太阳能发电站和用于运行太阳能发电站的方法

文档序号:5258541阅读:162来源:国知局
专利名称:太阳能发电站和用于运行太阳能发电站的方法
技术领域
本发明涉及一种太阳能发电站,该太阳能发电站具有用于产生蒸汽的太阳能收集器-蒸汽产生单元、布置在所述太阳能收集器-蒸汽产生单元的后面的用于使蒸汽过热的太阳能收集器-蒸汽过热器单元以及通过蒸汽管路系统与所述太阳能收集器-蒸汽过热器单元的出口相连接的蒸汽涡轮机,在运行中向所述蒸汽涡轮机馈送过热的蒸汽。除此以外,本发明涉及一种用于运行这样的太阳能发电站的方法。
背景技术
太阳能发电站代表着一种替代传统的发电方式的方案。目前,具有抛物形槽式收集器的太阳能发电站借助于额外的油回路而设有间接的蒸发功能。对于将来来说要研制具有直接的蒸发功能的太阳能发电站。具有直接的蒸发功能的太阳能发电站比如可以包括一个或者多个分别具有多个抛物形槽式收集器和/或菲涅尔收集器的太阳场,在所述收集器 中首先对泵入的给水进行预热并且使其蒸发并且最后使蒸汽过热。将过热的蒸汽导送给常规的发电站部分,在该发电站部分中将水蒸汽的热能转化为电能。在此有利地如此安排这一点,从而首先在具有多条平行的由抛物形槽式收集器和/或菲涅尔收集器构成的分路的第一太阳场中对水进行预热并且使其蒸发(下面也称为“蒸发器-太阳场”)。而后才将所产生的蒸汽或者所产生的水-蒸汽混合物导送到蒸汽分离器中,用于分离剩余的还没有蒸发的水。随后将所述蒸汽进一步导送到所述太阳能收集器-蒸汽过热器单元中。所述太阳能收集器-蒸汽过热器单元可以是单个的太阳能收集器、多条并联的太阳能收集器分路或者又可以是包括多条太阳能收集器分路的太阳场。在发电站部分中,将来自所述太阳能收集器-蒸汽过热器单元的过热的蒸汽输送给涡轮机,所述涡轮机驱动着发电机。在接下来在冷凝器中进行冷却时,蒸汽又转化为水,将水收集在给水容器中并且通过给水泵输送给太阳场。为了更为有效地利用能量,所述发电站部分不仅仅具有一台涡轮机,而且具有多台关于蒸汽输送方向先后布置的涡轮机,t匕如高压涡轮机和中压涡轮机和/或低压涡轮机,其中首先将新鲜蒸汽导送到所述高压涡轮机中并且在所述中间和/或低压涡轮机中还再次利用来自所述高压涡轮机的蒸汽。通常为涡轮机的运行设置了温度极限,用于在效率尽可能高的情况下实现尽可能高的使用寿命。如果蒸汽温度下降得太厉害,那么效率就降低。相反,太高的温度则会导致涡轮机的损坏并且会缩短其使用寿命。典型的温度范围处于390与500°C之间,其中蒸汽压力可以在41与140bar之间。但是,这些参数从设备到设备按组件的设计情况而会变化。尽管如此还总是存在这样的问题,即提供给涡轮机的新鲜蒸汽的温度应该尽可能保持稳定并且不应该经受较大的波动。因此有必要的是,实现合适的新鲜蒸汽-温度调节,这种新鲜蒸汽-温度调节能够甚至在不稳定的运行中也就是在发电站的功率变化时将新鲜蒸汽温度保持在恒定的额定数值上。蒸汽-温度调节可以用蒸汽冷却装置比如在太阳能收集器-蒸汽过热器单元的区域中来实现,所述太阳能收集器-蒸汽过热器单元将首先超过本来所期望的温度的过热的蒸汽冷却到必需的温度。典型地为此使用喷射冷却器,所述喷射冷却器将精确定义的量的水喷射到蒸汽中并且由此对蒸汽进行冷却。其它的蒸汽冷却装置混加了较冷的蒸汽。按热量输入或者负载情况,可以减小或者扩大冷却介质的量,用于保持所期望的温度。不过在如在太阳能发电站的不稳定的运行中完全可能出现的一样的极端的情况下,通过所使用的喷射系统不能总是保证恒定的新鲜蒸汽温度,因为蒸汽冷却装置在极端情况中离开其调节范围。比如在太阳场上面出现大面积的行云时由于突然减少的热量输入,新鲜蒸汽温度通过所述喷射冷却器的完全关闭也不能得到维持。通过给水调节也难以或者根本不能阻止这样的状况,因为所述给水调节与喷射冷却器或者其它的蒸汽冷却装置相比具有缓慢得多的时间特性。目前考虑使用给太阳能发电站配备合适的热的长期蓄存器的第一方案。应该给这些蓄存器装载,其措施是从太阳场的主回路中取出新鲜蒸汽。由此虽然提供较少的从涡轮机中穿流的蒸汽。但是相反在需求情况下可以利用在所述蓄存器中存在的热能,用于提供 额外的蒸汽量并且就这样对比如通过由于遮暗而使太阳场短时间部分或者完全失灵引起的暂时的功率下降进行补偿。在实现这样的中间蓄存方案方面主要的问题在于,如何尽可能有效并且长时间地将能量储存在蓄存器中并且在需要时以尽可能小的损失又将其从所述蓄存器中调用出来。

发明内容
因此,本发明的任务是,借助于中间储存方案来如此改进开头提到的类型的太阳能发电站以及用于运行太阳能发电站的方法,从而允许特别有效的能量中间储存以及所储存的能量的再次取用。该任务一方面通过一种按权利要求I所述的太阳能发电站并且另一方面通过一种按权利要求12所述的方法得到解决。
如开头所描述的一样的太阳能发电站为此按本发明具有中间储存器,该中间储存器至少在布置在所述太阳能收集器-蒸汽过热器单元与所述蒸汽涡轮机之间的第一高温-储存器连接位置上与所述蒸汽管路系统相连接,用于在储存器运行模式中从所述蒸汽管路系统中取出过热的蒸汽。这个中间储存器包括蓄热器,在所述蓄热器中从在储存器运行模式中导入的蒸汽中抽走热能并且将其加以储存。在取出运行模式中又将所储存的热能输出给所述蒸汽,所述蒸汽从所述中间储存器中输送给所述蒸汽管路系统。在低温-储存器连接位置上所述中间储存器按照本发明与所述太阳能发电站的冷凝器和/或膨胀装置相连接。所述高温-储存器连接位置及低温-储存器连接位置上的连接在此可以有意义地通过具有一个或者多个阀的蓄热器连接阀装置来进行。对于所述按本发明的用于运行太阳能发电站的方法来说,相应地在储存器运行模式中在高温-储存器连接位置上将过热的蒸汽的一部分导送到具有蓄热器的中间储存器中。在所述中间储存器中从所述蒸汽中抽走热能并且将其加以储存。在低温-储存器连接位置上,将得到冷却的蒸汽或者在此产生的水/蒸汽-混合物输送给冷凝器和/或膨胀装置。在取出运行模式中,在一个-优选其它的-低温-储存器连接位置上将水和/或蒸汽输送给所述中间储存器,并且将所储存的热能又输出给所述水或者蒸汽并且将在此产生的过热的蒸汽直接或者间接地输送给所述蒸汽涡轮机。
