<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren zur Durchführung einer von der Feuerungsregelung getrennten, selbsttätigen Speisewasserregelung von Zwangdurchlaufkesseln mit Heissdampftemperaturregelung
Für Zwangdurchlaufkessel ist es bekannt, den Speisewasserstrom entsprechend dem entnommenen Dampfstrom selbsttätig einzustellen. Die Speisewassermenge wird dabei hinter der Abzweigung für das Einspritzwasser, d. h. ohne das Einspritzwasser, gemessen und mit dem Dampfstrom verglichen, der vor den Einspritzstellen vorhanden ist. Damit hiebei für die Regelung der Heissdampftemperatur immer eine ausreichende Menge von Einspritzwasser zugeführt wird, muss ausserdem das Verhältnis des Einspritzwasserstromes zum Speisewasserstrom gebildet und dem Speisewasserregler aufgeschaltet werden.
Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Regeleinrichtung besteht darin, dass die Dampfmenge an einer unzugänglichen Stelle des Kessels vor der Einspritzung bestimmt werden muss. Bei vielen Kesseln lässt sich an dieser Stelle aus konstruktiven Gründen gar keine Durchflussmesseinrichtung einbauen.
Es ist weiterhin bekannt, das Kesselspeisewasser vor der Abnahme des Einspritzwassers zu messen und mit dem Dampfdurchfluss am Kesselende, d. h. hinter den Überhitzern, zu vergleichen. Hiebei werden dem Speisewasserregler zusätzliche Regelimpulse aufgeschaltet, die von Temperaturmessgeräten im Strahlungsteil des Kessels und nach der Verdampfung abgeleitet sind. Die Aufschaltung der Temperaturimpulseist dabei von Durchflussimpulsen abhängig, die wiederum von einem Dampfmessgerät hinter der Überhitzung entnommen sind.
Die Dampfmengenmessung an unzugänglichen Stellen und die Aufschaltung zusätzlicher Korrekturimpulse, die ein bestimmtes Verhältnis von Einspritzwasser zu Speisewasser sicherstellen sollen, wird gemäss der Erfindung dadurch vermieden, dass das Kesselspeisewasser ohne das Einspritzwasser gemessen und mit dem Dampfstrom am Kesselende (hinter der letzten Einspritzstelle) verglichen wird und dadurch, dass in der Eingangsschaltung des Speisewasserreglers ein um den Sollwert der Einspritzwassermenge verringerter Messwert der Speisewassermenge mit dem Messwert der Dampfmenge verglichen wird.
Die Eingangsschaltung des Speisewasserreglers besteht dabei aus einer Vergleichsschaltung mit einem Verhältnissteller, an dem sich der gewünschte Sollwert des Verhältnisses zwischen der Dampfmenge und der Speisewassermenge und damit auch der Sollwert des Verhältnisses Einspritzwassermenge zu Speisewassermenge einstellen lässt.
Da sich der Dampfstrom an der Messstelle im Kesselende aus der Summe von Speisewasserstrom und Einspritzwasserstrom zusammensetzt, dieser Dampfstrom jedoch im Regler mit dem Speisewasserstrom ohne den Einspritzwasserstrom verglichen wird, wird dem Kessel ein Speisewasserstrom zugeführt, der jeweils um den Prozentsatz geringer ist, den der Einspritzwasserstrom betragen soll. Dafür, dass dieser Einspritzwasserstrom auch jeweils zugeführt wird, sorgt der Heissdampftemperatl1rregler. Würde der Kessel zu wenig Speisewasser im Verhältnis zur entnommenen Dampfmenge erhalten, so würde die Heissdampftem- peratur ansteigen und der Heissdampftemperaturregler das Ventil in der Zuleitung des Einspritzwassers weiter öffnen, so dass der Einspritzwasserstrom vergrössert wird.
Umgekehrt wird der Einspritzwasserstrom verringert, wenn die Heissdampftemperatur zu niedrig ist.
Die Erfindung soll an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Fig. 1 zeigt dabei ein Blockschaltbild mit schematischer Darstellung des Kessels und der Regler für Heissdampftemperaturund Speisewasser.
