这种用于运行燃气和蒸汽混合发电厂的方法以及这种燃气和蒸汽混合发电厂(GuD发电厂)由通常的现有技术广泛已知。燃气和蒸汽混合发电厂也被称为联合循环发电厂(combined cycle power plant)并且包括至少一个涡轮机装置、至少一个通过涡轮机装置驱动的用于提供电流的发电机和至少一个燃气轮机。如果要通过涡轮机装置驱动发电机，则发电机可以将机械能转化为电能或电流并且提供所述电能或电流。电流则可以输入电网中。
燃气轮机在此提供排气(废气)，借助所述排气形成热蒸汽。例如将燃料、尤其诸如天然气的气态燃料输入燃气轮机中，其中，燃料借助燃气轮机燃烧。除了燃料之外尤其还将氧气或空气输入燃气轮机中，从而使空气和燃料形成燃料空气混合物。所述燃料空气混合物发生燃烧，由此形成燃气轮机的排气。借助所述排气使得例如液体、尤其水被加热并且由此汽化，从而形成热蒸汽。这意味着，热蒸汽借助燃气轮机的排气形成，借助燃气轮机的热排气使得液体、例如水汽化。
蒸汽输入涡轮机装置中，从而使得涡轮机装置借助蒸汽被驱动，如上所述，通过涡轮机装置或者说借助涡轮机装置驱动发电机。燃气和蒸汽混合发电厂(也被称为燃气和蒸汽混合电站)是将燃气轮机发电厂和蒸汽发电厂的工作原理相结合的发电厂。燃气轮机及其排气在此用作用于后接的蒸汽生成器的热源，借助所述蒸汽生成器形成用于涡轮机装置或用于运行涡轮机装置的蒸汽。涡轮机装置由此构造为蒸汽轮机。
还显示出，这种燃气和蒸汽混合发电厂(GuD发电厂)尤其必须根据电流需求被关闭，使得发电机不提供电流并且例如不被驱动，从而不借助GuD发电厂向电网输入电流。基于所述关闭可以冷却燃气和蒸汽混合发电厂，之后所述燃气和蒸汽混合发电厂的重新启动或加速运转需要特别高的能量需求。因此通常规定，燃气和蒸汽混合发电厂在燃气和蒸汽混合发电厂关闭的时间过程中保持热量。在此，燃气和蒸汽混合发电厂借助蒸汽保温。用于保温的蒸汽通常借助锅炉、尤其燃气锅炉形成。借助锅炉使液体、例如水汽化，其中，为此使用燃料。借助锅炉形成的蒸汽至少通过燃气和蒸汽混合发电厂的一部分被传导，以便使燃气和蒸汽混合发电厂保温。燃气和蒸汽混合发电厂则可以在其关闭之后在热启动的范围内启动，因为燃气和蒸汽混合发电厂已经具有启动时所需的足够高的温度。
然而随着燃气和蒸汽混合发电厂关闭的时间不断增加，需要越来越大量的用于使燃气和蒸汽混合发电厂保温或加热的蒸汽，因为燃气和蒸汽混合发电厂逐步冷却。
此外还已知的是，这种燃气和蒸汽混合发电厂应该、尤其应该根据电流需要在不同的负载范围内运行。例如燃气和蒸汽混合发电厂可以在满负载范围内或者说在满负载时以及在相对较低的部分负载范围内、也即在部分负载时运行。为了从部分负载范围内的运行转换至满负载范围内的运行，燃气和蒸汽混合发电厂从部分负载范围加速运转至相应较高的满负载范围。在此，燃气和蒸汽混合发电厂的迅速的加速运转是符合期望的。加速运转也称为加速运行、启动运行或加载运行。对此的理解在于，燃气和蒸汽混合发电厂运行时的负载提高。
因此本发明所要解决的技术问题在于，对一种上述类型的方法进行改进，从而能够实现燃气和蒸汽混合发电厂的快速的和高能效的加速运行。
所述技术问题通过具有权利要求1的技术特征的方法解决。具有符合目的的本发明的改进方式的有利设计方式在从属权利要求中给出。
