Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
DEVICE AND METHOD FOR STORING STEAM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/025462
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device (1), which comprises a steam circuit (100) having at least one low-pressure partial turbine (4) and comprises a thermochemical heat reservoir (42) integrated into the steam circuit (100), the steam circuit (100) having a bypass line (24), which runs from a stage of the low-pressure partial turbine (4) to at least one low-pressure pre-heater (83). According to the invention, the steam circuit (100) is designed in such a way that steam can be fed from the bypass line (24) to the thermochemical heat reservoir (42). The invention further relates to a method for operating a steam circuit (100), in particular of a steam power plant.

Inventors:
DANOV VLADIMIR (DE)
REISSNER FLORIAN (DE)
Application Number:
EP2019/070118
Publication Date:
February 06, 2020
Filing Date:
July 25, 2019
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
SIEMENS AG (DE)
International Classes:
F01K3/26; F01K1/02; F01K7/38; F01K7/40; F22D1/32
Foreign References:
DE3044991A11982-07-01
US20160069218A12016-03-10
DE1128437B1962-04-26
US20140090378A12014-04-03
EP3116797A12017-01-18
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche

1. Vorrichtung (1), umfassend einen Dampfkreislauf (100) mit wenigstens einer Niederdruckteilturbine (4) und einen in den Dampfkreislauf (100) eingebundenen thermochemischen Wärme speicher (42), wobei der Dampfkreislauf (100) eine Bypasslei tung (24) aufweist, die sich von einer Stufe der Niederdruck teilturbine (4) zu wenigstens einem Niederdruckvorwärmer (83) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass der Dampfkreislauf (100) derart ausgestaltet ist, dass Dampf aus der Bypasslei tung (24) dem thermochemischen Wärmespeicher (42) zuführbar ist .

2. Vorrichtung (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der thermochemische Wärmespeicher (42) Strontiumbro mid/Wasser als Reaktionssystem umfasst.

3. Vorrichtung (1) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, dass der Dampfkreislauf (100) weiterhin eine Hoch druckteilturbine (2) und eine Mitteldruckteilturbine (3) auf weist, wobei die Hochdruckteilturbine (2), die Mitteldruck teilturbine (3) und die Niederdruckteilturbine (4) mittels des Dampfkreislaufes (100) miteinander verbunden sind.

4. Vorrichtung (1) gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der thermochemische Wärmespeicher (42) zur wenigstens teilweisen Bereitstellung der zum Beladen des thermochemi schen Wärmespeichers (42) erforderlichen thermischen Energie mit einem Eingang und/oder Ausgang der Hochdruckteilturbine (2) thermisch gekoppelt ist.

5. Vorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dampfkreislauf (100) wenigs tens einen ersten, einen zweiten und dritten Niederdruckvor wärmer (81, 82, 83) aufweist, wobei die Niederdruckvorwärmer

(81, 82, 83) in Reihe geschalten sind, wobei sich die Bypass leitung (24) von der Stufe der Niederdruckturbine (4) zum dritten Niederdruckvorwärmer (83) erstreckt.

6. Vorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dampfkreislauf (100) wenigs tens einen Hochdruckvorwärmer (91) aufweist, wobei der ther mochemische Wärmespeicher (42) zu seiner wenigstens teilwei sen Entladung (42) thermisch mit dem Hochdruckvorwärmer (91) gekoppelt ist.

7. Vorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) eine Steuer vorrichtung umfasst, wobei die Steuervorrichtung wenigstens dazu ausgebildet ist, die Zufuhr des Dampfes zum thermochemi schen Wärmespeicher (42) zu steuern.

8. Vorrichtung (1) gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung an ein Energiemanagementsystem an gebunden ist.

9. Dampfkraftwerk, dadurch gekennzeichnet, dass das Dampf kraftwerk eine Vorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche umfasst.

10. Verfahren zum Betrieb eines Dampfkreislaufes (100), wobei der Dampfkreislauf (100) wenigstens eine Niederdruckteiltur- bine (4), einen in den Dampfkreislauf (100) eingebundenen thermochemischen Wärmespeicher (42) und eine Bypassleitung (24), die sich von einer Stufe der Niederdruckteilturbine (4) zu wenigstens einem Niederdruckvorwärmer (83) des Dampfkreis laufes (100) erstreckt, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass Dampf aus der Bypassleitung (24) dem thermochemischen Wärmespeichers (42) zugeführt wird.

