WO2017050459A1 - Steam turbine power plant having hydrogen combustion, with integration of a gasifying device - Google Patents

Steam turbine power plant having hydrogen combustion, with integration of a gasifying device Download PDF

Info

Publication number
WO2017050459A1
WO2017050459A1 PCT/EP2016/067429 EP2016067429W WO2017050459A1 WO 2017050459 A1 WO2017050459 A1 WO 2017050459A1 EP 2016067429 W EP2016067429 W EP 2016067429W WO 2017050459 A1 WO2017050459 A1 WO 2017050459A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
steam turbine
power plant
combustion chamber
turbine power
hydrogen
Prior art date
Application number
PCT/EP2016/067429
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Olaf Hein
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
Publication of WO2017050459A1 publication Critical patent/WO2017050459A1/en

Links

Classifications

    • 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
    • F22B1/003—Methods of steam generation characterised by form of heating method using combustion of hydrogen with oxygen
    • 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
    • F01K25/00—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for
    • F01K25/005—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for the working fluid being steam, created by combustion of hydrogen with oxygen

Definitions

  • the present invention relates to a steam turbine power plant which is typically provided for power generation.
  • Such power plant equipment is subject to increasingly stringent economic requirements as well as environmental regulations.
  • the economic requirements not only concern efficient provision of electrical energy, but must also take into account resource availability over the life of a power plant.
  • fossil energy sources will continue to be considered as a power plant raw material for energy generation in the future.
  • C0 2 emission limit values must not be exceeded more than ⁇ or cause disproportionate cost to additives.
  • nachträg ⁇ handy reduction of the carbon dioxide contained in an exhaust gas
  • the challenge is to propose a power plant concept that will continue to enable the use of fossil fuels, but which can also ensure a reduced emission of pollutants and harmful gases.
  • This object of the invention is achieved by a steam ⁇ turbine power plant according to claim 1.
  • a steam turbine power plant comprising a
  • Gasification means for providing a hydrogen-containing fuel gas the gasifier to the combustion chamber is also fluidly connected so that the hydrogen-containing fuel gas to the combustion chamber can be supplied ⁇ leads further umfas ⁇ transmitted.
  • the gasification device serves to provide hydrogen-containing fuel gas, which is supplied to a combustion chamber for combustion.
  • a steam turbine is supplied in the combustion chamber of the hydrogen with either oxygen, an oxygen-rich be ⁇ th gas or combusted with air and the combustion products, mainly water vapor.
  • a steam turbine is supplied in this steam turbine. In this steam turbine, in particular the vaporous
  • the relevant power plant concept of the present invention thus makes a subsequent C0 2 ⁇ laundry superfluous, since in the hydrogen combustion primarily water is released as exhaust gas. Since virtually no carbon-containing gases get burned during hydrogen combustion, subsequent C0 2 scrubbing is not necessary.
  • the carbon dioxide released during the gasification of fossil fuels can be separated by suitable processes and fed to future use.
  • carbon dioxide is in particular a raw material in the herstel ⁇ development of methane or methanol.
  • the carbon dioxide can be pressed into underground caverns, for example be used for future use, or to be made harmless in geological processes largely harmless.
  • the gasification device is a coal gasification device.
  • a low temperature source to provide about the coal drying ⁇ thermally.
  • a low-temperature source can be provided, for example, by the intercooling of a compressor.
  • the coal drying can also by a compressor intercooling a
  • GmR plant can be realized, which is also provided approximately on the Ge ⁇ countries of the coal gasification. In addition, even the residual exhaust heat can be used for coal drying.
  • the combustion chamber of the present invention is also capable of burning hydrogen and oxygen to water.
  • the combustion chamber is thus preferably designed as a hydrogen combustion chamber with a hydrogen burner.
  • a pure aussch Strukturli ⁇ che hydrogen combustion can take place, namely when hydrogen is burned with oxygen in appropriate stoichiometric amounts or also be a partial hydrogen ⁇ burns when about other gases or
  • Main combustion gases are not reacted in stoichiometric ratio zueinan ⁇ .
  • the combustion chamber is also supplied water in the vapor state as moderator.
  • the water vapor can also be mixed with the oxygen before being fed to the combustion chamber.
  • a separation device is connected fluidly, which is a separation of Wasserstoff Anlagenm Fuel gas from the product gas of the gasification achieved.
  • the outgoing from the gasifier product gas stream ⁇ here includes large amounts of hydrogen and Koh ⁇ dioxide in addition to possibly other substances, and no particle which can be separated also suitable separation methods.
  • a membrane separation device the low molecular weight hydrogen can be separated from the higher molecular ⁇ ren substances. The thus separated hydrogen in turn can be supplied to the combustion chamber below to supply the hydrogen combustion.
  • the execution proper separation device allows a controllable What ⁇ serstoffVerbrennung in the combustion chamber to entertain.
  • a separating device which carries out a separation of carbon dioxide from the product gas of the gasification device, to be connected fluidly between the gasification device and the combustion chamber.
  • the remaining product gas, which was separated from Kohlendio ⁇ oxide, in this case comprises a high proportion of hydrogen and carbon monoxide and may also be supplied to the internal chamber ⁇ for the entertainment of hydrogen combustion.
  • the so separated carbon dioxide is a storage and possibly subsequently a Methanmaschinesstrom, or even bypassing the memory, the methanation system is fed directly to supply them with the raw material Kohlendio ⁇ xid.
  • the separation device serves to remove carbon dioxide and at the same time hydrogen-containing gas from the product gas. Since in the United ⁇ gasungs adopted typically the product gas is produced from a mixture of hydrogen-containing gas and carbon dioxide, a particularly efficient use of all substances can be achieved in the product gas by the simultaneous removal of both tubular fabrics.
  • a connection point to a gas pipeline network is fluidly connected between the gasification device and the combustion chamber, so that hydrogen can be fed into this and possibly also removed from it.
  • the gas pipeline network serves primarily for temporary storage of the generated hydrogen, in order to then possibly remove it from the gas pipeline network in the future as well.
  • the gas pipeline network may, for example, be a hydrogen pipeline network into which
  • the gas pipeline network may also be a natural gas pipeline network in which, due to the composition of natural gas, typically a relatively small amount of hydrogen is also encountered.
  • the increase in this proportion of hydrogen in the gas of the gas line ⁇ network may in this case only to certain upper limits ⁇ SUC gene in order not to jeopardize the function of activity which are supplied from the gas line network, other devices, the.
  • the gas pipeline network is a natural gas pipeline network, extraction of natural gas from this gas pipeline network is no longer possible in the context of the present invention, since hydrogen combustion would no longer be possible in the combustion chamber, but at least partial natural gas combustion would take place.
  • hydrogen as a high-energy raw material is suitable for increasing the overall chemical energy in the gas pipeline network. If the gas pipeline network is a natural gas pipeline network, only a portion of the hydrogen should be stored in this, so that a residual part is still available for combustion in the combustion chamber.
  • a storage device is connected in a fluid-operated manner between the gasification device and the combustion chamber, which is designed for a temporal storage of hydrogen-containing fuel gas from the gasification device.
  • a temporal storage is given when the hydrogen containing fuel gas can be stored for at least one hour.
  • the storage device allows the time-independent maintenance of hydrogen combustion, namely, even if, for example, the gasification device no longer promotes hydrogen-containing fuel gas.
  • the storage device thus serves the temporal flexibility of the operation of the present steam turbine power plant.
  • the memory device can be powered by different sources of hydrogen gas, allowing even when not suffi ⁇ chender supply of hydrogen-containing fuel gas, for example from the gasifier, the mixture with hydrogen-containing fuel gas from other sources.
  • the storage device thus serves as a process-technical buffer.
  • an electrolysis plant which is designed for the decomposition of water into hydrogen and oxygen, and which is also fluidly connected to the Brennkam ⁇ mer, in order to conduct to this oxygen.
  • the electrolysis system is preferred at times exaggerated ⁇ be, exist to which current peaks in the electrical supply network, and the current can be taken relatively inexpensive off.
  • the electrolysis system is operated in this case the special ⁇ with excess energy and wind turbine or photovoltaic systems. Since the gasification in the gasifier requires oxygen as the reactant gas, which is purely ⁇ ses produce largely.
  • the electrolysis in an electrolysis system can hereby provide oxygen at high purity in order to supply the gasification process in the Verga ⁇ sungs announced.
  • a buffer can be fluidly connected between the electrolysis plant and the combustion chamber, which is designed to temporarily store oxygen which was generated by the electrolysis plant.
  • the buffer is designed as a membrane layer memory, in which there are approximately two volumetrically coupled storage spaces, which are separated by a displaceable membrane.
  • the separating tray may also be designed to be displaceable, wherein the separating tray does not have to be completely gastight and is also not a membrane.
  • the buffer is also fluidly connected to the gasification device, so that the gasification device can be supplied with oxygen with the intermediate buffer.
  • the supply of the gasification device by means of oxygen from the buffer thus also allows gasification at times when, for example, the electrolysis plant itself is not operated.
  • the electrolysis system with the storage device fluidly is connected, so that hydrogen, which was generated in the Elektro ⁇ lysestrom, the storage device can be fed.
  • the SpeI ⁇ chervoriques the temporal buffering of water-serstoff Anlagenm fuel gas, which is supplied to the combustion chamber serves nachfol ⁇ quietly.
  • the hydrogen-containing fuel gas was produced here for the most part initially from the gasification device. However, if this can not provide sufficient amounts of hydrogen, the hydrogen can also from the
  • Electrolysis system can be used additionally. Also no other groove ⁇ wetting of the hydrogen from the electrolysis system is provided in the context of the present power plant concept, so that this also the memory device can advantageously be fed additionally for energetic reasons. Nevertheless, it should be noted that the hydrogen obtained in the Elektrolyseanla ⁇ ge is typically of high purity, and possibly may be provided for other methods which provide a high demand on the purity of the hydrogen.
  • the electrolysis system can also be connected to a gas line network so that the hydrogen can be supplied to it from the electrolysis system. This could then be removed again for combustion in the combustion chamber.
  • the gas pipeline network may be a hydrogen pipeline network or the like, as already explained above.
  • an air separation plant is additionally included, which is designed to separate oxygen from the air, and the air separation plant is fluidly connected to the gasification ⁇ device, and forward this oxygen to the gasification.
  • this air separation plant similar to the electrolysis ⁇ plant operated at times, at which peak power in the electrical supply network exist.
  • the air separation plant can be fluidically interconnected with the intermediate storage, so that the oxygen produced by means of the air separation plant can be transferred into the intermediate storage. Consequently, the air separation plant serves to assist the provision of oxygen to the gasifier, such as when it can not be provided in sufficient quantities by the electrolysis plant.
  • the air separation plant can here also be operated, for example, as required by the oxygen to be supplied.
  • a heat storage is included, which is fluidly connected to the output of the steam turbine, and the Wär ⁇ me Grande is adapted to transfer heat to the steam turbine ⁇ discharged water.
  • this so thermally recycled water is added to the oxygen flow, which is supplied to the combustion chamber.
  • the water serves as a moderator to keep the combustion in the combustion chamber in a controlled combustion regime.
  • the heat accumulator can also be used for thermal conditioning (especially for reheating) of the steam before it is fed to the next part of the steam turbine.
  • the heat storage can also be additionally charged by an electric heater with heat.
  • the charging of the heat accumulator should then take place in particular during periods of standby operation of the steam turbine power plant.
  • a CLOSED ⁇ sener, or largely closed exhaust gas circulation can be created by the recirculation of the water from the steam turbine into the combustion chamber.
  • the heat accumulator is connected thermally in such a manner with the gasifier that heat from the Vergasungsein ⁇ direction can be supplied to the heat accumulator. These towards the heat produced can be utilized by the steam preparation ⁇ processing thus again, whereby the thermal energy we iquess ⁇ partially combustion in the combustion chamber is resupplied. This form of utilization of the thermal energy from the gasification device thus significantly increases the efficiency of the steam turbine power plant.
  • the heat storage can that be ⁇ conducts a power plant operations and industrial processes, supply them with heat and other processes.
  • the output of the steam turbine is fluidly connected to the combustion chamber, so that water can be redirected from the output of the steam turbine into the combustion chamber.
  • the output of the steam turbine may provide for the flow transport of water in this case also a feed pump ⁇ , wherein the feed pump is provided approximately at the output of the steam turbine to a condenser.
  • the oxygen can also be admixed from the exhaust gas flow of the steam turbine before being fed into the combustion chamber, so that only a total flow of the combustion chamber has to be supplied.
  • the water used in this case as already stated above, as Mo ⁇ derator of combustion in the combustion chamber. The re-opening of from the discharged water from the steam turbine is thus raw material gently and allows an efficient wetting of the groove ⁇ incurred as part of the power plant concept thermal energies.
  • Methanolization device can also as
  • Methanization be formed.
  • Other forms of fuel production are also conceivable and known in the art.
  • According to the execution of the steam turbine power plant can also be designed such that waste heat from the Methanolticians founded is supplied to the heat storage.
  • the methanolizer is preferably operated only at times of standby of the steam turbine power plant at full power.
  • the Methanolticians convinced enables the fabrication of a more valuable product, which et ⁇ wa can be used in the chemical industry or in power plant technology industry.
  • Methane and methanol are also suitable as fuels for gas turbines particularly well. Even more advantageously, the fuel can be used in fuel cells, since in these methanol can be burned directly and they have a high Wir ⁇ kungsgrad.
  • the starting materials for the methanolization are present in any case within the scope of the present power plant concept, such can also be operated particularly economically by incorporating these starting materials.
  • the case of heat liberated can be re-integrated into the vorlie ⁇ constricting cycle power plant to thereby Errei ⁇ chen a particularly efficient form of power plant operation.
  • the supply of the methanolization device from the storage device or the buffer also allows a time largely independent operation of
  • the single figure shows a schematic Wennan ⁇ view of an embodiment of the steam turbine power plant 1 according to the invention.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an embodiment of the steam turbine power plant 1 according to the invention, which in addition to a two-part steam turbine 10 also has a fluidically connected thereto combustion chamber 11.
  • the water-containing exhaust gases 15 of the combustion chamber 10 are in this case fed to the steam turbine 10 and serve there the conversion of thermal energy into rotational mechanical energy.
  • the electric power generation is by means of a Genera ⁇ sector (G, not provided in this case with reference numerals) he ⁇ ranges.
  • a hydrogen-containing fuel gas 25 is taken from a storage device 22.
  • oxygen is taken from an intermediate storage device 31, wherein the oxygen is supplied to the oxygen just before feeding into the combustion chamber 11 vaporous water, wel ⁇ Ches was thermally processed by means of heat from a heat storage 60. It is also conceivable that only part of the oxygen stream is supplied with vaporous water and the other part is supplied unmixed to the combustion chamber 11. The mixture of hydrogen-containing fuel gas 25 and oxygen 24 in conjunction with the vaporous water serving as a moderator in the combustion chamber 11 is burned in this combustion chamber 11 and generates a large amount of thermal heat present in the hydrous exhaust gas 15. This thermal heat is according to the steam turbine 10 in rotational mechanical energy, at least partially ⁇ example implemented.
  • the thermal heat is present also provided that the water-containing exhaust gas 15 after exiting the first part of the steam turbine 10 the Heat storage 60 is supplied, which ensures an intermediate superheating of the water-containing exhaust gas 15.
  • the water-containing exhaust gas 15 derived from this part is fed to a condenser 16, which serves as a cold source for lowering the turbine pressure.
  • the liquid water generated by means of the condenser 16 can be supplied to the heat accumulator 60 by means of a feed pump 17 for renewed thermal conditioning, which allows steam to be produced.
  • the storage device 22 which serves for the intermediate storage time of hydrogen-containing fuel gas can be supplied by various sources of hydrogen or water ⁇ stoff ambiencem fuel gas.
  • one hydrogen can be transferred from an electrolysis plant 30 in this memory ⁇ device 22, such as
  • the hydrogen in order to have present in the gasifier 20 in sufficiently pure form hydrogen from egg ⁇ ner gasification device 20, the hydrogen, this is to be separated accordingly by means of a separating device ,
  • separation device 21 and storage device 22 may alternatively or additionally be provided a connection point to a gas line network 50, wherein the removed from the gasification device 20
  • Hydrogen-containing fuel gas can be supplied to the gas pipeline network for the time ⁇ union caching. If required, a corresponding gas can also be withdrawn from this gas line network, which gas can be supplied to the storage device 22.
  • the storage device 22 as well as the connection point to the gas line ⁇ network 50 may be additionally or alternatively provided to each other in this case.
  • the buffer 31, from which the oxygen 24 is taken, and with which the combustion chamber 11 is supplied, can also be fed from different sources. So on the one hand is the oxygen from the electrolysis in the electrolysis system 30 useful in this horrspei ⁇ manuals, as well as oxygen from an air separation plant 40, which can be disassembled by means of electrical energy air 41 into its constituent parts and ⁇ also provide oxygen.
  • the buffer 31 as in this case, designed as a membrane layer memory, so is also a further storage space available, which corresponds to the intended for oxygen first storage space by printing technology.
  • This second storage space is presently provided for the storage of carbon dioxide CO 2 , which can also be separated and provided by means of the separation device 21.
  • the latch 31 may be approximately sufficiently filled, further generated überschüs ⁇ SiGe CO 2 can still be possibly discharged via a stack 26 to the environment, and are preferably pressed into underground reservoir (not shown here).
  • the gasification device 20 in turn requires for carrying out the gasification of fossil fuels oxygen 24, which is to be provided in sufficient quantities. This can be provided approximately directly via the air separation plant 40 or via the electrolysis plant 30, or in ⁇ directly via the buffer 31.
  • the resulting in the gasification in the gasification device 20 thermal energy (Q) can be removed from the product gas 23 of the gasification and for temporary storage in the heat storage 60 are introduced.
  • the heat accumulator can also be supplied with thermal energy from a methanolizing device 70, which can additionally be provided and allows the raw material methanol to be produced from the raw materials hydrogen and carbon dioxide in suitable catalytic processes.

