热力发电厂特别是蒸汽发电厂或联合循环发电厂（CCPPS）中的冷启动的最优化

摘要

本发明涉及热力发电厂(1)，特别是蒸汽发电厂或联合循环发电厂(CCPP)，以及用于操作这种类型的热力发电厂(1)的方法。为了加速，或技术上和/或经济上优化热力发电厂(1)的启动，特别是加速/优化热电站(1)的冷启动阶段，根据本发明，这种类型的热力发电厂(1)具有集成到电厂中的辅助能量存储(2)，在热力发电厂(1)的启动期间，所述存储传递能量用于加热/预热热力发电厂(1)的部件(3)和/或介质(4)，或者用于供应(5)电气功率分布网络(6)。

说明书

技术领域

本发明涉及热力发电厂，特别是蒸汽涡轮或燃气和蒸汽涡轮发电 厂(联合循环发电厂)，并且还涉及用于操作热力发电厂的方法，特 别是蒸汽涡轮或燃气和蒸汽涡轮机发电厂。

背景技术

蒸汽涡轮发电厂或仅仅简称为蒸汽发电厂还可以例如从 http://de.wikipedia.org/wiki/Dampfkraftwerk了解(自2013年3月23 日可获得)。

蒸汽发电厂是一种用于从化石燃料产生电力的热力发电厂，在这 种情况下，其中来自蒸汽的热能在蒸汽涡轮机系统或在蒸汽涡轮机中 转换为动能，并且在发电机中被进一步转换为电能。

对于这种蒸汽发电厂，用于操作蒸汽涡轮机所必需的蒸汽首先蒸 汽锅炉中产生，从一般地在之前已经被清理并准备的(给)水借助与 化石燃料的加热来产生。通过进一步在过热器中加热蒸汽，蒸汽的温 度和比容增大。

蒸汽从蒸汽锅炉经由管道流入蒸汽涡轮机，其释放之前占用的能 量的一部分至涡轮机作为动能。发电机耦合至涡轮机，其转换机械功 率至电功率。

之后，膨胀的且冷却的蒸汽流入冷凝器，其通过热传递到环境冷 凝并收集为液态水。

通过穿过冷凝泵和预热器，水立即存储在给水箱中，然后再次经 由给水泵供给蒸汽锅炉，由此完成一个循环(“原始发电厂过程”)。

不同类型的蒸汽发电厂之间所引出的差别取决于用于产生蒸汽 的燃料，诸如例如燃煤发电厂或燃油发电厂。

其它种类的热力发电厂也是已知的，诸如例如燃气-涡轮机发电厂 (也简称为燃气发电厂)或者燃气和蒸汽发电厂的组合(所谓的燃气 和蒸汽联合发电厂)或者燃气-蒸汽涡轮机发电厂(也简称为联合循 环发电厂)。

燃气发电厂是具有燃气涡轮机系统的热力发电厂，燃气涡轮机系 统包括压缩机、通常具有许多燃烧器的燃烧室，以及用于发电的燃气 涡轮机。

燃气涡轮机发电厂是用液体燃料操作的。这些燃料一般是碳氢化 合物、酒精、煤气或天然气。这些液体是用于燃气涡轮机系统的燃料， 其燃气涡轮机驱动与其耦合的发电机用于发电。

在该过程中，压缩机同样地机械耦合至燃气涡轮机并由其驱动， 最初吸入新鲜空气用于燃烧工艺并压缩其至一般位于15巴-20巴范围 内的值。

压缩空气和燃料一起供给燃烧室。在那里，新鲜空气和燃料的混 合物通过一个或多个燃烧器点燃，然后为了在那里和燃烧气体(大体 上是二氧化碳、蒸汽、氮气和氧气)一起燃烧达到高至大约1500℃ 甚至更高的温度。

