[发明专利]用于产生能量的方法及实施该方法的发电站设备

说明书

本发明涉及一种产生能量的方法和一种实现该方法的发电站设备。

在太阳能发电站，将落到地面上的太阳光用作能量转换的热源，这是公知的。太阳能热电站的例子有抛物面凹体、塔式和盘式电站。

在太阳热发电站中，一带有特制的太阳光线接收装置的主集热循环回路中的载热介质输送到一集热器中。竖立在地面上的一组镜子(定日镜)接收太阳光线，并将其聚集到集热器上。集热器设置在例如一塔式发电站的塔上或一盘式发电站内。接着在集热器内对载热介质进行加热。如果载热介质，例如水直接在集热器内蒸发，则称之为直接蒸发。在非直接蒸发的情况下，载热介质中的热量输送到附接于集热器的一装置中，并在那里蒸发。作为太阳能蒸汽，换句话说，作为由于太阳光线的作用而蒸发的产物，人们或者得到太阳能过热蒸汽，或者得到湿蒸汽。湿蒸汽由水和蒸汽两种成分构成。

在蒸汽发电站中，通过供热使一蒸汽发生器中的水蒸发。蒸汽在汽轮机中膨胀时产生驱动发电机的能量。从汽轮机中出来的蒸汽在处于一显著地低于大气压的压力下的冷凝器中液化，并由一供水泵重新送回到蒸汽发生器中。燃气轮机—汽轮机发电站(也称为GuD发电站)能够明显地改善效率。在这种发电站中，将从燃气轮机中排出来的高温气体输送到汽轮机中。例如由Wilhelm Engelke在Brennstoff-Warme-Kraft(燃料-热能-电力)41(1989)第335-342页上发表的文章“Dampfturbinen für GuD-Kraftwerke”(GuD发电站的汽轮机)中对燃气轮机和蒸汽轮机发电站予以公开。

太阳能发电站的主集热器循环回路与通常的燃烧矿物燃料发电站的水-蒸汽循环回路结合是公知的技术，例如M.Müller和K.Hennecke在出版物Forschungsverbund Sonnenenergie(太阳能研究协会)：″Themen93/94，第57至63页上发表的文章：Solare Farmkraftwerke und Direktverdampf inParabolrinnenkollektoren(太阳能农场发电站和在抛物面聚光镜中直接蒸发)中对此作了描述。但在现有技术中公知的只是将利用太阳能过热的蒸汽从太阳能发电站输送到燃烧矿物燃料发电站。

然而，事实表明应用太阳能过热的蒸汽是昂贵的。一方面，在太阳能发电站中产生太阳能过热的蒸汽需要相当高的费用。这种过热蒸汽的生产要求对集热器供水进行耗费地控制，这种供水成本相当高。另一方面，利用太阳能过热蒸汽使得集热器中的温度很高，这样就容易缩短集热器部件的寿命。在燃烧矿物燃料发电站中处理太阳能过热蒸汽需要安装附加的装置。这又造成相当大的追加成本。

本发明的目的在于提供一种在太阳能发电站的主集热循环回路与通常的燃烧矿物燃料发电站的水-蒸汽循环回路结合时产生能量的方法，其中在将主集热循环回路与水—蒸汽循环回路结合时应尽可能利用水—汽循环回路的部件，从而节省附加成本。此外，还提供一种用于实现本发明方法的发电站设备。

按照本发明，上述第一个目的通过一种产生能量的方法得以实现，在该方法中，将在太阳能发电装置产生的湿蒸汽送入燃烧矿物燃料发电站的水—汽循环回路中。

按照本发明，上述第二个目的通过一用于产生能量的发电站设备得以实现，在该设备中设有用于向一燃烧矿物燃料发电站的水—汽循环回路供应湿蒸汽的太阳能发电装置。

通过将太阳能发电站的主集热循环回路结合到燃烧矿物燃料发电站的水—汽循环回路中，在很大程度上利用了水  汽循环回路的部件，因此节省了另加部件的附加成本。而在太阳能发电站中产生湿蒸汽只需很小的控制技术和设备上的花费。同时，与产生太阳能过热蒸汽相比，可获得更大流量的湿蒸汽。此外，通过使用湿蒸汽还延长了集热器部件的寿命。由此可以保证包括一太阳能发电装置和一燃烧矿物燃料发电站在内的发电站设备具有高度的可用性。

优选将湿蒸汽送入GuD发电站的一台余热蒸汽发生器的水汽分离容器中。

特别是将湿蒸汽输入一蒸汽发电站的一第一溢流管，其中该第一溢流管设置在一高压汽轮机和一中压汽轮机之间。

按本发明的进一步设计，湿蒸汽在输入第一溢流管之前先流过一水汽分离容器。

优选将湿蒸汽送入一直流锅炉的一分离罐。分离罐和直流锅炉可以例如采用本生式罐(Benson-Flasche)或本生式锅炉(Benson-Kessel)。

特别是使湿蒸汽在一蒸发器和一分离器之间送入直流锅炉中。

按本发明的进一步设计，湿蒸汽送入一循环式锅炉的锅筒中。

下面参照附图所示实施例对本发明作进一步的详细说明，附图中：