对于这种构造和运行来说,可以在储存器运行模式中也就是在所述高温-储存器连接位置上不断地将新的过热的蒸汽导送到所述中间储存器中。因为所述蓄热器通常在储存器运行模式的整个持续期间不能以恒定的比率来接纳热能,所以可以这样安排,即在所述蓄热器的低温侧的端部上按所述储存器运行模式的持续时间也就是在所述蓄热器已经接纳能量之后来改变温度及压力条件并且根据当前的条件在那里产生水、蒸汽和/或水/蒸汽混合物。因此,按照本发明,所述中间储存器在低温-储存器连接位置上(优选直接但是必要时也可以间接地也就是通过其它的组件)与所述太阳能发电站的冷凝器和/或膨胀装置相连接。所述膨胀装置比如可以是膨胀容器或者类似部件,在所述膨胀容器中处于压力之下的蒸汽或者水/蒸汽混合物比如在大气下膨胀。在此在本发明的意义上,给水容器也可以以合适的设计用作用于在所述中间储存器的低·温侧的端部上将介质排出的膨胀装置。尤其也可以在所述中间储存器的低温侧的出口与所述冷凝器之间优选预接有膨胀容器。这一点尤其有意义,如果由冷凝器系统的制造商预先规定,从这样的旁通管路中只应该让液态的介质流入到所述冷凝器中。进入到冷凝器中或者通往膨胀装置的输入管路具有这样的优点,即可以在不依赖于所述中间储存器的出口上的温度及压力情况以及介质(水和/或蒸汽)的聚集态的情况下,将介质运走并且又将其输送给所述太阳能发电站的水/蒸汽回路。由此可以实现所述蓄热器的很高的热装载。也就是说,可以将所述中间储存器在总体上置于比一种相应的设计方案高的温度水平,对于所述相应的设计方案来说比如只要所述蓄热器的接纳能力足以用于将蒸汽完全转化为液相并且将冷凝水输送给所述给水,那就只能进行蓄热运行。相反,而后可以在取出运行模式中以较高的温度水平又从所述中间储存器中取出较大的能量或者热量并且就这样也可以在太阳场的全负载运行中更好地支持新鲜蒸汽温度。在取出运行模式中,尤其可以从给水管路中抽走给水,所述给水而后在热方面较高地装载的蓄热器中在输出所储存的热能的情况下首先蒸发并且而后过热,从而又可以将过热的蒸汽在高温-储存器连接位置上输送给所述蒸汽管路系统。为此,所述中间储存器可以优选通过阀在低温-储存器连接位置上与所述给水管路相连接。对于所述给水管路与所述新鲜蒸汽管路之间的常见的压差来说,所述水在取出运行模式中自动地流到所述中间储存器中并且而后作为蒸汽继续流到新鲜蒸汽管路中。如果所述太阳能发电站处于超功率运行中,在所述超功率运行中所述太阳能收集器场提高比需要的多的蒸汽功率,那就有意义地调节所述储存器运行模式。如果所述太阳能发电站处于低功率运行中,也就是如果所述太阳能收集器场提供比真正需要的少的蒸汽功率,那就调节所述取出运行模式。很清楚,对于这样的设备来说所述太阳场、也就是所述太阳能收集器-蒸汽产生单元以及太阳能收集器-蒸汽过热器单元的容量必须设计具有比在正常的平均运行中所需要的情况大的尺度,用于就这样在所述储存器运行模式中提供足够的用于填满所述中间储存器的容量。除了用于进行短期的功率提升或者用于支持新鲜蒸汽温度之外,所述中间储存器也可以在阳光较弱的时间里尤其在傍晚及在夜晚用于继续产生蒸汽并且在这些时间里也用所述太阳能发电站来发电。从属权利要求以及接下来的描述包含本发明的特别有利的设计方案和改进方案,其中要明确地指出,所述按本发明的方法也可以根据关于太阳能发电站的从属权利要求来得到改进并且反之亦然。按所述蓄热器的低温侧上的当前的温度及压力条件,得到冷却的并且必要时甚至部分或者完全冷凝的蒸汽首先暂时也可以在其它合适的位置上又输送给所述太阳能发电站的水/蒸汽回路。为此,所述中间储存器优选在其它的低温-储存器连接位置上与所述太阳能发电站的管路系统中的不同的管路或者其它组件相连接。尤其优选所述中间储存器为此也可以在不同的低温-储存器连接位置上-通过能够触发的阀-与不同的蒸汽管路相连接,在所述不同的蒸汽管路中在运行中蒸汽以不同的温度或者压力来导送。 在不同的低温-储存器连接位置上与不同的蒸汽管路之间的连接有利地通过合适的能够单个地触发的阀来进行。所述中间储存器的与冷凝器或者膨胀装置上和/或不同的蒸汽管路上的不同的低温-储存器连接位置之间的连接尤其对于有些情况来说是有意义的,在这些情况中所述蓄热器由于结构型式的原因或者因为其已经装载太多而无法从蒸汽中抽走足够的能量,以使所述蒸汽完全冷凝。在不同的蒸汽管路中用不同的温度和压力来导送蒸汽,如果存在与所述不同的蒸汽管路之间的连接,那么比如总是可以将所述阀朝所述蒸汽管路打开,在起中用合适的蒸汽温度范围并且在合适的压力范围内来导送蒸汽。所述蒸汽或者水/蒸汽混合物而后可以在没有能量损失的情况下继续在所述回路中的合适的位置上使用。在此优选所述低温-储存器连接位置的至少一部分布置在蒸汽涡轮机的出口 -蒸汽管路中并且/或所述低温-储存器连接位置的至少一部分与换热器相连接。因此来自所述中间储存器的介质还可以用于再生式的给水预热。如果所述蓄存器的低温侧的端部上的压力和/或温度情况不适合于所连接的蒸汽管路或者其它组件,那么按照本发明就将所述蒸汽或水/蒸汽混合物输送给所述膨胀容器或者冷凝器。如果如此构造所述蓄热器,使得蒸汽在储存器运行模式中原则上-至少在所述蓄热器的热装载还没有如此高的时候-液化,那么所述中间储存器就在低温-储存器连接位置上优选也与给水管路相连接,通过所述给水管路将在所述中间储存器中产生的水作为给水导送给所述太阳能收集器-蒸汽产生单元。特别优选在此所述中间储存器在低温-储存器连接位置上通过泵与所述给水管路相连接。这里也优选通过能够触发的阀来进行连接。优选所述泵也能够在与所述阀相适配的情况下由控制装置来触发。