<Desc/Clms Page number 2>
Fig. 2 und 3 geben Beispiele für die Ausbildung der elektrischen Vergleichsschaltung im Eingang des Speisewasserreglers.
Nach Fig. l wird dem Kessel 1 über das Ventil V. das Speisewasser zugeführt. An der Stelle 6 zweigt
EMI2.1
und der Speisewasserstromden HeissdampfkNhIerZ und denDampfübeihitzer 5 geleitet. Die den Kessel verlassende Dampfmenge wird von der Messblende B erfasst und über den Messwenumformer MU in eine elektrische Grösse umgeformt. Die in elektrische Grossen umgeformten Messwerte der Umformer MU und MU. werden aber die Impulsleitungen 7 und 8 dem Speisewasserregler zugeführt.
Ein um den Sollwert der Einspritzwassermenge verringerter Messwert der
EMI2.2
serstromes erreicht wird, sorgt die Heissdampftemperaturregelung, die im Beispiel der Fig. l aus einer Kaskadenschaltung vonReglem tL undR besteht. Der ReglerR verstellt dabei in bekannter Weise entsprechend der hinter der Einspritzstelle mit Hilfe des Thermoelementes Thl gemessenen Temperatur das Ventil V in der Zuführung des Einspritzwassers zum Kühler 2. Der Regler R, der mit Hilfe eines Thermoelementes TiL die Temperatur im Ausgang des Kessels überwacht, verstellt über den Sollwertgeber SG den Sollwert
EMI2.3
Die Wirkungsweise der Regeleinrichtung vergegenwärtigt man sich am besten, wenn man sich zunächst vorstellt, dass das Ventil V2 in der Zuleitung des Einspritzwassers geschlossen ist. Der Speisewasserregler führt dem Kessel jetzt eine Speisewassermenge zu, die um einen bestimmten Prozentsatz geringer ist als die entnommene Dampfmenge. Der Unterschied entspricht dem Wert, den der Einspritzwasserstrom bei dem vorliegenden Lastzustand annehmen soll. So möge beispielsweise verlangt werden, dass der Einspritzwasserstrom immer älo des Speisewasserstromes betragen soll. Hiedurch ist sichergestellt, dass bei Laststössen die Regelstrecke für die Heissdampftemperatur einen genügenden Regelbereich aufweist.
Erhält der Kessel nun 5% weniger Speisewasser, als durch den Dampfstrom dem Kessel entnommen wird, so steigt die Temperatur des Thermoelementes Th über den Sollwert an, und der Regler R öffnet das als geschlos-
EMI2.4
de B zu wenig eingespeist wurden. Es ist somit ohne die sonst üblichen zusätzlichen Massnahmen sichergestellt, dass für jeden Lastzustand der vorgegebene Sollwert des Einspritzwasserstromes erreicht wird, der einem bestimmten Prozentsatz des Spei @@wassers entspricht.
Die Anlage arbeitet in jedem Betriebszustand störungsfrei, so lange auf dem Weg vom Eintritt in den Kessel bis zum Austritt aus dem Kessel aus dem Rohrstrang kein Wasser oder Dampf entweichen kann. Um auch bei auftretenden Rissen in einzelnen Rohrsträngen den Betrieb vorübergehend noch weiterführen zu können, kann zusätzlich ein Verhältnisregler für das Verhältnis von Einspritzwasser zu Speisewasser vorgesehen werden. Wenn beispielsweise durch derartige schadhafte Kesselrohre in dem früher angenommenen Beispiel 5% Wasser entweichen, so wird der Heissdampftemperaturregler 10% Einspritzwasser zuführen. Bei Laststössen z. B. plötzlicher Lasterhöhung könnte die Heissdampfregelstrecke nicht mehr genügend eingreifen. Um diesem Extremfall zu begegnen, misst man mit Hilfe einer Blende Bs das Einspritzwasser.
