【专利摘要】本发觉涉及用于形成电能的发电筑设，其拥有：燃烧器单位，此中，可通过燃烧燃料形成热能；涡轮机组，此中，热能可惹起挽回运动；以及发电机组，其由挽回运动命令以天生电能发电设备。依据本发觉的发电筑设的特色正在于：为了形成热能，除燃烧器单位以表，还设备有电加热单位，通过该电加热单位电能可改观为热能从而驱动涡轮机组。其它，本发觉涉及形成电能的法子。

　　[0001]本发觉一方面涉及依据权益央浼1前序所述的形成电能的发电筑设。本发觉另一方面涉及依据权益央浼14前序所述的形成电能的法子。

　　[0002]通用的发电筑设拥有:燃烧器单位(燃烧安装)，正在此中可通过燃烧燃料形成热能；涡轮机组，正在此中热能可惹起挽回运动；以及发电机组，其由挽回运动命令天生电能。

　　[0003]依据天生电能的通用法子，燃料正在燃烧器单位中燃烧从而天生热能，然后热能正在涡轮机组中转化为挽回运动。发电机组由该挽回运动驱动并以此形成电能。

　　[0004]正在多半国度，电能合键通过上述类型的发电筑设形成。依据发电筑设，所操纵的发电筑设可包括差其余能量载体，独特是化石。举例来说，煤、自然气或石油均可举动燃料。

　　[0005]正在天生电能的总量中，可再生能源所占的比例一贯增多。整体而言，太阳能和风能越来越多地用于发电。然而，以此格式形成的电量会随韶华热烈震动。简直没有能够豪爽积储以此格式形成的过剩电能。这导致的重要题目是若何操纵过剩的电能。纵使正在增多的发电量用于电能消费的时期，该题目也并不罕见。

　　[0006]广泛能够思到，正在通过太阳能或风能增多发电量的进程中可中缀上述发电筑设的电源。然而，中缀和重劝导电筑设会带来高额的原料承当，而且该进程正在已知的发电筑设中只可迂缓地实行。这些速率缺乏以有用地反应风量或太阳辐射量的震动。

　　[0007]所以，本发觉的宗旨可当举动指出一种用于天生电能的法子以及一种帮帮有用适合可用电量的震动的发电筑设。

　　[0008]通过拥有权益央浼1中所述特色的发电筑设和权益央浼14所述特色的法子，该宗旨得以告终。

　　[0009]依据本发觉的发电筑设和法子的有益变型是附属权益央浼的中心，并不才面的刻画中举行证明。

　　[0010]为天生热能，正在依据本发觉的上述类型的发电筑设中，假使要临盆热能，则除了设备燃烧器单位表，还设备有电加热单位。该电加热单位可将电能改观为驱动涡轮机组的热倉泛。

　　[0011]依据上述类型的法子，依据本发觉，不仅是通过燃烧器单位天生热能，也通过电加热单位天生热能，正在电加热单位中电能改观为驱动涡轮机组的热能。

　　[0012]操纵电能驱动涡轮机组和相干的发电机组可看本钱发觉的根本理念。为了这个目标，电能被转化为热能。所以调度来自燃烧器单位以及来自电加热单位用于驱动涡轮机组的热能的比例成为能够。

　　[0013]所以，更正供应至燃烧器单位的供应量而不会对涡轮机组和发电机组酿成大幅影响能够会成为独有的上风。从而有能够正在给定岁月火速地更正燃料燃烧的量。所以，正在电能过量供应的境况下，有能够火速地调度而今燃烧的燃料量。

　　[0014]有利地，正在风能或太阳能一贯增多发电量的期间，可操纵的能量也可被蓄谋义地操纵。相较于通例的发电筑设，能够确保正在这些境况下，结果是残余的燃料数目会更高。依据本发觉的发电筑设所以可被刻画为能量积储单位。正在电能过量供应的境况下，可通过耗费较少燃料来积储能量。相较于通例的发电筑设，所排放的CO2的总量也会裁减。

