用于給水預(yù)熱的能量存儲(chǔ)器設(shè)備的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種用于存儲(chǔ)熱能的能量存儲(chǔ)器設(shè)備，該能量存儲(chǔ)器設(shè)備帶有包括壓縮機(jī)、蓄熱器和膨脹透平的充能循環(huán)，其中壓縮機(jī)在出口側(cè)與膨脹透平的入口通過(guò)用于第一工作氣體的第一管道連接，且蓄熱器連接在第二管道內(nèi)，且其中第一管道與第一熱交換器連接，借助該第一熱交換器將第一管道和第二管道在熱技術(shù)上耦連，且其中該能量存儲(chǔ)器設(shè)備此外包括釋能循環(huán)，該釋能循環(huán)包括提供有蒸汽生成器的水-蒸汽循環(huán)，該水-蒸汽循環(huán)具有至少一個(gè)在水沿所述水-蒸汽循環(huán)中的流動(dòng)方向前接于蒸汽生成器的給水預(yù)熱器，且其中在充能循環(huán)和釋能循環(huán)之間通過(guò)給水預(yù)熱器實(shí)現(xiàn)了熱技術(shù)上的耦連，尤其是僅通過(guò)給水預(yù)熱器就實(shí)現(xiàn)所述熱技術(shù)上的耦連。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于給水預(yù)熱的能量存儲(chǔ)器設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及帶有充能和釋能循環(huán)的用于存儲(chǔ)熱能的能量存儲(chǔ)器設(shè)備，所述能量存儲(chǔ)器設(shè)備適合于預(yù)熱水-蒸汽循環(huán)中的給水。此類(lèi)能量存儲(chǔ)器設(shè)備優(yōu)選地整合在發(fā)電廠中。

【背景技術(shù)】
[0002]由于在電流分配網(wǎng)絡(luò)中日益增加的來(lái)自可再生能源的電能的供給，能夠在時(shí)間上將電能進(jìn)行中間存儲(chǔ)的必要性增加。在此，目的是在過(guò)供給時(shí)可從電流分配網(wǎng)絡(luò)獲取電能，且對(duì)于隨后時(shí)間的使用可使得電流分配網(wǎng)絡(luò)再次使用此電能，以因此穩(wěn)定電流分配網(wǎng)絡(luò)。
[0003]在技術(shù)文獻(xiàn)中所采取的方法是將可供使用的電能轉(zhuǎn)化為熱能，且將此熱能在時(shí)間上中間存儲(chǔ)。在重新需求附加的電能時(shí)，可將因此而中間存儲(chǔ)的熱能通過(guò)逆向發(fā)電方法又轉(zhuǎn)換為電能。
[0004]此類(lèi)技術(shù)解決方法建議例如在PCT/EP2012/072450中描述，所述文獻(xiàn)建議將蓄熱器與壓縮機(jī)以及膨脹透平在熱技術(shù)上連接，以在壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)將其處出現(xiàn)的壓縮熱引入到且存儲(chǔ)在蓄熱器內(nèi)。蓄熱器在此附加地與水-蒸汽循環(huán)連接，使得存在于蓄熱器內(nèi)的能量可提供為用于水-蒸汽循環(huán)內(nèi)的蒸汽制備。蓄熱器也可用于將導(dǎo)入到水-蒸汽循環(huán)內(nèi)的蒸汽進(jìn)行中間加熱。
[0005]但從現(xiàn)有技術(shù)解決方案中已知的此技術(shù)的缺點(diǎn)是，存在于蓄熱器內(nèi)的溫度可能在通常情況中對(duì)于發(fā)電廠技術(shù)運(yùn)行狀態(tài)中在水-蒸汽循環(huán)內(nèi)準(zhǔn)備蒸汽不足夠高。蓄熱器通過(guò)絕熱熱過(guò)程(工質(zhì)在壓縮機(jī)內(nèi)的壓縮)被提供以存儲(chǔ)器熱。在此出現(xiàn)的壓縮溫度典型地基本上不超過(guò)300°C。但在此溫度水平的蒸汽制備要求從蓄熱器到水-蒸汽循環(huán)中的傳熱的很高的傳熱率。但因此用于蒸汽制備的有效的傳熱因此可能不足，因?yàn)閷?dǎo)入到水-蒸汽循環(huán)內(nèi)的水量很大。