为了对权利要求1的前序部分所规定类型的方法进行改进，使得燃气和蒸汽混合发电厂能够特别快速和高能效地加速运行，在所述方法的第一步骤中规定，借助燃气轮机或借助燃气轮机的排气形成的蒸汽的至少一部分被分出支路。分出支路的蒸汽、也即蒸汽的分出支路的部分存储在蒸汽存储器、尤其Ruths存储器中。所述Ruths存储器是具有例如存储器区域的蒸汽存储器，所述存储器区域尤其绝大部分被沸水填充。这意味着，存储容器的至少一个第一子区域被沸水填充。存储容器的与第一子区域不同的第二子区域、尤其其余的存储容器被水蒸汽填充，所述水蒸汽具有与沸水相同的温度。如果蒸汽从存储容器中取出，则发生再汽化，在所述再汽化的范畴内由沸水形成新的蒸汽或者说水蒸汽。为此所需的热量来自沸水。
在所述方法的第二步骤中，存储在蒸汽存储器中的蒸汽的至少一部分从蒸汽存储器中输出。在所述方法的第三步骤中，从蒸汽存储器中输出的蒸汽借助热量被加热，所述热量在放热化学反应时被释放。换言之，在所述方法的范畴内放热化学反应、也即释放热量的化学反应发挥作用，其中，在这种放热化学反应的范畴内释放热量。在放热化学反应的范畴内所释放的热量被用于使从蒸汽存储器中输出的蒸汽被加热、尤其过热。借助在放热化学反应时释放的热量被加热的蒸汽被输入涡轮机装置，所述涡轮机装置借助输入的被加热的蒸汽驱动。借助在放热化学反应时释放的热量可以特别能量高效地加热蒸汽，并且由此达到特别有利的高温，从而使涡轮机装置能够借助被加热的蒸汽特别高效地被驱动。
涡轮机装置尤其可以借助被加热的蒸汽加速，从而使燃气和蒸汽混合发电厂借助被加热的且输入涡轮机装置中的蒸汽特别快速地加速运行，并且由此能够从第一负载范围达到比第一负载范围更高的第二负载范围。由此能够总体上实现燃气和蒸汽混合发电厂的特别高效且由此节能的运行。
在本发明的一种有利的实施方式中规定，将借助热量所实现的吸热化学反应的产物作为放热化学反应的反应物使用。
在本发明的一种有利的实施方式中规定，用于实现吸热化学反应的热量由借助排气形成的蒸汽的至少一部分获得。
在本发明的一种有利的实施方式中规定，热量从蒸汽的一部分传递至放热化学反应的反应物，以便实现吸热反应。
在本发明的一种有利的实施方式中规定，为驱动涡轮机装置而将加热的蒸汽输入涡轮机装置，以便使燃气和蒸汽混合发电厂从第一负载范围加速运行至比第一负载范围更高的第二负载范围。
在本发明的一种有利的实施方式中规定，吸热化学反应在第二负载范围中实现。
属于本发明的还有构造用于实施根据本发明的方法的燃气和蒸汽混合发电厂。根据本发明的方法的有利的设计方式被视为根据本发明的燃气和蒸汽混合发电厂的有利的设计方式，并且反之根据本发明的燃气和蒸汽混合发电厂的有利的设计方式视作根据本发明的方法的有利的设计方式。
本发明的其他优点、技术特征和细节由以下对优选实施例的描述并且结合附图给出。以上在叙述中提及的技术特征和技术特征组合以及以下在附图说明中提及的和/或在唯一的附图中单独示出的技术特征和技术特征组合不仅能以分别给定的组合方式、而且还能以其他不同的组合方式或以独立方式应用，只要不脱离本发明的范围即可。
附图通过唯一的附图示出燃气和蒸汽混合发电厂的示意图，所述燃气和蒸汽混合发电厂能够借助在放热化学反应时释放的热量特别快速且节能地加速运行。