Abstract

The invention relates to a steam turbine power plant (1), comprising a steam turbine (10) and a combustion chamber (11) fluidically connected thereto, such that the exhaust gases (15) from the combustion chamber (11) can be conducted into the steam turbine (10), and comprising a gasifying device (20) for providing combustion gas (25) containing hydrogen, wherein the gasifying device (20) is likewise fluidically connected to the combustion chamber (11) such that the combustion gas (25) containing hydrogen can be fed to the combustion chamber (11).

Description

Beschreibung description
Dampfturbinenkraftwerk mit Wasserstoff erbrennung unter Einbindung einer Vergasungseinrichtung Steam turbine power plant with hydrogen combustion with the involvement of a gasification device
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Dampfturbinenkraft- werk, welches typischerweise zur Energieerzeugung vorgesehen ist. Derartige kraftwerkstechnische Einrichtungen unterliegen zunehmend starken wirtschaftlichen Anforderungen wie auch um- weltpolitischen Auflagen. Die wirtschaftlichen Anforderungen betreffen nicht nur eine effiziente Bereitstellung von elektrischer Energie, sondern müssen auch die Ressourcenverfügbarkeit über die Lebensdauer eines Kraftwerks berücksichtigen. Hierbei zeichnet sich ab, dass fossile Energieträger zukünf- tig auch weiterhin als kraftwerkstechnischer Rohstoff zur Energiegewinnung betrachtet werden können. Bei Verbrennung derartiger fossiler Energieträger ist jedoch darauf zu achten, dass bestehende C02-Emissionsgrenzwerte nicht über¬ schritten werden dürfen oder zu unverhältnismäßigen Zusatz- kosten führen. Zwar gibt es technische Konzepte zur nachträg¬ lichen Verminderung des in einem Abgas befindlichen Kohlendioxids, jedoch erweisen sich diese technischen Konzepte nur bei weitgehend kontinuierlichem Betrieb des Kraftwerks als wirtschaftlich sinnvoll. Wird jedoch das Kraftwerk intermit- tierend an- und abgefahren, kann eine nachträgliche CO2-The present invention relates to a steam turbine power plant which is typically provided for power generation. Such power plant equipment is subject to increasingly stringent economic requirements as well as environmental regulations. The economic requirements not only concern efficient provision of electrical energy, but must also take into account resource availability over the life of a power plant. It is becoming apparent that fossil energy sources will continue to be considered as a power plant raw material for energy generation in the future. Upon combustion of such fossil fuels, however, it must be ensured that existing C0 2 emission limit values must not be exceeded more than ¬ or cause disproportionate cost to additives. While there are technical concepts for nachträg ¬ handy reduction of the carbon dioxide contained in an exhaust gas, but these technical concepts prove only largely continuous operation of the power plant to make economic sense. However, if the power plant is started and stopped intermittently, a subsequent CO 2
Reduzierung in wirtschaftlichem Maßstab nicht mehr sinnvoll eingesetzt werden. Reduction on an economic scale can no longer be used meaningfully.
Insofern stellt sich die Aufgabe, ein Kraftwerkskonzept vor- zuschlagen, welches die Nutzung fossiler Energieträger weiterhin ermöglicht, jedoch auch eine verminderte Emission von Schadstoffen und Schadgasen gewährleisten kann. Diese der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird gelöst durch ein Dampf¬ turbinenkraftwerk gemäß Anspruch 1. In this respect, the challenge is to propose a power plant concept that will continue to enable the use of fossil fuels, but which can also ensure a reduced emission of pollutants and harmful gases. This object of the invention is achieved by a steam ¬ turbine power plant according to claim 1.
Insbesondere wird die der Erfindung zugrundliegende Aufgabe gelöst durch ein Dampfturbinenkraftwerk, umfassend eine In particular, the object underlying the invention is achieved by a steam turbine power plant comprising a
Dampfturbine, sowie eine mit dieser fluidtechnisch verschal- tete Brennkammer, so dass die Abgase aus der Brennkammer in die Dampfturbine eingeleitet werden können. Weiterhin umfas¬ send eine Vergasungseinrichtung zur Bereitstellung von Wasserstoffhaltigem Brenngas, wobei die Vergasungseinrichtung mit der Brennkammer ebenfalls fluidtechnisch verschaltet ist, so dass das Wasserstoffhaltige Brenngas der Brennkammer zuge¬ führt werden kann. Steam turbine, as well as a fluidly connected with this tete combustion chamber, so that the exhaust gases from the combustion chamber can be introduced into the steam turbine. Gasification means for providing a hydrogen-containing fuel gas, the gasifier to the combustion chamber is also fluidly connected so that the hydrogen-containing fuel gas to the combustion chamber can be supplied ¬ leads further umfas ¬ transmitted.
Dieses Kraftwerkskonzept ermöglicht weiterhin die energie- technische Nutzung von fossilen Rohstoffen in einer Vergasungseinrichtung, in welcher die fossilen Energieträger in geeignete energiehaltige Gase, welche einer nachträglichen Verbrennung zugeführt werden, umgesetzt werden. Vorliegend dient die Vergasungseinrichtung zur Bereitstellung von was- serstoffhaltigem Brenngas, welches einer Brennkammer zur Verbrennung zugeführt wird. In der Brennkammer wird der Wasserstoff entweder mit Sauerstoff, einem Sauerstoff angereicher¬ ten Gas oder mit Luft verbrannt und die Verbrennungsprodukte, vor allem dampfförmiges Wasser, einer Dampfturbine zugeführt. In dieser Dampfturbine kann insbesondere das dampfförmigeThis power plant concept also allows the energy-technical use of fossil fuels in a gasification facility, in which the fossil fuels are converted into suitable energy-containing gases, which are fed to a subsequent combustion. In the present case, the gasification device serves to provide hydrogen-containing fuel gas, which is supplied to a combustion chamber for combustion. In the combustion chamber of the hydrogen with either oxygen, an oxygen-rich be ¬ th gas or combusted with air and the combustion products, mainly water vapor, a steam turbine is supplied. In this steam turbine, in particular the vaporous
Wasser entspannt werden, um so thermische Energie in drehme¬ chanische Energie umzusetzen. In einem nachfolgenden Schritt wird diese drehmechanische Energie, typischerweise mittels eines Generators, in elektrische Energie überführt. Relaxed water, so as to convert thermal energy in Drehme ¬ chanic energy. In a subsequent step, this rotational mechanical energy is converted into electrical energy, typically by means of a generator.
Das betreffende Kraftwerkskonzept der vorliegenden Erfindung macht also eine nachträgliche C02~Wäsche überflüssig, da bei der WasserstoffVerbrennung in erster Linie Wasser als Abgas freigesetzt wird. Da bei der WasserstoffVerbrennung praktisch keine kohlenstoffhaltigen Gase zur Verbrennung gelangen, ist eine nachträgliche C02~Wäsche nicht erforderlich. The relevant power plant concept of the present invention thus makes a subsequent C0 2 ~ laundry superfluous, since in the hydrogen combustion primarily water is released as exhaust gas. Since virtually no carbon-containing gases get burned during hydrogen combustion, subsequent C0 2 scrubbing is not necessary.
Das dennoch bei der Vergasung von fossilen Energieträgern frei werdende Kohlendioxid, kann durch geeignete Verfahren abgetrennt und einer zukünftigen Nutzung zugeführt werden. So ist Kohlendioxid insbesondere ein Rohstoff bei der Herstel¬ lung von Methan bzw. Methanol. Ebenso kann der Rohrstoff Kohlendioxid in unterirdische Kavernen verpresst werden, um etwa einer zukünftigen Nutzung zugeführt zu werden, bzw. in geologischen Prozessen weitgehend unschädlich gemacht zu werden. The carbon dioxide released during the gasification of fossil fuels, can be separated by suitable processes and fed to future use. Thus, carbon dioxide is in particular a raw material in the herstel ¬ development of methane or methanol. Likewise, the carbon dioxide can be pressed into underground caverns, for example be used for future use, or to be made harmless in geological processes largely harmless.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Vergasungseinrichtung eine Kohlevergasungseinrichtung. Zur optimalen Energieausbeute kann zudem mit der Vergasungseinrichtung eine Niedertemperaturquelle verschaltet sein, um etwa die Kohle¬ trocknung thermisch zu versorgen. Eine derartige Niedertemperaturquelle kann bspw. durch die Zwischenkühlung eines Verdichters bereitgestellt werden. Ebenfalls kann die Kohle- trocknung auch durch eine Verdichterzwischenkühlung einerAccording to a preferred embodiment, the gasification device is a coal gasification device. For optimal energy yield can also be connected to the gasification a low temperature source to provide about the coal drying ¬ thermally. Such a low-temperature source can be provided, for example, by the intercooling of a compressor. Also, the coal drying can also by a compressor intercooling a
GmR-Anlage realisiert werden, die etwa ebenfalls auf dem Ge¬ lände der Kohlevergasungseinrichtung vorgesehen ist. Daneben kann auch noch die Abgasrestwärme zur Kohletrocknung genutzt werden . GmR plant can be realized, which is also provided approximately on the Ge ¬ countries of the coal gasification. In addition, even the residual exhaust heat can be used for coal drying.
Die Brennkammer der vorliege201516691DE-nden Erfindung ist zudem dazu geeignet, Wasserstoff und Sauerstoff zu Wasser zu verbrennen. Die Brennkammer ist damit bevorzugt als Wasserstoffbrennkammer mit einem Wasserstoffbrenner ausgebildet. Hierbei kann in der Brennkammer eine reine und ausschließli¬ che WasserstoffVerbrennung erfolgen, nämlich dann, wenn Wasserstoff mit Sauerstoff in geeigneten stöchiometrischen Mengen verbrannt wird oder auch eine nur teilweise Wasserstoff¬ verbrennungen erfolgen, wenn etwa weitere Gase bzw. die The combustion chamber of the present invention is also capable of burning hydrogen and oxygen to water. The combustion chamber is thus preferably designed as a hydrogen combustion chamber with a hydrogen burner. Here, in the combustion chamber and a pure ausschließli ¬ che hydrogen combustion can take place, namely when hydrogen is burned with oxygen in appropriate stoichiometric amounts or also be a partial hydrogen ¬ burns when about other gases or
Hauptbrenngase nicht in stöchiometrischem Verhältnis zueinan¬ der zur Reaktion gebracht werden. Typischerweise wird der Brennkammer auch Wasser in dampfförmigem Aggregatzustand als Moderator zugeführt. Der Wasserdampf kann vor Zuleitung an die Brennkammer auch mit dem Sauerstoff gemischt werden. Main combustion gases are not reacted in stoichiometric ratio zueinan ¬ . Typically, the combustion chamber is also supplied water in the vapor state as moderator. The water vapor can also be mixed with the oxygen before being fed to the combustion chamber.