換言之，在僅300°C的溫度水平下，傳到水-蒸汽循環(huán)的熱不足以以充足的熱能來(lái)簡(jiǎn)單制備蒸汽。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]因此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，避免現(xiàn)有技術(shù)中已知的缺點(diǎn)。尤其推薦一種能量存儲(chǔ)器設(shè)備，所述能量存儲(chǔ)器設(shè)備允許將中間存儲(chǔ)在蓄熱器內(nèi)的熱能有效地供發(fā)電廠技術(shù)的蒸發(fā)過(guò)程使用。此外，從蓄熱器到此水-蒸汽循環(huán)內(nèi)的水的傳熱能以技術(shù)上有利的傳熱率實(shí)現(xiàn)。此外，技術(shù)解決方案考慮到通過(guò)簡(jiǎn)單的改造措施也可在傳統(tǒng)的發(fā)電廠中實(shí)現(xiàn)這種熱提供。
[0007]本發(fā)明所基于的技術(shù)問(wèn)題通過(guò)一種用于存儲(chǔ)熱能的能量存儲(chǔ)器設(shè)備解決，所述能量存儲(chǔ)器設(shè)備帶有包括壓縮機(jī)、蓄熱器和膨脹透平的充能循環(huán)，其中壓縮機(jī)在出口側(cè)與膨脹透平的入口通過(guò)用于第一工作氣體的第一管道連接，且蓄熱器連接在第二管道內(nèi)，且其中第一管道與第一熱交換器連接，第一管道和第二管道借助該第一熱交換器在熱技術(shù)上耦連，且其中能量存儲(chǔ)器設(shè)備此外包括釋能循環(huán)，所述釋能循環(huán)包括提供有蒸汽生成器的水-蒸汽循環(huán)，所述水-蒸汽循環(huán)具有至少一個(gè)沿水在水-蒸汽循環(huán)的流動(dòng)方向前接于蒸汽生成器的給水預(yù)熱器，且其中在充能循環(huán)和釋能循環(huán)之間通過(guò)給水預(yù)熱器實(shí)現(xiàn)了在熱技術(shù)上的耦連，尤其是僅通過(guò)給水預(yù)熱器實(shí)現(xiàn)所述熱技術(shù)上的耦連。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的充能循環(huán)在此可設(shè)計(jì)為開(kāi)放的以及封閉的。
[0009]本發(fā)明的構(gòu)思規(guī)定，來(lái)自蓄熱器的熱通過(guò)釋能循環(huán)的給水預(yù)熱器輸入到水-蒸汽循環(huán)。熱能的利用因此用于水-蒸汽循環(huán)內(nèi)的水的熱調(diào)理，或用于將此給水在水通向蒸汽生成器之前預(yù)熱，其中可向水提供足夠的熱以用于蒸汽生成。蒸汽生成器在此保證向水-蒸汽循環(huán)內(nèi)的水的足夠高的傳熱率，使得可在足夠高的溫度下且以足夠高的熱能來(lái)產(chǎn)生水蒸汽。通過(guò)借助于給水預(yù)熱器從蓄熱器傳熱來(lái)進(jìn)行的熱調(diào)理因此僅用于水的預(yù)熱，但不產(chǎn)生可在用于發(fā)電的蒸發(fā)過(guò)程中使用的水蒸汽。在此，水準(zhǔn)備可在如下溫度水平下實(shí)現(xiàn)，即所述溫度水平一方面允許從蓄熱器的有利的傳熱，但另一方面不是用于蒸汽生成的唯一的能量源。因此，能以有利的方式從蓄熱器向水-蒸汽循環(huán)中的給水提供熱能，但其中在通過(guò)蒸汽生成器產(chǎn)生蒸汽時(shí)可保證過(guò)程安全性和過(guò)程穩(wěn)定性。蒸汽生成器在此可例如是燃燒化石燃料的鍋爐或例如耦合的燃?xì)夂驼羝l(fā)電設(shè)備的合適的廢熱蒸汽生成器。