11. Verfahren gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der thermochemische Wärmespeicher (42) Strontiumbromid/Wasser als Reaktionssystem umfasst, und der Dampf aus der Bypasslei tung (24) dem Reaktionssystem des thermochemischen Wärmespei chers (42) direkt zugeführt wird.

12. Verfahren gemäß Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeich net, dass zum Beladen des thermochemischen Wärmespeichers (42) dem thermochemischen Wärmespeicher (42) thermische Ener gie von einem Eingang und/oder Ausgang einer Hochdruckteil- turbine (2) zugeführt wird.

13. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die beim Entladen des thermochemischen Wärmespeichers (42) erzeugte thermische Energie wenigstens teilweise einem Hochdruckvorwärmer (91) des Dampfkreislaufes (100) zugeführt wird.

Description:
Beschreibung

Vorrichtung und Verfahren zur Speicherung von Dampf

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie ein Verfahren gemäß dem Oberbe griff des Patentanspruches 10.

In den letzten Jahren steigt der Anteil an erneuerbaren Ener gien stetig an. Hierbei besteht aufgrund der variierenden An- gebotscharakteristik von erneuerbaren Energien eine wesentli che Herausforderung darin, diese in bereits bestehende Ener gienetze, insbesondere Stromnetze, einzubinden. Das ist des halb der Fall, da typischerweise für erneuerbare erzeugte Energieformen deren Erzeugung nicht mit einer aktuellen Nach frage übereinstimmt. Weiterhin sind erneuerbare Energien ört lich ungleichmäßig verteilt. Aktuell wird versucht die ge nannten Herausforderungen durch einen Ausbau bestehender Energienetze oder Stromnetze zu überwinden.

Insgesamt ergibt sich hieraus ein Regelleistungsmarkt, der Anbieter, die kurzzeitig negative oder positive Regelleistun gen bereitstellen können, fördert. Bereits bestehende Kraft werke, insbesondere Dampfkraftwerke, können aufgrund mangeln der Flexibilität nur schwer an einem solchen Markt partizi pieren. Insbesondere ist hierbei der Dampfkreislauf des

Dampfkraftwerkes problematisch, da dieser zeitlich träge ist.

Eine Flexibilisierung des Dampfkreislaufes kann mittels eines DampfSpeichers erfolgen. Hierbei wird der erzeugte Dampf mit tels des DampfSpeichers zwischengespeichert. Erfolgt eine Leistungsanforderung an das Dampfkraftwerk, so wird der Dampf mittels des DampfSpeichers bereitgestellt und zur Turbine des Dampfkraftwerkes zur Erzeugung elektrischen Stromes geführt. Mit anderen Worten kann mittels des DampfSpeichers überschüs siger Strom in Bedarfszeiträume verschoben werden. Dadurch kann ein Beitrag zur Netzstabilität geleistet werden. Ein Nachteil bekannter DampfSpeicher ist, dass diese weiter hin zu träge sind, um eine ausreichende Flexibilisierung von Dampfkraftwerken zu ermöglichen. Das ist deshalb der Fall, da die Flexibilität der Verdampfung, typischerweise von Wasser, durch die großen verwendeten Massen beschränkt ist. Dadurch kann auf kurzfristige Schwankungen in der Stromproduktion nur schwer reagiert werden.

Um ebenfalls DampfSpeicher flexibler zu gestalten, können diese mit einem verkapselten Phasenwechselmaterial versehen werden. Eine solche Verkapselung ist beispielsweise aus der Patentanmeldung EP 3116797 Al bekannt.

Aus dem Stand der Technik sind weitere DampfSpeicher bekannt, beispielsweise Warmwasser- beziehungsweise Druckwasserspei cher oder P2H-Lösungen (englisch: Power to Heat; abgekürzt P2H; deutsch: Elektroenergie zu Wärme) sowie Ruthsspeicher, Flüssigsalzspeicher und/oder Batterien.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine flexiblere Speicherung von Dampf zu ermöglichen.

Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruches 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruches 10 gelöst. In den abhängigen Patentansprüchen sind vorteilhafte Ausgestal tungen und Weiterbildungen der Erfindung angegeben.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst einen Dampfkreislauf mit wenigstens einer Niederdruckteilturbine und einen in den Dampfkreislauf eingebundenen thermochemischen Wärmespeicher, wobei der Dampfkreislauf eine Bypassleitung aufweist, die sich von einer Stufe der Niederdruckteilturbine zu wenigstens einem Niederdruckvorwärmer erstreckt. Erfindungsgemäß ist der Dampfkreislauf derart ausgestaltet, dass Dampf aus der By passleitung dem thermochemischen Wärmespeicher zuführbar, insbesondere direkt zuführbar, ist. Insbesondere erstreckt sich die Bypassleitung von einer der ersten Stufen, beispielsweise von der ersten, zweiten, drit ten, vierten oder fünften Stufe, der Niederdruckteilturbine zu wenigstens einem Niederdruckvorwärmer. Weiterhin kann sich die Bypassleitung bevorzugt von der ersten Stufe der Nieder druckteilturbine zu dem wenigstens einen Niederdruckvorwärmer erstrecken .

Mittels des thermochemischen Wärmespeichers wird insbesondere wenigstens ein Teil der thermischen Energie des Dampfes ge speichert. Eine direkte Speicherung des Dampfes ist nicht er forderlich, kann jedoch vorgesehen sein.

Eine Anordnung eines weiteren Elementes des Dampfkreislaufes vor oder nach einem Element des Dampfkreislaufes bezieht sich auf die Strömungsrichtung beziehungsweise Kreislaufrichtung des Dampfkreislaufes . Mit anderen Worten beziehen sich die relativen Anordnungen - vor oder nach - auf den Dampfkreis lauf .

Insbesondere ist ein weiteres Element vor einem Element ange ordnet, falls die Strömungsrichtung des Dampfes innerhalb des Dampfkreislaufes effektiv von dem weiteren Element zum Ele ment gerichtet ist. Insbesondere ist ein weiteres Element nach einem Element angeordnet, falls die Strömungsrichtung des Dampfes innerhalb des Dampfkreislaufes effektiv von dem Element zum weiteren Element gerichtet ist. Mit anderen Wor ten können die beiden Elementen durch einen aufsummierten ef fektiven Strömungsvektor gedanklich miteinander verbunden werden, wobei dieser effektive Strömungsvektor vom Element zum weiteren Element (weiteres Element nach dem Element ange ordnet) oder vom weiteren Element zum Element (weiteres Ele ment vor dem Element angeordnet) gerichtet ist. Der aufsum mierte effektive Strömungsvektor kennzeichnet somit die Net toströmungsrichtung vom Element zum weiteren Element oder vom weiteren Element zum Element. Ein weiteres Element ist direkt vor oder direkt nach einem Element angeordnet, falls zwischen den Elementen kein weiteres Element, welches mit dem Dampf des Dampfkreislaufes wesentlich wechselwirkt, angeordnet ist.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der thermochemische Wärmespeicher in den Dampfkreislauf eingebunden. Mit anderen Worten wird ein thermochemischer Wärmespeicher zur wenigstens teilweisen Speicherung des Dampfes und/oder zur wenigstens teilweisen Speicherung der thermischen Energie des Dampfes verwendet. Hierbei ist der thermochemische Wärmespeicher in den Dampfkreislauf der Vorrichtung integriert.

Typischerweise wird ein thermochemischer Wärmespeicher mit tels einer endothermen chemischen Reaktion beladen und mit tels einer exothermen chemischen Reaktion entladen. Hierzu weist der thermochemische Wärmespeicher ein Reaktionssystem auf. Die Reaktionstemperaturen für die Beladung und Entladung können hierbei mittels des Druckes eingestellt werden. Reak tionsdruck und Reaktionstemperatur hängen über das Reaktions gleichgewicht zusammen (Van- ' t-Hoff-Gleichung) .