Ebenfalls kann auch vorgesehen sein, dass ein Teil des Sauerstoffs dem Dampf zugemischt und der verbleibende Teil des Sauerstoffs direkt der Brennkammer zugeführt wird. It can also be provided that a portion of the oxygen is added to the steam and the remaining part of the oxygen is fed directly to the combustion chamber.
Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass zwischen die Vergasungseinrichtung und die Brennkammer eine Trennvorrichtung fluidtechnisch geschaltet ist, welche eine Abtrennung von Wasserstoffhaltigem Brenngas aus dem Produktgas der Vergasungseinrichtung erreicht. Der aus der Vergasungseinrichtung abgehende Produkt¬ gasstrom umfasst hierbei große Mengen an Wasserstoff und Koh¬ lendioxid neben möglicherweise anderen Stoffen, und Parti- kein, welche in geeigneten Trennverfahren ebenfalls abgetrennt werden können. Durch aus dem Stand der Technik bekannte Trennvorrichtungen, bspw. eine Membrantrennvorrichtung, kann der niedermolekulare Wasserstoff von den höher molekula¬ ren Stoffen abgetrennt werden. Der so abgetrennte Wasserstoff wiederum kann der Brennkammer nachfolgend zur Versorgung der WasserstoffVerbrennung zugeführt werden. Die ausführungsgemäße Trennvorrichtung erlaubt somit eine kontrollierbare Was¬ serstoffVerbrennung in der Brennkammer zu unterhalten. Gemäß einer alternativen bzw. Weiterführung dieser ausführungsgemäßen Idee ist vorgesehen, dass zwischen die Vergasungseinrichtung und die Brennkammer eine Trennvorrichtung fluidtechnisch geschaltet ist, welche eine Abtrennung von Kohlendioxid aus dem Produktgas der Vergasungseinrichtung vornimmt. Das verbleibende Produktgas, aus welchem Kohlendio¬ xid abgetrennt wurde, umfasst hierbei einen hohen Anteil an Wasserstoff und Kohlenmonoxid und kann ebenfalls der Brenn¬ kammer zur Unterhaltung der WasserstoffVerbrennung zugeführt werden. In Weiterführung dieser Idee kann auch vorgesehen sein, dass das so abgetrennte Kohlendioxid einem Speicher und möglicherweise anschließend einer Methanisierungsanlage, bzw. auch unter Umgehung des Speichers, der Methanisierungsanlage direkt zugeleitet wird, um diese mit dem Rohstoff Kohlendio¬ xid zu versorgen. Ganz besonders bevorzugt dient die Trenn- Vorrichtung dazu, Kohlendioxid und gleichzeitig wasserstoff- haltiges Gas aus dem Produktgas zu entfernen. Da in der Ver¬ gasungseinrichtung typischerweise das Produktgas aus einem Gemisch aus Wasserstoffhaltigem Gas und Kohlendioxid entsteht, kann durch die gleichzeitige Abtrennung beider Rohr- Stoffe eine besonders effiziente Nutzung aller Stoffe in dem Produktgas erreicht werden. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass zwischen Vergasungseinrichtung und die Brennkammer ein Anschlusspunkt zu einem Gasleitungsnetzwerk fluidtechnisch geschaltet ist, so dass Wasserstoff in dieses eingespeist und aus diesem auch möglicherweise wieder entnommen werden kann. Das Gasleitungsnetzwerk dient insofern in erster Linie zur Zwischenspeicherung des erzeugten Wasserstoffs, um dann möglicherweise auch zukünftig dieses aus dem Gasleitungsnetzwerk zu entnehmen. Das Gasleitungsnetzwerk kann bspw. ein Wasserstoffleitungsnetzwerk sein, in welchesAccording to a first preferred embodiment of the invention it is provided that between the gasification device and the combustion chamber, a separation device is connected fluidly, which is a separation of Wasserstoffhaltigem Fuel gas from the product gas of the gasification achieved. The outgoing from the gasifier product gas stream ¬ here includes large amounts of hydrogen and Koh ¬ dioxide in addition to possibly other substances, and no particle which can be separated also suitable separation methods. By known from the prior art separation devices, for example. A membrane separation device, the low molecular weight hydrogen can be separated from the higher molecular ¬ ren substances. The thus separated hydrogen in turn can be supplied to the combustion chamber below to supply the hydrogen combustion. Thus the execution proper separation device allows a controllable What ¬ serstoffVerbrennung in the combustion chamber to entertain. According to an alternative or continuation of this embodiment according to the invention, provision is made for a separating device, which carries out a separation of carbon dioxide from the product gas of the gasification device, to be connected fluidly between the gasification device and the combustion chamber. The remaining product gas, which was separated from Kohlendio ¬ oxide, in this case comprises a high proportion of hydrogen and carbon monoxide and may also be supplied to the internal chamber ¬ for the entertainment of hydrogen combustion. In continuation of this idea can also be provided that the so separated carbon dioxide is a storage and possibly subsequently a Methanisierungsanlage, or even bypassing the memory, the methanation system is fed directly to supply them with the raw material Kohlendio ¬ xid. Most preferably, the separation device serves to remove carbon dioxide and at the same time hydrogen-containing gas from the product gas. Since in the United ¬ gasungseinrichtung typically the product gas is produced from a mixture of hydrogen-containing gas and carbon dioxide, a particularly efficient use of all substances can be achieved in the product gas by the simultaneous removal of both tubular fabrics. According to a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that a connection point to a gas pipeline network is fluidly connected between the gasification device and the combustion chamber, so that hydrogen can be fed into this and possibly also removed from it. The gas pipeline network serves primarily for temporary storage of the generated hydrogen, in order to then possibly remove it from the gas pipeline network in the future as well. The gas pipeline network may, for example, be a hydrogen pipeline network into which
Gas eingespeichert, und aus welchem auch wieder Gas entnommen werden kann. Alternativ kann das Gasleitungsnetzwerk auch ein Erdgasleitungsnetzwerk sein, in welchem aufgrund der Zusammensetzung von Erdgas typischerweise auch ein verhältnismäßig geringer Anteil an Wasserstoff anzutreffen ist. Die Erhöhung dieses Anteils an Wasserstoff in dem Erdgas des Gasleitungs¬ netzwerks darf hierbei nur bis zu gewissen Obergrenzen erfol¬ gen, um die Funktionstätigkeit andere Vorrichtungen, welche aus dem Gasleitungsnetzwerk gespeist werden, nicht zu gefähr- den. Ist das Gasleitungsnetzwerk ein Erdgasleitungsnetzwerk, ist eine Entnahme von Erdgas aus diesem Gasleitungsnetzwerk nicht mehr möglich im Rahmen der vorliegenden Erfindung, da in der Brennkammer keine WasserstoffVerbrennung mehr möglich wäre, sondern eine Erdgasverbrennung wenigstens zum Teil er- folgen würde. Dennoch ist der Wasserstoff als energiereicher Rohstoff dazu geeignet, die chemische Gesamtenergie in dem Gasleitungsnetzwerk zu erhöhen. Ist das Gasleitungsnetzwerk ein Erdgasleitungsnetzwerk, sollte lediglich ein Teil des Wasserstoffs in dieses ausgespeichert werden, so dass ein Restteil noch für die Verbrennung in der Brennkammer zur Verfügung steht. Gas stored, and from which again gas can be removed. Alternatively, the gas pipeline network may also be a natural gas pipeline network in which, due to the composition of natural gas, typically a relatively small amount of hydrogen is also encountered. The increase in this proportion of hydrogen in the gas of the gas line ¬ network may in this case only to certain upper limits ¬ SUC gene in order not to jeopardize the function of activity which are supplied from the gas line network, other devices, the. If the gas pipeline network is a natural gas pipeline network, extraction of natural gas from this gas pipeline network is no longer possible in the context of the present invention, since hydrogen combustion would no longer be possible in the combustion chamber, but at least partial natural gas combustion would take place. Nevertheless, hydrogen as a high-energy raw material is suitable for increasing the overall chemical energy in the gas pipeline network. If the gas pipeline network is a natural gas pipeline network, only a portion of the hydrogen should be stored in this, so that a residual part is still available for combustion in the combustion chamber.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass zwischen Vergasungseinrichtung und die Brennkam- mer eine Speichervorrichtung fluidtechnisch geschaltet ist, welche für eine zeitliche Speicherung von Wasserstoffhaltigem Brenngas aus der Vergasungseinrichtung ausgelegt ist. Eine zeitliche Speicherung ist dann gegeben, wenn das Wasserstoff- haltige Brenngas für mindestens eine Stunde bevorratet werden kann. Insofern sind Leitungsabschnitte, welche in erster Li¬ nie zur strömenden Leitung von Gas vorgesehen sind, nicht eine Speicherung im ausführungsgemäßen Sinn. Die Bevorratung von Gas in der Speichervorrichtung erfolgt insofern auch ohne eine von außen aufgeprägte Strömung unter statischen Verhältnissen . According to a further embodiment of the invention, it is provided that a storage device is connected in a fluid-operated manner between the gasification device and the combustion chamber, which is designed for a temporal storage of hydrogen-containing fuel gas from the gasification device. A temporal storage is given when the hydrogen containing fuel gas can be stored for at least one hour. In this respect, line sections, which are provided in the first Li ¬ never to the flowing line of gas, not a storage in the embodiment sense. The storage of gas in the storage device takes place so far without an externally imprinted flow under static conditions.