在所述太阳能发电站的一种特别优选的实施例中,在上面提到的高温-储存器连接位置与蒸汽涡轮机之间的蒸汽管路系统中布置了蒸汽冷却装置(下面也称为“最终-蒸汽冷却装置”),其中在所述高温-储存器连接位置上将蒸汽导送到所述中间储存器中。此夕卜,所述太阳能发电站优选具有控制装置,该控制装置如此构成,使得其在运行中将过热的蒸汽的温度调节到涡轮机-新鲜蒸汽温度,其措施是首先使蒸汽在所述太阳能收集器-蒸汽过热器单元中过热到比涡轮机-新鲜蒸汽温度高的蒸汽过热器-最终温度并且而后借助于所述最终-蒸汽冷却装置将其冷却到涡轮机-新鲜蒸汽温度。在一种相应的优选的运行方法中,因而比如在测量当前的实际温度的情况下将过热的蒸汽的温度调节到预先给定的涡轮机-新鲜蒸汽温度(作为额定温度),其措施是首先使蒸汽过热到比涡轮机-新鲜蒸汽温度高的蒸汽过热器-最终温度并且而后才在布置在所述太阳能收集器-蒸汽过热器单元中的蒸汽冷却装置中在经过调节的情况下冷却到涡轮机-新鲜蒸汽温度。在所述高温-储存器连接位置上将蒸汽导送到所述中间储存器中,如果所述高温-储存器连接位置沿流动方向处于所述蒸汽冷却装置之前,那就在具有最高的蒸汽温度的部位上从所述主蒸汽回路中提取用于对蓄存器进行装载的蒸汽,其中在所述蒸汽冷却装置中将新鲜蒸汽的温度下调到由涡轮机所要求的数值。由此存在着在从中间储存器中取出能量的取出模式中也导回具有比所需要的新鲜蒸汽温度高的温度的蒸汽的可能性,使得所述蓄存器不仅仅可以用于提供额外的蒸汽,而且也可以抑制来自所述太阳能收集器-蒸汽过热器单元的蒸汽的温度下降,也就是说通过更热的蒸汽的加入来对这种温度下降进行补偿。通过以按本发明的方式来额外地混入具有更高的温度的蒸汽这种方式,由此也可以在最终-蒸汽冷却装置完全停用时也就是在喷射装置关闭时继续将新鲜蒸汽温度保持在特定的界限内,即使由所述太阳能收集器-蒸汽过热器单元提供的蒸汽低于新鲜蒸汽温度。也就是说,对于所述太阳能收集器-蒸汽产生单元和/或太阳能收集器-蒸汽过热器单元的部分功率来说也可以将用于涡轮机的新鲜蒸汽温度很容易地保持在预先给定的界限内。由此提高整个太阳能发电站的可用性和运行灵活性。在这种具有最终-蒸汽冷却装置的装置的最简单的并且特别优选的变型方案中,在此在所述取出运行模式中优选在第一高温-储存器连接位置本身上(也就是在相同的连 接位置上)将来自所述中间储存器的蒸汽输送到所述蒸汽管路系统中,其中在所述相同的连接位置上也在储存器运行模式中将蒸汽输送给所述蓄存器。由此可以利用本来就布置在所述蒸汽管路系统内部的最终-蒸汽冷却装置,用于也在所述取出运行模式中将来自所述中间储存器的过热的蒸汽一同冷却到合适的新鲜蒸汽温度。所述装置的另一个优点在于,对于功率储备(所谓的“快速储备(Sekundenreserve)”的短期的要求来说可以将储存在长期蓄存器中的热能用于进行额外的蒸汽生产,即使不存在来自所述太阳能收集器-蒸汽过热器单元的蒸汽的温度下降而仅仅应该提高蒸汽量以提高功率。额外地产生的蒸汽而后又可以在所述蒸汽管路系统中在所述最终-蒸汽冷却装置之前混合到主蒸汽流中并且可以在所述冷却装置中置于新鲜蒸汽温度。因此,通过在所述最终-蒸汽冷却装置之前将所述中间储存器有利地耦合到所述蒸汽管路系统上这种方法,也可以以简单的方式在提供快速储备的过程中保证恒定的新鲜蒸汽温度。来自所述中间储存器的出口蒸汽的最终温度水平高于所要求的新鲜蒸汽温度,由此另外可以通过所述蒸汽冷却装置在一种运行模式中将新鲜蒸汽温度维持更长的时间,在所述运行模式中在阳光较弱的时间里比如在傍晚继续产生蒸汽并且发电。新鲜蒸汽的通过所述蒸汽冷却装置来控制的并且被涡轮机接受的温度下降同样可以用这种装置来实现,t匕如如果应该在夜晚运行中清空所述中间储存器。在这种装置的另一种变型方案中,在第二高温-储存器连接位置上将过热的蒸汽从所述中间储存器输送给所述蒸汽管路系统,所述第二高温-储存器连接位置在所述蒸汽管路系统中布置在所述“最终-蒸汽冷却装置”与所述涡轮机之间。在这种情况下,在从中间储存器到所述蒸汽管路系统的第二高温-储存器连接位置的输入管路中应该优选同样布置蒸汽冷却装置,用于就这样单独地将来自所述中间储存器的应该相应地具有比新鲜蒸汽温度高的温度的过热的蒸汽冷却到新鲜蒸汽温度。虽然这样的另一条通往所述第二高温-储存器连接位置和第二蒸汽冷却装置的输入管路引起额外的成本,但是这里可以单独地并且在不依赖于通过所述最终-蒸汽冷却装置流动的主蒸汽流的情况下调节来自所述中间储存器的蒸汽的温度,因而这种变型方案按所述设备的设计上的其它预先规定而可能
有意义。在所述储存器运行模式中,所述中 间储存器优选通过阀的开口与所述太阳能收集器-蒸汽过热器单元与所述蒸汽涡轮机之间的蒸汽管路系统相连接,其中在一种优选的变型方案中,所述阀的开口根据所述蒸汽涡轮机之前的蒸汽管路系统中的预先给定的质量流量-额定值来调节。在另一种优选的变型方案中,则将所述阀的开口调节到所述蒸汽涡轮机之前的恒定的压力。在所述取出运行模式中,所述中间储存器同样通过阀的开口与所述太阳能收集器-蒸汽过热器单元与所述蒸汽涡轮机之间的蒸汽管路系统相连接,但是其中这里优选将所述阀的开口调节到所述蒸汽管路系统中的在高温-储存器连接位置上的恒定的温度。如果在所述第一高温-储存器-连接位置上也就是说在所述最终-蒸汽冷却装置之前从所述中间储存器中馈入蒸汽,其中在所述最终-蒸汽冷却装置处蒸汽也从所述蒸汽管路系统导送到所述蓄存器中,那就可以以这种方式在最后一个蒸汽冷却装置之前将温度已经保持在尽可能恒定的数值上,从而在温度调节的范围内借助于所述最终-蒸汽冷却装置不出现较大的调节波动。所述蓄热器可以以不同的方式构成。所述蓄热器比如可以如此构成,从而通过储存介质的相变来储存或者又输出热能,也就是说所述蓄热器可以是所谓的PCM蓄存器(PCM=Phase Change Material ;相变材料)。PCM蓄存器的储存热的介质比如可以由盐或者已经熔化的盐构成。盐的在固态的与液态的状态之间的相变或者熔化的盐的在液态的与气态的状态之间的相变在此用于储存热能。