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der thermochemische Wärmespeicher mittels Dampf aus der Bypassleitung entladen. Das ist deshalb der Fall, da für viele bekannte Reaktionssys tem Wasser für die Entladung zugeführt werden muss. Mit ande ren Worten ist die vorliegende Erfindung besonders für was serbasierte Reaktionssystem von Vorteil. Wasserbasierte Reak tionssysteme zeichnen sich beispielsweise dadurch aus, dass bei der Beladung Wasser frei wird. Mit anderen Worten wird bei der Beladung ein Speichermedium des thermochemischen Wär mespeichers, das Bestandteil des Reaktionssystems ist, ge trocknet. Bei der Entladung muss dieses Wasser beziehungswei se Wasserdampf wieder zugeführt werden. Dieser zugeführte Wasserdampf kann als Reaktionsdampf bezeichnet werden.

Erfindungsgemäß ist hierzu Dampf aus der Bypassleitung vorge sehen, der vorteilhafterweise für wasserbasierte Reaktions systeme ein vorteilhaftes Druckniveau und Temperaturniveau aufweist. Dadurch kann vorteilhafterweise eine Vielzahl von Reaktionssystemen verwendet werden. Die vorliegende Erfindung ermöglicht daher beispielsweise eine vorteilhafte Integration eines thermochemischen Wärmespeichers in den Dampfkreislauf eines Dampfkraftwerkes.

Vorteilhafterweise wird durch die erfindungsgemäße Vorrich tung ein flexibler Dampfkreislauf bereitgestellt. Hierbei kann die Vorrichtung bezüglich der Menge des Dampfes und so mit bezüglich der Menge an erzeugten Strom flexibel betrieben werden .

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betrieb eines Dampf kreislaufes mit wenigstens einer Niederdruckteilturbine, ei nen in den Dampfkreislauf eingebundenen thermochemischen Wär mespeicher und einer Bypassleitung wird Dampf aus der Bypass leitung dem thermochemischen Wärmespeichers zugeführt. Hier bei erstreckt sich die Bypassleitung von einer Stufe der Nie derdruckteilturbine zu wenigstens einem Niederdruckvorwärmer des Dampfkreislaufes .

Es ergeben sich zur erfindungsgemäßen Vorrichtung gleicharti ge und gleichwertige Vorteile des erfindungsgemäßen Verfah rens .

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst der thermochemische Wärmespeicher Strontiumbromid/Wasser als ReaktionsSystem.

Dadurch ist das Reaktionssystem vorteilhafterweise wasserba siert. Weiterhin weist dieses Reaktionssystem eine vorteil hafte Reaktionstemperatur und einen vorteilhaften Reaktions druck auf.

Beim Beladen des thermochemischen Wärmespeichers wird das als Monohydrat vorliegende Strontiumbromid mittels Wärme aus dem Dampfkreislauf getrocknet. Dadurch geht das Strontiumbromid- Monohydrat in Strontiumbromid-Anhydrat über, wobei Wasser be ziehungsweise Wasserdampf frei wird. Die Reaktion zum Beladen des thermochemischen Wärmespeichers ist somit endotherm. Bei der Entladung des thermochemischen Wärmespeichers ist es er forderlich diesem wieder Wasser beziehungsweise Wasserdampf (Reaktionsdampf) zuzuführen. Erfindungsgemäß erfolgt dies durch den Dampf aus der Bypassleitung, der dem thermochemi schen Wärmespeichers direkt zugeführt wird.

Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass der Dampf nach der Stufe der Niederdruckteilturbine eine vorteilhafte und geeignete Temperatur sowie einen vorteilhaften und geeig neten Druck aufweist. Mit anderen Worten ist das Tempera turniveau und das Druckniveau des dem thermochemischen Wärme speichers zugeführten Dampfes geeignet, das Strontiumbromid- Anhydrat wieder in Strontiumbromid-Monohydrat zu überführen. Hierbei nimmt das Strontiumbromid-Anhydrat das Wasser bezie hungsweise den Wasserdampf auf und gibt thermisch Energie ab. Mit anderen Worten passen das Reaktionssystem Strontiumbro mid/Wasser und das Druckniveau des Wasserdampfes innerhalb der Bypassleitung vorteilhaft zusammen. Mittels des vorteil haften Reaktionssystems kann somit thermische Energie gespei chert werden, die bei einer Leistungsanforderung an den

