用於產生電力的發電站及方法
2023-05-08 09:49:41
用於產生電力的發電站及方法
【專利摘要】本發明涉及用於產生電力的發電站，包括一重整器單元，其中通過熱的供給；一能量載體可被轉換為燃燒流體，其中重整器單元具有一用於提供熱供給的重整器燃燒設備，通過重整器燃燒設備，能量載體可被燃燒，一燃燒器單元，其中通過燃燒燃燒流體可產生熱量，一渦輪器單元，其中通過熱量可產生一旋轉運動，以及一發電機單元，其可通過旋轉運動驅動從而產生電力。本發明的發電站的特徵在於，為了提供熱供給，與重整器燃燒設備一起，還提供有電加熱單元，通過電加熱單元，電能可被轉換為熱能。
【專利說明】用於產生電力的發電站及方法
【技術領域】
[0001]本發明的第一方面涉及一種根據權利要求1所述的用於產生電力的發電站。本發明的第二方面涉及一種根據權利要求13所述的用於產生電力的方法。
【背景技術】
[0002]用於產生電力的發電站包括一重整器單元(reformer unit),其中通過熱的供給，一能量載體(energy carrier)可被轉換為燃燒流體(combust1n fluid),其中重整器單元具有一用於提供熱供給的重整器燃燒設備，通過重整器燃燒設備，能量載體可被燃燒。發電站進一步包括一燃燒器單元，其中通過燃燒燃燒流體可產生熱量(thermal energy), 一潤輪器單元，其中通過熱量可產生一旋轉運動，以及一發電機單元，其中通過旋轉運動可被驅動來產生電力。
[0003]根據產生電力的一種通用方法，通過熱的供給，在重整器單元中的能量載體被轉換為燃燒流體。通過重整器燃燒設備，能量載體被燃燒從而提供熱供給。在燃燒器單元中燃燒流體被燃燒並因而產生熱量。熱量被轉換為渦輪器單元內的旋轉運動。發電機單元通過旋轉運動被驅動並因而產生電力。這樣的方法可例如通過一通用的發電站來實施。
[0004]在許多國家，總電能供給的相當大一部分電能是通過上述種類的發電站來獲得的。取決於發電站的不同，使用的能量載體也有所不同，包括例如煤，氣，或油。通過重整器單元，這些能量載體可被轉換為燃燒流體，其例如可為一合成氣體。
[0005]特別地，重整器單元可為一煤炭氣化單元。通過熱的供給，粉末形式的煤炭在該煤炭氣化單元中被轉換為合成氣體。合成氣體同樣也可稱為混合氣，就是含氫氣體的混合物。反應式可被描述為:
[0006]C+H20 — C0+H2+175.4kJ.
[0007]隨後，合成氣(CCHH2)在燃燒器單元中被燃燒，因而熱量被釋放:
[0008]C0+H2+02 — C02+H20 - 568.8kJ.
[0009]以類似的方式，同樣也可稱為氣體重整器的重整器單元，通過熱的供給，將天然氣(同樣也稱為甲燒)，轉換為合成氣:
[0010]CH4+H20 — C0+3H2+250.1kJ.
[0011]隨後，合成氣同樣地也可被燃燒從而釋放熱量:
[0012]C0+3H2+2.502 — C02+3H20 - 1140.1kJ.
[0013]除了水，二氧化碳同樣也可在重整器單元中被使用從而轉換煤炭或氣體:
[0014]C+C02 — 2C0+172.5kJ 或
[0015]CH4+C02 — 2C0+2H3+247.3kJ.
[0016]在傳統的，非通用的直接燃燒煤炭或天然氣以獲得電能的發電站中，通過最開始的消耗能量以獲得混合氣，以及隨後的通過燃燒混合氣以釋放能量，總體說來可使用相似數量的能量:
[0017]C+02 — CO2 - 393.5kJ 或
[0018]CH4+302 — C02+2H20 - 890kJ.