相反,在从气态向液态或者从液态到固态的相变中则又释放热能。蒸汽与储存介质之间的热量传递比如可以在换热器的内部优选在管式寄存器中进行。作为替代方案或者补充方案,所述中间储存器也可以包括至少一个蓄热器,在该蓄热器中热能由储存介质在没有相变的情况下来储存或者又输出出来。作为储存介质,这里比如可以使用高温混凝土。对于这些蓄存器类型来说,热量传递也可以在换热器中优选在管式寄存器的内部来实施。目前已经有在高达400 °C的范围内工作的高温混凝土材料。其它的在高达500 °C的范围内工作的材料尚在研制之中。在一种特别优选的实施例中,所述中间储存器同样包括多个用于接纳并且输出热能的储存器级。在此尤其优选所述储存器级中的至少两个储存器级在功能方面不同地构造。也就是说比如一个储存器级构造为PCM蓄存器并且另一个储存器级则设有蓄热器,在所述蓄热器中在没有相变的情况下储存热能。在具有多个储存器级的中间储存器的一种变型方案中,在所述储存器级之一中蒸汽在储存器运行模式中液化并且在取出运行模式中按设备运行状态比如在具有较小压力的降低的负载时在这种储存器级中水又蒸发。尤其对于这样的构造来说,所述储存器级优选在功能方面构造为与太阳能收集器-蒸汽产生单元及布置在后面的太阳能收集器-蒸汽过热器单元并联的。也就是说,比如所述中间储存器与太阳场并联地就象旁路的类型一样布置在所述给水输入管路与涡轮机之前的蒸汽管路系统之间并且以和所述太阳场中的单个的级相类似的方式分级。在此在与所述太阳能收集器-蒸汽产生单元并联的情况下布置有储存器级,在该储存器级上在储存器运行模式中蒸汽冷凝并且在取出运行模式中水蒸发并且而后在与所述太阳能收集器-蒸汽过热器单元并联的情况下布置了储存器级,该储存器级在储存器运行模式中对过热的蒸汽进行冷却或者在取出运行模式中又使所述蒸汽过热。在此很清楚,只有来自前置的储存器级的蒸汽已经足够地得到冷却并且最后一个储存器级还能够从蒸汽中抽走足够的能量时,在低温侧的最后一个储存器级中蒸汽才会冷凝。由于在低温侧上所述中间储存器按本发明耦合到冷凝器或者膨胀装置上并且可选耦合到其它的连接点上,但是如上面所解释的一样可以在不依赖于温度及压力情况及聚集态的情况下又将水和/或蒸汽在低温侧输送给所述太阳能发电站的水/蒸汽回路。


下面借助于实施例在提示附图的情况下对本发明进行详细解释。其中 唯一的附图是按本发明的一种优选的实施例的太阳能发电站的示意性的方框图。
具体实施例方式附图在此极为简化地示出了具有直接的蒸发功能的太阳能发电站。该太阳能发电 站具有一个由多条太阳能收集器分路构成的用于使通过给水管路输送的给水蒸发的太阳能收集器-蒸汽产生单元2。在该太阳能收集器-蒸汽产生单元2的后面布置了一个同样由多条太阳能收集器分路构成的太阳能收集器-蒸汽过热器单元4,用于使由所述太阳能收集器-蒸汽产生单元2产生的蒸汽过热。在所述太阳能收集器-蒸汽产生单元2与所述太阳能收集器-蒸汽过热器单元4之间有蒸汽分离器3,在该蒸汽分离器3中分离还在蒸汽中存在的剩余水并且通过具有泵9的回输管路11又输送给所述给水管路10。来自所述太阳能收集器-蒸汽过热器单元4的蒸汽通过蒸汽管路系统13输送给高压涡轮机40。在所述涡轮机入口 41的前面有截止阀或者涡轮机调节阀18。通过输出轴45,所述涡轮机40与传动机构46相连接,该传动机构46又与发电机62相连接,用于将传动轴的动能转化为电倉泛。然后将在高压涡轮机40中所利用的蒸汽逐级地在所述高压涡轮机40的不同的出口上导送到通往换热器47的出口-蒸汽管路42、43、44中,利用所述换热器47可以对用于所述太阳能收集器-蒸汽产生单元2的给水进行预热。此外,将来自所述出口-蒸汽管路44的蒸汽的一部分导送给低压涡轮机50的涡轮机入口 56,用于将所述蒸汽还进一步用于转化为电能。这个低压涡轮机50的输出轴53为此同样与所述发电机62相连接。在通往所述涡轮机入口 56的蒸汽管路中,一方面有用于分离冷凝的水的分离器52,另一方面有换热器51,在该换热器中在将蒸汽导送给所述低压涡轮机50之前还再次对所述蒸汽进行加热(中间过热)。通过所述涡轮机入口 56之前的阀54,可以对所述低压涡轮机50的进口上的压力进行调节。为了将其它的热能输送给所述换热器51中的用于低压涡轮机50的蒸汽,使该换热器被蒸汽从中流过,所述蒸汽则通过分支管路49中的分支阀48从本身为所述高压涡轮机40设置的过热的蒸汽中分支出来。来自所述分支管路49的蒸汽在此在所述换热器51中冷凝并且通过管路55经由所述换热器47输送给给水容器63。所述低压涡轮机50同样在不同的涡轮机级上具有多个出口,这些出口与出口-蒸汽管路57、58、59、60、61相连接。出口-蒸汽管路57通到所述给水容器63中。另一条完全处于所述低压涡轮机50的末端上的出口-蒸汽管路61也就是具有最低的蒸汽压力的管路通往冷凝器65,该冷凝器通过另一个换热器67与冷却塔68相连接。在这个冷凝器65中,剩余蒸汽冷凝为水,通过泵69将水输送给所述给水容器63。在去那里的途径上,水会经过多个换热器70,通过所述出口 -蒸汽管路58、59、60由所述低压涡轮机50来向所述多个换热器70供给剩余蒸汽。在这些换热器70中,剩余蒸汽同样冷凝为水,所述水在混合位置66上与在所述冷凝器65中冷凝的水相混合并且与其一起通过所述泵69又通过所述换热器70来输送给所述给水容器63。由此,所述水有效地冷凝并且保持在较高的温度上(低于蒸汽温度),而没有白白浪费剩余蒸汽中的热能。此外,也将在其它的换热器51、47中冷凝的水输送给所述给水容器63。而后所述给水通过给水管路10借助于给水泵64又输送给所述太阳能收集器-蒸汽产生单元2,而后就这样结束循环。所述太阳能收集器-蒸汽产生单元2在这里如已经提到的一样包括多条由单个的太阳能收集器5构成的分路。在此比如可以涉及抛物形槽式收集器和/或菲涅尔收集器。这里仅仅示出了四条分别具有三个收集器5的分路。