　　[0015]正在电能过量供应的境况下，加倍目标于供应支配单位以增多电加热单位的加热功率并裁减燃烧器单位的加热功率。过量供应的存正在既能够手动地输入支配单位也可采用必然准则由支配单位主动判决，比方，借帮于电能的短期价钱。转换损耗确实与电能转换为热能、进一步转换为挽回运动以及最终通过发电机组再次转换为电能的进程势必相干。然而，因为大个人可操纵电能已经被蓄谋义地操纵，所以有能够节减有用的燃料。

　　[0016]相应地，即使电能的过量供应不再存正在或者电价上涨，支配单位会裁减电加热单位的加热功率或者合上电加热单位。正在电加热单位低落加热功率的境况下，燃烧器单位的加热功率可再次上升。

　　[0017]支配单位优选地应允电加热单位和燃烧器单位的加热功率以相互依赖的格式支配，以便涡轮机组能够恒定或根本恒定的总功率运行。独特是总功率可正在支配单位预先确定的界限内坚持恒定。其它，加热功率可依赖储存容器的填充水准来支配，储存容器将不才文中注意刻画。举动恒定总功率的一种替换，也可由支配单位以涡轮机组的总功率不超越预订的变革率这种格式支配电加热单位和燃烧器单位的加热功率。

　　[0018]燃烧器单位可有用地拥有效于燃烧燃料的燃烧室。燃烧室所以也许拥有多个入口，此中，燃料的供料管线与起码一个入口相连合。依据依据本发觉的发电筑设的优选实践例，由电加热单位加热的介质的供应起码仰赖其他的一个入口促使。所以，燃烧室中由燃料供应裁减所酿成的热能低浸可通过从电加热单位引入越来越多的热能来个人地或齐备地举行赔偿。所以，燃烧室中的温度集体不受燃料供应量的变革的影响。有利地是，因为温度震动所惹起的燃烧室应力会所以减幼。从而也许告终正在给定岁月更火速地更正燃烧的燃料数目。

　　[0019]为了这个目标，燃料的供应量和电加热单位加热的介质料可由支配单位以相互依赖的格式支配，以便燃烧室的温度根本上坚持恒定。独特是燃料供应裁减的境况下，支配单位可使温度坚持正在预先限造的界限内和/或确保不超越预订的温度变革率，该宗旨依赖电加热单位增多加热功率而告终。

　　[0020]规定上讲，要是介质由电能加热，电加热单位能够任何企望的格式组成。介质但是液体或气体。电加热单位优选地拥有等离子体喷枪来加热介质，通过该介质涡轮机组可被驱动。正在拥有等离子体喷枪的景遇中，气体改观为等离子体，而且等离子体正在电场的帮帮下加快，以此增多等离子体中的热能。此格式的上风正在于温度能够火速到达切近于燃烧室的温度。其它，等离子体喷枪拥有紧凑构造，所以适合于随后与通例发电筑设的配合。

　　[0021]等离子体喷枪优选地铺排正在燃烧室的一个入口上。从而使由等离子体喷枪加热的介质可直接输出至燃烧室。所以，相较于等离子体喷枪与燃烧室空间上相互远离的景遇，这种铺排可避免热耗损。规定上讲，其他电加热单位的策画同样可铺排正在此中一个入口上。

　　[0022]即使燃料供应线途的入口和连合电加热单位的入口以相仿格式变成，将会告终更多可变的使用能够性。有利地，据此以简易的法子随后升级通例发电筑设成为能够。加倍是为了这个目标，通例发电筑设可连合等离子体喷枪或另一电加热单位到燃烧室的一个入口而不是连合燃料供应线途。其它，此构造应允燃料供应量和由电加热单位供应的热量更大水准的可变。为了这个目标，入口的连合可跟着燃料供应线途或等离子体喷枪未必地更正。