然后热排气流入燃气涡轮机，其中它们通过膨胀释放其热能的一 部分至燃气涡轮机作为动能。

机械功率接着通过耦合到燃气涡轮机的发电机被转换为电功率， 其作为电流被供给电气供电系统(“原始发电厂过程”)。

排气或废气(富含二氧化碳)直接地或有时也经由热交换器从燃 气涡轮机出口带走。

联合循环发电厂是其中结合了燃气发电厂和蒸汽发电厂的原理 或循环的热力发电厂。在这种情况下，燃气涡轮机通过其热排气作用 为蒸汽发电厂的下游废热锅炉的热源，其基于蒸汽发电厂的常规原 理，反过来用作蒸汽涡轮机的蒸汽发电机。

众所周知，热力发电厂还经常通过控制站的操作员借助于作为发 电厂的部件部分的所谓的控制和保护系统“运行”。换言之，发电厂 的控制和保护系统，通常被理解为意味着用于控制和保护发电厂的装 置和方法。

因此，例如，控制和保护系统包括指示发生在发电厂(此处是热 力发电厂)中的所有信息，诸如例如在控制站中的测量值、过程或状 态数据，并且基于中央监测和控制计划在作为发电厂的中央监测和控 制单元的中央控制和保护计算机中处理它。因此在那里指示、评估、 监测和控制各个发电厂部件的操作状态。操作员可以使用在那里的元 件以插入到发电厂的操作顺序中，并因此运行发电厂。

随着不稳定能量的比例的增加，例如来自可更新的、再生的能源， 诸如特别是例如通过光伏系统/发电厂、太阳能发电厂或风力涡轮机产 生的太阳能或风能，作为能量分布网络的能量混合的一部分，供给能 量至能量分布网络的常规的热力发电厂越来越多地承担用控制能量 支持能量分布网络并以用于可更新的、不稳定能源或其对应发电厂的 容量和控制能量的形式作为后备。

作为该角色的一部分，作为这种在常规的热力发电厂中的实际的 能量产生可以减弱到后台中至在关闭很长时间的程度，不需要它们 (空转)并冷却，使得当它们(再次)启动至它们的操作状态时，开 始进行冷启动(例如，在空转大于大约56个小时后)而不是热启动 (例如，在空转大约8-56小时后)。

因为常规的热力发电厂的构造类型，这种冷启动阶段可以在2小 时到8小时之间，但是在一些环境下，甚至高达10小时。

然而，在该(启动/冷启动)阶段，热力发电厂不能提供或交易“其 自身的”任何能量，而是需要买入能量，例如，因为其自身在预热期 间的能量需求。

此外，热力发电厂没有被设计为或准备用于迅速重复的关闭和再 次启动，并且冷启动还在发电厂上施加极端的压力，其在高达30小 时的冷启动的情况下，可以意味着热力发电厂的整个寿命的减小。

因此希望保持对于热力发电厂启动或这种冷启动阶段尽可能短 和/或使其在系统或发电厂部件上具有很小的张力。

通过特定预热发电厂部件的缩短对于热力发电厂的启动或这种 冷启动阶段是已知的，特别是发电厂的涡轮机系统；这允许热力发电 厂或其部件更快地上升到操作温度。

对于热力发电厂的这种预热，特别是其部件，具体是其涡轮机或 涡轮机系统，可以从能量分布网络抽取能量。

通过这种(外部的)能量，加热热力发电厂的辅助蒸汽发电机是 可能的，其产生高质量的蒸汽。该蒸汽被提供至热力发电厂的涡轮机 /涡轮机系统并流过涡轮机/涡轮机系统，借此预热或彻底加热后者。

一旦涡轮机/涡轮机系统获得足够的加热，可以启动涡轮机/涡轮 机系统并接着慢慢地升高(至热力发电厂的操作点或至满载)。

将要预热的或者可以在热力发电厂内被预热的其它部件是(蒸 汽)锅炉或(蒸汽)锅炉罩或轴。

此处时间是通过在具有最厚的墙壁的热力发电厂中将被预热的 部件确定的，例如，罩在热力发电厂的壳内的轴和高压蒸汽或者在那 里的蒸汽涡轮机系统，因为这些发电厂部件需要最长的时间来彻底加 热。

