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Die vorliegende Erfindung bezieht sieh auf Kraftanlagen, deren Leistungsbedarf durch Mehrere Kraftwerke, gedeckt wird, die ein gemeinsames elektrisches Netz speisen. Der Kraftbedarf solcher
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grösseren Stadt, der oft durch mehrere Werke gedeckt wird, insbesondere in den Wintermonaten eine deutliche Spitze in den frühen Morgenstunden und eine noch schärfere Spitze in den Abendstunden.
Die Verteilung der Stromerzeugung auf die einzelnen Werke erfolgte bisher von der Sehalttafel aus, indem die Füllung der einzelnen Kraftmaschine willkürlieh eingestellt wurde. Dies bisher allgemein übliche Verfahren hat aber grosse Nachteile. Wird nämlich in einem Kraftwerk beim Auftreten der Bedarfsspitze die Leistung der Kraftmaschinen gesteigert, so muss auch gleichzeitig die Dampferzeugung der Kesselanlage erhöht werden, wenn nicht der Kesseldruck stark absinken soll, wodurch die Leistung in unwirtschaftlicher Weise erzeugt würde. Da sich aber die Leistung der Kesselanlage nicht beliebig schnell
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müssen besondere Kessel angeheizt werden, was ungefähr eine Stunde in Anspruch nimmt.
Erreicht der Dampfdruck in diesen Kesseln die Höhe des Betriebsdruckes, bevor der grosse Dampfbedarf auftritt, so muss die Feuerführung wieder vermindert werden, wenn nicht die Sicherheitsventile zu blasen anfangen sollen.
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Vielmehr muss, um den Kessel auf Druck zu bringen, diesem schon während der Anheizzeit eine so grosse Wärmemenge in der Zeiteinheit zugeführt werden, dass, sobald beim Erreichen des Betriebsdruckes die Ventile geöffnet werden müssen, der Kessel mit einer plötzlichen starken Dampferzeugung einsetzt, wenn nicht die Feuerführung rechtzeitig gedämpft und dann abermals beim weiteren Steigen der Spitze all- mählich erhöht wird.
Kennzeichnend für diese Art der Lastverteilung ist also, dass durch einen Handgriff an der Schalttafel des Maschinenhauses eine erhebliche B'lastungsänderung des Werkes eingestellt werden kann, während die ausserordentlich schwer veränderliche Dampferzeugung der Kesselanlage dieser Bplastungsänderung unter grossen Schwierigkeiten angepasst werden muss.
Diese Schwierigkeiten fallen ganz besonders ins Gewicht bei neuzeitlichen Kraftwerken, in denen die Kesselanlage für hohenDruck und hohe Überhitzung gebaut ist. Während bei mit geringcrem Druck arbeitenden Anlagen die Kessel noch zumeist grössere Wasserräume besitzen, deren Speicherfähigkeit die Heftigkeit der Druckschwankungen mildert, sind die modernen Hochdruckkessel wegen ihrer kleinen
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Werken mit solchen Kesselanlagen nach Möglichkeit die Erzeugung der Grundlast zuweisen und den Rest des Kraftbedarfes in andern Werken erzeugen, die durch ihre Betriebsmittel besser zur Anpassung an die starken Schwankungen geeignet sind.
Aber selbst wenn man die neuzeitlichen Werke dazu benutzt,
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erzeugung erforderlich sein, beispielsweise eine starke Steigerung beim Beginn der Tagesgrundlast und eine starke Senkung beim Beginn der Nachtlast. Geschehen diese Veränderungen in der beschriebenen Weise dadurch, dass zunächst die Füllung der Maschinen verändert wird, so treten die erwähnten Schwierigkeiten
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Diese Schwierigkeiten werden gemäss der vorliegenden Erfindung dadurch behoben, dass der Dampfeinlass der Grundlastturbine durch vom Kesseldruck beeinflusste Druckregler beherrscht wird, während der durch die Grundlastwerke nicht gedeckte Teil des Leistungsbedarfes durch Geschwindigkeits- regler auf die Spitzenkraftwerke verteilt wird. Die Übernahme eines bestimmten Lastanteiles durch die Grundlastwerke erfolgt also hiebei nicht durch eine willkürliche Einstellung der Füllung der Maschinen, sondern zur Veränderung des Lastanteiles wird zunächst die Feuerführung der Kesselanlage verändert, während die Füllung der Maschine durch einen vom Kesseldruck beeinflussten Dampfdruckregler eingestellt wird.
