[发明专利]蒸汽发电站集成的高温电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的蒸汽发电站，该蒸汽发电站包括可以被燃烧室中的燃烧器装置烧热的蒸汽锅炉以及空气预热器，其适合于从燃烧室的废气中提取热能，用于将热能向第一空气流传递，第一空气流至少部分地作为燃烧空气输入燃烧室中。此外本发明还涉及一种按照权利要求13的前序部分所述的用于运行这种蒸汽发电站的方法。

背景技术

燃烧化石的蒸汽发电站首先用于满足在公共供电中的基本负荷，也就是公共电网由于电流需求产生的负载，该电流需求通常不低于日平均量。通过燃烧油或煤的蒸汽发电站尤其称为这种蒸汽发电站。为了满足其他的电流需求量，在相应的需求时使用中负荷或最大负荷发电站。

以油或煤燃烧的蒸汽发电站由于较高的运行固定成本以及相对较低的燃料成本作为基础负载电站运行。该蒸汽发电站在运行中作为基础负载类型优选在上部负载区域中圆形地围绕钟表运行。该蒸汽发电站按照技术设计也由于其相对有利的启动速度或较快的可调节性同样可以适合作为中负载发电站。

这种蒸汽发电站优选在持续运行中使用，其特别适用于在较小的电流需求的时间中用于向中间存储器系统供电，在再次电流需求时从该中间存储器系统中又可以快速地提供电能。

这种中间存储器系统例如是工业的电池，其能够将发电站功率以电的形式存储为电能。结合向公共电网提供电能，在此尤其是高温电池技术被证实是合适的。

在此，高温电池应该理解为这种电池，该电池适合将电站容量中间存储为电功率，用于将其在需要时以足够量又向公共电网输出。此外，这种高温电池的运行温度至少为100℃，尤其大于250℃并且特别优选地大于500℃。高温电池优选是具有上述运行温度的固态电解质电池。

因此，例如钠硫电池(Na-S蓄电池)适用于中间存储更大量的电功率。其可以在峰值负载时间中或为了电网稳定非常短时间地又向公共电网输出。另一种适用于在峰值负载时间中供电的高温电池技术是由本申请人开发的金属-空气电池，如其在DE 10 2009 057 720A1中所述。在此在本申请中明确地参考了该文献的内容。这种金属-空气电池的特征在于存在可氧化的金属、优选是金属材料，例如铁，其在电池放电时通过水蒸气氧化。电池的功率输出还基于阴极侧的过程气体输入，其典型以空气作为过程气体被供给。在空气中存在的氧气在此在阴极上的放电状态中被降低并且通过气密的固体电解质(其将阴极和阳极隔开)向阳极区域传输。在那进行被降低的氧气的氧化，其中变为自由的电荷作为电功率通过触点分接。为了固体电解质在运行状态中可以保证其离子的导电性，金属-空气电池的功能性需要最低温度，为了经济的运行不能低于该最低温度。

所有的高温电池共同的是，其为了经济运行要求供给热能。为了提供热能，通常将电加热系统作为热源集成在各个电池中，用于将电池置于或保持为运行温度。但是这在整体考虑待使用的电功率时，常常被证明是在经济上不利的，因为电能的供给在制造、提供和中间存储时具有不期望的损失功率。

此外，热损失也算作这种损失功率，因为大约大于250℃或大于500℃的运行温度不仅意味着用于提供由电能获得的热能的很高的供给耗费，而且同样需要很高的隔绝耗费，用于将热损失保持尽可能低。

发明内容

因此本发明所要解决的技术问题在于，避免由现有技术已知的缺点。本发明所要解决的技术问题尤其在于，避免高温电池相对低效地提供直接由电能获得的热能。此外提供一种发电方案，其允许这种高温电池的高效能的运行。这种方案优选涉及一种将高温电池集成在蒸汽发电站中用于合适地向高温电池提供能量的方法。

按照本发明，所述技术问题通过一种按照权利要求1所述的蒸汽发电站以及通过一种按照权利要求13所述的用于运行这种蒸汽发电站的方法解决。

所述技术问题尤其通过一种蒸汽发电站解决，该蒸汽发电站包括可以被燃烧室的燃烧器装置烧热的蒸汽锅炉，以及空气预热器，该空气预热器适合将热能从燃烧室的废气中取出，用于将热能向第一空气流传递，第一空气流至少部分地作为燃烧空气又输入燃烧室中，其中蒸汽发电站还包括高温电池，该高温电池同样能够被供给来自第一空气流的空气。

本发明所要解决的技术问题还通过一种用于运行这种蒸汽发电站的方法解决，其中，尤其是高温电池在运行状态中被供给来自第一空气流的空气。