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Einrichtung zur Regelung des Lade-und Entladeorgans von Dampfspeichern bei
Maschinenanlagen mit Abdampfverwertung.
Die Regelung der Ladung und Entladung von Dampfspeichern bei Dampfmaschinenanlagen erfolgt bei den bisher gebräuchlichen Einrichtungen unter der Einwirkung verschiedener Regler unabhängig voneinander. Diese Regelungsart ergibt den Nachteil, dass zeitweise der Fall eintritt, dass die zwangläufig gestalteten Regelorgane, welche bewirken sollen, dass der Dampfsammler geladen und entladen wird, beide gleichzeitig offen sind. Dies führt dazu, dass Dampf von höherer Spannung auf Dampf von tieferer Spannung gebracht wird, der weder zur Ladung noch zur Entladung des Dampfsammlers beiträgt, da nur die Differenz beider durch diese Ventile gehenden Dampfmengen gespeichert wird oder zur Entladung kommt.
Dies ist natürlich Anlass zu Verlusten, welche vermieden bzw. vermindert würden, wenn diese Dampfmengen im Niederdruckteil der Dampfmaschine zur Arbeitsleistung herangezogen würden.
Diese Nachteile der bekannten Einrichtungen werden gemäss der Erfindung dadurch vermieden, dass die Ladung und Entladung von Dampfspeichern bei Maschinenanlagen mit Abdampfverwertung derart in Abhängigkeit von der Stellung einer Regelungsvorrichtung erfolgt, dass das (oder mehrere) die Ladung herbeiführende Ladeventil (Ladeventile) geöffnet und das (oder mehrere) die Entladung herbeiführende Ventil (Ventile) geschlossen bleibt (bleiben) und umgekehrt. Dies kann in einfacher Weise dadurch erreicht werden, dass beispielsweise die beiden zwangläufig gesteuerten Ventile, welche die Ladung und Entladung vermitteln, durch ein gemeinsames Gestänge gesteuert werden, an welchem der eine oder andere Regler angreift. Dasselbe kann auch durch zwei gegeneinander abgestimmte, unter Einwirkung desselben Druckes arbeitende Druckregler, die diese Ventile beeinflussen, erreicht werden.
In Fig. 1 ist der Erfindungsgegenstand in Anwendung bei einer Anzapfgegendruckmaschine veranschaulicht. Fig. 2 unterscheidet sich insofern von der Anordnung gemäss Fig. 1, als hier eine Anzapfung von Dampf aus einer Stufe höheren Druckes nur zu Speicherzwecken, nicht aber zu Heiz-oder Kochzwecken vorgenommen wird. In Fig. 4 ist die Steuerung des Zu-und Abflusses eines zwischen eine-
Gegendruck-und einer Anzapfturbine bzw. zwischen den Heizleitungen einer Turbine mit zwei An zapfungen vorgesehenen Dampfspeichers in Abhängigkeit von einem Gegendruck-und einem Kessel druckregler dargestellt. Fig. 3 zeigt eine Anzapfgegendruckmaschine, bei welcher der Zu-und Abfluss des Dampfspeichers in Abhängigkeit von der Stromabgabe der zugehörigen Turbodynamo an ein Netz erfolgt.
In dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 ist das Ladeventil a mit dem Entladeventil b eines zwischen die Heizleitungen c und d einer Anzapfgegendruckturbine geschalteten Dampfspeichers e durch ein ge- meinsames Gestänge t miteinander verbunden und wird von einem von dem Dampf der Gegendruckleitung beaufschlagten Druckregler g gesteuert (Fig. 1-3). Wie bereits erwähnt, kann die Steuerung dieser beiden Ventile auch in Abhängigkeit vom Kesseldruck oder auch abhängig vom Heizdruck und
Kesseldruck erfolgen.
Die Anwendung dieser Steuerung kann bei Maschinenanlagen mit Abdampfverwertung sowohl mit als auch ohne Kondensationsbetrieb in vorteilhafter Weise Verwendung finden, wobei bei Anlagen ohne Kondensationsbetrieb der Auspuff auf ein Mindestmass herabgesetzt und bei solchen mit Kondensationsbetrieb eine Gleichhaltung des Kesseldruckes erreicht wird. Sinkt der Kessel- dampfbedarf, so steigt der Druck an den Verbrauchsstellen bzw. im Kessel.