Dampfkreislauf zu einem späteren Zeitpunkt wieder freigegeben beziehungsweise bereitgestellt werden kann. Bei der exother men Reaktion des Reaktionssystems, das heißt bei dem Übergang von Strontiumbromid-Anhydrat zu Strontiumbromid-Monohydrat wird Wärme beziehungsweise thermische Energie frei, die wie derum dazu verwendet werden kann, Dampf innerhalb des Dampf kreislaufes zu erwärmen oder zu erzeugen. Mit anderen Worten umfasst der Dampfkreislauf ebenfalls eine Wärmequelle und ei ne Wärmesenke für den thermochemischen Wärmespeicher.

Hierbei weist das Reaktionssystem typischerweise eine Reakti onstemperatur im Bereich von 150 Grad Celsius bis 170 Grad Celsius bei einem Druck von etwa 100 Millibar auf. Dieses Temperaturniveau und Druckniveau entspricht in etwa genau dem Druckniveau und Temperaturniveau des Dampfes innerhalb der Bypassleitung, insbesondere direkt nach einer der ersten Stu fen der Niederdruckteilturbine . Mit anderen Worten wirkt das Reaktionssystem mit Strontiumbromid mit dem Dampf der nach einer der ersten Stufen der Niederdruckteilturbine vorliegt synergetisch zusammen.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist der Dampfkreislauf weiterhin eine Hochdruckteilturbine und eine Mitteldruckteilturbine auf, wobei die Hochdruckteilturbine, die Mitteldruckteilturbine und die Niederdruckteilturbine mittels des Dampfkreislaufes miteinander verbunden sind.

Vorteilhafterweise wird dadurch die energetische Effizienz des Dampfkreislaufes erhöht. Weiterhin können die Hochdruck teilturbine, die Mitteldruckteilturbine und die Niederdruck teilturbine eine Gesamtturbine des Dampfkreislaufes ausbil den .

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der thermochemische Wärmespeicher zur wenigstens teilweisen Be reitstellung der zum Beladen des thermochemischen Wärmespei chers erforderlichen thermischen Energie mit einem Eingang und/oder Ausgang der Hochdruckteilturbine thermisch gekop pelt.

Mit anderen Worten wird zum Beladen des thermochemischen Wär mespeichers Dampf vor und/oder nach der Hochdruckteilturbine verwendet. Dieser Dampf kann als Beladedampf bezeichnet wer den, wobei der Beladedampf direkt oder indirekt dem thermo chemischen Wärmespeicher zugeführt werden kann. Mit anderen Worten kann die thermische Kopplung zwischen dem thermochemi schen Wärmespeicher und der Hochdruckteilturbine direkt oder indirekt erfolgen. Erfolgt die thermische Kopplung direkt, so wird der Beladedampf direkt in das Reaktionssystem des ther mochemischen Wärmespeichers eingeleitet. Bei einer indirekten thermischen Kopplung wird lediglich die thermische Energie beziehungsweise Wärme des Beladedampfes wenigstens teilweise auf das Reaktionssystem des thermochemischen Wärmespeichers übertragen. Eine solche Übertragung kann mittels eines Plat tenwärmeübertragers erfolgen. Vorteilhafterweise weist der Dampf vor oder nach der Hochdruckteilturbine ein ausreichen des Temperaturniveau und Druckniveau auf, um das Wasser we nigstens teilweise aus dem Strontiumbromid-Monohydrat auszu treiben, das heißt das als Monohydrat vorliegende Strontium bromid wenigstens teilweise zu trocknen.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist der Dampfkreislauf wenigstens einen ersten, einen zweiten und dritten Niederdruckvorwärmer auf, wobei die Niederdruckvor wärmer in Reihe geschalten sind, wobei sich die Bypassleitung von der Stufe der Niederdruckturbine zum dritten Niederdruck vorwärmer erstreckt.