在实际上,这样的太阳能发电站将会具有大量其它的拥有高得多的数目的太阳能收集器的太阳能收集器分路。必要时,在此多 条收集器分路按组地组合为在空间上分开的太阳场并且将在其中产生的蒸汽在所述太阳场的后面在进入到所述太阳能收集器-蒸汽过热器单元中之前混合。在此可以为单个的用于产生蒸汽的太阳场分别分配自身的用于使蒸汽过热的太阳场。也就是说,而后多组太阳能收集器-蒸汽产生单元2连同相应地布置在后面的太阳能收集器-蒸汽过热器单元4如为这样的组在图I中示出的一样进行并联,并且通过一条或者多条给水管路10来得到给水并且将所述过热的蒸汽在端部侧在所述高压涡轮机40之前的蒸汽管路系统13中在混合区中混合。所述太阳能收集器-蒸汽过热器单元4包括多条分别具有多个太阳能收集器6V、6E的太阳能收集器分路。所述太阳能收集器6V是预过热器-太阳能收集器6V (下面简称为“预过热器”)并且所述太阳能收集器6E是最终过热器-太阳能收集器6E (下面简称为“最终过热器”)。在所述预过热器6V与所述最终过热器6E之间有喷射冷却器,所述喷射冷却器在这里通过喷射位置7来示意性地示出。在这个位置7上,为进行冷却而喷射水,用于就这样将所述最终过热器6E的末端上的出口温度TD也就是蒸汽过热器-最终温度TD调节到预先给定的数值。控制装置19用于此用途,该控制装置19作为当前的实际温度尤其得到在所述最终过热器6E的后面的温度测量位置34处测量的蒸汽过热器-最终温度TD并且将其调节到预先给定的额定温度,其措施是其将中间喷射控制信号ZKS输出给调节阀8,该调节阀调节输送给处于喷射位置7处的喷射冷却器的水输送。所述调节在此原则上可以为每条收集器分路单独地进行,如果相应地通过能够单独地触发的阀来向所述收集器分路的喷射冷却器供水。所述冷却水比如可以通过所述用于回输冷凝水的泵9后面的冷却水管路12从水分离器3中取出。所述控制装置19为此可以具有一个或者多个调节装置(未示出),所述调节装置要么可以分立地以单个的电子的构件的形式得到实现要么可以以软件的形式集成地在计算机中得到实现。这个控制装置19还可以从整个管路系统中得到其它测量数据,比如所述太阳能收集器-蒸汽产生单元中、所述太阳能收集器-蒸汽过热器单元中或者所述涡轮机40之前的蒸汽管路系统中的当前的压力。所述蒸汽过热器-最终温度TD要调节到额定温度,该额定温度始终应该高于本身需要的用于蒸汽涡轮机40的新鲜蒸汽温度。为了而后将蒸汽温度置于所需要的新鲜蒸汽温度,在所述太阳能收集器-蒸汽过热器单元4的出口与所述蒸汽涡轮机40的进口 41之间的蒸汽管路系统13中有一个最终-蒸汽冷却装置15,这里是另一个喷射冷却器15。这个喷射冷却器同样由所述控制单元19通过最终喷射控制信号EKS来触发,这比如又可以通过一个阀的触发来进行,通过该阀来向所述喷射冷却器15供给冷却水(这里未示出)。下面也将所述最终-蒸汽冷却装置15称为“最终喷射器”,而本发明不局限于这一点,即其在此务必是喷射冷却器的形式的蒸汽冷却装置。为了调节温度,在所述最终喷射器15后面的温度测量位置35处测量另一个实际温度,这里具体来讲是当前的新鲜蒸汽温度TE并且将其与额定温度值也就是说这里与对于涡轮机40来说所要求的新鲜蒸汽温度的额定值进行比较,所述控制装置19比如从所述润轮机的模块控制器(Blocksteuerung)处以预先给定的方式得到所述额定值。相应地而后触发所述最终喷射器15。
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此外,按本发明,在所述蒸汽管路13中在所述最终喷射器15之前有高温蓄热器连接位置HAl,在该高温蓄热器连接位置HAl处通过能够调节的阀25连接着中间储存器20。这个中间储存器20由多个具有不同的链状地先后连接的蓄热器22、23、24的储存器级SI、S2、S3构成。所述单个的蓄热器22、23、24可以构造为不同的并且也可以以不同的方式工作。在当前的情况中,所有蓄热器22、23、24是这样的蓄热器,它们从所导送的介质中抽走热能以加以储存或者在需要情况中又将热能输出给所导送的介质。在此这比如可以涉及在没有蓄能的介质的相变的情况下工作的蓄热器,比如固体蓄存器如高温混凝土蓄存器,或者也可以是具有储存介质的PCM蓄存器,所述PCM蓄存器在蓄能时实施相变。这方面的实例是作为储存介质具有熔化的盐的蓄存器,所述熔化的盐为进行蓄能而完成到气态的状态的相变。在附图所示的实施例中,比如所述前两个储存器级SI、S2的蓄热器22、23构造为无相变的蓄存器并且所述储存器级S3中的蓄热器24构造为PCM蓄存器。但是原则上也可以使用其它的装置。在所述中间储存器20的远离高温连接位置HAl的一侧上在最后一个储存器级S3上,所述中间储存器20在两个低温连接位置ΝΑΙ、NA2上与所述给水管路10相连接。与第一低温-储存器连接位置NAl之间的连接通过第一阀31、泵26和第二阀27来进行。与第二低温-储存器连接位置NA2之间的并联连接仅仅通过第三阀28来进行,也就是说在没有中间连接泵的情况下进行。此外,所述中间储存器20在所述低温侧上在分支位置30上通过第四阀32与管路80相连接,该管路80通往发电站的冷凝器65上的低压蓄存器连接位置NA3。在所述冷凝器65之前,在这里连接了一个膨胀容器81,在该膨胀容器中通过管路80来自所述中间储存器的介质在大气压下发生膨胀。对于有些设备来说不重要的是,以哪些压力值和温度值来将所述介质输送给所述冷凝器65,对于这些设备来说也可以放弃这个膨胀容器81。通过另一个阀88来朝所述膨胀容器81或者朝所述冷凝器65闭锁所述管路80。在不同的低压-蓄存器连接位置NA4、NA5、NA6、NA7、NA8、NA9上,所述管路80通过能够单独地触发的阀82、83、84、85、86、87连接到发电站模块内部的不同的蒸汽管路上。作为实例在这里示出,所述低温-储存器连接位置的一部分NA4、NA5、NA6相应地处于所述高压涡轮机40的不同的出口 -蒸汽管路42、43、44中并且所述低温-储存器连接位置的另一部分NA7、NA8、NA9则处于所述低压涡轮机50的不同的出口 -蒸汽管路58、59、60中,所述出口 -蒸汽管路通往所述用于给水10的换热器47、70。所述中间储存器20的低温侧的所有的阀27、28、31、32、82、83、84、85、86、87、88就