[0019]本發明考慮到了發電的總量中增長的部分為再生能源。特別是太陽能及風能正越來越多地被用於發電。然而，所產生的能量的量因而隨著時間的不同起伏較大。幾乎沒有任何用於大範圍儲備因而所產生的過剩電能的裝置。如何使用過剩的電能成為難題。並不少見的是，電能的降低的代價是發電量增加了。
[0020]原則上來說，在通過太陽能或風能增加發電時，使得前述發電站功率下降是可行的。然而，通常伴隨發電站的功率下降及重啟而來的是較高的物質負擔。此外，在一些已知的發電站中，其僅僅可緩慢地實施。因而可達到的速率並不足夠使得其可有效反應於風或太陽輻射的起伏量。
[0021]已知的是，需改變發電站的效率水平從而更快速的適應(adapt)由其所產生的動力量。以此為目的，以正常操作期間為例，在驅動渦輪器單元的熱蒸汽中加入冷蒸汽。因而發電站的效率水平例如可從42%下降至39%。在通過再生能量源獲得的電能快速下降的情況中，可停止冷蒸汽的加入。效率水平可在短時間內上升至42%。然而，這種情況的一個缺點是，在常規操作期間，發電站是在一個相對較低的效率水平中運行的。因而，原則上說可被使用的許多能量被損失了。此外，這樣的方式僅僅可補償可獲得電能量的相對較少的起伏。
【發明內容】
[0022]因此，本發明的目的旨在示出一用於產生電力的方法及發電站，其利於有效適應可獲得電力量的起伏。
[0023]本發明的目的可通過包括有權利要求1技術特徵的發電站以及包括有權利要求13技術特徵的方法來解決。
[0024]根據本發明的發電站及方法的各優選變體為從屬權利要求的技術主題，同時優選變體也在以下說明書被給出。
[0025]基於本發明，對如前所述種類的發電站，為了熱供給的供應，除了重整器燃燒設備外，提供有一電加熱單元，通過電加熱單元，電能可被轉換為熱能(heat energy)ο
[0026]在如前所述種類的方法中，根據本發明提供有一熱供給，且除了通過重整器燃燒設備被提供外，通過電加熱單元，電能可被轉換為熱能。
[0027]可視為本發明一基本構思的是可通過來自重整器燃燒設備的能量供給以及來自電加熱單元的能量供給產生燃燒流體。
[0028]電能因而最初被電加熱單元所使用來產生燃燒流體。熱量隨之通過該燃燒流體產生並被轉換為動能，最終通過發電機單元，其轉換回電能。當電能過剩時，根據本發明的發電站可因而使用該過剩電能的相對大部分。在這樣的例子中，可減少通過重整器燃燒設備產生的熱供給。重整器燃燒設備因而燃燒較少量的能量載體。從而，通過使用電能，可節省能量載體。
[0029]因而可作為一特別優點的是，在不改變由重整器單元產生的燃燒流體量的情況下，改變重整器燃燒設備燃燒的能量載體的量。
[0030] 因而可能尤其快速地反應於外部電網中的可用電力量的快速變動。以此為目的，提供給電加熱單元的電能被改變，且重整器燃燒設備的熱功率(heating power)可同時適應。
[0031]通過將電能轉換為熱量，以及通過複數個中間步驟，熱量轉換回電能，其可能僅僅使用原來電能的大約40%。除此以外，與需要花費金錢用於減少過剩電能的情況相比，其成為特別有意義的電能使用。
[0032]總之，在根據本發明的發電站中使用電能，一定數量原會被燃燒的能量載體被節省下來。因而發電站類似於儲存單元使用，其可使用過剩電能從而增加可獲得的能量載體的量。
[0033]在本發明的優選實施例中，如前所述，通過重整器單元產生的燃燒流體是合成氣。為了使儘可能多的電能量通過電加熱單元有意義使用，那些需要特別高熱供給的能量載體優選地在重整器單元中被轉換為燃燒流體。若燃燒流體通過燃燒器單元燃燒，則供給的能量的大部分可被恢復(recover)。
[0034]根據本發明的一優選變體，重整器單元是一煤炭氣化單元或煤炭液化單元。在這裡，煤炭因而是可被轉換為燃燒流體的能量載體，且其同樣可被重整器燃燒設備使用從而提供一熱供給。