Hierbei sind die Niederdruckvorwärmer gemäß ihrer nummeri schen Bezeichnung in Reihe geschalten. Mit anderen Worten wird der erste Niederdruckvorwärmer zuerst vom Dampf durch strömt, dann der zweite Niederdruckvorwärmer und dann der dritte Niederdruckvorwärmer. Vorteilhafterweise wird der Dampf nach der Stufe der Niederdruckteilturbine und vor den Niederdruckvorwärmern dem thermochemischen Wärmespeicher zu geführt .

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Dampfkreislauf wenigstens einen Hochdruckvorwärmer auf, wobei der thermochemische Wärmespeicher zu seiner wenigstens teilweisen Entladung thermisch mit dem Hochdruckvorwärmer ge koppelt ist.

Vorteilhafterweise stellt der thermochemische Wärmespeicher bei seiner Entladung thermische Energie beziehungsweise Wärme mit einem vorteilhaften Druckniveau und einem vorteilhaften Temperaturniveau bereit, sodass diese effektiv mittels des Hochdruckvorwärmers dem Dampfkreislauf wieder zugeführt wer den kann. Typischerweise wird beim Entladen des thermochemi schen Wärmespeichers diesem mehr Dampf beziehungsweise Was serdampf zugeführt als für die Reaktion des Reaktionssystems, das heißt für die Bewässerung des Strontiumbromids erforder lich ist. Der überschüssige Dampf wird durch die bei der exothermen Reaktion des Reaktionssystems freiwerdende Wärme beziehungsweise thermische Energie überhitzt beziehungsweise erwärmt und wiederum dem Hochdruckvorwärmer zugeführt.

Dadurch geht vorteilhafterweise kein Wasserdampf verloren, da dieses wieder dem Dampfkreislauf zugeführt wird. Mit anderen Worten ist der Dampfkreislauf in Verbindung mit dem thermo chemischen Wärmespeicher bezüglich des Dampfes abgeschlossen. Dadurch wird vorteilhafterweise der Wirkungsgrad des Dampf kreislaufes beziehungsweise der Vorrichtung nicht negativ be einflusst .

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst die Vorrichtung eine Steuervorrichtung, wobei die Steuervor richtung wenigstens dazu ausgebildet ist, die Zufuhr des Dampfes zum thermochemischen Wärmespeicher zu steuern.

Besonders bevorzugt ist die Steuervorrichtung dazu ausgebil det, die Beladung und Entladung des thermochemischen Wärme speichers zu steuern. Hierbei kann eine Steuerung der genann ten Elemente ebenfalls eine Regelung umfassen.

Besonders bevorzugt ist hierbei die Steuervorrichtung eines Energiemanagements angebunden.

Vorteilhafterweise kann dadurch eine intelligente Steuerung oder Regelung des Dampfkreislaufes und der Speicherung des Dampfes mittels des thermochemischen Wärmespeichers erfolgen. Hierbei kann das Energiemanagement beziehungsweise die Anbin dung der Steuervorrichtung an das Energiemanagement mittels einer Datenwolke, insbesondere mittels MindSphere der Siemens AG, erfolgen.

Das erfindungsgemäße Dampfkraftwerk ist dadurch gekennzeich net, dass es eine Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfin dung und/oder einer ihrer Ausgestaltungen umfasst. Vorteilhafterweise ist dadurch ein flexiblerer Betrieb bezie hungsweise eine Flexibilisierung des Dampfkraftwerkes mög lich.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung er geben sich aus dem im Folgenden beschriebenen Ausführungsbei spielen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen schemati siert :

Figur 1 eine Vorrichtung gemäß einer ersten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung; und

Figur 2 eine Gleichgewichtskurve des Reaktionssystems

Strontiumbromid/Wasser .

Gleichartige, gleichwertige oder gleichwirkende Elemente kön nen in einer der Figuren oder in den Figuren mit demselben Bezugszeichen versehen sein.

Die Figur 1 zeigt die Vorrichtung 1 gemäß der ersten Ausge staltung der vorliegenden Erfindung.