因此，例如，现代的联合循环发电厂需要大约4小时用于冷启动。

为了缩短对于热力发电厂的冷启动阶段或启动时间，还已知此处 联合循环发电厂是所谓的“改进的FaCy”或者“飞速热”(“快速 启动”)(“Improvementofoperationalefficiencybasedonfaststartup plantconcepts”，乌利齐.格鲁曼等,西门子AG能源部门,12世纪能 源大会,蒙特利尔,9月12日-16日,2010)。

在“改进的FaCy”或者“飞速热”的情况下，联合循环发电厂 的蒸汽涡轮机大致与用废热加热蒸汽涡轮机的燃气涡轮机并行启动， 热蒸汽借此立即进入蒸汽涡轮机，但仍然低于其负载极限或最大的必 需的加热温度梯度，并且因此，其快速“升高到温度”。在联合循环 发电厂内的启动时间可以通过该方式显著地减小。

“改进的FaCy”或者“飞速热”的缺点是其在现有的热力发电 厂中的实施方式需要(发电厂硬件和软件)对应的、复杂的(后续的) 设备。

“改进的FaCy”或者“飞速热”的另一个缺点是用于此的原始 能量因此具有增加的附加的成本。换言之，例如，气体在燃气涡轮机 中燃烧，并且用其加热蒸汽部分。

抵消所描述的影响热力发电厂的冷启动问题的其它方法是(永久 地)保持发电厂部件发热，持续地操作热力发电厂在满载或减小发电 厂至仅仅部分负载。然而，这些方法牵涉了经济的、生态的和/或技术 缺点和风险。

能量存储设备的分类，和这种能量存储设备的对应示例和特性可 以从http://de.wikipedia.org/wiki/Energiespeicher获知(自2013年4月 3日起可获得)。

因此，能量存储设备可以被分类为热能存储设备(蓄热设备、区 域蓄热设备、热化学蓄热设备、潜热存储设备)、化学储能设备(无 机的：原电池(可再充电电池、电池)、氧化还原液电池、氢、电池 蓄能发电厂；有机的：ADP、ATP、AMP、糖原、碳水化合物、脂肪、 化学氢存储设备)、机械能量存储设备(动能(运动的能量))：飞 轮或飞轮存储设备；势能(位能)：弹簧，抽水蓄能发电厂、压缩空 气蓄能发电厂、重力蓄能发电厂)和电能存储设备(电容器、超导磁 能量存储设备)。

EP2351912A1公开了一种具有热存储设备的热力发电厂，其被 设计为当启动热力发电厂时，提供(热)能量用于加热热力发电厂的 涡轮机。

DE102010041144A1描述了一种具有压力存储设备的热力发 电厂。具有在压力下的液体的压力存储设备被设计为在启动热力发电 厂时提供能量，形式为或者通过供给来自压力存储设备的压缩液体至 产生旋转能量用于热力发电厂的涡轮机的机器，以及因此驱动它，用 于在其启动期间操作涡轮机。

DE4138288A1公开了具有电能存储设备的热力发电厂，其被设 计为在发电厂操作期间，提供电能至能量分布网络，以补偿负载的短 暂尖峰。

发明内容

本发明是基于提供热力发电厂以及用于操作热力发电厂的方法 使其可能满足现代能源分布的需求的目的，特别是经济的、生态的和 /或技术需求，特别是遇到的具有波动的能量生产。

通过根据各项独立权利要求的热力发电厂以及用于操作热力发 电厂的方法实现该目的。

根据本发明的热力发电厂具有附加的能量存储设备，其内在地在 发电厂中并被设计为在启动热力发电厂期间提供能量用于加热，特别 是用于预热热力发电厂的部件和/或介质或者用于供给电能分布网络， 特别是作为正控制能量。