　　[0023]即使供应多个电加热单位，本构造拥有特定的上风。除了并联铺排电加热单位，也可供应串联铺排。能够的温度界限所以会增大，正在此界限中待加热的介质能够被加热。

　　[0024]即使电加热单位拥有串联式样的发烧元件且每个发烧元件可由支配单位稀少支配，那么电加热单位的加热功率和/或将要被电加热单位加热的介质的温度也许举行独特聪明地医治。串联布列可被贯通为相应发烧元件一个布列正在另一个的旁边或一个元件正在另一个元件后面。因为它们是稀少可控的，也便是说能够被翻开或合上，以是加热功率也许以简易的格式变革。

　　[0025]替换地或可选地，对付等离子体喷枪而言，电加热单位可拥有觉得安装来加热介质。觉得安装优选地可由支配单位通过更正觉得安装的磁阻来支配。举例来说，觉得安装包括线圈。如斯会形成磁场，该磁场经由导电原料供应给待加热的介质。支配单位可更正导电原料上的气隙，依赖这种格式医治磁阻。所以可容易地支配供应给待加热介质的能量。

　　[0026]正在可用电能震动的境况下，即使供应储存容器，该历程的产生以至越发有用。曾经被电加热单位加热的介质可存储中储存容器中。供应了排出管线，经加热的介质可通过排出管线从储存容器运送到燃烧室和/或涡轮机组。所以，正在电能过量供应的境况下，支配单位可便表地支配过剩的电能以热能的式样特殊埠存储正在储存容器中。

　　[0027]举动储存容器其它的一个上风，其有帮于度过电加热单位耗费电能进程中的暂时中缀。为了这个目标，即使电加热单位的加热功率裁减，支配单位触发储存容器中经加热的介质的排放。电能的过量供应一不存正在就会产生这种景遇。

　　[0028]优选地，来自电加热单位的经加热的介质运送到储存容器仍是运送到燃烧室或涡轮机可由支配单位可变地设定。为了将其运送到燃烧室或涡轮机，可独特意将经加热的介质从电加热单位运送到储存容器的排出管线，此管线通向燃烧室或涡轮机。

　　[0029]即使电加热单位的加热功率更正了，储存容器同样也有帮于避免所供应的燃料量的一定火速的适合。所以，以防电加热单位的加热功率变革，可使支配单位一发轫就运送经加热的介质进出储存容器，从而使供应给燃烧器单位的燃料量坚持恒定。所以还能够以根本恒定的总功率运行涡轮机组。

　　[0030]有利地，纵使正在电加热单位的加热功率低落时，也不会增多燃烧器单位的燃料供应量。相反，只要正在储存容器中的填充水准降到预订的临界值以下或降为零时，才会增多燃料量。

　　[0031]以防电加热单位的加热功率降到预订的临界值以下或降为零，支配单位优选地适合于触发来自储存容器经加热的介质的供应。同样地，即使到达储存容器的最大填充水准，也会触发供应。正在这种境况下，供应给燃烧器单位的燃料量会同时裁减im电竞。涡轮机组所以也许一连以根本恒定的总功率运行。正在这种境况中，无需更正电加热单位的加热功率。

　　[0032]正在燃烧器单位和电加热单位均包括输出管线的实践例中，因为这两个输出管线相互相连以变成通向涡轮机组的共同输出管线，所以会促使后续通例发电筑设的尤为简易的适合。有利地，依据上述实践例，无需更正通例发电筑设的燃烧器单位和涡轮机组。相反，它根本上足够电加热单位连合到燃烧器单位的排出管线。