Der Druckregler öffnet als- dann das Einlassorgan zum Dampfspeicher, so dass der Unterschied zwischen dem sinkenden Dampfbedarf und der gleichbleibenden Kesseldampfmenge von dem Dampfsammler aufgenommen wird, während bei
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steigendem Bedarf, also sinkendem Druck in den Verbrauchsstellen bzw. sinkendem Kesseldruck die fehlende Dampfmenge für die Verbrauehsstellen aus dem Dampfspeicher entnommen wird.
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Dampfsammler genau so, als wenn der Dampfsammler während der Ladung ein neuer Dampfverbraucher, während der Entladung jedoch eine zugeschaltet neue Dampfquelle wäre.
Bei der in Fig. 2 dargestellten Anordnung findet der Dampfsammler bei einer Anzapfgegendruckturbine Verwendung, bei welcher der Anzapfdampf lediglich zur Ladung des Dampfsammler dient.
Diese Anordnung hat den bisher üblichen gegenüber, bei welchen die gesamte Frischdampfmenge durch den Dampfspeicher hindurchgeht und folglich abgedrosselt wird, den Vorteil, dass nur die Dampfmengen, welche den Ausgleich zwischen Dampfbedarf und Leistungsbedarf vollziehen sollen, durch den Dampfsammler hindurchgeschickt werden. Stimmen bei dieser Anordnung Dampfbedarf und Leistungsbedarf überein, so läuft die Maschine als reine Gegendruekmaschine, und der Dampfsammler ist ausgeschaltet.
Ist der Dampfbedarf grösser, so wird durch den sinkenden Gegendruck der Dampfsammler an das Verbrauchsdampfnetz angeschlossen. Bei kleinerem Dampfbedarf wird durch den steigenden Gegendruck das Auslassventil des Dampfspeichers geschlossen und durch Öffnung des Einlassventils die Ladung des Dampfspeichers aus der Anz1pfstelle eingeleitet. Ein Anzapfregler und Geschwindigkeitsregler der Turbine veranlassen, dass bei gleichbleibendem Entnahmedampfdruck die Hauptlast auf den Hochdruckteil der Turbine verlegt wird und der Niederdruckteil die gewünschte kleinere Dampfmenge erhält.
Der Anschluss von Gegendruckturbinen an ein fremdes Netz macht bei stark schwankendem Heizdampfbedarf dadurch Schwierigkeiten, dass die vom Heizdampf erzeugte Leistung ebenfalls Schwankungen unterworfen ist, so dass, besonders wenn ausserdem noch die im eigenen Werk verbrauchte Leistung sich ändert, der an das fremde Netz abgegebene oder der von diesem aufgenommene Strom Schwankungen erleidet. Gemäss der Erfindung wird nun durch die neuartige Anwendung des Dampfsammler eine gleichbleibende Leistungsabgabe an das fremde Netz dadurch erreicht, dass zu Zeiten, wo infolge erhöhten Dampfbedarfs in den Verbrauch-, stellen bei Niehtverwendung eines Dampfspeichers die durch die Anzipfgegen-
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so wird der Dampfspeicher geladen und die Dampfmenge, mit welcher derselbe geladen wird, erzeugt dann den Rest der Leistung.
Die Regelung erfolgt gemäss der Erfindung dadurch, dass an Stelle eines Gegendruckregler für den Dampfsammler ein Regler tritt, welcher in Abhängigkeit von dem an das Netz abgegebenen Strom die Ladung und Entladung des D. 1mpfsammlel's veranlasst. Zu diesem Zwecke kann ein Solenoid i verwendet werden, welches vom Strome, der an das Netz abgegeben wird, oder einer Stromabzweigung desselben durchflossen wird. Da-eh Einschaltung von Widerständen bzw. Verschiebung der Reglerstange kann die Einstellung einer gewünschten Leistung erfolgen, deren Grösse sich nach der Ladung des Dampfspeichers oder den Betriebsverhältnissen des fremden Netzes richten würde.
