[发明专利]在太阳能热蒸汽发电厂中进行额定值适配的方法有效

专利信息
申请号: 201380023141.9 申请日: 2013-03-13
公开(公告)号: CN104520543B 公开(公告)日: 2017-06-09
发明(设计)人: M.巴格特;W.威森米勒 申请(专利权)人: 西门子公司
主分类号: F01K13/02 分类号: F01K13/02;F22B1/00
代理公司: 北京市柳沈律师事务所11105 代理人: 任宇
地址: 德国*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 太阳能 蒸汽 发电厂 进行 额定值 方法
【说明书】:

技术领域

发明涉及一种在具有不能适配的主要热源和附加热源的太阳能热蒸汽发电厂中进行额定值适配、尤其是用于自动的功率调节和/或频率调节或者说一次和/或二次调频的额定值适配的方法以及一种太阳能热蒸汽发电厂。

背景技术

此外,蒸汽发电厂的一般形式是公知的,例如从http://de.wikipedia.org/wiki/Dampfkrafwerk(2012年3月14日可获得)中已知。

蒸汽发电厂是一种用于发电的发电厂构造形式,其中,热能由蒸汽涡轮机中的水蒸汽转变为动能并进一步在发电机中转换为电能。

在这种蒸汽发电厂中,为蒸汽涡轮机的运行所需的水蒸汽首先在蒸汽锅炉中由一般之前已清洁且准备好的(供给)水产生。通过在过热器中进一步加热蒸汽,蒸汽的温度和比体积增大。

蒸汽从蒸汽锅炉中流出经过管道流入蒸汽涡轮机中,其中,它将其之前吸收的能量的一部分作为动能输出给涡轮机。在该涡轮机上耦连有将机械功率转换为电功率的发电机。

然后,膨胀并冷却的蒸汽流入冷凝器中,它在该冷凝器中由于向周围环境的热传递而冷凝并且聚集为液态水。

通过冷凝泵和预热器,水中间存储到供给水容器中,然后通过给水泵和预热器重新输送给蒸汽锅炉,从而形成一条完整的回路。

蒸汽发电厂分为不同类型,例如煤发电厂,石油发电厂,燃气和蒸汽组合发电厂(GuD发电厂)以及太阳能热蒸汽发电厂(下列简称太阳能发电厂)。

例如从http://de.wikipedia.org/wiki/(2012年3月14日可获得)中同样已知太阳能发电厂。

太阳能发电厂在此是特殊形式的蒸汽发电厂,其中太阳能量使用为产生蒸汽的主要能量源或热源。

为此,这种太阳能发电厂具有两个——通过热交换器(热)耦合的——回路,初级(太阳能回路)和次级回路(水-蒸汽回路),亦即,它根据双回路原理运行。

在初级回路或太阳能回路中,(大多数情况下,流过一些布置在太阳能收集器区中的太阳能收集器的)热载体介质,例如(热)油在此通过太阳辐射加热(主要热量/能量源或主要能量/热量供给).

加热的热载体介质进一步流过热交换器,在该热交换器中,该热载体介质将所吸收的热能传递给次级回路,水-蒸汽回路或传递给此处的过程介质,亦即,(供给)水。

然后,(现在冷却的)热载体介质流回至太阳能收集器,从而闭合初级回路或太阳能回路。

通过从初级回路到次级回路或水-蒸汽回路的热传递,(供给)水在该处转变为水蒸汽,亦即,使之加热、蒸发和过热,并且经由管道流至蒸汽涡轮机,在该蒸汽涡轮机中,水蒸汽将其能量的一部分通过膨胀作为动能输出给涡轮机。

然后,通过与涡轮机联接的发电机将机械功率转换为电功率,该电功率作为电流馈送入电网。

一般在涡轮机下方设有冷凝器,在该冷凝器中,蒸汽(在涡轮机中膨胀之后)将其热量的大部分传递给冷却水。在该过程中,蒸汽通过冷凝液化。

供给水泵将产生的液态水作为供给水重新输送至热交换器,以此也形成一条完整的次级回路。

所有的在太阳能热蒸汽发电厂中出现的信息,例如测量值,过程或状态数据,显示在观察台中并且在该处大多数情况下在中央计算单元中分析,其中,显示、分析、检查、控制和/或调节个别发电厂部件的运行状态。

通过控制机构,发电厂人员可以干预发电厂的运行过程,例如通过打开或关闭附件或阀,或通过改变输入的燃料量。

这种观察台的中央组成部分是主机,在该主机上将程序块控制装置、中央检查或控制和/或调节单元实施为例如自动化系统/自动化软件,借助它可以执行太阳能发电厂的检查、控制和/或调节。

在解除管制的电流市场中,发电厂灵活的载荷运行和用于在电网中进行频率调节的装置对于发电厂运行越来越重要。

针对电网中的频率调节,频率调节分为不同类型,例如一次调节和带有或不带有所谓频带死区(Totband)的二次调节。

因为电能不可以存储在从生产者到消费者的路径中,所以发电和耗电必须每时每刻都在电网中保持平衡,亦即,它必须产生与消耗一样多的电能。电能的频率在此是综合的调节变量并且只要发电和耗电处于平衡,就采用网络频率额定值。与电网连接的电厂发电机的转速与网络频率同步。

若在确定的时刻出现电网中产生不足,则该不足首先通过包含在旋转的机器(涡轮机,发电机)的飞轮质量中的能量弥补。机器由此制动,由此进一步降低其转速并因此降低(网络)频率。

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