Die Speichervorrichtung erlaubt die zeitlich unabhängige Un- terhaltung der WasserstoffVerbrennung, nämlich auch dann, wenn etwa die Vergasungseinrichtung kein Wasserstoffhaltiges Brenngas mehr fördert. Die Speichervorrichtung dient also der zeitlichen Flexibilisierung des Betriebs des vorliegenden Dampfturbinenkraftwerks . Zudem kann die Speichervorrichtung auch durch unterschiedliche Quellen von Wasserstoffhaltigem Gas gespeist werden und erlaubt damit auch bei nicht ausrei¬ chender Versorgung mit Wasserstoffhaltigem Brenngas, etwa aus der Vergasungseinrichtung, die Mischung mit Wasserstoffhaltigem Brenngas aus anderen Quellen. Die Speichervorrichtung dient somit als prozesstechnischer Puffer. The storage device allows the time-independent maintenance of hydrogen combustion, namely, even if, for example, the gasification device no longer promotes hydrogen-containing fuel gas. The storage device thus serves the temporal flexibility of the operation of the present steam turbine power plant. In addition, the memory device can be powered by different sources of hydrogen gas, allowing even when not suffi ¬ chender supply of hydrogen-containing fuel gas, for example from the gasifier, the mixture with hydrogen-containing fuel gas from other sources. The storage device thus serves as a process-technical buffer.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass weiterhin eine Elektrolyseanlage vorgesehen ist, welche zur Zersetzung von Wasser in Wasserstoff und Sauer- Stoff ausgebildet ist, und welche ebenfalls mit der Brennkam¬ mer fluidtechnisch verschaltet ist, um an diese Sauerstoff zu leiten. Bevorzugt wird die Elektrolyseanlage zu Zeiten be¬ trieben, zu welchen Stromspitzen im elektrischen Versorgungsnetzwerk bestehen, und der Strom verhältnismäßig günstig ab- genommen werden kann. Die Elektrolyseanlage wird hierbei ins¬ besondere mit Überschussenergie auch aus Windkraftanlage bzw. Photovoltaikanlagen betrieben. Da die Vergasung in der Vergasungseinrichtung Sauerstoff als Eduktgas erfordert, ist die¬ ses weitgehend rein herzustellen. Die Elektrolyse in einer Elektrolyseanlage kann hierbei Sauerstoff von guter Reinheit bereitstellen, um damit den Vergasungsprozess in der Verga¬ sungseinrichtung zu versorgen. Da die Elektrolyseanlage bevorzugt zeitlich betrieben wird, wenn Überschussenergie im elektrischen Versorgungsnetzwerk besteht, kann es dazu kommen, dass die Elektrolyseanlage zu Zeiten betrieben werden muss, zu welchen das Dampfturbinen- kraftwerk ruht. Um dennoch für die Vergasungseinrichtung ausreichend Sauerstoff bereitstellen zu können, ist vorgesehen, dass zwischen Elektrolyseanlage und Brennkammer ein Zwischenspeicher fluidtechnisch verschaltet sein kann, welcher dazu ausgebildet ist, Sauerstoff, welcher von der Elektrolyseanla- ge erzeugt wurde, zeitlich zwischen zu speichern. Bevorzugt ist der Zwischenspeicher als Membranschichtenspeicher ausgebildet, in welchem etwa zwei volumetrisch miteinander gekoppelte Speicherräume vorliegen, die durch eine verschiebliche Membran getrennt sind. Alternativ kann der Trennboden auch verschiebbar ausgebildet sein, wobei der Trennboden nicht vollständig gasdicht sein muss und auch keine Membran ist. In einem solchen Zwischenspeicher können somit zwei unterschiedliche Gase zeitlich zwischengespeichert werden, wobei die Speicherdrücke der jeweiligen Gase miteinander gekoppelt sind. Ausführungsgemäß ist ein solcher zweiter Speicherraum in dem Zwischenspeicher bevorzugt durch Kohlendioxid einge¬ nommen, welches mittels der Trennvorrichtung abgetrennt wurde. Das Vorsehen eines solchen Zwischenspeichers erlaubt die Speicherung von zwei unterschiedlichen Gasen und ersetzt da- mit die Vorhaltung von zwei getrennten Speichern. According to a further embodiment of the invention it is provided that furthermore an electrolysis plant is provided, which is designed for the decomposition of water into hydrogen and oxygen, and which is also fluidly connected to the Brennkam ¬ mer, in order to conduct to this oxygen. The electrolysis system is preferred at times exaggerated ¬ be, exist to which current peaks in the electrical supply network, and the current can be taken relatively inexpensive off. The electrolysis system is operated in this case the special ¬ with excess energy and wind turbine or photovoltaic systems. Since the gasification in the gasifier requires oxygen as the reactant gas, which is purely ¬ ses produce largely. The electrolysis in an electrolysis system can hereby provide oxygen at high purity in order to supply the gasification process in the Verga ¬ sungseinrichtung. Since the electrolysis plant is preferably operated in time, if there is excess energy in the electrical supply network, it may happen that the electrolysis plant must be operated at times when the steam turbine power plant is at rest. In order nevertheless to be able to provide sufficient oxygen for the gasification device, it is provided that a buffer can be fluidly connected between the electrolysis plant and the combustion chamber, which is designed to temporarily store oxygen which was generated by the electrolysis plant. Preferably, the buffer is designed as a membrane layer memory, in which there are approximately two volumetrically coupled storage spaces, which are separated by a displaceable membrane. Alternatively, the separating tray may also be designed to be displaceable, wherein the separating tray does not have to be completely gastight and is also not a membrane. In such a buffer thus two different gases can be temporarily stored, wherein the storage pressures of the respective gases are coupled together. According to such a second embodiment of a memory space in the buffer preferably carbon dioxide is taken ¬, which was separated by the separator. The provision of such a buffer allows the storage of two different gases and thus replaces the provision of two separate memories.
In Weiterführung dieser Idee kann auch vorgesehen sein, dass der Zwischenspeicher ebenfalls fluidtechnisch mit der Vergasungseinrichtung verschaltet ist, so dass die Vergasungsein- richtung mit dem Zwischenspeicher mit Sauerstoff versorgt werden kann. Die Versorgung der Vergasungseinrichtung mittels Sauerstoff aus dem Zwischenspeicher erlaubt somit auch eine Vergasung zu Zeiten, zu welchen etwa die Elektrolyseanlage selbst nicht betrieben wird. In continuation of this idea, it can also be provided that the buffer is also fluidly connected to the gasification device, so that the gasification device can be supplied with oxygen with the intermediate buffer. The supply of the gasification device by means of oxygen from the buffer thus also allows gasification at times when, for example, the electrolysis plant itself is not operated.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Dampfturbinenkraftwerks ist vorgesehen, dass die Elektrolyseanlage mit der Speichervorrichtung fluidtechnisch verschaltet ist, so dass Wasserstoff, welcher in der Elektro¬ lyseanlage erzeugt wurde, der Speichervorrichtung zugeleitet werden kann. Wie weiter oben bereits erklärt, dient die Spei¬ chervorrichtung der zeitlichen Zwischenspeicherung von was- serstoffhaltigem Brenngas, welches der Brennkammer nachfol¬ gend zugeführt wird. Das Wasserstoffhaltige Brenngas entstand hierbei zum Großteil zunächst aus der Vergasungseinrichtung. Sollte diese jedoch nicht ausreichende Mengen an Wasserstoff bereitstellen können, kann der Wasserstoff auch aus der According to a further advantageous embodiment of the steam turbine power plant according to the invention it is provided that the electrolysis system with the storage device fluidly is connected, so that hydrogen, which was generated in the Elektro ¬ lyseanlage, the storage device can be fed. As already explained above, the SpeI ¬ chervorrichtung the temporal buffering of water-serstoffhaltigem fuel gas, which is supplied to the combustion chamber serves nachfol ¬ quietly. The hydrogen-containing fuel gas was produced here for the most part initially from the gasification device. However, if this can not provide sufficient amounts of hydrogen, the hydrogen can also from the
Elektrolyseanlage zusätzlich genutzt werden. Ebenfalls ist im Rahmen des vorliegenden Kraftwerkskonzepts keine andere Nut¬ zung des Wasserstoffs aus der Elektrolyseanlage vorgesehen, so dass dieser aus energetischen Gründen zusätzlich auch der Speichervorrichtung vorteilhaft zugeleitet werden kann. Den- noch ist darauf hinzuweisen, dass der in der Elektrolyseanla¬ ge gewonnene Wasserstoff typischerweise von hoher Reinheit ist, und auch möglicherweise für andere Verfahren vorgesehen werden kann, welche eine hohe Anforderung an die Reinheit des Wasserstoffs stellen. Alternativ kann die Elektrolyseanlage auch mit einem Gasleitungsnetzwerk verschaltet sein, so dass diesem der Wasserstoff aus der Elektrolyseanlage zugeführt werden kann. Dieser könnte dann wieder anschließend für die Verbrennung in der Brennkammer entnommen werden. Das Gasleitungsnetzwerk kann ein Wasserstoffleitungsnetzwerk oder ähn- liches sein, wie weiter oben bereits erklärt. Electrolysis system can be used additionally. Also no other groove ¬ wetting of the hydrogen from the electrolysis system is provided in the context of the present power plant concept, so that this also the memory device can advantageously be fed additionally for energetic reasons. Nevertheless, it should be noted that the hydrogen obtained in the Elektrolyseanla ¬ ge is typically of high purity, and possibly may be provided for other methods which provide a high demand on the purity of the hydrogen. Alternatively, the electrolysis system can also be connected to a gas line network so that the hydrogen can be supplied to it from the electrolysis system. This could then be removed again for combustion in the combustion chamber. The gas pipeline network may be a hydrogen pipeline network or the like, as already explained above.
Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Dampfturbinenkraftwerks ist zudem eine LuftZerlegungsanlage umfasst, welche dazu ausgebildet ist, Sauerstoff aus der Luft abzutrennen, und die LuftZerlegungsanlage mit der Vergasungs¬ einrichtung fluidtechnisch verschaltet ist, und diesen Sauerstoff an die Vergasungseinrichtung weiterzuleiten. Bevorzugt wird diese Luftzerlegungsanlage, ähnlich wie die Elektrolyse¬ anlage zu Zeiten betrieben, zu welchen Stromspitzen im elekt- rischen Versorgungsnetzwerk bestehen. Ebenfalls sollte die Luftzerlegungsanlage, wenn sie elektrisch mit Strom aus dem Versorgungsnetzwerk versorgt wird, zu Zeiten betrieben werden, zu welchen der Strom verhältnismäßig günstig abgenommen werden kann. Weiterhin kann die LuftZerlegungsanlage fluid- technisch mit dem Zwischenspeicher verschaltet sein, so dass der mittels der LuftZerlegungsanlage erzeugte Sauerstoff in den Zwischenspeicher überführt werden kann. Folglich dient die LuftZerlegungsanlage zur Unterstützung der Bereitstellung von Sauerstoff für die Vergasungseinrichtung, etwa, wenn dieser nicht in ausreichenden Mengen durch die Elektrolyseanlage bereitgestellt werden kann. Die LuftZerlegungsanlage kann hierbei auch bspw. nach Bedarf des bereitzustellenden Sauer- Stoffs betrieben werden. According to a further advantageous embodiment of the steam turbine power plant, an air separation plant is additionally included, which is designed to separate oxygen from the air, and the air separation plant is fluidly connected to the gasification ¬ device, and forward this oxygen to the gasification. Preferably, this air separation plant, similar to the electrolysis ¬ plant operated at times, at which peak power in the electrical supply network exist. Likewise, if the air separation plant is supplied with electricity from the supply network, it should be operated at times when the electricity is taken off relatively cheaply can be. Furthermore, the air separation plant can be fluidically interconnected with the intermediate storage, so that the oxygen produced by means of the air separation plant can be transferred into the intermediate storage. Consequently, the air separation plant serves to assist the provision of oxygen to the gasifier, such as when it can not be provided in sufficient quantities by the electrolysis plant. The air separation plant can here also be operated, for example, as required by the oxygen to be supplied.