Wollte man in einem Kraftwerke, dessen Turbinen in normaler Weise durch von Hand verstellbare Geschwindigkeitsregler gesteuert sind, die Lastübernahme durch die Veränderung der Feuer-
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die Lastübernahme durch das Kesselhaus, den am wenigsten anpassungsfähigen Teil der Kraftanlage, zu bestimmen, während die Leistung der Maschinen automatisch der Dampferzeugung angepasst wird.
Ausser dem beschriebenen Druckregler wird zweckmässigerweise vor der Maschine ein Geschwindigkeitsgrenzregler angeordnet, der bei steigender Umdrehungszahl der Maschine schliesst. Dieser Regler greift jedoch nur dann ein, wenn die durch den Überströmregler freigegebene Dampfmenge eine grössere Leistungerzeugenwürde, als dem augenblicklichen Bedarf des Netzes entspricht. Eine weitgehende Erleichterung des Betriebes solcher Kraftanlagen wird durch den Einbau von Wärmespeiehern erzielt.
Ist im Grundlastwerk ein Gleichdruckspeicher eingebaut, so soll die Ladung dieses Speichers erfolgen, wenn die Leistungserzeugung der Grandlastmaschinen vom Geschwindigkeitsregler begrenzt
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Wassers zum Niederschlagen des Dampfes ebenfalls vom Kesseldruck geregelt. Geschieht die Lastverteilung in der erfindungsgemässen Weise mit Hilfe eines Überströmventils, so werden die vom Kesseldruck beeinflussten Regler so eingestellt, dass das Niederschlagen des Dampfes bei steigendem Kesseldrr-ek beginnt, nachdem die vor den Maschinen angeordneten Überströmventile ganz geöffnet haben.
Sind in den angeschlossenen Kraftwerken mehrere Turbinen vorhanden, so können diese entweder parallel betrieben werden, oder aber es kann durch eine Einstellung der Überströmregler a1 f verschiedene Druckgrenzenbzw. der Geschwindigkeitsregler auf verschiedene Drehzahlen eine bestimmte Lastverteilung auf die einzelnen Turbinen erzielt werden, beispielsweise in dem Sinne, dass die In-und Ausserbetriebnahme nach Massgabe des Gütegrades der Maschinen erfolgt. Sollte es sich als zweckmässig erweisen, dass während der Nachtlast eine oder mehrere der Grundlastturbinen stillgesetzt werden, so ist das auch bei der vorliegenden Erfindung durch Absperren der Dampfzufuhr zu den betreffenden Maschinen ohne weiteres möglich.
Die Überströmregler verteilen dann ohne jede besondere Einstellung die Last auf die andern noch in Betrieb befindlichen Maschinen.
Als Beispiel einer gemäss der Erfindung geregelten Anlage ist in Fig. l eine Kraftanlage dargestellt, die aus einem Grundlastwerk und einem Spitzenkraftwerk besteht, welche auf ein gemeinsames Netz wirken.
Die Kesselanlage K1 des Grundlastwerkes wird durch die Pumpe P entweder kalt über das vom Wasserstand geregelte Ventil W aus dem Kondensatbehälter 0 oder heiss über das vom Druck der Frisch- dampfleitung F1 gesteuerte Ventil H aus dem Speisewasserspeicher 81 gespeist, der dampfseitig mit der
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Kondensatbehälter C und wird-durch ein vom Kesseldruck beeinflusstes Ventil R geregelt. An die FrischDampfleitung F1 ist ausserdem eine durch das vom Kesseldruck gesteuerte Überströmventil V1 und den Geschwindigkeitsregler Zl gesteuerte Turbine Ti angeschlossen, deren Kondensat dem Behälter 0 zufliesst und die einen Generator ssi betreibt.
Der in der Kesselanlage K2 des Spitzenkraftwerkes erzeugte Dampf strömt durch die Frischdampf-
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trisch gekuppelt.
Die Reihenfolge des Eingreifens der einzelnen Steuerorgane ist in den Fig. 2 und 3 dargestellt.
Fig. 2 zeigt, dass bei steigendem Druck der Kesselanlage Kl zunächst Va öffnet, dann H schliesst und zuletzt R öffnet Fig. 3 zeigt, dass bei steigender Umdrehungszahl die Gesehwindigkeitsregler in der Reihenfolge Zs, Z, Zl schliessen. Die Arbeitsweise der beschriebenen Anlage ist an dem in Fig. 4 wiedergegebenen Belastungsdiagramm veranschaulicht.