在根据本发明的用于操作热力发电厂的方法中，在热力发电厂的 启动过程中，内在地在发电厂中的热力发电厂的附加的能量存储设备 在热力发电厂的启动期间提供供给电能分布网络的能量，特别是作为 正控制能量，或者热力发电厂的部件和/或介质，特别是在热力发电厂 的启动期间用其加热，特别是预热，涡轮机、锅炉和/或热力发电厂的 处理气体/蒸汽。

在此，本发明意味着通过内在地在发电厂中的附加的能量存储设 备，能量存储设备不需要(“附加的”)热力发电厂的初始能量的产 生，但是对于本发明是在功能上直接集成在热力发电厂中(“内在地 在发电厂中”)作为这种附加的能量存储设备。

“内在地在发电厂中”的特性，可以为根据本发明的这种能量存 储设备的形式，即内在地在发电厂中成为热力发电厂的控制和保护系 统的一部分或者集成在热力发电厂的控制和保护系统并且通过系统 是可控制的/可操作的，作为根据本发明的热力发电厂的一部分，和/ 或为根据本发明这种能量存储设备的形式，即内在地在空间上/位置上 集成在根据本发明的热力发电厂中，并因此直接成为系统/发电厂的一 部分，特别是技术上为“硬件”(例如通过管道)和“软件”的形式。

在明显的、简化的条件下，本发明技术上和功能上通过增加附加 的能量存储设备“扩展”常规的热力发电厂，例如以热、电气、化学 或机械能量存储设备的形式，其集成为能量供给设备到热力发电厂 中，以这种方式，能量存储设备在热力发电厂的启动期间(以对应于 分别使用的能量存储设备的方式)提供能量。

然后热力发电厂使用通过内在地在发电厂中用于加热或预热部 件的附加的能量存储设备提供的能量，诸如涡轮机和/或锅炉，或者(工 作/处理)介质、诸如热力发电厂的处理气体/蒸汽，特别是直接(例 如通过吹入)或间接地(例如经由热交换器)，或者用于供给电能分 配网络而不是通过热力发电厂最初产生的能量和供给能量分布网络。

这样，通过使用根据本发明的内在地在发电厂中附加的能量存储 设备或者由其在热力发电厂的启动期间提供的能量，本发明使缩短热 力发电厂内的启动/冷启动阶段或者时间是可能的和/或还可以节约 (保存)另外在热力发电厂中提供的能量(例如用于操作气体火焰用 于燃烧器气体的预热)以及因此在技术上、经济上和生态上优化它。 因此，在它们通过根据本发明的能量存储设备产生的加热期间，发电 厂部件和/或介质可以更快地升至“温度”和/或以节约能量的方式。 通过其能量的供给(而不是通过发电厂供给的最初的能量)，根据本 发明的能量存储设备“接替”热力发电厂，具有所有(最初的发电厂) 更多的用于启动的可获得的能量。通过在启动期间供给其能量，因此 根据本发明的能量存储设备在常规发电厂不能交易能量的阶段提供 经济效益。

对于根据本发明的能量存储设备也是有利的，其可以在廉价能源 /廉价功率时候被填充/充电，诸如例如当电能分配网络中存在过剩的 可再生能源时，并且因此使缩短“后面的”用于热力发电厂的冷启动 以及其启动变得更快是可能的和/或否则可以以经济有利的方式直接 交易。