唯一的附图以示意图方式示出了整体上以10标注的燃气和蒸汽混合发电厂，所述燃气和蒸汽混合发电厂也被称为GuD发电厂或为了便于阅读而被称为发电厂。所述发电厂包括至少一个燃气轮机12，在用于运行发电厂的方法的范畴内例如将燃料输入所述燃气轮机。该燃料向燃气轮机12的输入在附图中通过方向箭头14表示。燃料尤其涉及气态的燃料、例如天然气。此外还将空气输入燃气轮机12，这在附图中通过方向箭头16表示。借助燃气轮机12使燃料燃烧，由此形成燃气轮机12的排气。由此燃气轮机12提供排气，这在附图中通过方向箭头18表示。在燃气轮机12中构成例如由燃料和空气组成的混合物，其中，该混合物发生燃烧。由此形成了燃气轮机12的排气。
根据方向箭头18可以看出，排气输入发电厂蒸汽生成器20中。蒸汽生成器20也被称为锅炉或蒸发器。此外还将液体、尤其呈水形式的液体输入蒸汽生成器20中。在此实现从燃气轮机12的排气至水的热量传递，由此使水被加热并且汽化。由此由水形成蒸汽。这意味着，借助燃气轮机12的排气和借助蒸汽生成器20由输入蒸汽生成器20的水(液体)形成蒸汽。基于从排气至水的热量传递使排气冷却，从而使排气以例如第一温度T1从蒸汽生成器20中输出。第一温度T1例如至少基本上为90℃(摄氏度)。
此外，发电厂还包括整体上标注为22的涡轮机装置，所述涡轮机装置在此包括第一涡轮机24和第二涡轮机26。涡轮机24例如构造为高压涡轮机，其中，涡轮机26构造为中压涡轮机或低压涡轮机。借助燃气轮机12的排气和借助蒸汽生成器20形成的蒸汽输入涡轮机装置22中，从而使涡轮机装置22、尤其涡轮机24和26借助形成的热蒸汽被驱动。借助涡轮机装置22使包含在热蒸汽中的能量转化为机械能，其中，机械能通过轴28提供。涡轮机装置22包括例如在附图中未具体示出的涡轮叶片，蒸汽输入至所述涡轮叶片。由此借助蒸汽驱动所述涡轮叶片。涡轮叶片例如与轴28抗扭固定地连接，从而当涡轮叶片借助蒸汽被驱动时，使轴28被涡轮叶片驱动。
此外，发电厂还包括至少一个发电机30，所述发电机通过涡轮机装置22的轴28能够被驱动或被驱动。由此，由轴28所提供的机械能输入至发电机30，其中，借助发电机30将被输入的机械能的至少一部分转化为电能或电流。发电机30则可以提供能够输入例如电网中的电流。
蒸汽从涡轮机装置22中输出并且输入换热器32，所述换热器作为冷凝器发挥作用或构造为冷凝器。借助换热器32使蒸汽冷却，由此使蒸汽冷凝。由此使蒸汽重新变为之前提到的能够重新输入蒸汽生成器20中的水。
为了借助换热器32使蒸汽冷却，例如将冷却介质、尤其冷却液输入换热器32中。在此可以完成从蒸汽至冷却液的热量传递，由此使蒸汽冷却并且从而冷凝。
发电厂具有多个在附图中未具体示出的管路，借助燃气轮机12的排气所形成的蒸汽的各个流体流动经过所述管路。该流体可以具有不同的温度。在附图中示出借助燃气轮机12的排气所形成的蒸汽的不同温度T2、T3和T4，其中，例如温度T2为595℃，温度T3为360℃并且温度T4为240℃。水例如以温度T5离开冷凝器，所述温度T5例如为40℃。