　　[0037]图4示出了依据本发觉的发电筑设的另一个实践例的合键部件的示图谋；以及

　　[0038]图5示出了依据本发觉的拥有储存容器的发电筑设的实践例的示图谋。

　　[0039]肖似部件以及那些以肖似格式任务的部件正在图中广泛以相仿参考符号表现。

　　[0040]图1示出了发电筑设100实践例的示图谋。其征求举动根本部件的燃烧器单位

　　[0041]燃烧器单位10拥有燃烧室15。燃料通过供料管线，供料管线。通过燃烧燃料，燃烧室15中介质的温度上升。

　　[0042]随后，经加热的介质通过输出管线由此而驱动，此中，经加热的介质的热能转化为涡轮机组50的部件的挽回运动。通过该挽回运动，发电机组60中形成电能。随后，电能被传输到表部电网。

　　[0043]流经涡轮机组50后，经加热的介质通过回流管线的宗旨返回。回流介质能够此格式有用地流经其它元件(正在此并未更注意地示出)，比方冷凝器和泵。

　　[0044]规定上讲，流经涡轮机组50的经加热的介质的温度和流速应该大致恒定。即使涡轮机组50的动力上下变更，也不应超越预先确定的最大变革率。同样，还企望燃烧室15中的条目跟着韶华的变革尽能够坚持恒定。这意味着来自燃烧室15的经加热的介质的温度和输出量不应超越预订的最大变革率。

　　[0045]所以，对付通例发电筑设而言im电竞，引入燃烧室15的燃料量只可迂缓地变革。所以，已知的发电筑设对付由可再生能源所形成的可操纵电能的震动无法反应，或根本不行反应。这导致了电能的过量供应，迄今为止，简直不行够蓄谋义地操纵这个人过量供应的电能。

　　[0046]然则，对付依据本发觉的发电筑设100而言，引入到燃烧室15中的燃料量可跟着韶华的推移火速变革。

　　[0047]该宗旨可通过操纵电能加热介质的电加热单位20来告终。电能可由表部电网供应。所以过量供应的电能得以操纵。

　　[0048]待加热的介质(比方氛围)通过补给管线并正在此加热。经加热的介质然后通过输出管线也许以相互互相依赖的格式支配所供应的燃料量以及电加热单位20的加热功率(也便是说，供应到电加热单位20的电能)。整体而言，正在所供应的燃料量裁减的境况下，支配单位30可降低电加热单位的加热功率，反之亦然。所以，涡轮机组50能够正在根本恒定的条目下运转。

　　[0050]可增多电加热单位20的加热功率，独特是正在电能过量供应的境况下。正在这些境况中，也许以优惠价钱从表部电网得回电能。规定上讲，从发电机组60到电加热单位20，可供应可切换的电气连合。所以，与从表部电网得回电力比拟，其有能够坚持电能的功率损耗独特意低。通过操纵过量供应的电能，可低落燃料的燃烧速率。从而能有利地节减燃料。所以，可有利地节流燃料本钱，并也许裁减通过燃料燃烧形成的CO2排放。

　　[0051]图1所示的实践例中，电加热单位20的输出管线中裁减的燃料供应可通过增多由电加热单位20加热的介质的供应来赔偿。所以可正在所供应的燃料量裁减时坚持条目根本恒定，这些条目比方为燃烧室15中的压力和温度im电竞im电竞。

　　[0052]优选地，入口 11至14以相仿的格式正在燃烧室15上变成。数量可变的入口从而也许连合至燃料供应管线的输出管线。同样，也可连合多个电加热单位20。

　　[0053]以此格式，随后还也许越发简化对通例发电筑设的适合。为告终该目标，电加热单位20与可用入口中的起码一个连合。

　　[0055]最初，正在此特殊示出了燃料存储元件6。规定上讲，燃料可为任何可燃能量载体。正在所示示例中，操纵的燃料为煤。燃料从燃料存储元件6进入磨粉机7。燃料正在此被研磨成粉末。然后，粉末通过供料管线进一步包括高压涡轮机以及后续的一个或多个低压涡轮机。来自燃烧室15的经加热的介质通过涡轮机组50，然后被运送到冷凝器52中。从冷凝器52处，介质通过泵54经由回流管线所供应电能的功率级和电压。