Weiterhin kann entsprechend einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Dampfturbinenkraftwerks vorgesehen sein, dass ein Wärmespeicher umfasst ist, welcher mit dem Ausgang der Dampfturbine fluidtechnisch verschaltet ist, und der Wär¬ mespeicher dazu ausgebildet ist, Wärme auf aus der Dampftur¬ bine abgeführtes Wasser zu übertragen. Bevorzugt wird dieses so thermisch wieder aufbereitete Wasser dem Sauerstoffström zugegeben, welcher der Brennkammer zugeführt wird. Das Wasser dient hierbei als Moderator, um die Verbrennung in der Brennkammer in einem kontrolliertem Verbrennungsregime zu halten. Ist die Dampfturbine zudem etwa mehrteilig ausgebildet, kann der Wärmespeicher auch zur thermischen Konditionierung (speziell zur Zwischenüberhitzung) des Wasserdampfes genutzt wer- den, bevor dieser dem nächsten Teil der Dampfturbine zugeleitet wird. Der Wärmespeicher kann auch zusätzlich noch durch eine elektrische Heizvorrichtung mit Wärme beschickt werden. Das Aufladen des Wärmespeichers sollte dann insbesondere zu Zeiten des Stand-by-Betriebs des Dampfturbinenkraftwerks er- folgen. Ausführungsgemäß kann auch durch die Rückführung des Wassers aus der Dampfturbine in die Brennkammer ein geschlos¬ sener, bzw. weitgehend geschlossener Abgaskreislauf erzeugt werden . Gemäß einer Weiterführung dieser Idee ist vorgesehen, dass der Wärmespeicher derart mit der Vergasungseinrichtung wärmetechnisch verschaltet ist, dass Wärme aus der Vergasungsein¬ richtung dem Wärmespeicher zugeführt werden kann. Diese ohne- hin anfallende Wärme kann somit wieder durch die Dampfberei¬ tung nutzbar gemacht werden, wobei die thermische Energie we¬ nigstens teilweise wieder der Verbrennung in der Brennkammer zugeführt wird. Diese Form der Nutzung der thermischen Energie aus der Vergasungseinrichtung erhöht damit die Effizienz des Dampfturbinenkraftwerks signifikant. Gleichzeitig kann natürlich der Wärmespeicher auch andere Prozesse, welche im Rahmen eines Kraftwerkbetriebs bzw. Industrieprozesse ausge¬ führt werden, mit Wärme versorgen. Furthermore, according to another embodiment of the steam turbine power plant according to the invention may be provided that a heat storage is included, which is fluidly connected to the output of the steam turbine, and the Wär ¬ mespeicher is adapted to transfer heat to the steam turbine ¬ discharged water. Preferably, this so thermally recycled water is added to the oxygen flow, which is supplied to the combustion chamber. The water serves as a moderator to keep the combustion in the combustion chamber in a controlled combustion regime. If the steam turbine also has a multi-part design, the heat accumulator can also be used for thermal conditioning (especially for reheating) of the steam before it is fed to the next part of the steam turbine. The heat storage can also be additionally charged by an electric heater with heat. The charging of the heat accumulator should then take place in particular during periods of standby operation of the steam turbine power plant. According to embodiments, a CLOSED ¬ sener, or largely closed exhaust gas circulation can be created by the recirculation of the water from the steam turbine into the combustion chamber. According to a further development of this idea it is provided that the heat accumulator is connected thermally in such a manner with the gasifier that heat from the Vergasungsein ¬ direction can be supplied to the heat accumulator. These towards the heat produced can be utilized by the steam preparation ¬ processing thus again, whereby the thermal energy we nigstens ¬ partially combustion in the combustion chamber is resupplied. This form of utilization of the thermal energy from the gasification device thus significantly increases the efficiency of the steam turbine power plant. At the same time, of course, the heat storage can that be ¬ conducts a power plant operations and industrial processes, supply them with heat and other processes.
Gemäß eines weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung ist es denkbar, dass der Ausgang der Dampfturbine mit der Brennkammer fluidtechnisch verschaltet ist, so dass Wasser aus dem Ausgang der Dampfturbine in die Brennkammer erneut geleitet werden kann. Ausführungsgemäß kann hierbei auch eine Speise¬ pumpe für den Strömungstransport des Wassers sorgen, wobei die Speisepumpe etwa am Ausgang der Dampfturbine nach einem Kondensator vorgesehen ist. Entsprechend einer Weiterbildung kann auch aus dem Abgasstrom der Dampfturbine vor Zuleitung in die Brennkammer der Sauerstoff zugemischt werden, so dass nur ein Gesamtstrom der Brennkammer zugeleitet werden muss. Das Wasser dient hierbei, wie oben schon ausgeführt, als Mo¬ derator der Verbrennung in der Brennkammer. Die erneute Einleitung von aus dem aus der Dampfturbine abgeführten Wasser ist somit rohstoffschonend und erlaubt eine effiziente Nut¬ zung der im Rahmen des Kraftwerkskonzepts anfallenden thermischen Energien. According to a further aspect of the present invention, it is conceivable that the output of the steam turbine is fluidly connected to the combustion chamber, so that water can be redirected from the output of the steam turbine into the combustion chamber. According to embodiments may provide for the flow transport of water in this case also a feed pump ¬, wherein the feed pump is provided approximately at the output of the steam turbine to a condenser. According to a development, the oxygen can also be admixed from the exhaust gas flow of the steam turbine before being fed into the combustion chamber, so that only a total flow of the combustion chamber has to be supplied. The water used in this case, as already stated above, as Mo ¬ derator of combustion in the combustion chamber. The re-opening of from the discharged water from the steam turbine is thus raw material gently and allows an efficient wetting of the groove ¬ incurred as part of the power plant concept thermal energies.
Wie weiter oben bereits ausgeführt, kann auch in einer besonderen Ausführungsform der Erfindung eine As already stated above, in a particular embodiment of the invention, a
Methanolisierungseinrichtung vorgesehen sein, welche sowohl mit der Speisevorrichtung als auch mit dem Zwischenspeicher fluidtechnisch verschaltet ist. Die  Methanolisierungseinrichtung be provided which is fluidly connected both with the feed device and with the buffer. The
Methanolisierungseinrichtung kann ebenfalls als Methanolization device can also as
Methanisierungseinrichtung ausgebildet sein. Weitere Formen der Brennstoffherstellung sind ebenfalls denkbar und dem Fachmann bekannt. Ausführungsgemäß kann das Dampfturbinen- kraftwerk auch derart ausgebildet sein, dass Abwärme aus der Methanolisierungseinrichtung dem Wärmespeicher zugeleitet wird. Die Methanolisierungseinrichtung wird vorzugsweise nur zu Zeiten des Stand-by des Dampfturbinenkraftwerks mit voller Leistung betrieben. Die Methanolisierungseinrichtung ermög- licht die Herstellung eines weiteren Wertstoffes, welcher et¬ wa in der chemischen Industrie bzw. in der kraftwerkstechnischen Industrie genutzt werden kann. Methan bzw. Methanol eignen sich hierbei auch als Brennstoffe etwa für Gasturbinen besonders gut. Noch viel vorteilhafter kann der Brennstoff bei Brennstoffzellen zum Einsatz kommen, da in diesen Methanol direkt verbrannt werden kann und diese einen hohen Wir¬ kungsgrad aufweisen. Da im Rahmen des vorliegenden Kraftwerkkonzepts ohnehin die Ausgangsstoffe für die Methanolisierung vorliegen, kann eine solche auch besonders wirtschaftlich be- trieben werden unter Einbindung dieser Ausgangsstoffe. Die hierbei frei werdende Wärme kann auch erneut in das vorlie¬ gende Dampfturbinenkraftwerk eingebunden werden, um somit eine besonders effiziente Form des Kraftwerkbetriebs zu errei¬ chen. Die Versorgung der Methanolisierungseinrichtung aus der Speichervorrichtung bzw. dem Zwischenspeicher ermöglicht zudem einen zeitlich weitgehend unabhängigen Betrieb der Methanization be formed. Other forms of fuel production are also conceivable and known in the art. According to the execution of the steam turbine power plant can also be designed such that waste heat from the Methanolisierungseinrichtung is supplied to the heat storage. The methanolizer is preferably operated only at times of standby of the steam turbine power plant at full power. The Methanolisierungseinrichtung enables the fabrication of a more valuable product, which et ¬ wa can be used in the chemical industry or in power plant technology industry. Methane and methanol are also suitable as fuels for gas turbines particularly well. Even more advantageously, the fuel can be used in fuel cells, since in these methanol can be burned directly and they have a high Wir ¬ kungsgrad. Since the starting materials for the methanolization are present in any case within the scope of the present power plant concept, such can also be operated particularly economically by incorporating these starting materials. The case of heat liberated can be re-integrated into the vorlie ¬ constricting cycle power plant to thereby Errei ¬ chen a particularly efficient form of power plant operation. The supply of the methanolization device from the storage device or the buffer also allows a time largely independent operation of
Methanolisierungseinrichtung . Methanolizer.
Nachfolgend soll die Erfindung anhand einer Figur im Detail näher beschrieben werden. Hierbei ist darauf hinzuweisen, dass die Figur lediglich schematisch zu verstehen ist, und insbesondere keine Einschränkung hinsichtlich der Ausführbarkeit der Erfindung daraus resultieren kann. Weiterhin soll darauf hingewiesen werden, dass die nachfol¬ gend aufgeführten technischen Merkmale in beliebiger Kombination miteinander wie auch in beliebiger Kombination mit den vorab beschriebenen Merkmalen beansprucht werden soll, soweit diese Kombination die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe lösen kann. Fernerhin ist darauf hinzuweisen, dass die nachfolgenden technischen Merkmale, welche durch gleiche Bezugszeichen ge- kennzeichnet sind, gleiche technische Wirkung aufweisen. The invention will be described in more detail with reference to a figure in detail. It should be noted that the figure is only to be understood schematically, and in particular no limitation may result from the feasibility of the invention. Furthermore, it should be noted that the technical characteristics nachfol ¬ quietly listed to be in any combination and in any combination claimed with the previously described features, as far as this combination of the invention can solve underlying object. Furthermore, it should be pointed out that the following technical features, which are identified by the same reference numerals, have the same technical effect.
Hierbei zeigt die einzige Figur eine schematische Schaltan¬ sicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Dampfturbinenkraftwerks 1. Here, the single figure shows a schematic Schaltan ¬ view of an embodiment of the steam turbine power plant 1 according to the invention.