根据电流需求，发电厂例如可以在第一负载范围以及比第一负载范围更高的第二负载范围内运行。第二负载范围例如是满负载范围，在所述满负载范围内发电厂在满负载时或者说在满负载下运行。这例如出现在高电流需求的情况下。如果电流需求较低，则发电厂可以例如在比满负载范围更低的第一负载范围内运行。如果电流需求提高，则有必要使发电厂从第一负载范围达到第二负载范围。为此使发电厂加速运行。例如第一负载范围是部分负载范围。换言之，发电厂在第一负载时在第一负载范围内运行，并且在比第一负载更高的第二负载时在第二负载范围内运行。然而两个负载都大于0。也就是说，发电厂在两个负载范围内都是激活的或者说启动的。
在发电厂加速运行时例如规定，涡轮机装置22、尤其轴28加速。这意味着，涡轮机装置22、尤其轴28在第一负载范围内以例如第一转速旋转，其中，涡轮机装置22、尤其轴28在第二负载范围内以比第一转速更高的第二转速旋转。由此涡轮机装置22在第二负载范围内通过轴28提供了更大量的机械能，从而使发电机30在第二负载范围内比在第一负载范围内提供更大量的电能。
为了使涡轮机装置22或轴28加速，例如有必要的是，借助蒸汽生成器20在第二负载范围内比在第一负载范围内提供更大量的蒸汽。为此，燃气轮机12在第二负载范围内比在第一负载范围内提供更大量的排气。燃气轮机12本身可以特别快速和简单地加速运行。然而蒸汽生成器20或可借助蒸汽生成器20形成的蒸汽的量取决于燃气轮机12，因为燃气轮机12可以比借助蒸汽生成器20实现的蒸汽生成更迅速地加速运行。
为了实现发电厂的特别节能以及快速的加速运行，发电厂10包括用于存储蒸汽的呈Ruths存储器34形式的蒸汽存储器。通过方向箭头36表示，在用于运行发电厂的方法的范畴内，借助燃气轮机12的排气以及借助蒸汽生成器20形成的蒸汽的至少一部分分出支路。分支出的蒸汽或者说借助燃气轮机12的排气形成的蒸汽的分出支路的部分被输入Ruths存储器34并且存储在Ruths存储器34中。这尤其在第一负载范围和/或第二负载范围的过程中完成。
通过方向箭头38表示，至少一部分存储在Ruths存储器34中的蒸汽从Ruths存储器3中输出。由Ruths存储器34中输出的蒸汽具有例如第六温度T6并和38bar的压力。第六温度T6例如为250℃(摄氏度)。由Ruths存储器34输出的蒸汽输入发电厂的反应器40中。在反应器40中借助在放热化学反应中释放的热量对从Ruths存储器34输出的蒸汽加热，从而使蒸汽在反应器40的下游具有例如比第六温度T6高的第七温度T7，优选地，第七温度T7为450℃，其中，蒸汽在反应器40的下游具有例如38bar的压力。
在附图中通过方向箭头42表示，借助反应器40被加热的蒸汽输入涡轮机装置22中。尤其将蒸汽导入涡轮机26和尤其导入中压涡轮机中，从而使涡轮机装置22、尤其涡轮机26和优选中压涡轮机借助被反应器40加热的、尤其过热的蒸汽驱动。由于涡轮机装置22借助在反应器40中加热的蒸汽驱动，涡轮机装置22、尤其轴28加速，从而使发电厂能够如上所述从第一负载范围加速运行至第二负载范围。
优选地规定，将借助热量所实现的吸热化学反应的产物作为放热化学反应的反应物使用。这意味着，放热化学反应例如是化学平衡反应的逆反应。吸热化学反应是化学平衡反应的直接反应。直接反应、也即吸热化学反应吸收热量，其中，该热量被输入直接反应或者说直接反应的反应物中。由直接反应的反应物形成直接反应的产物。该直接反应(吸热化学反应)的产物是逆反应(放热化学反应)的反应物。