[0035]附加地或可選地，重整器單元可同樣包括一氣體重整器，通過氣體重整器氣體可作為能量載體被轉換為燃燒流體。氣體例如可為天然氣。
[0036]理論上來說，重整器單元可被理解為任何通過具有能量載體的能量供給產生燃燒流體的設備。除了煤炭或天然氣，任何有機介質理論上來說都可作為能量載體。相較燃燒能量載體，通過燃燒燃燒流體，有用地可釋放更多的能量。
[0037]理論上來說，從電加熱單元至重整器單元的熱供給可以任何方式被釋放。
[0038]根據一優選實施例，重整器單元具有一熱交換器。通過該熱交換器，熱能可被傳遞給能量載體。因而熱交換器可被重整器燃燒設備以及電加熱單元使用從而輸出熱能。已經存在於傳統重整器單元的熱交換器因而被有利地使用。僅需要添加一電加熱器單元至熱交換器的連接。使用該連接，被電加熱器單元加熱的介質，該介質例如可為氣體，可被傳送至熱交換器。
[0039]可選地，熱交換器同樣可僅被重整器燃燒設備使用。而電加熱單元則可以其他方式傳遞熱給能量載體。
[0040]理論上來說，電加熱單元可以以任何方式依序將電能轉換為熱量。
[0041]例如電加熱單元可具有電阻器單元從而將電能轉換為熱量。如果電阻器單元被使用來加熱供應至重整器單元的熱交換器的介質，可實現隨後傳統發電站的較小適應。然而，可選地，電阻器單元可同樣被設置為靠近熱交換器。其因而可直接輸出熱至能量載體，並可獨立於熱交換器使用。因而實現一定的冗餘度(redundancy),其可減少整個發電站中止的風險。
[0042]額外地或可選地，電加熱單元同樣可包括一等離子炬(plasma torch)從而加熱介質，通過介質熱可被傳遞至能量載體，從而能量載體可轉換為燃燒流體。在等離子炬的例子中，氣體被轉換為等離子炬。通過加入電場，可加入等離子體，因而熱能隨之增加。從而有利地，可快速實現高溫。此外，等離子炬可具有一緊密結構，並因而適合用於傳統發電站的後續適應。
[0043]額外地或可選地，電加熱單元具有用於加熱介質的感應裝置。感應裝置的熱功率可通過改變感應裝置上的磁阻來控制。例如感應裝置可包括一個或多個線圈。這些線圈產生磁場，其通過導電材料(conductive material)被提供給待被加熱的介質。在導電材料上的空氣隙可被改變，從而磁阻被調節。供給至待被加熱的介質的動力因而可大範圍地輕易控制。
[0044]特別優選的是提供一控制單元，通過控制單元可增加電加熱單元的熱功率，且特別地，同時減少重整器燃燒設備的熱功率，反之亦然。電加熱單元和重整器燃燒設備的熱功率因而可以彼此相反的方式(manner)被改變。
[0045]取決於在外部電網中的可獲得的電能，控制單元可被適應從而增加電加熱單元的熱功率以及減少重整器燃燒設備的熱功率。相應地，控制單元可被設計為將電加熱單元的熱功率設置為愈來愈高，可獲得的電能更大。該電能例如可通過使用者手動輸入。可選地，通過控制單元可自動檢測電能。特別地，使用相應的現時電價(power price)可確定可獲得電能的量。若現時電價下降至預定界限以下，電加熱單元的熱功率可被提高。
[0046]電加熱單元的熱功率因而可取決於現時電價實現調節。其可是一手動輸入，或自動通過控制單元檢索，特別是來自電力市場的電價。設置的電加熱單元的熱功率越高，重整器燃燒設備所能設置的熱功率則越低。
[0047]特別地，電加熱單元和重整器燃燒設備的熱功率可取決於彼此通過控制單元被控制，通過這樣的方式，產生的燃燒流體的速率保持不變。可選地，可實現這樣的控制從而變化的速率最大為一預定最大變化速率。產生的燃燒流體所使用的熱能是來自電加熱單元或重整器燃燒設備的，與燃燒器單元，渦輪器單元及發電機單元的功能性無關。因而，有益地，可快速改變電加熱單元和重整器燃燒設備的熱功率間的比例，而不會對燃燒器單元，渦輪器單元或發電機單元造成令人不快的影響。