Der Messwert wird von einem Messwertumformer MU in eine elektrische Grösse umgeformt und in einem Verhältnisregler IL mit dem Messwert des Speisewassers verglichen. Im normalen Betriebszustand stimmt das Verhältnis Einspritzwasser zu Speisewasser mit dem Verhältnis überein, das auch am Speisewasserregler R eingestellt ist. Der Verhältnisregler wird in diesem Fall nicht eingreifen. Erst wenn die oben erwähnte Störung auftritt und z. B. Wasser innerhalb des Kessels entweicht, greift der Verhältnisregler R ein und sorgt dafür, dass auch jetzt wieder über den Heissdampftemperaturregler 511/0 Einspritzwassermenge zuge- führt wird. Mit den Bezel zeichen VS sind Verhältnissteller zur Einstellung der Sollwerte angedeutet.
An Hand der Fig. 2 ist dargestellt, wie die Eingangsschaltung des Reglers R aufgebaut sein kann, wenn als Messumformer MU und MU2 für Speisewasser und Dampfmenge Geräte verwendet werden, welche die Mengenmesswerte in entsprechende eingeprägte Ströme umsetzen. Der eingeprägte Strom des Messumformers für die Wassermenge wird einem Widerstand Wlund der des Messumformers für die Dampfmenge einem Widerstand W mit einem verstellbaren Abgriff zugeführt. Die Spannungen an beiden Widerständen werden gegeneinander geschaltet und die Differenz dem Regler R zugeführt. Der Abgriff VS2 des Wider- standes W2 wird so eingestellt, dass die am Widerstand abgegriffene Spannung um den Prozentsatz geringer ist, den der Einspritzwasserstrom betragen soll.
Will man auf einen Mengemvert von 5% Einspritz -
<Desc/Clms Page number 3>
wasser regeln, so wird am Abgriff VS2 eine Spannung von 95% abgegriffen und mit der Spannung am Widerstand W verglichen. Die Differenz der Spannungen verschwindet somit, wenn einer Speisewassermenge von 951o eine Dampfmenge von 100% entspricht, denn in diesem Fall ist die Spannung am Widerstand
EMI3.1
der Mengenmesswert von den Messwertumformern in proportionale Widerstandswerte beispielsweise von Ringrohren oder Schleifdrahtfernsendern umgewandelt wird.
Der entsprechend der Dampfmenge verstellte Widerstandsfernsender WD liegt dabei in einem Zweig und der entsprechend der Speisewassermenge ver- stellte WiderstandsfernsenderWsp im andern Zweig einer Wheatston'schen Brücke, in dessen Diagonale der Eingangsverstärker des Reglers R geschaltet ist. In den Brückenzweig, der den Fernsender Wgp enthält, sind zusätzlich die Widerstände W 3 und W 4 mit gemeinsam verstellbaren Abgriffen eingeschaltet. An diesen Abgriffen kann durch den Verhältnissteller VS2 der gewünschte Sollwert des Einspritzwasser-'Speisewas- serverhältnisses eingestellt werden.
Soll entsprechend dem früher angenommenen Beispiel der Einspritzwasserstrom 5% des Speisewasserstromes betragen, so werden die Abgriffe der Widerstände so weit nach rechts verschoben, dass der Widerstandswert des Brückenzweiges mit dem Widerstandsfernsender Wsp um 5% grösser ist als der des andern Zweiges mit dem Fernsender Wp. Die Brücke ist in diesem Fall im Gleichgewicht, wenn dem Kessel 95% Speisewasser zugeführt und 100% Dampf entnommen wird.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Durchführung einer von der Feuerungsregelung getrennten, selbsttätigen Speisewasserregelung von Zwangsdurchlaufkesseln mit Heissdampftemperaturregelung durch Einspritzwasser und Einstellung des Speisewasserstromes entsprechend dem entnommenen Dampfstrom, dadurch gekennzeichnet, dass das Kesselspeisewasser ohne das Einspritzwasser gemessen und mit dem Dampfstrom am Kesselende (hinter der letzten Einspritzstelle) verglichen wird und dass in der Eingangsschaltung des Speisewasserreglers ein um den Sollwert der Einspritzwassermenge verringerter Messwert der Speisewassermenge mit dem Messwert der Dampfmenge verglichen wird.