekundärkreislauf ( 150 ) mit einem Arbeitsmedium, welcher zumindest eine mit dem Arbeitsmedium betreibbare erste Turbine (162) sowie zumindest einen - A secondary circuit (150) with a working fluid, which at least one operable with the working medium first turbine (162) and at least one
Arbeitsmediumvorwärmer (190) umfasst,  Working medium preheater (190) comprises,
----- wobei der Primärkreislauf (110) und der Sekundärkreis- lauf (150) über eine Wärmetauschergruppe ( 130 ) thermisch miteinander gekoppelt sind, und wobei durch den  ----- wherein the primary circuit (110) and the secondary circuit (150) via a heat exchanger group (130) are thermally coupled together, and wherein by the
Arbeitsmediumvorwärmer (190) das Arbeitsmedium vor einem Eintritt in die Wärmetausehergruppe ( 130 ) erwärmbar ist, Arbeitsmediumvorwärmer (190) the working fluid before entering the heat exchanger group (130) is heated,
- wobei die Wärmetausehergruppe ( 130 ) zumindest einen ers¬ ten Wärmetauscherabschnitt und einen dem ersten Wärme¬ tauscherabschnitt nachfolgenden zweiten Wärmetauscherab¬ schnitt umfasst, - includes the Wärmetausehergruppe (130) at least one ers ¬ th heat exchange portion and a portion of the first heat exchanger ¬ second Wärmetauscherab ¬ cut below,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s d a d u r c h e s e n c i n e s, d a s s
zwischen dem ersten Wärmetauscherabschnitt und dem nachfol¬ genden zweiten Wärmetauscherabschnitt zumindest eine erste Anzapfstelle (200) und eine erste Abgabeleitung (201) mit ei¬ nem ersten Regelventil (210) zum Transportieren eines ersten Teilstroms (a) des Arbeitsmediums zum Arbeitsmediumvorwärmer (190) vorgesehen ist . at least a first tapping point (200) and a first discharge conduit (201) having ei ¬ nem first control valve (210) for transporting a first partial stream between the first heat exchange portion and the nachfol ¬ constricting second heat exchanger section (a) of the working medium to Arbeitsmediumvorwärmer (190) provided is.
2. Vorwärmsystem nach Anspruch 1 , 2. preheating system according to claim 1,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s d a d u r c h e s e n c i n e s, d a s s
vor der Turbine (162) im Sekundärkreislauf ( 150 ) ein Turbi- neneinlassventil (300) angeordnet ist, wobei das Turbinenein lassventil (300) und das erste Regelventil (210) so abge¬ stimmt sind, dass für den Sekundärkreislauf eine kombinierte Fahrweise aus Gleitdruck und Festdruckfahrweise möglich ist . Before the turbine (162) in the secondary circuit (150) a turbine inlet valve (300) is arranged, wherein the turbine inlet valve (300) and the first control valve (210) are abge ¬ true that for the secondary circuit a combined operation of sliding pressure and Festdruckfahrweise is possible.
3. Vorwärmsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 - 2, 3. preheating system according to one of the preceding claims 1 - 2,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s d a d u r c h e s e n c i n e s, d a s s
in und/oder nach der zumindest ersten Turbine (162) zumindest eine weitere zweite Anzapfstelle (400) und zweite Abgabelei¬ tung (401) mit einem zweiten Regelventil (410) zum Transportieren eines zweiten Teilstroms (b) zum in and / or after the at least first turbine (162) at least one further second tapping point (400) and second Abgabelei ¬ tion (401) with a second control valve (410) for transporting a second partial stream (b) for
Arbeitsmediumvorwärmer (190) vorgesehen ist . Working medium preheater (190) is provided.
4. Vorwärmsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1-3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s 4. preheating system according to one of the preceding claims 1-3, d a d u r c h e c e n e c e n e, d a s s
das Arbeitsmedium zumindest teilweise Wasser umfasst und der erste Teilstrom (a) des Arbeitsmediums zumindest teilweise verdampft ist . the working medium at least partially comprises water and the first partial flow (a) of the working medium is at least partially evaporated.
5. Vorwärmsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1-4 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s 5. Preheating system according to one of the preceding claims 1-4, d a d u r c h e c e n e c i n e t, d a s s
die erste Abgabeleitung (201) eine Eintrittsstelle (500) auf¬ weist, wobei die zweite Abgabeleitung (401) in diese Ein- trittsstelle (500) einmündet . the first discharge conduit (201) includes an entry point (500) on ¬, wherein said second delivery line (401) opens into this entry point (500).
6. Vorwärmsystem nach Anspruch 5 , 6. preheating system according to claim 5,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s d a d u r c h e s e n c i n e s, d a s s
das erste Regelventil (210) in der ersten Abgabeleitung (201) und das zweite Regelventil (410) in der zweiten Abgabeleitung (401) vor der Eintrittsstelle (500) angeordnet ist . the first control valve (210) in the first discharge line (201) and the second control valve (410) in the second discharge line (401) in front of the entry point (500) is arranged.
7. Vorwärmsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1- 6, 7. preheating system according to any one of the preceding claims 1- 6,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s d a d u r c h e s e n c i n e s, d a s s
der erste Wärmetauscherabschnitt einen Vorwärmer ( 132 ) und einen Verdampfer ( 134 ) und der zweite Wärmetauscherabschnitt einen Überhitzer (136) umfasst . the first heat exchanger section comprises a preheater (132) and an evaporator (134) and the second heat exchanger section comprises a superheater (136).
8. Verfahren zum Betrieb eines Sekundärkreislaufes ( 150 ) mit einem Arbeitsmedium und mit einem Vorwärmsystem nach einem der obigen Ansprüche 1-7 , wobei der Sekundärkreislauf ( 150 ) zumindest einen Arbeitsmediumvorwärmer (190) umfasst , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s 8. A method of operating a secondary circuit (150) with a working fluid and with a preheating system according to any of the above claims 1-7, wherein the secondary circuit (150) comprises at least one working medium preheater (190), characterized in that
ein erster Teilstrom (a) des Arbeitsmediums zumindest zweit¬ weise über eine zwischen einem ersten Wärmetauscherabschnitt und einem nachfolgenden zweiten Wärmetauscherabschnitt ange¬ ordnete erste Anzapfstelle (200) und über eine erste Abgabe¬ leitung (201) mit einem ersten Regelventil (210) zum a first partial flow (a) of the working medium in at least two ¬, via a between a first heat exchanger section and a subsequent second heat exchanger section being ¬ arranged first tapping point (200) and via a first output ¬ line (201) having a first control valve (210) for
Arbeitsmediumvorwärmer (190) transportiert wird . Arbeitsmediumvorwärmer (190) is transported.
9. Verfahren zum Betrieb eines Sekundärkreislaufes ( 150 ) nach Anspruch 8 , 9. A method for operating a secondary circuit (150) according to claim 8,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s d a d u r c h e s e n c i n e s, d a s s
ein vor der Turbine (162) im Sekundärkreislauf ( 150 ) angeord¬ netes Turbineneinlassventil (300) und das erste Regelventil (210, 410) so abgestimmt sind, dass für den Sekundärkreislauf eine kombinierte Fahrweise aus Gleitdruck und Festdruckfahr- weise ermöglich wird . a front of the turbine (162) in the secondary circuit (150) angeord ¬ designated turbine inlet valve (300) and the first control valve (210, 410) are so matched, is enabling that for the secondary circuit as a combined driving of sliding pressure and Festdruckfahr-.
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