[0010]在此應(yīng)注意到，給水預(yù)熱器優(yōu)選地構(gòu)造為熱交換器或多個(gè)單獨(dú)的熱交換器。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施形式規(guī)定，將給水預(yù)熱器設(shè)計(jì)為也與低溫蒸汽管道在熱技術(shù)上耦連的熱交換器，所述低溫蒸汽管道尤其是從與水-蒸汽循環(huán)連接的蒸汽透平的低壓蒸汽部分發(fā)出。作為低壓蒸汽透平(低壓蒸汽部分)的排出管道的低溫蒸汽管道可典型地具有例如150°C的溫度水平的水。因此，兩個(gè)熱源(蓄熱器和低壓蒸汽部分)的按照實(shí)施例的組合適合于向水-蒸汽循環(huán)內(nèi)的水傳熱，以向例如最高150°C的溫度水平提供熱能。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的另外的實(shí)施形式規(guī)定，給水預(yù)熱器設(shè)計(jì)為也與中溫蒸汽管道在熱技術(shù)上耦連的熱交換器，所述中溫蒸汽管道尤其是從與水-蒸汽循環(huán)連接的蒸汽透平的中壓蒸汽部分發(fā)出。作為中壓蒸汽透平(中壓蒸汽部分)的排出管道的中溫蒸汽管道在此可典型地具有例如最高230°C的溫度水平。此實(shí)施形式也允許來(lái)自蒸發(fā)過(guò)程的熱以及從蓄熱器獲取的熱的在熱技術(shù)上的耦連。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的另外的實(shí)施形式規(guī)定，給水預(yù)熱器設(shè)計(jì)為也與高溫蒸汽管道在熱技術(shù)上耦連的熱交換器，所述高溫蒸汽管道尤其是從與水-蒸汽循環(huán)連接的蒸汽透平的高壓蒸汽部分發(fā)出。作為高壓蒸汽透平(高壓蒸汽部分)的排出管道的中溫蒸汽管道在此可典型地具有最高直至350°C的溫度水平。通過(guò)給水預(yù)熱器的高溫蒸汽管道和蓄熱器的此耦連也允許來(lái)自兩個(gè)不同的熱源的能量有效的熱利用。
[0014]在此應(yīng)再次注意的是給水預(yù)熱器優(yōu)選地設(shè)計(jì)為熱交換器或多個(gè)單獨(dú)的熱交換器。在此，此蓄熱器與(將蒸汽且因此將熱從水-蒸汽循環(huán)導(dǎo)出的)蒸汽管道的在熱技術(shù)上的耦連尤其是適合于給水預(yù)熱方面的熱調(diào)理。根據(jù)在蓄熱器內(nèi)中間存儲(chǔ)的熱能的溫度水平，因此可將類(lèi)似溫度水平的不同熱源相互有效地組合，以保證向給水的有利的總傳熱。
[0015]應(yīng)考慮到在熱長(zhǎng)時(shí)間地中間存儲(chǔ)在蓄熱器內(nèi)之后，可能由于熱損失而發(fā)生溫度下降。但即使在降低的溫度水平下，也總是可以實(shí)現(xiàn)在可比較的溫度水平下的不同熱源的有效的熱脫耦或組合，以用于給水預(yù)熱。如果例如蓄熱器開(kāi)始時(shí)被完全充能且具有大約300°C的溫度水平，則此熱可有效地與借助對(duì)此適用的給水預(yù)熱器來(lái)自高溫蒸汽管道的熱組合，且將此熱傳輸?shù)剿?蒸汽循環(huán)內(nèi)的給水。但如果由于較長(zhǎng)時(shí)間的存儲(chǔ)階段使得蓄熱器內(nèi)的溫度水平下降到例如150°C，則向給水的傳熱此外可通過(guò)例如將熱與低溫蒸汽管道的熱相組合且傳輸?shù)浇o水而有效地進(jìn)行。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的有利的實(shí)施形式規(guī)定，給水預(yù)熱器包括至少兩個(gè)、尤其正好兩個(gè)熱交換器，所述熱交換器分別與蒸汽管道在熱技術(shù)上連接且能夠傳輸在不同的溫度水平上的熱。尤其是，此蒸汽管道根據(jù)以上描述設(shè)計(jì)為低溫蒸汽管道、中溫蒸汽管道或高溫蒸汽管道。由于多個(gè)給水預(yù)熱器的組合，可使從蓄熱器到水-蒸汽循環(huán)中的給水的傳熱在熱學(xué)上是靈活的。尤其是，以此也可考慮到在熱的中間存儲(chǔ)過(guò)程中可能改變的蓄熱器的溫度水平。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的另外的有利的實(shí)施形式規(guī)定，壓縮機(jī)和膨脹透平布置在共同的軸上。但替代地壓縮機(jī)和膨脹透平也可相互機(jī)械脫耦地布置。