Genauer zeigt die Figur eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Dampfturbinenkraftwerks 1, welches neben einer zweiteiligen Dampfturbine 10 auch eine mit dieser fluidtechnisch verschaltete Brennkammer 11 aufweist. Die wasserhaltigen Abgase 15 der Brennkammer 10 werden hierbei der Dampfturbine 10 zugeleitet und dienen dort der Umsetzung von thermischer Energie in drehmechanische Energie. Die elektrische Energieerzeugung wird mittels eines Genera¬ tors (G, vorliegend nicht mit Bezugszeichen versehen) er¬ reicht. Um die Brennkammer 11 mit den notwendigen Ausgangsstoffen für eine WasserstoffVerbrennung, d.h. auch eine teilweise WasserstoffVerbrennung beschicken zu können, wird ein Wasserstoffhaltiges Brenngas 25 aus einer Speichervorrichtung 22 entnommen. Ebenso wird Sauerstoff aus einem Zwischenspei¬ cher 31 entnommen, wobei dem Sauerstoff kurz vor Zuleiten in die Brennkammer 11 dampfförmiges Wasser zugeführt wird, wel¬ ches mittels Wärme aus einem Wärmespeicher 60 thermisch aufbereitet wurde. Ebenfalls ist es denkbar, dass nur einem Teil des SauerstoffStroms dampfförmiges Wasser zugeleitet wird und der andere Teil unvermischt der Brennkammer 11 zugeführt wird. Das Gemisch aus Wasserstoffhaltigem Brenngas 25 und Sauerstoff 24 in Verbindung mit dem dampfförmigen Wasser, welches als Moderator in der Brennkammer 11 dient, wird in dieser Brennkammer 11 verbrannt und erzeugt eine große Menge an thermischer Wärme, welche in dem wasserhaltigen Abgas 15 vorliegt. Diese thermische Wärme wird entsprechend mit der Dampfturbine 10 in drehmechanische Energie wenigstens teil¬ weise umgesetzt. Bei der Umsetzung der thermischen Wärme ist vorliegend auch vorgesehen, dass das wasserhaltige Abgas 15 nach Austritt aus dem ersten Teil der Dampfturbine 10 dem Wärmespeicher 60 zugeführt wird, der für eine Zwischenüber- hitzung des wasserhaltigen Abgases 15 sorgt. Nach erneuter Überführung an die Dampfturbine 10 (in das zweite Teil der Dampfturbine 10) wird das aus diesem Teil abgeleitete wasser- haltige Abgas 15 einem Kondensator 16 zugeleitet, der als Kältequelle zur Absenkung des Turbinendrucks dient. More specifically, the figure shows a schematic representation of an embodiment of the steam turbine power plant 1 according to the invention, which in addition to a two-part steam turbine 10 also has a fluidically connected thereto combustion chamber 11. The water-containing exhaust gases 15 of the combustion chamber 10 are in this case fed to the steam turbine 10 and serve there the conversion of thermal energy into rotational mechanical energy. The electric power generation is by means of a Genera ¬ sector (G, not provided in this case with reference numerals) he ¬ ranges. In order to be able to feed the combustion chamber 11 with the necessary starting materials for a hydrogen combustion, ie also a partial hydrogen combustion, a hydrogen-containing fuel gas 25 is taken from a storage device 22. Likewise, oxygen is taken from an intermediate storage device 31, wherein the oxygen is supplied to the oxygen just before feeding into the combustion chamber 11 vaporous water, wel ¬ Ches was thermally processed by means of heat from a heat storage 60. It is also conceivable that only part of the oxygen stream is supplied with vaporous water and the other part is supplied unmixed to the combustion chamber 11. The mixture of hydrogen-containing fuel gas 25 and oxygen 24 in conjunction with the vaporous water serving as a moderator in the combustion chamber 11 is burned in this combustion chamber 11 and generates a large amount of thermal heat present in the hydrous exhaust gas 15. This thermal heat is according to the steam turbine 10 in rotational mechanical energy, at least partially ¬ example implemented. In the implementation of the thermal heat is present also provided that the water-containing exhaust gas 15 after exiting the first part of the steam turbine 10 the Heat storage 60 is supplied, which ensures an intermediate superheating of the water-containing exhaust gas 15. After renewed transfer to the steam turbine 10 (into the second part of the steam turbine 10), the water-containing exhaust gas 15 derived from this part is fed to a condenser 16, which serves as a cold source for lowering the turbine pressure.
Das mittels im Kondensator 16 erzeugte flüssige Wasser kann mit Hilfe einer Speisepumpe 17 zur erneuten thermischen Kon- ditionierung dem Wärmespeicher 60 zugeführt werden, welcher dampfförmiges Wasser herzustellen erlaubt. The liquid water generated by means of the condenser 16 can be supplied to the heat accumulator 60 by means of a feed pump 17 for renewed thermal conditioning, which allows steam to be produced.
Die Speichervorrichtung 22, welche zur zeitlichen Zwischen- speicherung von Wasserstoffhaltigem Brenngas dient, kann durch unterschiedliche Quellen mit Wasserstoff bzw. Wasser¬ stoffhaltigem Brenngas versorgt werden. So kann einerseits Wasserstoff aus einer Elektrolyseanlage 30 in diese Speicher¬ vorrichtung 22 überführt werden, wie auch Wasserstoff aus ei¬ ner Vergasungseinrichtung 20. Um jedoch den Wasserstoff aus der Vergasungseinrichtung 20 in ausreichend reiner Form vorliegen zu haben, ist dieser mittels einer Trennvorrichtung entsprechend abzutrennen. Zwischen Trennvorrichtung 21 und Speichervorrichtung 22 kann alternativ oder auch zusätzlich ein Anschlusspunkt zu einem Gasleitungsnetzwerk 50 vorgesehen sein, wobei das aus der Vergasungseinrichtung 20 entnommeneThe storage device 22 which serves for the intermediate storage time of hydrogen-containing fuel gas can be supplied by various sources of hydrogen or water ¬ stoffhaltigem fuel gas. Thus, one hydrogen can be transferred from an electrolysis plant 30 in this memory ¬ device 22, such as However, in order to have present in the gasifier 20 in sufficiently pure form hydrogen from egg ¬ ner gasification device 20, the hydrogen, this is to be separated accordingly by means of a separating device , Between separation device 21 and storage device 22 may alternatively or additionally be provided a connection point to a gas line network 50, wherein the removed from the gasification device 20
Wasserstoffhaltige Brenngas dem Gasleitungsnetzwerk zur zeit¬ lichen Zwischenspeicherung zugeführt werden kann. Ebenfalls kann auch aus diesem Gasleitungsnetzwerk bei Bedarf wiederum ein entsprechendes Gas entnommen werden, welches der Spei- chervorrichtung 22 zugeführt werden kann. Die Speichervorrichtung 22 wie auch der Anschlusspunkt zu dem Gasleitungs¬ netzwerk 50 können hierbei zusätzlich oder auch alternativ zueinander vorgesehen sein. Der Zwischenspeicher 31, aus welchem der Sauerstoff 24 entnommen wird, und mit welchem die Brennkammer 11 versorgt wird, kann ebenfalls aus unterschiedlichen Quellen gespeist werden. So ist einerseits der Sauerstoff aus der Elektrolyse in der Elektrolyseanlage 30 sinnvoll in diesen einzuspei¬ chern, wie auch Sauerstoff aus einer LuftZerlegungsanlage 40, welche mittels elektrischer Energie Luft 41 in seine Bestand¬ teile zerlegt und auch Sauerstoff bereitstellen kann. Ist der Zwischenspeicher 31, wie vorliegend der Fall, als Membranschichtenspeicher ausgebildet, so steht auch ein weiterer Speicherraum zur Verfügung, welcher mit dem für Sauerstoff vorgesehenen ersten Speicherraum drucktechnisch korrespondiert. Dieser zweite Speicherraum ist vorliegend für die Be- vorratung von Kohlendioxid CO2 vorgesehen, welches ebenfalls mittels der Trennvorrichtung 21 abgetrennt und bereitgestellt werden kann. Sollte der Zwischenspeicher 31 etwa ausreichend gefüllt sein, kann das dennoch weiterhin erzeugte überschüs¬ sige CO2 möglicherweise über einen Kamin 26 in die Umwelt entlassen werden, bzw. bevorzugt in unterirdische Speicher verpresst werden (vorliegend nicht gezeigt) . Hydrogen-containing fuel gas can be supplied to the gas pipeline network for the time ¬ union caching. If required, a corresponding gas can also be withdrawn from this gas line network, which gas can be supplied to the storage device 22. The storage device 22 as well as the connection point to the gas line ¬ network 50 may be additionally or alternatively provided to each other in this case. The buffer 31, from which the oxygen 24 is taken, and with which the combustion chamber 11 is supplied, can also be fed from different sources. So on the one hand is the oxygen from the electrolysis in the electrolysis system 30 useful in this einzuspei ¬ manuals, as well as oxygen from an air separation plant 40, which can be disassembled by means of electrical energy air 41 into its constituent parts and ¬ also provide oxygen. If the buffer 31, as in this case, designed as a membrane layer memory, so is also a further storage space available, which corresponds to the intended for oxygen first storage space by printing technology. This second storage space is presently provided for the storage of carbon dioxide CO 2 , which can also be separated and provided by means of the separation device 21. If the latch 31 may be approximately sufficiently filled, further generated überschüs ¬ SiGe CO 2 can still be possibly discharged via a stack 26 to the environment, and are preferably pressed into underground reservoir (not shown here).
Die Vergasungseinrichtung 20 erfordert ihrerseits zur Durchführung der Vergasung von fossilen Energieträgern Sauerstoff 24, welcher in ausreichenden Mengen bereitzustellen ist. Dieser kann etwa direkt über die LuftZerlegungsanlage 40 bzw. über die Elektrolyseanlage 30 bereitgestellt werden, oder in¬ direkt über den Zwischenspeicher 31. Die bei der Vergasung in der Vergasungseinrichtung 20 entstehende thermische Energie (Q) kann aus dem Produktgas 23 der Vergasungseinrichtung abgeführt werden und zur zeitlichen Zwischenspeicherung in den Wärmespeicher 60 eingebracht werden. Zusätzlich kann der Wärmespeicher auch noch mit thermi- scher Energie aus einer Methanolisierungseinrichtung 70 versorgt sein, welche zusätzlich vorgesehen sein kann und aus den Rohstoffen Wasserstoff und Kohlendioxid in geeigneten ka- talytischen Verfahren den Rohstoff Methanol herzustellen erlaubt . The gasification device 20 in turn requires for carrying out the gasification of fossil fuels oxygen 24, which is to be provided in sufficient quantities. This can be provided approximately directly via the air separation plant 40 or via the electrolysis plant 30, or in ¬ directly via the buffer 31. The resulting in the gasification in the gasification device 20 thermal energy (Q) can be removed from the product gas 23 of the gasification and for temporary storage in the heat storage 60 are introduced. In addition, the heat accumulator can also be supplied with thermal energy from a methanolizing device 70, which can additionally be provided and allows the raw material methanol to be produced from the raw materials hydrogen and carbon dioxide in suitable catalytic processes.
Weitere Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen . Further embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims.