Die Vorrichtung 1 umfasst eine Hochdruckteilturbine 2, eine Mitteldruckteilturbine 3 und eine Niederdruckteilturbine 4. Die Hochdruckteilturbine 2, die Mitteldruckteilturbine 3 und die Niederdruckteilturbine 4 bilden eine Gesamtturbine der Vorrichtung 1 aus und sind auf einer gemeinsamen Achse ange ordnet. Weiterhin umfasst die Vorrichtung 1 einen Kondensator 6, einen ersten Niederdruckvorwärmer 81, einen zweiten Nie derdruckvorwärmer 82 und einen dritten Niederdruckvorwärmer 83. Ferner umfasst die Vorrichtung 1 einen Speisewasserbehäl ter 8 und eine Kessel 10 zur Erzeugung von Wasserdampf aus Wasser. Weiterhin umfasst die Vorrichtung 1 einen ersten Hochdruckvorwärmer 91 sowie einen zweiten Hochdruckvorwärmer 92. Die genannten Elemente der Vorrichtung 1 sind mittels ei nes Dampfkreislaufes 100 verbunden. Erfindungsgemäß umfasst die Vorrichtung 1 einen thermochemi schen Wärmespeicher 42. Hierbei weist der thermochemische Wärmespeicher 42 besonders bevorzugt gemäß diesem Ausfüh rungsbeispiel der Erfindung Strontiumbromid/Wasser als Reak tionssystem auf.

Bei einer Beladung des thermochemischen Wärmespeichers 42 wird das Strontiumbromid, welches als Monohydrat vorliegt, getrocknet. Bei einer Entladung des thermochemischen Wärme speichers 42 wird das nach der Trocknung vorliegende Anhydrat des Strontiumbromids wieder mit Wasser beziehungsweise Was serdampf versetzt, sodass sich wieder das Monohydrat des Strontiumbromids ausbildet.

Zur Beladung des thermochemischen Wärmespeichers 42 ist ther mische Energie/Wärme erforderlich. Die erforderliche Wärme kann mittels einer Dampfleitung 44 (Zuleitung für Beladung) dem thermochemischen Wärmespeicher 42, bevorzugt aus einem Ausgang der Hochdruckturbine 2, insbesondere direkt nach der Hochdruckteilturbine 2, zugeführt werden. Mit anderen Worten ist der thermochemische Wärmespeicher 42 bevorzugt mit dem Ausgang der Hochdruckteilturbine 2 über die Dampfleitung 44 gekoppelt. Hierbei kann der Dampf mittels der Dampfleitung 44 im direkten oder indirekten thermischen Kontakt mit dem Reak tionssystem des thermochemischen Wärmespeichers 42 sein. Mit anderen Worten ist eine direkte oder indirekte wenigstens teilweise Übertragung der thermischen Energie/Wärme auf das Reaktionssystem des thermochemischen Wärmespeichers 42 mög lich.

Da bei der Beladung des thermochemischen Wärmespeichers 42 Wasser beziehungsweise Wasserdampf ausgetrieben wird (unter einem Einsatz von thermischer Energie/Wärme) , ist bei der Entladung des thermochemischen Wärmespeichers 42 wieder Was ser beziehungsweise Wasserdampf erforderlich. Der bei der Be ladung des thermochemischen Wärmespeichers 42 ausgetriebene Wasserdampf kann wiederum dem Dampfkreislauf 100 zugeführt werden . Zur Entladung des thermochemischen Wärmespeichers 42 ist die Zuleitung 40 für den Reaktionsdampf vorgesehen. Die Zuleitung 40 zweigt von einer Bypassleitung 24 ab. Die Bypassleitung 24 erstreckt sich von einer Stufe der Niederdruckteilturbine 4 zum dritten Niederdruckvorwärmer 83. Mit anderen Worten wird der Reaktionsdampf aus der Bypassleitung 24 entnommen und dem thermochemischen Wärmespeicher 42 direkt zugeführt. Hierbei wird der Reaktionsdampf direkt in das Reaktionssystem des thermochemischen Wärmespeichers 42 eingeleitet und somit dem Strontiumbromid wieder Wasser beziehungsweise Wasserdampf zu geführt. Dadurch erfolgt eine exotherme Reaktion des Stronti umbromids, sodass Wärme beziehungsweise thermische Energie bereitgestellt werden kann. Die bereitgestellte Wärme kann wiederum mittels einer weiteren Dampfleitung 46 in den Dampf kreislauf 100 rückgeführt werden. Hierbei kann die Rückfüh rung wieder direkt oder indirekt bezüglich des Dampfes des Dampfkreislaufes 100 erfolgen. Die weitere Dampfleitung 46 erstreckt sich hierbei vom thermochemischen Wärmespeicher 42 zum ersten Hochdruckvorwärmer 91. Dadurch kann vorteilhafter weise die bei der Beladung gespeicherte thermische Energie des Dampfes wieder auf den Dampf des Dampfkreislaufes 100 übertragen werden, wodurch die Leistung der Vorrichtung 1 be ziehungsweise des Dampfkreislaufes 100 erhöht werden kann.