[0018]此外可以考慮的是，壓縮機(jī)和膨脹透平通過(guò)用于第一工作氣體的基本上封閉的管道回路連接，所述管道回路包括第一管道。此封閉的管道回路例如包括將通過(guò)壓縮機(jī)壓縮的工作氣體傳送到膨脹透平的第一管道以及將膨脹的工作氣體又返回到壓縮機(jī)的返回管道。根據(jù)特殊的實(shí)施形式，第一管道和返回管道可通過(guò)另外的第二熱交換器相互耦連，使得例如未存儲(chǔ)在蓄熱器內(nèi)的熱能還可至少部分地傳輸?shù)揭氲綁嚎s機(jī)內(nèi)的工作氣體?；旧戏忾]的管道回路實(shí)現(xiàn)了使用尤其不是空氣的但實(shí)現(xiàn)了特別經(jīng)濟(jì)的熱力學(xué)狀態(tài)改變的工作氣體。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的另外的有利的實(shí)施形式規(guī)定，第一管道包括電驅(qū)動(dòng)的加熱設(shè)備。通過(guò)此加熱設(shè)備，可將電能引入到第一管道內(nèi)以用于合適的熱調(diào)理。因此，可例如在提供過(guò)多電流時(shí)，電驅(qū)動(dòng)的加熱設(shè)備提供附加的熱能，所述熱能例如可中間存儲(chǔ)在蓄熱器內(nèi)。電驅(qū)動(dòng)的加熱設(shè)備也可保證引入到膨脹透平內(nèi)的工作氣體具有足夠高的溫度水平，因此在膨脹透平內(nèi)或后的卸壓過(guò)程期間不必?fù)?dān)心冷損壞。
[0020]替代地或也補(bǔ)充地，可在充能循環(huán)中在蓄熱器前上游連接附加電加熱器。此附加加熱實(shí)現(xiàn)了提供附加的熱能，所述熱能可在蓄熱器內(nèi)中間存儲(chǔ)。當(dāng)例如在過(guò)多電流供給時(shí)從公用分配網(wǎng)絡(luò)中可獲取和利用電能時(shí)，這種提供尤其是能量有利的。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的另外的優(yōu)選實(shí)施形式規(guī)定，存儲(chǔ)器包含多孔的存儲(chǔ)介質(zhì)，所述存儲(chǔ)介質(zhì)包括沙、礫石、石、混凝土、水、鹽和/或熱油。基本上，適合于蓄熱器的因此是每個(gè)對(duì)于敏感的且潛在的蓄熱器合適的材料。也可考慮將蓄熱器設(shè)計(jì)為熱化學(xué)存儲(chǔ)器。
[0022]根據(jù)另外的特別優(yōu)選的實(shí)施形式規(guī)定，在釋能循環(huán)中此外連接可借助來(lái)自水-蒸汽循環(huán)的蒸汽驅(qū)動(dòng)的蒸汽透平設(shè)備。此蒸汽透平設(shè)備保證了熱能的回流用于提供電能，且此蒸汽透平設(shè)備處在大量已安裝的發(fā)電設(shè)備中。因此，可通過(guò)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)技術(shù)改變而改裝已存在的發(fā)電設(shè)備，以也可使得來(lái)自蓄熱器的熱適合于給水的熱調(diào)理。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023]在下文中根據(jù)附圖詳細(xì)解釋本發(fā)明。在此應(yīng)注意到附圖僅示意性地闡述，但在本發(fā)明的可實(shí)施性方面不能產(chǎn)生任何限制。
[0024]在此應(yīng)注意到在附圖中所示的技術(shù)部件僅自身且在每個(gè)相互組合中被要求保護(hù)，只要通過(guò)組合可實(shí)現(xiàn)作為本發(fā)明基礎(chǔ)的技術(shù)問(wèn)題的解決方案。
[0025]此外，應(yīng)注意到在附圖中提供以相同的附圖標(biāo)號(hào)的部件具有相同的作用。
[0026]在附圖中:
[0027]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的能量存儲(chǔ)器設(shè)備I的第一實(shí)施形式的示意性連接圖。