Claims

Patentansprüche claims
1. Dampfturbinenkraftwerk (1), umfassend eine DampfturbineA steam turbine power plant (1) comprising a steam turbine
(10) , sowie eine mit dieser fluidtechnisch verschaltete (10), as well as a fluidically interconnected with this
Brennkammer (11), so dass die Abgase (15) aus der BrennkammerCombustion chamber (11), so that the exhaust gases (15) from the combustion chamber
(11) in die Dampfturbine (10) eingeleitet werden können, wei¬ terhin umfassend eine Vergasungseinrichtung (20) zur Bereitstellung von Wasserstoffhaltigem Brenngas (25) , wobei die Vergasungseinrichtung (20) mit der Brennkammer (11) ebenfalls fluidtechnisch verschaltet ist, so dass das Wasserstoffhalti¬ ge Brenngas (25) der Brennkammer (11) zugeführt werden kann. (11) can be introduced into the steam turbine (10), white ¬ terhin comprising a gasifier (20) for providing a hydrogen-containing fuel gas (25), wherein said gasifying means (20) with the combustion chamber (11) is also fluidly connected so that the Wasserstoffhalti ¬ ge fuel gas (25) of the combustion chamber (11) can be supplied.
2. Dampfturbinenkraftwerk gemäß Anspruch 1, 2. Steam turbine power plant 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
zwischen die Vergasungseinrichtung (20) und die Brennkammer (11) eine Trennvorrichtung (21) fluidtechnisch geschaltet ist, welche eine Abtrennung von Wasserstoffhaltigem Brenngas (25) aus dem Produktgas (23) der Vergasungseinrichtung (20) erreicht . between the gasification device (20) and the combustion chamber (11), a separation device (21) is connected, which achieves a separation of hydrogen-containing fuel gas (25) from the product gas (23) of the gasification device (20).
3. Dampfturbinenkraftwerk gemäß Anspruch 1 oder 2, 3. Steam turbine power plant according to claim 1 or 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
zwischen die Vergasungseinrichtung (20) und die Brennkammer (11) eine Trennvorrichtung (21) fluidtechnisch geschaltet ist, welche eine Abtrennung von Kohlendioxid (26) aus dem Produktgas (23) der Vergasungseinrichtung (20) vornimmt. between the gasification device (20) and the combustion chamber (11), a separation device (21) is switched fluidly, which performs a separation of carbon dioxide (26) from the product gas (23) of the gasification device (20).
4. Dampfturbinenkraftwerk gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, 4. Steam turbine power plant according to one of the preceding claims,
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 Vergasungseinrichtung (20) und die Brennkammer (11) ein Anschlusspunkt zu einem Gasleitungsnetzwerk (50) fluid- technisch geschaltet ist, so dass Wasserstoff (25) in dieses eingespeist und aus diesem möglicherweise auch wieder entnom- men werden kann. between the gasification device (20) and the combustion chamber (11) a connection point to a gas line network (50) is connected in terms of fluid technology so that hydrogen (25) can be fed into it and possibly also taken out of it.
5. Dampfturbinenkraftwerk gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, 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. Steam turbine power plant according to one of the preceding claims, characterized in that
zwischen Vergasungseinrichtung (20) und die Brennkammer (11) eine Speichervorrichtung (22) fluidtechnisch geschaltet ist, welche für eine zeitliche Speicherung von Wasserstoffhaltigem Brenngas (25) aus der Vergasungseinrichtung (20) ausgelegt ist . between the gasification device (20) and the combustion chamber (11) a storage device (22) is fluidly connected, which is designed for a temporal storage of hydrogen-containing fuel gas (25) from the gasification device (20).
6. Dampfturbinenkraftwerk gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, 6. Steam turbine power plant according to one of the preceding claims,
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
weiterhin eine Elektrolyseanlage (30) vorgesehen ist, welche zur Zersetzung von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff aus¬ gebildet ist, welche ebenfalls mit der Brennkammer (11) fluidtechnisch verschaltet ist, um an diese Sauerstoff zu leiten. Furthermore, an electrolysis plant (30) is provided, which is formed for the decomposition of water into hydrogen and oxygen from ¬ , which is also fluidly connected to the combustion chamber (11) to direct to this oxygen.
7. Dampfturbinenkraftwerk gemäß Anspruch 6, 7. Steam turbine power plant according to claim 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
zwischen Elektrolyseanlage (30) und Brennkammer (11) ein Zwi- schenspeicher (31) fluidtechnisch verschaltet ist, welcher dazu ausgebildet ist, Sauerstoff, welcher von der Elektroly¬ seanlage (30) erzeugt wurde, zeitlich zwischen zu speichern. between the electrolysis plant (30) and the combustion chamber (11) an intermediate memory (31) is fluidically connected, which is adapted to temporarily store oxygen, which was generated by the Elektroly ¬ seanlage (30).
8. Dampfturbinenkraftwerk gemäß Anspruch 7, 8. Steam turbine power plant according to claim 7,
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 Zwischenspeicher (31) ebenfalls fluidtechnisch mit der Vergasungseinrichtung (20) verschaltet ist, so dass die Ver¬ gasungseinrichtung (20) aus dem Zwischenspeicher (31) mit Sauerstoff versorgt werden kann. the intermediate memory (31) also fluidly with the gasifier (20) is connected so that the Ver ¬ gasungseinrichtung (20) can be supplied from the intermediate storage (31) with oxygen.
9. Dampfturbinenkraftwerk gemäß Anspruch 6 bis 8, 9. Steam turbine power plant according to claim 6 to 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
die Elektrolyseanlage (30) mit der Speichervorrichtung (22) fluidtechnisch verschaltet ist, so dass Wasserstoff, welcher in der Elektrolyseanlage (30) erzeugt wurde, der Speichervor¬ richtung (22) zugeleitet werden kann. the electrolysis system (30) is fluidically connected to the storage device (22), so that hydrogen which was generated in the electrolysis system (30) can be supplied to the storage device (22).
10. Dampfturbinenkraftwerk gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, 10. Steam turbine power plant according to one of the preceding claims,
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
weiterhin eine LuftZerlegungsanlage (40) umfasst ist, welche dazu ausgebildet ist, Sauerstoff aus der Luft abzutrennen, und die LuftZerlegungsanlage (40) mit der Vergasungseinrich¬ tung (20) fluidtechnisch verschaltet ist, um diesen Sauerstoff an die Vergasungseinrichtung (20) weiterzuleiten. Furthermore, an air separation plant (40) is included, which is designed to separate oxygen from the air, and the air separation plant (40) with the Vergasungseinrich ¬ device (20) is fluidly connected to forward this oxygen to the gasification device (20).
11. Dampfturbinenkraftwerk gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, 11. Steam turbine power plant according to one of the preceding claims,
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
weiterhin ein Wärmespeicher (60) umfasst ist, welcher mit dem Ausgang (12) der Dampfturbine (10) fluidtechnisch verschaltet ist, und der Wärmespeicher (60) dazu ausgebildet ist, Wärme auf aus der Dampfturbine (10) abgeführtes Wasser zu übertra¬ gen . Further, a heat accumulator (60) comprises, connected to the output (12) of the steam turbine (10) is fluidly connected, and the heat storage (60) is adapted to heat from the steam turbine (10) abgeführtes water übertra ¬ gen.
12. Dampfturbinenkraftwerk gemäß Anspruch 11, 12. Steam turbine power plant according to claim 11,
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 Wärmespeicher (60) derart mit der Vergasungseinrichtung (20) wärmetechnisch verschaltet ist, dass Wärme aus der Ver¬ gasungseinrichtung (20) dem Wärmespeicher (60) zugeführt werden kann. is the heat accumulator (60) is connected to the gasifier (20) thermally connected to heat from the Ver ¬ gasungseinrichtung (20) can be supplied to the heat storage (60).
13. Dampfturbinenkraftwerk gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, 13. Steam turbine power plant according to one of the preceding claims,
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 Ausgang (12) der Dampfturbine (10) mit der Brennkammer (11) fluidtechnisch verschaltet ist, so dass Wasser aus dem Ausgang der Dampfturbine (10) in die Brennkammer (11) erneut geleitet werden kann. the output (12) of the steam turbine (10) is fluidly connected to the combustion chamber (11) so that water can be re-directed from the outlet of the steam turbine (10) into the combustion chamber (11).
14. Dampfturbinenkraftwerk gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 4 bis 13, 14. Steam turbine power plant according to one of the preceding claims 4 to 13,
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 weiterhin eine Methanolisierungseinrichtung (70) vorgesehen ist, welche sowohl mit der Speichervorrichtung (22) als auch mit dem Zwischenspeicher (31) fluidtechnisch verschaltet ist. characterized in that Furthermore, a methanolization device (70) is provided, which is fluidly connected both to the storage device (22) and to the buffer (31).
PCT/EP2016/067429 2015-09-25 2016-07-21 Steam turbine power plant having hydrogen combustion, with integration of a gasifying device WO2017050459A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015218502.8 2015-09-25
DE102015218502.8A DE102015218502A1 (en) 2015-09-25 2015-09-25 Steam turbine power plant with hydrogen combustion with the involvement of a gasification device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017050459A1 true WO2017050459A1 (en) 2017-03-30