Der Linienzug L stellt den Verlauf der Belastung in Kilogramm Dampf pro Stunde dar. Die Gerade a ist die Begrenzung der Leistung, welche vom Grundlastwerk übernommen werden kann. Die über dieser Geraden liegenden Spitzen werden vom Spitzenwerk gedeckt. Die Dampferzeugung des Grundlastwerkes geht nach dem Linienzug g vor sich, während im Spitzenwerk die Kessel nach der Geraden s konstant gefeuert werden. Die senkrecht schraffierten Flächen stellen die Lademengen des Gleichdruckspeichers 8
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dar, während die waagrecht schraffierten die Entlademengen anzeigen. In gleicher Weise geben die rechtsbzw. linksschraffierten Flächen die Lade- bzw.
Entlademengen des Ruthsspeichers 82 wieder.
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geöffnet, das den Kessel K1 mit warmem Wasser speist, wodurch die Dampferzeugung von der Linie g bis zur Linie A-B gesteigert wird.
Im Zeitpunkt 2 übersteigt die erforderliche Leistung auch diese Höhe der Dampferzeugung. Jetzt beginnt die Periodenzahl zu sinken, was zur Folge hat, dass das Spitzenkraftwerk eingreift, in dem bisher die in der Kesselanlage K2 erzeugte Dampfmenge bei hohem Kesseldruek und offenem Ventil V2 dem Speicher 82 zugeströmt war. Durch die sinkende Umdrehungszahl öffnet zunächst der Geschwindigkeits-
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bei gleichzeitig sinkendem Kesseldruck das Ventil V1 geschlossen wird. In Fig. 4 ist das vom Spitzenwerk gedeckte Dreieck A-B-C der Belastungsfläche über der Geraden a nochmals durch A', B', C'wiedergegeben, um die Wirkungsweise deutlicher zu machen.
Im Zeitpunkt 3 übersteigt die erforderliche Leistung auch die aus dem Frisehdampf des Spitzen. werkes erzeugbare, so dass durch weiteres Sinken der Umdrehungszahl auch Zs öffnet und Dampf aus dem Speicher 82 zum Betrieb der Turbine Ts entnimmt.
Im Zeitpunkt 4 soll nun das Grundlastwerk einen grösseren Teil der angestiegenen Belastung übernehmen. Zu diesem Zweck ist gemäss der vorliegenden Erfindung eine gewisse Zeit vorher die Feuerführung im Grundlastwerk verstärkt worden, so dass im Zeitpunkt 4 eine starke Vermehrung der Dampferzeugung in der Kesselanlage Kl eintritt, die den Druck in der Frischdampfleitung Fi so weit zum An. steigen bringt, dass durch das öffnende Überströmventil Va die Turbine T1 belastet wird, was seinerseits zur Folge hat, dass die Periodenzahl steigt, im SpitzenwerkZz schliesst und durch Öffnen von V2 die Ladung des Ruthsspeichers 82 fortgesetzt wird.
Gleichzeitig wird im Grundlastwerk durch den weiter ansteigenden Kesseldruck die Heissspeisung des Kessels K1 durch Schliessen von H unterbrochen und durch Öffnen von R ein Niederschlagen des überschüssig erzeugten Dampfes im Speicher 81 bewirkt, so dass damit der gleiche Betriebszustand wie vor dem Zeitpunkt 1 wieder erreicht ist. Weiterhin entsprechen dann den Betriebs.
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selnder Kalt-und Warmspeisung arbeitet, kann auch eine Speisewasserspeicherung Verwendung finden, bei welcher der Kessel fortlaufend mit warmem Wasser gespeist wird,
PATENT-ANSPRÜCHE :
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Verfahren zum Betriebe von Kraftanlagen mit mehreren, auf ein gemeinsames Netz arbeitenden Dampfkraftmaschinen, von denen ein Teil zur Deckung der Grundbelastung und ein anderer Teil zur Deckung der Spitzenbelastung bestimmt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftanteil der Grundlastmaschinen (TjJ der jeweiligen Dampferzeugung, die veränderlich sein kann, angepasst wird und dass die Dampfzufuhr zu den Spitzenmaschinen (Ts und T2), die alle oder nur zum Teil Dampf aus einem oder mehreren Wärmespeicher (82) erhalten, entsprechend dem von den Givndlastmaschinen fTJ nicht gedeckten Teil der Gesamtbelastung geregelt wird.