在逆反应的范畴内由逆反应的反应物变为逆反应的产物。所述逆反应的产物可以作为直接反应的反应物使用。由此可以将已经为实现直接反应而输入至直接反应的反应物中的热量存储在直接反应的产物中。由此可以特别有利地存储能量并且为稍后的目的或者说在稍后时刻、尤其在发电厂加速运转的范畴内使用。例如可以实现的是，用于实现直接反应的热量在第一负载范围的过程中和/或在第二负载范围的过程中输入至直接反应的反应物。
在加速运行过程中实施逆反应，从而释放热量，借助所述热量使从Ruths存储器输出的蒸汽被加热、尤其过热。优选地规定，用于实现吸热化学反应(直接反应)的热量从借助燃气轮机的排气形成的蒸汽的至少一部分获得。尤其可以考虑的是，从部分蒸汽获得的热量传递至直接反应的反应物，以便实现直接反应。例如热量从借助燃气轮机12或借助燃气轮机12的排气所形成的蒸汽的至少一部分通过至少一个换热器传递至吸热化学反应的反应物。由此实现了吸热化学反应，从而在吸热化学反应的产物中存储输入反应物中的热量的至少一部分。
在逆反应(放热化学反应)的范畴内，存储在直接反应的产物中的热量释放，其中，释放的热量用于使Ruths存储器34中输出的蒸汽过热。在放热化学反应的范畴内释放的或释出的热量例如通过换热器输入从Ruths存储器34中输出的蒸汽，以便由此能够高效且迅速地加热从Ruths存储器34中输出的蒸汽。
作为备选或补充还可以考虑的是，从蒸汽至直接反应的反应物的热量传递和/或在逆反应范畴内释放的热量至从Ruths存储器34输出的蒸汽的传递直接、也即在没有换热器介入的情况下实现。相应的蒸汽则接触例如直接反应的反应物或逆反应的反应物和/或产物，其中，蒸汽流向或环流直接反应的反应物或逆反应的反应物和/或产物。通过使用换热器可以实现蒸汽相对于直接反应的反应物或相对于逆反应的反应物和/或产物的空间分离，从而使蒸汽不直接接触直接反应的反应物或逆反应的反应物和/或产物。
输入Ruths存储器34中的蒸汽具有例如21.4kg/s的质量流量、38bar的压力和334℃的温度。在Ruths存储器34中存储的蒸汽具有例如250℃的温度。
为驱动涡轮机装置22而输入涡轮机装置22中的蒸汽具有例如25kg/s(千克每秒)的质量流量。首先，从Ruths存储器34中输出的蒸汽在Ruths存储器34的下游和反应器40的上游具有例如250℃的温度。借助在逆反应范畴内释放的热量将反应器40中的蒸汽加热至例如450℃。
作为备选或补充还可以考虑的是，用于实现吸热化学反应的热量从然燃气轮机12的排气的至少一部分中获得。尤其可以考虑的是，用于实现吸热化学反应的热量由从蒸汽生成器20流出的燃气轮机12的排气中获得。由此可以使燃气轮机12的排气、尤其在蒸汽生成器20的下游使用，以便实现吸热反应。热量从燃气轮机12的排气至直接反应的反应物的传递可以例如通过之前结合借助燃气轮机12形成蒸汽所述的方式实现。
逆反应在反应器40中进行。此外直接反应也可以在反应器40中进行。此外还可以考虑的是，为实施直接反应而使用吸热反应器，其中，为实施逆反应而使用放热反应器。
借助直接反应或直接反应的反应物在与反应器40结合的情况下形成热化学存储器，通过所述方式能够将无论如何都被提供的热量存储在所述热化学存储器中。热化学存储器是作为蒸汽存储器发挥作用的Ruths存储器34的补充，以便借助所述热化学存储器(其是换热器)利用逆反应将从Ruths存储器34中输出的蒸汽加热。