CH482916A

CH482916A - Regelungseinrichtung einer kombinierten Gas- und Dampfturbinenanlage

Info

Publication number: CH482916A
Application number: CH1272667A
Authority: CH
Inventors: Havlik Jaromir
Original assignee: Prvni Brnenska Strojirna Zd Y
Priority date: 1967-09-12
Filing date: 1967-09-12
Publication date: 1969-12-15

Description


  Regelungseinrichtung einer     kombinierten        Gas-    und     Dampfturbinenanlage       Die Erfindung bezieht sich auf eine Regelungseinrich  tung einer kombinierten Gas- und     Dampfturbinenanlage     in einwelliger Ausführung. Die unterschiedlichen Produk  tionsanlagen der chemischen Industrie, der Hüttenwerke  und dgl. brauchen zu ihrem Betrieb Druckluft, welche  nach ihrem Durchgang durch diese Produktionsanlagen  in der Form von auf beträchtlich hohe Temperatur er  hitzter Luft, oder in Form eines Luftgemisches, das mit  von brennbaren Substanzen herrührenden Abgasen an  gereichert ist,     ausgepufft    wird.

   Solche Anlagen kann man  mit Vorteil mit einer Gasturbine kombinieren, deren  Kompressor die Druckluft liefert,     wobei    die Turbine  mit den von diesen Anlagen anfallenden heissen Abga  sen angetrieben wird. Die mit brennbaren Substanzen  angereicherten Abgase können dazu in der Brennkammer  verbrannt werden. Die Turbine treibt den Kompressor  an und gibt zudem die überschüssige Leistung an den  elektrischen Generator ab.  



  Oft braucht man innerhalb der Anlage Dampf und  deswegen kann man solche Anlagen noch um eine  Dampfturbine vermehren, welche auf der gleichen Wel  le mit der Gasturbine angeordnet ist und gleichzeitig  auch als Anlaufmotor beim Anlauf der ganzen Anlage  arbeitet.  



  Die Steuerung und Regelung der Gas- und Dampf  turbinenanlage in einwelliger Ausführung, welche zum       Generatorantrieb    und zur Lieferung der Pressluft dient,  wird gemäss der Erfindung durch eine Regelungseinrich  tung gelöst, deren Wesen darin besteht, dass zum     Zwek-          ke    der gemeinsamen Betätigung der Gas- und     Dampftur-          binenanlage    an dem Rohrleitungssystem des primären       Drucköl-Steuerkreises    drei Druckschalter so parallel ge  schaltet sind, dass der erste Druckschalter den ersten se  kundären Steuerkreis zur Betätigung des     Luftbypassven-          tils,

      dass der zweite Druckschalter den zweiten sekundä  ren     Drucköl-Steuerkreis    zur Betätigung des Brennstoff  regelventils und dass der dritte Druckschalter den drit  ten sekundären     Drucköl-Steuerkreis    zur Betätigung des       Dampfregelventils    reguliert.    Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfin  dung unter Bezugnahme auf die Zeichnung, welche ein  Schaltschema der Regelungseinrichtung gemäss der Er  findung zeigt, näher beschrieben.  



  Die dargestellte Gas- und     Dampfturbinenanlage    be  steht aus einer Turbine 1, einem Kompressor 2, einer       Gegendruck-Dampfturbine    3, einem Generator 4 und  einer     Anlauf-Brennkammer    5. Der Ausfluss des     Kom-          pressors    2 ist von der Einrichtung 6 durch den Schie  ber 7 getrennt. Die Luftzufuhr in die     Anlauf-Brennkam-          mer    5 wird durch einen fernbedienten Schieber 8 geregelt.  Im Umlauf des Schiebers 8 ist ein     Bypassventil    9 an  geordnet.

   Das Regelsystem ist hydraulisch ausgeführt und  arbeitet auf dem Prinzip von     Drucköl-Steuerkreisen.    Es  ist mit Drucköl versorgt, welches durch eine Pumpe 10  über eine Blende 11 zum Geschwindigkeitsregler 12 und  zu drei Druckschaltern 13, 14, 15 über eine Blende 16  zum     Dampfregelventil    18 über eine Blende 19 zum Brenn  stoff-Anlaufventil 21 und über     eine    Blende 22 zum Tem  peraturregler 23, 24 vor der Turbine 1 und zum     Bypass-          ventil    9 geliefert wird.  



  Die Regeleinrichtung arbeitet wie folgt:  Der Geschwindigkeitsregler 12 bildet hinter der Blen  de 11 den primären     Drucköl-Steuerkreis    1 aus, welcher  die Druckschalter 13, 14, 15 regelt. Der erste Druckschal  ter 13 reguliert den ersten sekundären     Drucköl-Steuer-          kreis        1I,    der zweite Druckschalter 14 den zweiten sekun  dären     Drucköl-Steuerkreis        III    und der dritte Druckschal  ter 15 den dritten sekundären     Drucköl-Steuerkreis    IV.  



  Beim Anfahren des Aggregats ist der Druck des pri  mären     Drucköl-Steuerkreises    I dem Drucke des durch  die Pumpe 10 gelieferten Steueröles gleich und das Brenn  stoffregelventil 21 wird durch die Druckveränderung  des zweiten sekundären     Druckölkreises    IV durch die  Verstellung des Druckreglers 17 auf öffnen geregelt. Bei  der Übernahme der Regelung der Anlage durch den Ge  schwindigkeitsregler 12 beginnt der primäre Steuerkreis  I über den zweiten Druckschalter 14 und den dritten  Druckschalter 15 den zweiten und dritten sekundären  Steuerkreis     III    und IV und dadurch auch das Brenn-           stoffregelventil    21 und     Dampfregelventil    18 zu betäti  gen.