[0048]這些單元僅允許電力的相對較慢的改變,該電力是通過發電機單元產生的。然而，這種相對容易的緩慢改變同樣也可被使用。以此為目的，控制單元並不總是將電加熱單元和重整器燃燒設備的熱功率總值維持恆定。而是，若電加熱單元被激活和/或電加熱單元的熱功率被提高，則熱功率總值可被減少。因而總電力被減少的值不超過預定最大變化速率。
[0049]額外地或可選地，電加熱單元和重整器燃燒設備的熱功率可取決於彼此通過控制單元被控制，通過這樣的方式，重整器單元的溫度可在預定目標範圍中，在該範圍中，能量載體可被轉換為燃燒流體。重整器燃燒設備的現時熱功率因而可適應於電加熱單元的現時熱功率，從而重整器單元中的預定溫度範圍保持不變。
[0050]理論上來說，還可以提供有一儲存容器，其可以儲存被電加熱單元加熱後的介質。如果可得到的電能的量超過預定界限值，其就會被填充到儲存容器中。如果可得到的電能的量下降，儲存容器就會被清空。必須被重整器燃燒設備通過燃燒來獲得熱的能量載體的量可以因此被進一步的降低。
[0051]額外地或可選地，同樣可提供有一儲存容器，在儲存容器中儲存有燃燒流體。在可獲得電能的量增加的情況下，在該構造中，產生燃燒流體的速率可被增加。當可獲得的電能的量降低時，來自儲存容器的燃燒流體可被傳送至燃燒器單元。從而為了產生熱通過重整器燃燒設備所必須燃燒的能量載體的量可同樣被減少。在這一方面，儲存單元可作為緩衝器使用，通過儲存單元，即使燃燒流體的輸入量起伏，恆定量的燃燒流體被輸出至燃燒器單J Li ο
[0052]通過使用儲存容器，若電加熱單元的熱功率減少，重整器燃燒設備並不是燃燒更大量的能量載體。而是，僅在儲存容器中的注滿水平下降至低於預定界限值或降至零時，能量載體的量才被增大。
[0053]當電加熱單元的熱功率減少至低於預定界限值或降至零時，控制單元優選地被適應為觸發來自儲存容器的加熱介質的傳遞。若儲存容器的注滿達到預定的最大程度，傳遞同樣被觸發。在這種情況下，傳送至重整器燃燒設備的能量載體的量可同時減少。渦輪器單元因而可持續以實質恆定的功率被運行。電加熱單元的熱功率的改變在這種情況下並不是必須的。
[0054]額外地或可選地，同樣可提供的是，來自儲存容器的燃燒流體並不傳遞至，或並不完全傳遞至燃燒器單元。作為取代，其被用於其他用途。若燃燒流體是合成氣，其可被，例如用於煤炭氣化或液化的方法中，特別是用於費-託合成(Fischer-Tropsch process)。
[0055]理論上來說，本發明的宗旨同樣可用於任何重整器單元，其可不是發電站的一部分。當重整器單元為可通過重整器燃燒設備以及電加熱單元做到熱供給的情況下，其同樣也可被提供。有關發電站所描述的變體同樣也可用於重整器單元。與發電站的情況相反，其僅為無燃燒器單元，渦輪器單元或發電機單元存在的情況。作為取代，重整器單元例如可作為用於氣體和/或液體生產的設施。特別的是，其可為用於獲得的氫分子H2的設施。額外地或可選地，該設施可被設計為實施一用於煤炭氣化或液化的方法。其同樣也包括費-託合成，通過該合成，可產生甲烷，甲醇以及烷烴。
[0056]本發明的一基本構思可同樣被通用地使用在提供熱能的工廠中，通過燃燒器設備燃燒能量載體獲得該熱能。例如，這樣的工廠可為水泥廠，其中為了生產水泥需要熱能，該熱能通過燃燒能量載體被提供。基於本發明的構思，此處同樣會用到電加熱單元。控制單元可設置由電加熱單元及由燃燒器設備提供的熱能的比例。燃燒器設備可被設計為重整器燃燒設備。控制單元及電加熱單元可被設計為如發電站中所述的一樣。特別地，控制可為如此的，從而對於來自電加熱單元及燃燒器單元的不同比例的熱能，總是釋放恆定總量的熱能或熱量。電加熱單元的熱功率可被選擇的更高，而現時電價則會更低。
[0057]本發明進一步的特徵及優點，將參考如圖在下文進行描述。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0058]圖1所示為根據本發明發電站的一典型實施例，其中天然氣作為能量載體；