象所述中间储存器20的高温侧上的阀25 —样由蓄存器-控制装置21来触发。此外,这个蓄存器-控制装置21作为其它的输入信号得到 蒸汽的温度SNT,该温度SNT在所述中间储存器20的低温侧上的温度测量位置36上测得。这个蓄存器-控制装置21又通过通信连接17与所述控制装置19处于接触之中,使得这两个控制装置19、21彼此协调地工作。作为替代方案,所述蓄存器-控制装置21也可以构造为所述控制装置19的部分组件。所述中间储存器20的在附图所示的太阳能发电站I的运行过程中的作用原理比如如下
在储存器运行模式中,应该将对于蒸汽涡轮机来说不需要的过热的蒸汽从所述蒸汽管路系统13中输送给所述中间储存器20,用于将尽可能多的热能储存在所述中间储存器20中。为此,在所述低温-储存器连接位置NAl处,所述第一阀27打开并且所述泵26投入运行。同时,所述高温-储存器连接位置HAl上的阀25在受到调节的情况下打开,其中所述阀25的打开位置的调节优选在质量流量调节的情况下进行。相应地设置了为此所需要的质量流量测量装置(未在附图中示出)。但是也可以额外地设想在压力调节的情况下打开所述阀25,使得所述蒸汽管路系统13内部的压力尽可能地保持恒定。为此,在压力测量位置33上测量所述压力P并且将其输送给所述蓄存器-控制装置21,从而可以相应地对所述阀25进行调节。必要时这一点在与已经有效的通过所述蒸汽涡轮机阀实施的压力调节相协调的情况下进行。而后,过热的蒸汽通过所述阀25首先流到所述第一储存器级SI中并且在那里将热量输出给所述蓄热器22的介质。在这过程中蒸汽冷却下来并且最后到达所述第二储存器级S2中。在这个第二储存器级S2的蓄热器23中,蒸汽继续输出热量。冷却下来的蒸汽而后到达所述第三储存器级S3中。这里首先也就是说在储存器运行模式的一开始所述蒸汽在将巨大的热量输出到所述蓄热器24的储存介质中的情况下进行液化,所述蓄热器24-如前面所解释的一样-比如构造为具有相变的介质的PCM蓄热器,所述介质在接纳热能时由液态的状态转化为气态的状态。在这过程中在所述中间储存器20中产生的水通过所述泵26和所述阀27来输送给所述给水管路10。随着所述储存器运行模式的进一步持续,所述中间储存器20已经显著地用热能来装载并且低温侧最后一个储存器级S3不再能够从所输送的蒸汽中抽走足够多的热量使所述蒸汽完全冷凝。而后产生水/蒸汽混合物。在所述中间储存器20的低温侧的端部上的温度SNT的基础上,这种状态可以被蓄存器-控制装置21所识别。而后将所述阀27、31朝所述第一低温-储存器连接位置NAl关闭并且将泵26停止并且换而言之将所述阀32朝管路80打开并且将所述膨胀容器81之前的阀88打开。在所述膨胀容器81中,所述水/蒸汽混合物发生热膨胀并且在所述第三低温-储存器连接位置NA3上传递给所述冷凝器65。还要再次指出,所述冷凝器65之前的膨胀容器81是可选的并且所述水/蒸汽混合物在相应地设计所述冷凝器65的情况下也可以直接输送给所述冷凝器65。随着所述储存器运行模式的后来的进程,最终如此对所述中间储存器20进行热装载,使得所输送的蒸汽不再冷凝并且在所述中间储存器20的低温侧的端部上几乎出现纯粹的蒸汽。借助于所述中间储存器20的低温侧的端部上的温度SNT并且必要时借助于额外的压力测量(未示出),可以由所述蓄存器-控制装置21来检查,所述中间储存器20的低温侧上的蒸汽的温度和压力是否大致相当于其它的低温-连接位置NA4、NA5、NA6、NA7、NA8、NA9的蒸汽管路42、43、44、58、59、60之一中的温度和压力。如果是,则又将所述膨胀容器81或者冷凝器65之前的阀88关闭并且将所述低温侧上的相应的阀82、83、84、85、86、87打开。如果所述压力和/或温度情况对所述管路42、43、44、58、59、60都不合适,那就干 脆将所述膨胀容器81或者冷凝器65之前的阀88保持打开的状态或者如果先前其是关闭的则将其打开。对于这种构造来说,可以将所述中间储存器20在总体上置于比在一种相应的设计方案中高的温度水平上,即对于所述相应的设计方案来说只要最后一个储存器级S3的接纳容量足以用于将蒸汽完全转化为液相,那就只能进行蓄热运行。在此可以一直实施所述储存器运行模式,直至所述蓄热器20满载,也就是说再也不能接纳热能。为了对所述蓄热器中的热量损失进行补偿,而后可以分阶段地短时间地又接通所述储存器运行模式。优选定义了最大的蒸汽温度,将所述中间储存器20的低温侧的端部上的温度SNT与所述最大的蒸汽温度进行比较。如果达到了这个最大的蒸汽温度,那就阻止蒸汽进一步从所述中间储存器20中穿流(比如其措施是关闭所述阀25)并且所述中间储存器20视为满载。用于确定最大的蒸汽温度的主要标准比如可以是工艺技术的要求,比如所述中间储存器20的可靠的、最佳有效的并且经济的运行,结合再生式的给水预热器或者冷凝液系统,并且也可以是连接管路及电枢的所使用的材料的安全要求。在取出运行模式中,相反地实施这个过程。比如接通这样的取出运行模式,如果所述具有太阳能收集器-蒸汽产生单元2及太阳能收集器-蒸汽过热器单元4的太阳场不能够达到比所需要的用于涡轮机40的新鲜蒸汽温度高的蒸汽过热器-最终温度TD。在这种情况下,打开所述第二低温-储存器连接位置NA2上的第二阀28并且又在受调节的情况下打开所述高温-储存器连接位置HAl上的阀25,但是其中这一点不是在压力控制的情况下来进行,而是在温度控制的情况下如此进行,从而将所述高温-储存器连接位置HAl上的温度保持到比真正所需要的新鲜蒸汽温度高的恒定的数值上。而后就象常见的一样通过所述最终喷射器15来精确地调节新鲜蒸汽温度。因而在这种取出运行模式中将水从所述给水管路10中取出。对于所述给水管路10 (比如50-145bar)与所述蒸汽管路系统13 (例如41_110bar)之间的常见的压差来说,按预料情况不需要泵,以便在取出运行模式中水流到所述中间储存器20中并且可以取出蒸汽。在所述第三储存器级S3中,在从所述PCM蓄存器24中提取热量的情况下将这种水一直预热到沸点温度,使其蒸发并且将其输送给所述第二储存器级S2,在所述第二储存器级S2中同样在从所述蓄热器23中提取热量的情况下首先使水预过热并且而后将其输送给所述储存器级SI。在这个储存器级SI中在从所述蓄热器22中提取热量的情况下进行水蒸汽的最终过热,从而达到足够高的蒸汽过热器-最终温度TD。