承认或视为自己的需求的用于填充/对根据本发明的能量存储设 备充电的能量也是经济上有利的，因为这个原因，其免于在德国可再 生能源法(EEG)下的附加的收费。

作为热力发电厂的能量存储设备，本发明可以提供热、电气、化 学或机械能量存储设备或者许多这些能量存储设备的任何期望的组 合。

因此，可以使用热能存储设备，诸如热存储设备、区域蓄热设备、 热化学蓄热设备、潜热存储设备、槽或(电气)锅炉，化学储能设备， 诸如原电池、可再充电电池、电池、氧化还原液电池、氢、电池存储 发电厂、ADP、ATP、AMP、肝糖、碳水化合物、脂肪和/或化学氢存 储设备，机械能量存储设备，诸如飞轮或飞轮存储设备、泉水、泵存 储发电厂、压缩空气存储发电厂和/或重力存储发电厂，和/或电能存 储设备，诸如电容和/或超导磁能量存储设备。

因此，然后根据本发明的能量存储设备或根据本发明的这些能量 存储设备也可以成为热力发电厂的控制和保护系统的一部分或集成 在热力发电厂的控制和保护系统中并且通过该系统控制或运行作为 根据本发明的热力发电厂的一部分。

根据本发明该能量存储设备或根据本发明这些能量存储设备还 可以在空间上/位置上集成根据本发明的热力发电厂中-并且因此直接 成为系统/发电厂的一部分。

如果提供了例如两个能量存储设备的结合，一个能量存储设备的 能量可以用于操作另一个能量存储设备。

例如，以这种方式操作热能存储设备是可能的，诸如电气锅炉， 通过电气或化学能量存储设备，诸如可再充电电池。然后，在启动阶 段/冷启动阶段，热能存储设备可以提供能量用于加热或供给。在廉价 能量/功率时期，可以对电气/化学能量存储设备充电。

以及，当使用根据本发明的大量的能量存储设备时，在热力发电 厂的启动期间可以提供根据本发明的加热和根据本发明的供给。因 此，例如，热能存储设备可以在热力发电厂的启动期间用于热力发电 厂的部件/介质的加热，以及电气或化学或机械能量存储设备可以在热 力发电厂的启动期间用于供给电气能量至能量分布网络。

换言之，热力发电厂可以提供许多能量存储设备，特别是热能存 储设备，其被设计为在热力发电厂的启动期间提供能量用于加热热力 发电厂的部件/介质，以及电气或化学或机械能量存储设备，其被设计 为在热力发电厂的启动期间提供能量用于供给电能分布网络。

优先地，箱体，特别是增压的箱体，例如油箱等，可以用作热能 存储设备。这种箱体可以以最低的成本获得或使用。热能存储设备还 可以是锅炉，特别是蒸汽、电极或加热锅炉，特别地还可以是电气锅 炉。

因此，然后这种热能存储设备的热能可以被用于加热/预热，其还 可以服务于增大能级，例如在多部分蒸汽涡轮机的高压和中压部分之 间或中压部分和低压部分之间的过程用蒸汽的再加热而不需要使用 “最初的”发电厂。

然后通过吹入热能，即热蒸汽/气体，入/至部件可以直接加热或 预热，以及还可以间接地通过热交换器，然后传输热能至另一个介质， 诸如过程用蒸汽/气体和/或燃烧器气体。

在其操作时间期间，用热力发电厂的过程用汽/蒸汽填充诸如这种 箱体或锅炉的热能存储设备也是有利的。因此，例如，过程用汽可以 在蒸汽涡轮机处被吹走(控制排放)，特别是在多部分蒸汽涡轮机和 热能存储设备的高压部分处或之后，或者箱子/锅炉可以由此填充。

此处，除了其产生和/或存储热能或者蒸汽用于之后的预热和/或 填充/充电热能存储设备或箱体的能力外，提供用于热能存储设备或箱 体的充电/填充的附加的电气锅炉也是可能的，然后还可以提供负控制 能量。