[0059]圖2所示為根據本發明發電站的一典型實施例，其中煤炭作為能量載體；
[0060]圖3所示為根據本發明發電站的重整器單元以及電加熱單元的典型實施例；
[0061]圖4所示為根據本發明發電站的重整器單元以及電加熱單元的另一典型實施例；
[0062]圖5所示為根據本發明發電站的重整器單元以及電加熱單元的又一典型實施例；以及
[0063]圖6所示為根據本發明發電站的電加熱單元的典型實施例。
[0064]附圖中的等效部件分別用相同的附圖標記標示。
【具體實施方式】
[0065]圖1所示為根據本發明發電站100的一典型實施例。其具有下列重要部件:一重整器單元1，一燃燒器單元30，一渦輪器單元50以及一發電機單元60。此外，圖中未示出的重整器燃燒設備10以及電加熱單元20也被使用，在下文將詳細描述。
[0066]重整器單元I具有用於能量載體的入口 2，3。例如一氣體，氣體例如可為天然氣，以及水可通過入口 2，3導入重整器單元I。在重整器單元I中，能量載體被轉換為燃燒流體。天然氣以及水例如可轉換為一氧化碳以及氫分子。該氣體混合物同樣被稱為合成氣。
[0067]通過出口 9，燃燒流體，也就是說合成氣，從重整器單元I傳送至燃燒器單元30。
[0068]可提供一進一步的供給線48，通過該供給線，除了合成氣外，天然氣被輸送至燃燒器單元30。
[0069]在燃燒器單元30中，燃燒流體以及任何存在的天然氣被燃燒，從而產生熱量。渦輪器單元50因而被驅動。通過入口 32可供給空氣。
[0070]最終，通過渦輪器單元50的旋轉運動，發電機單元60可產生電能。
[0071]為了使得重整器單元I中的能量載體可被轉換為燃燒流體，因而天然氣可被轉換為合成氣，能量或熱的供給是需要的。因而提供裝置5用於將能量或熱供給至重整器單元
1
[0072]在傳統發電站的情況下，裝置5通過重整器燃燒設備形成，重整器燃燒設備燃燒，例如燃燒天然氣從而提供熱能。
[0073]在另一方面，根據本發明，除了重整器燃燒設備，裝置5可同樣包括，電加熱單元。
[0074]因而可以可變地設置由重整器燃燒設備以及由電加熱單元所提供的期望熱能的比例。
[0075]有利地，當電能可被高性價比地提供時，電能因而可使用用於精確熱生成。這種情況例如可是當風力發電站或太陽能發電站暫時性地產生更多電力的情況。另一方面，若沒有過剩電力可獲得時，通過燃燒能量載體可通過原則上傳統的方式產生需要的熱能。
[0076]那些無使用意義的大量過剩電能可因而有利地被使用。根據本發明，能量載體被燃燒的速率可因而被減少。因而可有利地節省部分能量載體。
[0077]單位時間燃燒的能量載體的量因而在不改變由發電機單元產生的電力的情況下被改變。因而，雖然能量載體的燃燒速率被改變，渦輪器單元及發電機單元可大體恆定地被操作。與傳統發電站相反，能量載體的燃燒變化的最大速率並不再受限於渦輪器單元以及發電機單元。因而使相當高速率的變化成為可能，通過高速率的變化，可以有效地響應於外部電網中的可獲得電量的改變。
[0078]圖2所示為根據本發明發電站100的另一典型實施例。發電站100被如此設計從而重整器單元I使用煤炭而不是天然氣來產生合成氣。合成氣在出口 9處被輸出並隨後在燃燒器單元30中被燃燒。因而產生的流體被傳送至渦輪器單元50並進一步傳送至塔55從而輸出廢氣和/或傳送回燃燒器單兀30。
[0079]在其他方面，該發電站100可以與圖1中的發電站相同。
[0080]圖3所示為根據本發明發電站100的重整器單元I的實施例。該重整器單元I特別適合於通過天然氣和水產生合成氣。天然氣和水通過入口 2，3導入重整器單元I的腔室
14。此處收容有催化劑，通過催化劑，天然氣和水轉換為合成氣，合成氣隨後通過出口 9離開腔室14。