如可以容易地从图I中看出的一样,所述中间储存器20的工作过程因而在功能方面以和在并联的太阳能收集器-蒸汽产生单元2连同布置在后面的太阳能收集器-蒸汽过热器单元4中相同的顺序进行。当然,整个太阳能发电站I也可以不仅除了所示出的太阳能收集器分路或者太阳场之外还具有其它的相应地并联并且将过热的蒸汽输送给所述涡轮机40之前的蒸汽管路系统13的太阳场,而且同样具有多个并联的也可以按在不同的运行模式中的需求来单独地运行的蓄热器20。此外,在附图中还绘入了一条可选的从所述中间储存器20的高温侧的端部通往最终喷射器15后面的高温-连接点HA2的旁路14。这条旁路14通过一个单独的阀29来打开。在这个阀29的后面有一个单独的用于降低来自所述中间储存器20的蒸汽的温度的旁路-喷射冷却器16。所述额外的旁路-喷射冷却器16同样由所述控制装置19来触发并且所述阀29由所述蓄存器-控制装置21来触发。这条旁路14可以用于在取出运行模式中不是在所述最终喷射器15的前面通过所述阀25来将过热的蒸汽添加到所述蒸汽管路系统13中,而是换而言之通过所述阀29及额外的旁路-喷射冷却器16将已经精确地调节到所期望的新鲜蒸汽温度的蒸汽提供给所述涡轮机40。最后还要再次指出,前面详细描述的方法和太阳能发电站仅仅是优选的实施例,这些实施例可以由本领域的技术人员以极为不同的方式加以改动,而不离开本发明的范围,只要通过权利要求预先给定了所述范围。尤其还可以设置其它的用于连接其它不同的蒸汽管路的低温-储存器连接位置。也可以在合适的前提下(压力和温度)已经向这些蒸汽管路馈给水-蒸汽混合物。同样也可以在馈入到一条或者多条蒸汽管路中时比如将过剩的再也不会或者再也不应该被蒸汽管路接纳的流动介质并行地排出到膨胀装置和/或冷凝器中。此外,也可以将所述中间储存器20在低温侧上直接连接到所述给水容器63上。尤其所述中间储存器20也可以设有任意其它数目的储存器级或者原则上也仅仅由一个单个的储存器级所构成。此外,能够取代所提到的抛物形槽式收集器和/或菲涅尔收集器而使用任意的其它的直接或者间接地工作的太阳能收集器。尤其可以结合更新的具有直接蒸发功能的太阳能塔(Solar-Turm)的技术来使用。上面提到的温度和压力范围也仅仅具有示范作用并且不应该视为具有限制性。直至何种温度和压力能够使用本发明这一点决定性地取决于可供使用的蓄存器类型及材料。
为完整起见也要指出,不定冠词“一个”的使用不排除这一点,即相关的特征也可以以数倍的形式存在。同样“单元”这个概念不排除这一点,即其包括多个必要时也可以在空间上分布的组件。
权利要求
1.太阳能发电站(1),至少具有以下组件 -用于产生蒸汽的太阳能收集器-蒸汽产生单元(2); -布置在所述太阳能收集器-蒸汽产生单元(2)的后面的用于使蒸汽过热的太阳能收集器-蒸汽过热器单元(4); -通过蒸汽管路系统(13)与所述太阳能收集器-蒸汽过热器单元(4 )的出口相连接的蒸汽涡轮机(40 ),在运行中向该蒸汽涡轮机(40 )馈送过热的蒸汽; -中间储存器(20), 该中间储存器(20)至少在布置在所述太阳能收集器-蒸汽过热器单元(4)与所述蒸汽涡轮机(40)之间的第一高温-储存器连接位置(HAl)上与所述蒸汽管路系统(13)相连接,用于在储存器运行模式中从所述蒸汽管路系统(13)中取出过热的蒸汽; 该中间储存器(20)包括蓄热器(22、23、24),在所述蓄热器中从在储存器运行模式中导入的蒸汽中抽走热能并且将其加以储存,并且在所述蓄热器中在取出运行模式中又将所储存的热能输出给蒸汽,所述蒸汽从所述中间储存器(20)输送给所述蒸汽管路系统(13) 并且该中间储存器(20)在低温-储存器连接位置(NA3)上与所述太阳能发电站(I)的冷凝器(65 )和/或膨胀装置(89 )相连接。
2.按权利要求I所述的太阳能发电站, 其特征在于,所述中间储存器(20)在其它不同的低温-储存器连接位置(NA4、NA5、NA6、NA6、NA8、NA9)上与不同的蒸汽管路(42、43、44、58、59、60)相连接,在所述不同的蒸汽管路中在运行中以不同的温度和/或压力导送蒸汽。
3.按权利要求I或2所述的太阳能发电站, 其特征在于,所述中间储存器(20)在至少另一个低温-储存器连接位置(NA2)上与给水管路(10)相连接,通过该给水管路在取出运行模式中将给水导送给所述太阳能收集器-蒸汽产生单元(5)。
4.按权利要求I到3中任一项所述的太阳能发电站, 其特征在于,所述中间储存器(20)在另一个低温-储存器连接位置(NAl)上通过泵(26)与所述给水管路(10)相连接。