   Der dritte Druckschalter 15 ist so eingestellt, dass  bei der Nenn-Drehzahl des mit der     Anlauf-Brennkam-          mer    5 beim voll geöffneten Schieber 8 und beim voll ge  schlossenen Schieber 7 arbeitenden Aggregates das       Dampfregelventil    18 geschlossen oder nur für den     Durch-          lass    einer kleinen Menge von Kühldampf ein wenig ge  öffnet ist. Der erste Druckschalter 13 ist dabei auf die  das Schliessen des     Bypassventils    9 zulassende Stellung  eingestellt.  



  Durch die Öffnung des Schiebers 7 beginnt ein Teil  der Luft vom     Ausfluss    des Kompressors 2 in die Ein  richtung 6 zu strömen und durch allmähliches Schliessen  des Schiebers 8 wird diese Luftmenge grösser. Die Ein  richtung 6 wird in Betrieb gesetzt und die daraus strö  menden Abgase werden im Austrittsteil der     Anlauf-          Brennkammer    5 mit den aus dieser     Kammer    austreten  den Abgasen, bzw. nach dem Abstellen des Brennstoff  zuflusses mit der Luft gemischt, wobei der Brennstoff  über das     Brennstoffregelventil    21 zugeführt wird.

   So  bald die     Nenn-Luftmenge    in der Einrichtung 6 erreicht  und die Brennstoffzufuhr in die Brennkammer 5 ge  schlossen wird, wird der Geschwindigkeitsregler in die  jenige Lage umgestellt, in der er die maximale Dreh  zahl bei plötzlichem Abschalten des Generators 4 von  dem Netz begrenzt und der erste Druckschalter 13 in die  Arbeitslage umgestellt wird. Der Geschwindigkeitsregler  12 betätigt über den ersten Druckschalter 13 das     Bypass-          ventil    9 im Falle des     Abschaltens    des Generators von  dem Netz.

   Das     Bypassventil    9 ist ebenfalls durch den       Abgastemperaturregler    23, 24, betätigt, welch letzterer  den Druck des ersten sekundären Steuerkreises     II    nach  Erreichen der eingestellten Abgastemperatur vor der  Turbine I direkt regelt.  



  Die Leistung der Dampfturbine 3 ist mit dem Dampf     -          druckregler    17 geregelt, welcher den das     Dampfregelven-          til    18 betätigenden Druck des dritten sekundären Steuer  kreises IV regelt.

   Beim plötzlichen Abschalten des     Ge-          nerators    4 von dem Netz regelt der Geschwindigkeits  regler 12 durch die Änderung des Druckes des primären  Steuerkreises I den dritten Druckschalter 15 in der Wei  se, dass dieser den Druck des dritten sekundären Steuer  kreises IV erst nach dem Abschluss des Zuflusses in die  Dampfturbine 3 durch das     Dampfregelventil    18 herab  setzt und hierauf der erste Druckschalter 13 den Druck    des ersten sekundären Steuerkreises     II    auf den Wert ver  mindert, bei dem das     Bypassventil    9 eine solche Luft  menge überströmen lässt,

   dass die Gastemperatur von  der     Turbine    1 zum Zwecke der     Drehzahlkonstanthaltung     des ganzen Aggregats auf einen konstanten Wert einge  stellt wird. Diese gegenseitige Einstellung des ersten  Druckschalters 13 und des dritten Druckschalters 15 be  grenzt im geringsten Masse die Lieferung von Druck  luft in die Einrichtung 6 in dem Zeitraum, in welchem  der Generator 4 nicht imstande ist, die überschüssige  Leistung des Aggregats zu übernehmen.

Claims

PATENTANSPRUCH Regelungseinrichtung einer kombinierten und Dampf turbinenanlage in einwelliger Ausführung, welche zum Antrieb eines Generators und zur Lieferung von Press- luft in eine Einrichtung dient, bei der der Geschwindig keitsregler den primären Drucköl-Steuerkreis zur Be tätigung der Druckschalter von einzelnen Steuerkreisen reguliert, dadurch gekennzeichnet, dass zum Zwecke der gemeinsamen Betätigung der Gas- und Dampfturbinen anlage an dem Rohrleitungssystem des primären Druck- öl-Steuerkeises drei Druckschalter (13, 14, 15) so par allel geschaltet sind, dass der erste Druckschalter (13)

den ersten sekundären Drucköl-Steuerkreis (1I) zur Betäti gung des Luftbypassventils (9), dass der zweite Druck schalter (14) den zweiten sekundären Drucköl-Steuer- kreis (11I) zur Betätigung des Brennstoffregelventils (21) und dass der dritte Druckschalter (15) den dritten sekun dären Drucköl-Steuerkreis (IV) zur Betätigung des Dampfregelventils (18) reguliert.

UNTERANSPRUCH Regelungseinrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zum Zwecke der Regelung der Gas temperatur an der Eintrittsstelle in die Turbine (1) der Regler (23, 24) zum Betätigen des Luftbypassventils (9) in der Rohrleitung zwischen dem Kompressor (2) und der Turbine (1) angeordnet ist.