　　[0058]末了，图中还示出了浸降安装70，燃烧室15的出口通向浸降安装70。塔72创立正在浸降安装之后，废气由塔72排出。

　　[0059]规定上讲，电加热单位20也许以任何企望的格式操纵电能来加热介质。比方，可操纵电阻加热或电感加热。

　　[0060]图3示意性示出了操纵电感加热的电加热单位20。电加热单位20最初征求一个或多个线，交换电压供应至线。由此变革的磁场会经由导电原料23 (比方铁芯23)举行供应。待加热的介质通过通道21举行传送，该通道穿过热传导原料24。通过磁场，原料24中形成觉得电流，从而形成热量，该热量通报给通道21中的介质。由此会形成将电能以节减本钱且火速可调的格式转化为热能的能够性。火速医治通过开合25举行。开合25可合上导电原料23中的气隙，借此，导电原料23变成闭环。从而巩固导电原料23中供应的磁场。

　　[0061]特殊埠或可选地，可操纵由等离子体喷枪组成的电加热单位20发电设备。以此格式，节流空间的实践例成为能够，同时操纵等离子体喷枪能够到达高温。

　　[0062]其它，也许采用等离子体喷枪简化燃烧室15的连合。正在操纵等离子体喷枪的境况下，可省去图1中所示的输出管线。相反，等离子体喷枪可直接连合到入口 13、14的此中之一。独特意，以此格式能够避免热耗损，而且纵使正在出格受限的空间条目下，也能够适合后续的通例发电筑设。

　　[0063]图4示意性示出了依据本发觉的发电筑设100的实践例的局限视图。该实践例独特适合随后适合通例发电筑设。

　　[0064]发电筑设100征求拥有燃烧室15的燃烧器单位10、供料管线。输出管线，随后通向回流管线，独特意是通向燃烧器单位10。这些部件可如通例发电筑设的景遇举行设备。

　　[0065]本实践例区别于已知的发电筑设之处起码正在于存正在电加热单位20，待加热介质可由供料管线运送至此。通过将燃烧室15和电加热单位20的输出管线，可告终后续独特简易的适合。共同输出管线。有利地是，对通例发电筑设的改造合键限于将输出管线构造为共同输出管线加热的介质能正在被运送到燃烧器单位或涡轮机组前首进步行积储，则随后会形成特定的上风。依据本发觉的发电筑设的一个实践例告终了上述假设，其合键部件正在图5中示意性示出。从电加热单位20通向燃烧器单位或涡轮机组的输出管线运送到储存容器40。可选地，输出管线]经加热的介质容纳正在储存容器40中且可通过另一输出管线运送到燃烧器单位或涡轮机组。规定上讲，还能使得经加热的介质并不表程另一输出管线输出，适值相反，经加热的介质被输送回分枝点31。

　　[0068]正在储存容器40中经加热的介质的帮帮下，可填充韶华间隔，正在该韶华间隔中，电加热单位20的功率低落im电竞。举例来说，该景遇能够是电能的过量供应已不再存正在。

　　[0069]正在这方面，储存容器40中的经加热的介质有帮于反合韶华的缩短，此反合韶华是使供应到燃烧器单位或涡轮机组中的经加热的介质的量增多所需的韶华。

　　[0070]操纵依据本发觉的发电筑设有利地促使了出格火速地更正供应给燃烧器单位的燃料量。该上风通过电加热单位形成特殊的热能来告终。如斯，独特是过量供应的电能也能够被蓄谋义地操纵。结果，能够低落化石燃料的耗费量。从而，还会有利地裁减CO2排放。