因此，负控制能量的提供和/或热能的产生/存储或者热能存储设 备的填充/充电还可以发生在热力发电厂的操作之外。

如果使用“无压的”热能存储设备，诸如在大气压下的“简单的” 箱体，可以存储形式为热的高达98℃的高品质的热能。

如果将存储“较高能量的热能”，即较高温度的蒸汽，可以使用 受压的箱体/锅炉或具有集成的压力存储设备的电气锅炉。

其在电气锅炉(也和箱体结合)中具有独特的优势，在可以从廉 价的电能中产生它们的能量，有时为“负”价。通过存储热能至电气 锅炉(或箱体)或通过热力发电厂的常规启动，这具有热力发电厂的 效率不会减小的结果，因此还可能带来成本优势。

电气或化学能量存储设备可以是电容器或可再充电电池。

此处，同样地，在廉价能源/廉价的电力时期期间，填充/充电能 量存储设备是权宜之计，诸如例如当在电能分配网络中存在过剩的可 再生能源时。

借助于这种电气或化学能量存储设备，因此还可以提供正控制能 量(在供给期间)和负控制能量(在充电/填充期间)。

在填充/充电的能量存储设备的情况下，可能然后从黑启动来启动 热力发电厂，并且根据其存储大小，在热力发电厂仍然在启动时直接 在电能分布网络上也是可能的。

类似地，使用通过这种电气或化学能量存储设备能够获得的能量 来操作热能存储设备是可能的，例如(电气)锅炉。

特别地，因此，对于电气或化学能量存储设备具有优势为填充/ 充电这种能量存储设备不是负向地改变热力发电厂的效率，除了在之 前使用的优化热力发电厂的启动的形式的情况。

根据本发明的热力发电厂适用于，特别地是用于执行根据本发明 的方法或所描述的开发的一项，并且根据本发明用于操作热力发电厂 的方法还适用于，特别是在根据本发明的燃气涡轮机发电厂上执行或 其描述的开发中的一项。

本发明的优选的开发还可以从从属权利要求和/或从下面的解释 中呈现。所描述的开发涉及根据本发明的热力发电厂和用于操作热力 发电厂的根据本发明的方法。

目前所给的描述具有本发明的有利改进，包括在单独的从权中再 现的大量特征，在一些情况下多个可结合。然而，本领域技术人员还 将适当地单独考虑这些特征并将它们组合为有意义的进一步的组合。

附图说明

通过参考附图，下面更详细地描述了基于示例性实施例的本发明 以及其改进和优点。

相同的部件或功能上相同的部件在附图中具有相同的指示。，其 中：

图1原理性地显示了根据本发明的示例性实施例的具有内在地在 发电厂中的热存储设备(箱)用于优化冷启动的燃气和蒸汽联合发电 厂的细节。

图2原理性地显示了根据本发明的示例性实施例的具有内在地在 发电厂中的热存储设备(箱)以及具有内在地在发电厂中的电能存储 设备(可再充电电池)用于优化冷启动的燃气和蒸汽联合发电厂的细 节，以及

图3原理性地显示了根据本发明的示例性实施例的具有内在地在 发电厂中的热存储设备(电气锅炉)用于优化冷启动的燃气和蒸汽联 合发电厂的细节。

具体实施方式

图1原理性地示出了燃气和蒸汽联合发电厂1，简称为联合循环 发电厂。

联合循环发电厂的燃气涡轮机部分14具有燃气涡轮机系统15， 其包括压缩机16、燃烧室17，其采用液体燃料加热，并且包括许多 燃烧器(未示出)，以及燃气涡轮机18。还存在耦合至燃气涡轮机 18并由其驱动的发电机19，用于发电。

在这种情况下，对于燃烧过程，压缩机16同样地机械耦合至燃 气涡轮机18并由其驱动，首先经由供给20吸入新鲜或燃烧器空气21， 以采用燃气操作的预热的方式加热，并且压缩该空气至主要位于15 巴-20巴范围内的值。