Family

ID=56567572

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2016/067429 WO2017050459A1 (en) 2015-09-25 2016-07-21 Steam turbine power plant having hydrogen combustion, with integration of a gasifying device

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102015218502A1 (en)
WO (1) WO2017050459A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11732617B2 (en) 2020-01-29 2023-08-22 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Installation comprising an auxiliary module

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017210324A1 (en) * 2017-06-20 2018-12-20 Mtu Friedrichshafen Gmbh Energy conversion device for converting electrical energy into chemical energy, power network with such an energy conversion device, and method for operating such an energy conversion device
DE102021202617A1 (en) * 2021-03-18 2022-09-22 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Process for generating steam with defined steam parameters

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040216465A1 (en) * 2001-09-25 2004-11-04 Sheppard Richard O. Integrated fischer-tropsch and power production plant with low CO2 emissions
WO2009106027A2 (en) * 2008-02-28 2009-09-03 Forschungszentrum Jülich GmbH Igcc power plant having flue gas recirculation and flushing gas
US20100077766A1 (en) * 2007-01-10 2010-04-01 Panuccio Gregory J Asu nitrogen sweep gas in hydrogen separation membrane for production of hrsg duct burner fuel
US20110248513A1 (en) * 2008-12-23 2011-10-13 Uhde Gmbh Method for use of the synthesis gas that comes from a gasifier
DE102010036056A1 (en) * 2010-09-01 2012-03-01 Forschungszentrum Jülich GmbH IGCC power plant with a water gas shift membrane reactor (WGS-MR) and method for operating such an IGCC power plant with purge gas
DE102012214907A1 (en) * 2012-08-22 2013-10-24 Siemens Aktiengesellschaft Operating steam plant for producing electrical energy by combustion process, comprises operating electrolysis unit to provide hydrogen and oxygen, and operating methanation unit under consumption of hydrogen and carbon dioxide

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3926964A1 (en) 1989-08-16 1991-02-21 Siemens Ag METHOD FOR REDUCING THE CARBON DIOXIDE CONTENT OF THE EXHAUST GAS FROM A GAS AND STEAM TURBINE POWER PLANT AND POST-WORKING POWER PLANT
DE102005026534B4 (en) 2005-06-08 2012-04-19 Man Diesel & Turbo Se Steam generating plant
DE102009007567A1 (en) 2008-03-10 2009-09-17 Harzfeld, Edgar, Prof. Dr.-Ing. Producing methanol by recycling carbon dioxide from e.g. exhaust gas fossil-fired power plants and power plants, comprises mixing the carbon dioxide from the exhaust gas of fossil-fired power plants with hydrogen using a catalyst
EP2360230A1 (en) 2010-02-16 2011-08-24 Siemens Aktiengesellschaft Method and device for exploiting the emissions of a power plant
DE102011112093A1 (en) 2011-06-03 2012-12-06 Carbon-Clean Technologies Ag Producing carbon dioxide-free liquid hydrocarbon-containing energy carrier preferably methanol, comprises converting carbon monoxide-containing gaseous energy carrier to carbon dioxide and hydrogen-containing gas in water-gas shift reaction
US9022302B2 (en) 2013-03-14 2015-05-05 General Electric Company Feed injector tip cap

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040216465A1 (en) * 2001-09-25 2004-11-04 Sheppard Richard O. Integrated fischer-tropsch and power production plant with low CO2 emissions
US20100077766A1 (en) * 2007-01-10 2010-04-01 Panuccio Gregory J Asu nitrogen sweep gas in hydrogen separation membrane for production of hrsg duct burner fuel
WO2009106027A2 (en) * 2008-02-28 2009-09-03 Forschungszentrum Jülich GmbH Igcc power plant having flue gas recirculation and flushing gas
US20110248513A1 (en) * 2008-12-23 2011-10-13 Uhde Gmbh Method for use of the synthesis gas that comes from a gasifier
DE102010036056A1 (en) * 2010-09-01 2012-03-01 Forschungszentrum Jülich GmbH IGCC power plant with a water gas shift membrane reactor (WGS-MR) and method for operating such an IGCC power plant with purge gas
DE102012214907A1 (en) * 2012-08-22 2013-10-24 Siemens Aktiengesellschaft Operating steam plant for producing electrical energy by combustion process, comprises operating electrolysis unit to provide hydrogen and oxygen, and operating methanation unit under consumption of hydrogen and carbon dioxide

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11732617B2 (en) 2020-01-29 2023-08-22 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Installation comprising an auxiliary module

Also Published As

Publication number Publication date
DE102015218502A1 (en) 2017-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2426236B1 (en) Method and fuel generation assembly for the carbon dioxide-neutral compensation of energy peaks and troughs in the generation of electrical energy and/or for producing a fuel containing hydrocarbons
DE102012103458B4 (en) Plant and process for the ecological production and storage of electricity
DE102012214907B4 (en) Steam power plant for generating electrical energy according to the oxyfuel process
DE102011013922A1 (en) Storing electrical excess energy from electric power plant comprises producing hydrogen, producing and supplying produced methane containing gas to gas reservoir and producing electrical energy by combusting produced methane containing gas
DE202010012734U1 (en) Energy carrier generation plant for carbon dioxide neutral balancing of production peaks and production valleys in the production of electrical energy and / or for the production of a hydrocarbon-containing energy carrier
DE102014112580B4 (en) Industrial production plant with minimal greenhouse gas emissions, especially carbon dioxide emissions, and method of operation thereof
EP2501786A1 (en) Thermal-chemical utilization of carbon-containing materials, in particular for the emission-free generation of energy
DE102012216090A1 (en) Green composite plant for the production of chemical and petrochemical products
EP2836575A1 (en) Storing power plant
WO2011101209A2 (en) Method and device for using emissions of a power station
WO2013034130A2 (en) Ecological sequestration of carbon dioxide/increase of bio-energy obtainable through biomass
WO2014000737A1 (en) Method and device for storing electric energy
WO2017050459A1 (en) Steam turbine power plant having hydrogen combustion, with integration of a gasifying device
DE102015005940A1 (en) Method for improving the integration of renewable energy sources into the existing energy system by converting electrical energy into chemical energy with intermediate storage of the liquefied CO, thereby achieving a reduction of the CO2 emission
DE102011014729A1 (en) Method for storage and accumulation of energy and gas turbine power plant
EP2526177B1 (en) Emission-free devices for performing mechanical work
AT511941B1 (en) Fuel supply system for vehicles with carbon dioxide storage
DE102015213484A1 (en) Decarbonization of coal-fired electricity by combustion of carbon twice
EP2998385B1 (en) Method for producing hydrogen
EP3022277B1 (en) Method of use of biomass for generating electric energy and heat supply by pyrolysis; gasification and combustion and for converting thermal energy into electrical energy
DE202017003690U1 (en) Hydrogen-steam-power plant
EP2348253A1 (en) Emission-free method for accomplishing mechanical work
DE102020210478A1 (en) Process for hydrogen synthesis using heat from a heat network using a high-temperature electrolysis system
DE102012021256A1 (en) Generating and storing electrical energy in power plant, comprises burning synthesis gas in power plant to generate electrical energy in power supplying phase, and converting synthesis gas into methane by adding hydrogen in storage phase
DE102011075896A1 (en) Lean gas plant, useful for providing a negative controlling power range, comprises a lean gas source, lean gas power generation device, lean gas separation device, power transfer means, gas delivery means and a control system

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16747461

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16747461

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1