【具體實(shí)施方式】
[0028]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的用于存儲(chǔ)熱能的能量存儲(chǔ)器設(shè)備I的實(shí)施形式。能量存儲(chǔ)器設(shè)備I具有充能循環(huán)2以及釋能循環(huán)30。充能循環(huán)2包括與馬達(dá)M通過(guò)機(jī)械軸耦連的壓縮機(jī)4。此外，充能循環(huán)2具有膨脹透平6，所述膨脹透平6與用于產(chǎn)生電能的發(fā)電機(jī)G機(jī)械耦連。壓縮機(jī)4和膨脹透平6通過(guò)用于第一工作氣體3的第一管道7相互流體技術(shù)連接。在第一管道7內(nèi)此外連接了第一熱交換器20，所述第一熱交換器20實(shí)現(xiàn)了從第一管道7到蓄熱器5的傳熱。在此，第一熱交換器20在初級(jí)側(cè)與第一管道7連接且在次級(jí)側(cè)與第二管道8連接。
[0029]現(xiàn)在，如果在正常運(yùn)行中壓縮機(jī)4通過(guò)馬達(dá)M驅(qū)動(dòng)，則吸入到壓縮機(jī)4內(nèi)的第一工作氣體3被壓縮，以此在工作氣體3的絕熱壓縮中傳輸熱能?？稍诶缱罡?00°C至350°C的溫度下提供的此熱能可通過(guò)第一熱交換器20傳輸?shù)降诙艿?內(nèi)的未進(jìn)一步提供以附圖標(biāo)號(hào)的第二工作氣體。第二工作氣體在此可與第一工作氣體3相同。由于第二工作氣體在第二管道8內(nèi)的循環(huán)，將熱能不斷傳輸?shù)叫顭崞?內(nèi)且在其處寄存。
[0030]在第一工作氣體3在第一蓄熱器20的區(qū)域內(nèi)的換熱作用之后，第一工作氣體被導(dǎo)向第一管道7內(nèi)的膨脹透平6。在此，第一工作氣體3可通過(guò)電加熱設(shè)備9在進(jìn)入到膨脹透平6內(nèi)之前再次被熱調(diào)理。在第一工作氣體3在膨脹透平6內(nèi)卸壓時(shí)，氣體卸壓至更低的壓力水平上。以在此釋放的被轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的動(dòng)態(tài)壓力能量可驅(qū)動(dòng)膨脹透平6，且因此借助發(fā)電機(jī)G產(chǎn)生電能。
[0031]第一工作氣體3在從膨脹透平6排出之后在開(kāi)放式循環(huán)的情況中被輸入到環(huán)境中，或在實(shí)現(xiàn)了封閉式循環(huán)的情況中又再次通過(guò)返回管道11被引導(dǎo)到壓縮機(jī)4。在封閉式管道引導(dǎo)的情況中，因此例如在返回管道11內(nèi)引導(dǎo)的第一工作氣體3可又通過(guò)第二熱交換器25被熱調(diào)理，這允許來(lái)自第一工作氣體3的熱在傳熱到第一熱交換器20內(nèi)之后且尚在提供到膨脹透平6之前被獲取，以將所述熱傳輸?shù)椒祷匾龑?dǎo)的、尚在提供到壓縮機(jī)4之前的第一工作氣體3。第二熱交換器25在初級(jí)側(cè)連接在第一管道7內(nèi)且在次級(jí)側(cè)連接在返回管道11內(nèi)。
[0032]釋能循環(huán)30具有水-蒸汽循環(huán)40，所述水-蒸汽循環(huán)40與蒸汽透平60連接。蒸汽透平60具有三個(gè)不同的蒸汽部分，所述蒸汽部分根據(jù)水-蒸汽循環(huán)40內(nèi)的水蒸汽的溫度和壓力水平而不同。因此，蒸汽透平60根據(jù)實(shí)施形式提供了低壓蒸汽部分61 (低壓蒸汽透平)、中壓蒸汽部分62 (中壓蒸汽透平)以及高壓蒸汽部分63 (高壓蒸汽透平)。為制備蒸汽，釋能循環(huán)30具有蒸汽生成器41，例如燃燒化石燃料的蒸汽生成器(化石燃料燃燒室或廢熱蒸汽生成器)。此外，釋能循環(huán)30在此蒸汽生成器41的流動(dòng)上游具有兩個(gè)給水預(yù)熱器42，所述給水預(yù)熱器42通過(guò)第二管道8與蓄熱器5在熱技術(shù)上連接。同時(shí)，給水預(yù)熱器42也與蒸汽透平60的單獨(dú)的蒸汽部分的蒸汽管道熱技術(shù)連接。