Zusammenfassend wird dadurch vorteilhafterweise eine Flexibi lisierung des Dampfkreislaufes 100 ermöglicht. Dadurch kann ein Dampfkraftwerk, welches den Dampfkreislauf 100 umfasst, flexibel bezüglich seiner bereitgestellten Leistung gesteuert beziehungsweise geregelt werden. Wird von dem Dampfkraftwerk weniger Leistung angefordert, so kann thermische Energie des Dampfes mittels des thermochemischen Wärmespeichers 42 ge speichert werden und somit die Leistung des Dampfkraftwerkes reduziert werden. Wird wieder eine höhere Leistung angefor dert, so kann die thermische Energie dem Dampfkreislauf 100 des Dampfkraftwerkes wieder zugeführt werden. Das in diesem Ausführungsbeispiel verwendete Reaktionssystem von Strontiumbromid/Wasser ist deshalb von Vorteil, da dieses für seine Reaktion ein Druckniveau und Temperaturniveau er fordert, das im Wesentlichen dem Druckniveau und Tempera turniveau des Dampfes innerhalb der Bypassleitung 24 ent spricht. Weiterhin ist das Reaktionssystem von Vorteil, da dieses auf Wasser basiert und somit der Reaktionsdampf direkt in das Speichermaterial beziehungsweise Reaktionssystem des thermochemischen Wärmespeichers 42 eingeleitet werden kann. Zusammenfassend wird dadurch vorteilhafterweise eine verbes serte Flexibilisierung des Dampfkreislaufes 100 ermöglicht.

In Figur 2 ist die Gleichgewichtskurve des erfindungsgemäß vorgesehenen Reaktionssystems Strontiumbromid/Wasser darge stellt .

Hierbei ist an der Abszisse 100 des dargestellten Diagramms die Temperatur in Grad Celsius aufgetragen. An der Ordinate 102 des dargestellten Diagramms ist der Druck in Bar aufge tragen. Insbesondere im Bereich von 150 Grad Celsius bis 170 Grad Celsius weist das erfindungsgemäß vorgesehene Reaktions system von Strontiumbromid/Wasser ein mit dem Druck des Damp fes nach einer der ersten Stufen der Niederdruckteilturbine 4, insbesondere nach der ersten Stufe der Niederdruckteiltur- bine 4, vergleichbares Druckniveau auf. Daher wirken das Re aktionssystem von Strontiumbromid/Wasser und der nach der Niederdruckteilturbine 4 vorliegende Dampf synergetisch zu sammen, sodass eine besonders vorteilhafte und effektive Kopplung über die Zuleitung 40 erfolgen kann.

Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausfüh rungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele ein geschränkt oder andere Variationen können vom Fachmann hie raus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Bezugszeichenliste

1 Vorrichtung

2 Hochdruckteilturbine

3 Mitteldruckteilturbine

4 Niederdruckteilturbine

6 Kondensator

8 Speisewasserbehälter

10 Kessel

24 Bypassleitung

40 Zuleitung - Reaktionsdampf 42 Thermochemischer Wärmespeicher 44 Dampfleitung

46 weitere Dampfleitung

81 erster Niederdruckvorwärmer

82 zweiter Niederdruckvorwärmer 83 dritter Niederdruckvorwärmer

91 erster Hochdruckvorwärmer

92 zweiter Hochdruckvorwärmer 100 Dampfkreislauf