Gemäss Fig. 4 ist eine Regelungsvorrichtung bei einer aus einer Gegendruck-und Anzapfturbine bzw. einer Anzapfturbine mit zwei Anz1pfstellen bestehenden Anlage veranschaulicht, bei welcher die Wechselventile a und b des Dampfspeichers durch ein Verbindungsgestänge wechselweise von dem Kessel-
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Kondensation selbsttätig erfolgt. Hiezu sind noch die in den Heizleitungen vorgesehenen Druckminder- ventile m, n erforderlich, welche jeweils in Abhängigkeit vom Drucke, gegen welchen sie arbeiten, gesteuert werden. Während des geringsten Dampfbedarfes ist das Druckminderventil n in Tätigkeit und drosselt die gebrauchten Dampfmengen ab, so dass nur so viel Dampf durch die Turbiné hindurchgeht und dort Arbeit leistet, als dem Leistungsbedarf entspricht.
Während dieser Zeit wird der Dampfspeicher aufgeladen und dient dazu, die Kesselspannung gleichbleibend zu erhalten. Der Gegendruckregler der Dampf- speichersteuerung ist so eingestellt, dass er sich in seiner tiefsten Lage befindet bei Drücken, in denen das Druckminderventil arbeitet. Diese tiefste Lage ist durch einen Anschlag festgelegt. Der Kesseldruckregler kann alsdann seine Aufgabe innerhalb einer gewissen Druckveränderung vollkommen erfüllen. Steigt die Leistung, so werden zunächst die Druckminderventile geschlossen und die durch den Gesehwindigkeits- regler hervorgerufene Steigerung der Niederdruckdampfmenge wird eine Steigerung des Gegendrucks hervorrufen, wodurch der Gegendruekregler der Dampfspeichersteuerung angehoben wird.
Der Kesseldruckregler versucht nun die Stellung der Dampfspeicherventile beizubehalten, so dass sich das Verbindungsgestänge um den festbleibenden Endpunkt der Reglerstange dreht, was zur Folge hat, dass der Kesseldruekregler allmählich in seine tiefste Stellung kommt. In dieser Lage wird der Dampfspeichel allein vom Gegendruckregler gesteuert. Wird der Gegendruckregler durch einen zweiten Anschlag in seiner Bewegung nach oben hin begrenzt, so wird bei gefülltem Dampfspeicher durch einen entsprechend eingestellten Druckregler die Eröffnung eines in den Kondensator bzw. ins Freie abblasenden Ventils, falls kein Kondensationsbetrieb vorhanden, erfolgen.
Diese wechselweise Benutzung des Dampfspeichers ermöglicht erst seine volle Ausnutzung. Ist z. B. der Leistungsbedarf längere Zeit kleiner als die vom Heizdampf erzeugbare Leistung, so wird der
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wird der Speicher zweckmässig zum Ausgleich der'Kesseldampfmenge verwendet. Ist nun aber zeitweise die vom Heizdampf erzeugte Leistung zu klein, was bei schwankendem Dampfbedarf öfters auftreten kann,
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gleich der Leistung verwendet wird. Diese volle Abnutzung der Eigenschaften des Speichers kann aber nur bei automatischem Übergang aus dem einen Betrieb in den andern zweckmässig erfolgen.
Es kann mitunter von Vorteil sein, in dem Kessel, besonders wenn er einen grossen Wasserraum besitzt, einen gewissen Unterschied des Betriebsdruckes zuzulassen und ihn zur Übernahme eines Teiles der Speieherun heranzuziehen. Dies kann dadurch erreicht werden, dass zwischen der Stellung der Ventile a, b füè V1den und Entladen des Dampfspeichers ss ein toter Gang eingeschaltet ist. Diesem toten Ging entspricht ein bestimmter Untersch'ed des Kesseldruokes, der bei Einstellbarkeit des toten Ganges (z. B. durch Nockenverdrehung) auf das gewünschte Mass gebracht werden kann.
Diese Regelungsarten finden auch überall d. 1Anwendung, wo zwischen Turbine und Dampfspeicher,
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durch an den Anschlussstutzen des Dampfspaichers befindliche Rückschlagventile diese Leitung zeitweise zum Laden und Entladen des Speichers gebraucht wird. Die beiden Regelventile der beschriebenen
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Speicher angeschlossen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
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dasjenige des Dampfabflusses (b) des Dampfspeichers (e) derart in Abhängigkeit voneinander geregelt werden, dass sie sich unter dem Einfluss eines Reglers (g) nur wechselweise öffnen und schliessen.