5.按权利要求I到4中任一项所述的太阳能发电站, 其特征在于,在所述蒸汽管路系统(13)中在所述高温-储存器连接位置(HAl)与所述蒸汽涡轮机(40)之间布置了蒸汽冷却装置(15),并且可选地在所述第一高温-储存器连接位置(HAl)与所述蒸汽涡轮机(40)之间布置了第二高温-储存器连接位置(HA2),并且所述太阳能发电站(I)具有控制装置(19、21 ),所述控制装置如此构成,使得其在运行中将所述过热的蒸汽的温度(TE)调节到涡轮机-新鲜蒸汽温度,其措施是首先使所述蒸汽在所述太阳能收集器-蒸汽过热器单元(4)中过热到比所述涡轮机-新鲜蒸汽温度高的蒸汽过热器-最终温度(TD),并且而后借助于所述蒸汽冷却装置(15)将其冷却到所述涡轮机-新鲜蒸汽温度, 并且在储存器运行模式中在所述第一高温-储存器连接位置(HAl)上将过热的蒸汽的一部分导送到所述中间储存器(20)中,并且 在取出运行模式中在所述第一高温-储存器连接位置(HAl)上并且/或者-如果存在的话-在所述第二高温-储存器连接位置(HA2)上将来自所述中间储存器(20)的过热的蒸汽输送给所述蒸汽管路系统(13 )。
6.按权利要求I到5中任一项所述的太阳能发电站, 其特征在于,所述中间储存器(20)包括至少一个蓄热器(24),在该蓄热器中热能通过储存介质的相变来储存或者又输出。
7.按权利要求I到6中任一项所述的太阳能发电站, 其特征在于,所述中间储存器(20)包括至少一个蓄热器(22、23),在所述蓄热器中热能在没有相变的情况下由储存介质来储存或者又输出。
8.按权利要求I到7中任一项所述的太阳能发电站, 其特征在于,所述中间储存器(20)包括多个用于接纳并且输出热能的储存器级(SI、 S2、S3)。
9.按权利要求8所述的太阳能发电站, 其特征在于,所述储存器级(SI、S2、S3)中的至少两个储存器级构造为不同的。
10.按权利要求8或9所述的太阳能发电站, 其特征在于,在所述储存器级之一(S3)中在储存器运行模式中至少暂时地使蒸汽至少部分地液化并且在取出运行模式中至少暂时地使水蒸发。
11.按权利要求8到10中任一项所述的太阳能发电站, 其特征在于,所述储存器级(S1、S2、S3)在功能方面构造为与所述太阳能收集器-蒸汽产生单元(2)连同布置在后面的太阳能收集器-蒸汽过热器单元(4)并联的。
12.用于运行太阳能发电站(I)的方法,所述太阳能发电站(I)具有用于使水蒸发的太阳能收集器-蒸汽产生单元(2)、用于使蒸汽过热的太阳能收集器-蒸汽过热器单元(4)以及蒸汽涡轮机(40),在运行中向所述蒸汽涡轮机(40)馈送所述过热的蒸汽, 其中在储存器运行模式中在所述第一高温-储存器连接位置(HAl)上将过热的蒸汽的一部分导送到具有蓄热器(22、23、24)的中间储存器(20)中,在所述蓄热器中从所述蒸汽中抽走热能并且将其加以储存,并且在低温-储存器连接位置(NA3)上将得到冷却的蒸汽或者在此产生的水/蒸汽混合物输送给冷凝器(65)和/或膨胀装置(89) 并且其中在取出运行模式中在低温-储存器连接位置(NA2)上将水和/或蒸汽输送给所述中间储存器(20),并且将所储存的热能又输出给所述水或者蒸汽,并且将在此产生的过热的蒸汽输送给所述蒸汽涡轮机(40 )。
13.按权利要求12所述的方法, 其特征在于,将所述过热的蒸汽的温度(TE)调节到预先给定的涡轮机-新鲜蒸汽温度,其措施是首先使所述蒸汽过热到比所述涡轮机-新鲜蒸汽温度高的蒸汽过热器-最终温度(TD)并且而后在布置在所述太阳能收集器-蒸汽过热器单元(4)后面的蒸汽冷却装置(15)中将其冷却到所述涡轮机-新鲜蒸汽温度, 并且在储存器运行模式中将过热的蒸汽的一部分在所述蒸汽冷却装置(15)之前导送到所述中间储存器(20)中,并且 在取出运行模式中在所述蒸汽冷却装置(15)之前和/或之后从所述中间储存器(20)中取出过热的蒸汽。
14.按权利要求12或13所述的方法, 其特征在于,在所述储存器运行模式中所述中间储存器(20)通过阀(25)的开口与在所述太阳能收集器-蒸汽过热器单元(4)与所述蒸汽涡轮机(40)之间的蒸汽管路系统(13)相连接,其中根据所述蒸汽涡轮机(40)之前的蒸汽管路系统(13)中的预先给定的质量流量额定值来调节所述阀(25)的开口。
15.按权利要求12到14中任一项所述的方法, 其特征在于,在所述取出运行模式中所述中间储存器(20)通过阀(25)的开口与在所述太阳能收集器-蒸汽过热器单元(4)与所述蒸汽涡轮机(40)之间的蒸汽管路系统(13)相连接,其中将所述阀(25)的开口调节到所述蒸汽管路系统(13)中的高温-储存器连接位置(HAl)上的恒定的温度。
全文摘要
说明一种太阳能发电站(1),该太阳能发电站具有用于产生蒸汽的太阳能收集器-蒸汽产生单元(2)、布置在所述太阳能收集器-蒸汽产生单元(2)的后面的用于使蒸汽过热的太阳能收集器-蒸汽过热器单元(4)以及通过蒸汽管路系统(13)与所述太阳能收集器-蒸汽过热器单元(4)的出口相连接的蒸汽涡轮机(40),在运行中向所述蒸汽涡轮机(40)馈送过热的蒸汽。所述太阳能发电站(1)具有中间储存器(20),所述中间储存器(20)至少在布置在所述太阳能收集器-蒸汽过热器单元(4)与所述蒸汽涡轮机(40)之间的第一高温-储存器连接位置(HA1)上与所述蒸汽管路系统(13)相连接,用于在储存器运行模式中从所述蒸汽管路系统(13)中取出过热的蒸汽,所述中间储存器(20)包括蓄热器(22、23、24),在所述蓄热器中从在储存器运行模式中导入的蒸汽中抽走热能并且将其加以储存并且在所述蓄热器中在取出运行模式中又将所储存的热能输出给蒸汽,所述蒸汽从所述中间储存器(20)输送给所述蒸汽管路系统(13)并且所述中间储存器(20)在低温-储存器连接位置(NA3)上与所述太阳能发电站(1)的冷凝器(65)和/或膨胀装置(89)相连接。此外,说明一种用于运行这样的太阳能发电站(1)的方法。
文档编号F03G6/06GK102762858SQ201080064400
公开日2012年10月31日 申请日期2010年12月1日 优先权日2009年12月22日
发明者F.托马斯, J.比恩鲍姆, P.戈特弗里德, Z.普赖特尔 申请人:西门子公司
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