因此，例如第一個(gè)布置在冷凝器70后的給水預(yù)熱器42與蒸汽透平60的低壓蒸汽部分61通過(guò)低溫蒸汽管道51連接。低溫蒸汽管道51允許將來(lái)自低壓蒸汽部分61的排出蒸汽輸入給水預(yù)熱器42。在此給水預(yù)熱器42的流動(dòng)下游布置了另外的在此未提供以附圖標(biāo)號(hào)的預(yù)熱器。此預(yù)熱器僅與來(lái)自蒸汽透平60的中壓蒸汽部分62的中溫蒸汽管道52連接。在此給水預(yù)熱器的流動(dòng)下游進(jìn)一步布置了第二給水預(yù)熱器42，所述第二給水預(yù)熱器42同時(shí)以高溫蒸汽管道53與蒸汽透平60的高壓蒸汽部分63連接。
[0033]在從蓄熱器5獲取熱時(shí)，現(xiàn)在可將第二工作氣體引導(dǎo)到第二管道8內(nèi)而使得所述第二工作氣體首先從蓄熱器5獲取熱，且然后將此熱導(dǎo)向兩個(gè)給水預(yù)熱器42。給水預(yù)熱器42實(shí)現(xiàn)了從第二管道8內(nèi)的第二工作氣體到水-蒸汽循環(huán)40內(nèi)的給水的傳熱。根據(jù)所存在的溫度水平，給水預(yù)熱器42也可從蒸汽管道51和53獲取熱能。在此，因此來(lái)自蓄熱器5的熱與在水-蒸汽循環(huán)40內(nèi)的預(yù)先確定的位置上獲取的熱組合在一起。
[0034]根據(jù)實(shí)施形式，從冷凝器70獲取的水具有例如20°C的溫度水平。如果在蓄熱器5內(nèi)布置的存儲(chǔ)介質(zhì)自身具有例如300°C的溫度水平，則可例如通過(guò)第一給水預(yù)熱器42在冷凝器70后的流動(dòng)下游預(yù)先給定150°C的溫度水平。給水在通過(guò)未提供以附圖標(biāo)號(hào)的預(yù)熱器被再次預(yù)熱之后被加熱到200°C的溫度水平。此外，跟隨在其流動(dòng)下游的給水預(yù)熱器42實(shí)現(xiàn)了例如到例如300°C的溫度水平的熱調(diào)理。在給水的所述熱調(diào)理步驟之后，給水被提供到蒸汽生成器41內(nèi)用于另外的熱的蒸汽制備。然后，通過(guò)蒸汽透平60通過(guò)使用處在水-蒸汽循環(huán)40內(nèi)的蒸汽可完成返回流動(dòng)過(guò)程。
【權(quán)利要求】
1.一種用于存儲(chǔ)熱能的能量存儲(chǔ)器設(shè)備(I)，所述能量存儲(chǔ)器設(shè)備(I)帶有包括壓縮機(jī)(4)、蓄熱器(5)和膨脹透平￠)的充能循環(huán)(2)，其中壓縮機(jī)(4)在出口側(cè)與膨脹透平(6)的入口通過(guò)用于第一工作氣體(3)的第一管道(7)連接，且蓄熱器(5)連接在第二管道(8)內(nèi)，且其中第一管道(7)與第一熱交換器(20)連接，第一管道(7)和第二管道(8)借助該第一熱交換器在熱技術(shù)上耦連，且其中能量存儲(chǔ)器設(shè)備此外包括釋能循環(huán)(30)，所述釋能循環(huán)(30)包括提供有蒸汽生成器(40)的水-蒸汽循環(huán)(40)，所述水-蒸汽循環(huán)(40)具有至少一個(gè)沿水在所述水-蒸汽循環(huán)(40)中的流動(dòng)方向前接于蒸汽生成器(41)的給水預(yù)熱器(42)，且其中在充能循環(huán)(2)和釋能循環(huán)(30)之間通過(guò)給水預(yù)熱器(42)實(shí)現(xiàn)了熱技術(shù)上的耦連，尤其是僅通過(guò)給水預(yù)熱器(42)就實(shí)現(xiàn)了所述熱技術(shù)上的耦連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量存儲(chǔ)器設(shè)備(I)，其特征在于，給水預(yù)熱器(42)設(shè)計(jì)為也與低溫蒸汽管道(51)在熱技術(shù)上耦連的熱交換器，所述低溫蒸汽管道(51)尤其是從與水-蒸汽循環(huán)(40)連接的蒸汽透平￠0)的低壓蒸汽部分￠1)發(fā)出。