压缩的(燃烧器)空气供给燃料22至燃烧室17。新鲜空气21和 燃料22的混合物在那里通过一个或多个燃烧器点燃，然后为了在那 里和燃烧气体(大致是二氧化碳、蒸汽、氮气和氧气)一起达到高达 大约1500℃甚至更高的温度。

然后，热排气气体23流入燃气涡轮机18，其中它们通过膨胀释 放其热能的一部分至燃气涡轮机18作为动能。

然后，机械功率通过耦合到燃气涡轮机18的发电机19转换为电 气功率，其作为电流供给5至电能分配网络(供电系统)6。

热排气或烟气23(富含二氧化碳)经由废热锅炉8和联合循环发 电厂1的蒸汽涡轮机部分24一起从燃气涡轮机的出口带走。

一般在之前清理的和准备的(给)水26的蒸发经由热交换器25 在废热锅炉8中发生，用于操作蒸汽涡轮机27所必需的蒸汽26借此 从(给)水26产生。

蒸汽26从废热锅炉8经由管线/管道28流入蒸汽涡轮机27(以 简化的多个部分的形式表示)，其中其释放其之前占据的能量的一部 分至蒸汽涡轮机27作为动能。发电机29耦合到蒸汽涡轮机27，其转 换机械功率至电气功率。

在这之后，膨胀的且冷却的蒸汽26流入冷凝器30，其通过热转 移到环境冷凝并收集为液态水26。

通过穿过冷凝泵和预热器(未示出)，水26立即被存储在给水 箱(未示出)中，然后再次经由给水泵31供给至废热锅炉8，由此完 成蒸汽涡轮机循环。

联合循环发电厂1的进一步集成的部件是箱体12，其可以通过蒸 汽涡轮机循环用热蒸汽26填充。

对于该目的，内在地在发电厂中的箱体12，通过多级蒸汽涡轮机 27的在高压部分之后且在中压部分之前(未指示)的控制排放32耦 合至后者，并且因此可以在联合循环发电厂1的操作阶段用来自蒸汽 涡轮机循环的热蒸汽26填充，存储此处为大约98℃的蒸汽并且使 其预热热力发电厂部件3是可行的，诸如此处的蒸汽涡轮机27和废 热锅炉8，并且还用于预热燃气涡轮机18或燃气涡轮机系统15的燃 烧器空气21(介质4)。

为了该目的，箱体12经由管道28直接连接至蒸汽涡轮机27和 废气锅炉8，存储在箱体12中的热蒸汽26可以借此吹入蒸汽涡轮机 27或废气锅炉8，并且可以由此加热后者。

进一步的，箱体12经由管道28和此处的交叉流式热交换器33 连接至燃气涡轮机系统15的燃烧器空气21的供给20，即经由交叉流 式热交换器33，热能可以借此释放至燃烧器空气21，并且后者可以 由此加热。

通过控制和保护系统10，联合循环发电厂通过控制站35的操作 员34“运行”11。

对于该目的，出现在联合循环发电厂1的所有信息/数据，诸如例 如测量值，过程或状态数据，基于预定的监测和控制计划在控制站35 中指示并且在作为联合循环发电厂1的监测和控制单元的控制和保护 计算机36中处理。因此，在那里指示、评估、监测和控制11各个发 电厂部件3的操作状态。操作员34使用控制元件，诸如泵31和或者 阀，插入联合循环发电厂1的操作顺序中，因此后者借此“运行”11。

在请求负载调度中心时，如果不“需要”联合循环发电厂1，并 且因此以例如大于60小时的空闲时间停止和冷却，当再次需要联合 循环发电厂1或(再次)启动联合循环发电厂1时，执行联合循环发 电厂1的冷启动是必需的。

为了缩短冷启动阶段，在控制和保护系统10的控制下预热系统， 即蒸汽涡轮机27、废热锅炉8和燃烧器空气21。对于该目的，在联 合循环发电厂1的前一操作期间，用热蒸汽26填充箱体12，经由其 管道28释放其热蒸汽26(或热能)至蒸汽涡轮机27，废热锅炉8以 及(间接地经由交叉流式热交换器33)至燃烧器空气21，借此加热 后者。

