[发明专利]具有热存储器的发电厂

说明书

本发明涉及一种具有水蒸气回路(2)的发电厂(1)，所述水蒸气回路在废热蒸汽发生器(3)的区域中能被供应热能，以产生蒸汽，其中所述水蒸气回路(2)在废热蒸汽发生器(3)的区域中包括高压部分(11)、中压部分(12)和低压部分(13)；并且其中还包括具有相变材料(21)的热存储器(20)，所述热存储器不设置在废热蒸汽发生器(3)的区域中；其中包括离开高压部分(11)或中压部分(12)的导入管道(25)，以对热存储器(20)供应经热处理的水；并且包括导出管道(26)，用于将经热处理的水从热存储器(20)中输出，所述导出管道通入中压部分(12)、低压部分(13)或蒸汽轮机(4)中。

技术领域

本发明涉及一种具有水蒸气回路的发电厂，所述水蒸气回路在废热蒸汽发生器的区域中能被供应热能，以产生蒸汽；以及涉及一种用于运行这种发电厂的方法。

背景技术

如今的能源市场需要如下发电厂，所述发电厂允许灵活地运行，以便除了相对快的接通和关断时间之外同时也能够满足大的功率范围。尤其因为在电力供应网络中存在对所提供的和寻求的电能的大的波动，所以这种发电厂是极其有利的，所述发电厂能够快速地将功率输出给供电网络或者快速地从所述供电网络中提取功率。此外，发电厂应当满足高的功率范围，以便在峰值负荷运行中和在低的部分负荷运行中使用。

由于该所需要的交变负荷运行，有时还需要：发电厂暂时地以待机运行，或者完全地从电网移除。如果从该状态起进行尽可能快的开动，则必须对水蒸气回路的功能构件保暖，以便尤其在厚壁构件的情况下将通过热应力引起的热材料疲劳保持得小。

从现有技术中已知不同的方法，以便将热能存储在电厂过程中，并且再次引回到发电厂过程中。WO 2014/026784 A1例如公开了一种具有高温存储单元的发电厂设备，所述发电厂设备需要超过600℃的运行温度。此外，DE 10 2012 108 733 A1描述一种用于通过高温存储器产生热水或蒸汽以便使用在燃气轮机发电厂中的系统，其中在高温存储器中存在存储材料。从EP 2 759 680 A1中已知一种具有改进的灵活性的燃气轮机发电厂，其中设有热存储器和容器，使得在运行时能够将热水从容器输送给燃气轮机，以提高功率。US2014/01695572 A1还公开了一种用于燃气轮机的燃气的、通过存储的热能进行的预加热设备。

至今为止，在例如通过组合的燃气轮机和蒸汽轮机提供峰值负荷时常见的是：燃气轮机过烧，压缩机导向叶片大幅打开或者也执行将水喷入到空气吸入通道(所谓的湿压缩)中，或将蒸汽喷入到燃气轮机的燃烧室(所谓的功率增大)中。如果存在相对高的外部温度，那么功率提高也能够通过如下方式实现：借助蒸发冷却器或制冷机(所谓的Chiller制冷机)冷却用于燃气轮机的吸气。同样地，对废热蒸汽发生器(AHDE)能够配设附加的燃烧装置，以便将另外的热能引入到水蒸气回路中。

在纯蒸汽发电厂中还常见的是：在产生蒸汽时预留直至5％的峰值负荷的功率储备。如果随后要求峰值负荷，那么能够提供相应的功率提高。

如果关断热电厂，那么例如在蒸汽发电厂的情况下通常将出自辅助蒸汽发生器或相邻设施的辅助蒸汽用于对水蒸气回路中的功能构件保温。然而，辅助蒸汽压力相对低，这又向上强烈地限制了用于保温的温度。

此外，辅助蒸汽发生器通常需要相对昂贵的天然气或电能以提供所需要的能量的量，由此该方法具有经济上的缺点。

由于所述缺点，需要提出一种进一步的技术上的发电厂解决方案，所述发电厂解决方案不仅确保发电厂的灵活性，而且在发电厂处于待机运行或关断期间，也实现热功能构件的适当的保温。

发明内容

本发明所基于的目的通过根据本发明的发电厂以及通过根据本发明的用于运行这种在上文和下文描述的发电厂的方法来实现。