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中一項(xiàng)所述的能量存儲(chǔ)器設(shè)備(I)，其特征在于，給水預(yù)熱器(42)設(shè)計(jì)為也與中溫蒸汽管道(52)在熱技術(shù)上耦連的熱交換器，所述中溫蒸汽管道(52)尤其是從與水-蒸汽循環(huán)(40)連接的蒸汽透平￠0)的中壓蒸汽部分￠2)發(fā)出。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中一項(xiàng)所述的能量存儲(chǔ)器設(shè)備(I)，其特征在于，給水預(yù)熱器(42)設(shè)計(jì)為也與高溫蒸汽管道(53)在熱技術(shù)上耦連的熱交換器，所述高溫蒸汽管道(53)尤其是從與水-蒸汽循環(huán)(40)連接的蒸汽透平￠0)的高壓蒸汽部分￠3)發(fā)出。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中一項(xiàng)所述的能量存儲(chǔ)器設(shè)備(I)，其特征在于，給水預(yù)熱器(42)包括至少兩個(gè)、尤其正好兩個(gè)熱交換器，所述熱交換器分別與能夠傳輸在不同的溫度水平上的熱的蒸汽管道在熱技術(shù)上連接。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中一項(xiàng)所述的能量存儲(chǔ)器設(shè)備(I)，其特征在于，壓縮機(jī)(4)和膨脹透平(6)布置在共同的軸(14)上。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中一項(xiàng)所述的能量存儲(chǔ)器設(shè)備(I)，其特征在于，壓縮機(jī)(4)和膨脹透平(6)相互機(jī)械脫耦地布置。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中一項(xiàng)所述的能量存儲(chǔ)器設(shè)備(I)，其特征在于，壓縮機(jī)(4)和膨脹透平(6)通過(guò)用于第一工作氣體(3)的包括第一管道(7)的基本上封閉的管道回路(10)連接。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中一項(xiàng)所述的能量存儲(chǔ)器設(shè)備(I)，其特征在于，第一管道(7)包括電驅(qū)動(dòng)的加熱設(shè)備。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中一項(xiàng)所述的能量存儲(chǔ)器設(shè)備(I)，其特征在于，在充能循環(huán)(2)內(nèi)在蓄熱器(5)流動(dòng)上游連接了附加電加熱器。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中一項(xiàng)所述的能量存儲(chǔ)器設(shè)備(I)，其特征在于，蓄熱器(5)包含多孔的存儲(chǔ)介質(zhì)，所述存儲(chǔ)介質(zhì)包括沙、礫石、石、混凝土、水、鹽和/或熱油。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中一項(xiàng)所述的能量存儲(chǔ)器設(shè)備(I)，其特征在于，在釋能循環(huán)(30)內(nèi)此外連接了能借助來(lái)自水-蒸汽循環(huán)(40)的蒸汽驅(qū)動(dòng)的蒸汽透平設(shè)備(43)。
【文檔編號(hào)】F01K3/00GK104234761SQ201410247046
【公開(kāi)日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年6月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月5日
【發(fā)明者】C.布倫胡伯, C.格雷伯, G.齊默曼 申請(qǐng)人:西門(mén)子公司