[0081]為了合成氣的轉換需要熱供給。以此為目的，另外存在一熱交換器19。來自入口4的熱流體通過該熱交換器流至出口 6，從而其輸出熱至腔室14中的介質。熱流體已經通過重整器燃燒設備10被加熱。重整器燃燒設備燃燒能量載體，其例如可為天然氣。
[0082]理論上來說，重整器燃燒設備10所使用的能量載體可與轉換為合成氣或其他燃燒流體的能量載體相同。在圖示的實施例中，天然氣既用於通過重整器燃燒設備10的熱生成，也用於合成氣的轉換。然而，可選地，不同的能量載體同樣也可由重整器燃燒設備10使用和用於轉換為合成氣。
[0083]由熱交換器19熱輸出的一個結果是，在腔室14中的溫度梯度上升。溫度上升的方向如箭頭11所示。通過溫度的升高，可產生合成氣。
[0084]此外，同樣也存在電加熱單元20。其具有一經由腔室14延伸的電阻器元件29。因而熱同樣可輸出至腔室14中的介質從而產生合成氣。
[0085]圖4所示為根據本發明發電站的重整器單元I的另一典型實施例。如之前的例子，此處同樣使用熱交換器19，通過熱交換器，已經由重整器燃燒設備10加熱的熱流體被傳輸。然而，與先前的典型實施例不同，此處的電加熱單元最初加熱一通過入口 26導入電加熱單元的流體，例如空氣。加熱的流體也同樣通過熱交換器19被傳輸。有利地，因而不需在腔室14中進一步幹預(intervent1n)。此外,傳統的重整器單元I也可以被特別簡單的適應。以此為目的，熱交換器19僅僅需要進一步的聯繫，熱交換器已存在用於來自重整器燃燒設備10的熱的傳遞。電加熱單元20與該進一步的聯繫連接。在這種情形中，電加熱單元20理論上也可具有任何設計。例如其可具有有阻值的電阻元件或感應線圈。此外，其還可包括一等離子炬。
[0086]圖5所示為根據本發明發電站的重整器單元I的另一典型實施例。其被設計為一煤炭氣化單元，也就是說其可使用煤炭作為能量載體並將其轉換為合成氣。
[0087]以此為目的，煤炭通過一入口 2引導入腔室14，且氧氣通過入口 3引導入腔室14。通過一進一步的入口 27，以液態或氣態的水被傳輸至腔室14。
[0088]腔室14中的一部分煤炭與水一起燃燒產生熱能。以此方式,進一步的一部分煤炭與水一起被轉換為合成氣。隨後合成氣通過出口 9被移出。在腔室14低端部(同樣被稱為急冷器)中的殘餘量的煤炭轉換為固態並從出口 17移出。因而此處的重整器燃燒單元由腔室14形成，在腔室14中通過氧的供給，煤炭被燃燒。
[0089]與傳統煤炭氣化單元不同的是，該重整器單元I具有額外的電加熱單元20。在水被引導入腔室14前，其可通過電加熱單元被加熱。尤其是，水可被超臨界(super-criticalIy)力口熱。
[0090]電加熱單元20可以此方式提供熱量，為了產生充足的總熱量需要與氧氣一起燃燒的煤炭的量則減少了。控制單元因而可適應地調節依賴於電加熱單元20的熱功率，導入的煤炭及氧氣的量。熱功率越高，導入的煤炭及氧氣越少。
[0091]然而理論上來說，這裡提供的電加熱單元在另一點上也提供熱能。額外地或可選地，例如，加熱單元可同樣被設置在腔室14內。
[0092]電加熱單元同樣可被設計為用於感應加熱。這其中的一個例子可在圖6中所示。此處所示的電加熱單元20最初具有一個或多個線圈22，一交流電壓被供給至該線圈。隨之一變化的磁場，通過導電材料23，例如一鐵氧體磁心，被輸送。通過經由電導材料(conducting material)引導的通道21,待被加熱的介質被傳送。因而提供了一種將電能轉換為熱量的既高性價比又快速調節的可能性。通過一開關25可實現快速調節。其可關閉在導電材料23上的空氣隙，因而導電材料23形成一閉環。因而可實現導電材料23中的增大導引。
[0093]為了傳統發電站的隨後適應，有利地，僅在重整器單元上實施變化。隨後的各單元，特別是燃燒器單元，渦輪器單元以及發電機單元，可保持不變。
[0094]通過根據本發明的發電站，有利地利於改變能量載體的燃燒速率，能量載體例如是煤炭或天然氣，特別是快速的變化。因而使過剩電能可以有意義的使用。作為結果，因而可節省礦物燃料，這些礦物燃料否則將被燃燒。最終，有利地同樣減少了二氧化碳的排放。