　　1.一种用于天生电能的发电筑设，包括: 燃烧器单位(10)，可通过燃烧燃料正在所述燃烧器单位(10)中天生热能； 涡轮机组(50)，可操纵所述热能正在所述涡轮机组(50)中惹起挽回运动；以及 发电机组(60)，由所述挽回运动命令以形成电能； 其特色正在于:为形成所述热能，除所述燃烧器单位(10)以表，还设备有电加热单位(20),通过所述电加热单位(20)，电能可转化为热能以驱动所述涡轮机组(50)。

　　2.依据权益央浼1所述的发电筑设，其特色正在于:还设备有支配单位，正在电能过量供应的境况下，所述支配单位增多所述电加热单位(20)的加热功率并裁减所述燃烧器单位(10)的加热功率。

　　3.依据权益央浼2所述的发电筑设，其特色正在于:通过采用所述支配单位，也许以相互依赖的格式支配所述电加热单位(20)和所述燃烧器单位(10)的加热功率，使得所述涡轮机组(50)也许以根本恒定的总功率运行。

　　4.依据权益央浼1至3任一项所述的发电筑设，其特色正在于:所述燃烧器单位(10)拥有燃烧所述燃料的燃烧室(15)，所述燃烧室(15)拥有多个入口(11-14)，燃料供应管线)的起码一个上，而且，由所述电加热单位(20)加热的介质借帮于入口(13、14)中起码其它一个促使供应。

　　5.依据权益央浼4所述的发电筑设，其特色正在于:供应的燃料量和正在所述电加热单位(20)中加热的介质料可通过所述支配单位以相互依赖的格式支配，以便所述燃烧室(15)中的温度根本恒 定。

　　6.依据权益央浼1至5任一项所述的发电筑设，其特色正在于:所述电加热单位(20)包括用于加热也许驱动涡轮机组(50)的介质的等离子体喷枪(20)。

　　7.依据权益央浼6所述的发电筑设，其特色正在于:所述等离子体喷枪(20)安顿正在所述燃烧室(15)的入口(13、14)的此中一个上。

　　8.依据权益央浼2至7任一项所述的发电筑设，其特色正在于:用于燃料供应管线)和用于等离子体喷枪(20)的入口(13、14)以同样地格式变成。

　　9.依据权益央浼1至8任一项所述的发电筑设，其特色正在于:所述电加热单位(20)拥有加热介质的觉得安装(22发电设备，23 )且所述支配单位可通过更正所述觉得安装(22，23 )上的磁阻来支配所述觉得安装。

　　10.依据权益央浼1至9任一项所述的发电筑设，其特色正在于: 设备有储存容器(40)，经所述电加热单位(20)加热的介质可储存正在所述储存容器(40)中，且 设备有排出管线)，经加热的介质可通过所述排出管线 )。

　　11.依据权益央浼10所述的发电筑设，其特色正在于:经加热的介质是否从所述电加热单位(20)运送到所述储存容器(40)或所述燃烧室(15)抑或是所述涡轮机组(50)可由所述支配单位变革地调度。

　　12.依据权益央浼10或11所述的发电筑设，其特色正在于:所述支配单位实用于正在所述电加热单位(20)的加热功率低落至预订的阈值以下时激发从所述储存容器(40)运送经加热的介质。

　　13.依据权益央浼1至12任一项所述的发电筑设，其特色正在于:所述燃烧器单位(10)和所述电加热单位(20)各自拥有输出管线，这两个输出管线相互连合以变成共同输出管线),所述共同输出管线.一种形成电能的法子，独特是操纵依据权益央浼1至13中任一项所述的发电筑设，此中: -正在燃烧器单位(10)中燃烧燃料并天生热能； -所述热能正在涡轮机组(50)中转化为挽回运动；以及 -所述挽回运动命令发电机组(60)并由此天生电能； 其特色正在于:除了所述燃烧器单位(10 )以表，还也许通过电加热单位(20 )形成所述热能，电能可通过所述电加热单·元(20)转化为热能以驱动所述涡轮机组(50)。爆发电能的发im电竞电修建及法子