一旦加热的部件3或蒸汽涡轮机27，废热锅炉8和/或燃烧器空 气21(介质4)被充足地加热，启动蒸汽涡轮机27，然后升高至其操 作点/满载。

然后，一旦联合循环发电厂1重新运行在满载，空的或部分空的 箱体12经由控制排放32被(重新)填充至蒸汽涡轮机的高压部分。

图2示出了图1的联合循环发电厂1，进一步通过增加可再充电 电池13(化学存储设备)(还可能在其本身上作为箱体12的替换物) 扩展。存储设备还通过联合循环发电厂1的控制和保护系统10控制， 并且同样地致力于优化和/或缩短联合循环发电厂1的启动。

可再充电电池13，其可以通过来自电能分布网络6的电能充电并 且还可以(相反地)放电至电能分布网络6，最初提供了(甚至独立 于联合循环发电厂1的操作状态)正控制能量(放电至电能分布网络 6)和负控制能量(通过电能分布网络6充电)。

一旦可再充电电池13被充电，此处在电能分布网络6的廉价能 源时期，其用于从空闲状态启动联合循环发电厂1(此外，作为通过 箱体12的预热的替换)，或者在以冷启动(黑启动)的方式保持空 闲一段时间后，并且，根据可再充电电池13的充电容量和电能，其 释放至电能分布网络6，可以是直接在电能分布网络6(交易)上， 即联合循环发电厂1仍然在启动时。

可再充电电池13的充电不会在联合循环发电厂1的效率上产生 任何负面的影响。

图3示出了来自图1的联合循环发电厂1，其中，代替箱体12， 电气可加热的锅炉12另外在功能上与箱体12一致(用于预热和缩短 /优化启动时间)，是用于预热以缩短/优化启动/冷启动阶段的。

可以通过来自电能分配网络6的电能操作/加热的锅炉12，不仅 提供了产生和存储用于预热(本身)的蒸汽26的能力(并且还使其 能够用于预热蒸汽涡轮机27，废热锅炉8和燃烧器空气21)，还能 够提供负控制能量的选择。

因此，通过从电能分配网络6获取负控制能量，此处可以填充电 气锅炉12并且甚至不需要在操作中的联合循环发电厂1产生和存储 的热蒸汽26。

如果可再充电电池13，基于图2所描述的，是额外地使用的(未 示出)，该可再充电电池13还可以操作电气锅炉12。

尽管本发明已经以优选示例性实施例更具体地示出并具体描述， 本发明并不能被所公开的示例限制，并且本领域技术人员由此得到的 其它变形不应脱离本发明的保护范围。

标记列表

1热力发电厂、蒸汽发电厂、燃气发电厂、联合循环发电厂

2(附加的)能量存储设备(其内在地在发电厂中)、电气、热、 化学、机械能量存储设备，第一/第二(附加的)能量存储设备(其内 在地在发电厂中)

3部件、多个部件

4媒质、介质

5供给

6(电气)能量分布网络

8锅炉、废热锅炉

10控制和保护系统

11系统的控制、监测和运行

12箱体、加压箱、锅炉、蒸汽锅炉、电极锅炉、加热锅炉

13可再充电电池

14燃气涡轮机部分

15燃气涡轮机系统

16压缩机

17燃烧室

18燃气涡轮机

19发电机

20供给

21新鲜空气，燃烧器空气

22燃料

23热排气、烟气

24蒸汽涡轮机部分

25热交换器

26给水，蒸汽，(冷凝)水，生成用蒸汽

27蒸汽涡轮机

28管道，多个管道

29发电机

30冷凝器

31(给水)泵

32控制排放

33(交叉流式)热交换器

34操作员

35控制站

36中央控制和保护计算机