【權利要求】
1.用於產生電力的發電站，包括: 一重整器單元(I )，其中通過熱的供給，一能量載體可被轉換為燃燒流體，其中重整器單元(I)具有一用於提供熱供給的重整器燃燒設備(10)，通過重整器燃燒設備(I )，能量載體可被燃燒， 一燃燒器單元(30 )，其中通過燃燒燃燒流體可產生熱量， 一渦輪器單元(50)，其中通過熱量可產生一旋轉運動，以及 一發電機單元(60 )，其可通過旋轉運動驅動從而產生電力， 其特徵在於， 為了提供熱供給，與重整器燃燒設備(10)—起，還提供有電加熱單元(20)，通過電加熱單元(20)，電能可被轉換為熱能。
2.如權利要求1所述的發電站，其特徵在於，通過重整器單元(I)產生的燃燒流體可為合成氣體。
3.如權利要求1或2所述的發電站，其特徵在於，重整器單元(I)包括煤炭氣化單元或煤炭液化單元。
4.如權利要求1-3任一項所述的發電站，其特徵在於，重整器單元(I)包括氣體重整器，通過所述氣體重整 器，氣體可作為能量載體被轉換為燃燒流體。
5.如權利要求1-3任一項所述的發電站，其特徵在於，所述重整器單元(I)具有一熱交換器(19)，通過熱交換器(19)，熱能可被傳遞給能量載體，熱交換器(19)可被重整器燃燒設備(10)以及電加熱單元(20)使用從而輸出熱能。
6.如權利要求1-5任一項所述的發電站，其特徵在於，電加熱單元(20)具有電阻器單元(29)從而將電能轉換為熱能。
7.如權利要求1-6任一項所述的發電站,其特徵在於，電加熱單兀(20)包括一用於加熱介質的等離子炬，通過介質，熱可被傳遞至能量載體，從而能量載體轉換為燃燒流體。
8.如權利要求1-7任一項所述的發電站，其特徵在於，電加熱單元(20)具有用於加熱介質的感應裝置(22，23)，感應裝置(22，23)的熱功率可通過改變感應裝置上的磁阻來控制。
9.如權利要求1-8任一項所述的發電站，其特徵在於，提供有控制單元，通過控制單元可增加電加熱單元(20)的熱功率，且減少重整器燃燒設備(10)的熱功率，反之亦然。
10.如權利要求9所述的發電站，其特徵在於，取決於在外部電網中的可獲得的電能量，控制單元可被適應從而增加電加熱單元(20)的熱功率以及減少重整器燃燒設備(10)的熱功率。
11.如權利要求9或10所述的發電站，其特徵在於，電加熱單元(20)和重整器燃燒設備(10)的熱功率可取決於彼此通過控制單元被控制，通過這樣的方式，燃燒流體的產生速率保持不變，或變化的速率最大為一預定最大變化速率。
12.如權利要求9-11任一項所述的發電站，其特徵在於，電加熱單元(20)和重整器燃燒設備(10)的熱功率可取決於彼此通過控制單元被控制，通過這樣的方式，重整器單元(I)的溫度可在預定目標範圍中，在該範圍中，能量載體可被轉換為燃燒流體。
13.用於通過根據權利要求1-12任一項所述的發電站，產生電力的方法， 其中，通過熱供給，重整器單元(I)中的能量載體可被轉換為燃燒流體，其中，通過重整器燃燒設備(10)，能量載體可被燃燒從而提供熱供給， 其中，燃燒流體在燃燒器單元(30)中被燃燒且因而產生熱量， 其中，在渦輪器單元(50)中熱量被轉換為一旋轉運動，以及 其中，一發電機單元(60 )通過旋轉運動驅動從而產生電力， 其特徵在於， 與通過重整器燃燒設備(10 )提供熱供給一起，熱供給還通過電加熱單元(20 )被提供，通過電加熱單元(20)，電 能可被轉換為熱能。
【文檔編號】F02C7/224GK104074609SQ201410118976
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年3月27日 優先權日:2013年3月28日
【發明者】茨溫克爾斯·安德魯 申請人:路蒙尼爾公司