DD148367A1

DD148367A1 - DEVICE FOR OVERCRANCHING A STEAM TURBINE AFTER LOAD DISTANCE

Info

Publication number: DD148367A1
Application number: DD21822879A
Authority: DD
Inventors: Karl Speicher
Original assignee: Karl Speicher
Priority date: 1979-12-29
Filing date: 1979-12-29
Publication date: 1981-05-20

Abstract

Das Anwendungsgebiet der erfindungsgemaeszen Einrichtung betrifft Dampfturbinen mit groszvolumigen inneren Totraeumen und kurzer Anlaufzeit, die bei Lastabwuerfen grosze Ueberschwingweiten der Drehzahl erwarten lassen. Ziel der Erfindung ist es, eine Dampfturbinenregelung zu entwickeln, die einen geringen Aufwand erfordert und ein sicheres Beherrschen von Dampfturbinen mit hoher Leistungskonzentration und groszen Totraeumen gewaehrleistet. Dabei steht die Aufgabe, dem nach einem Lastabwurf in der Turbine eingeschlossenen Dampf einen moeglichst groszen Teil seiner Arbeitsfaehigkeit zu entziehen. Erfindungsgemaesz wird das erreicht, indem eine bemessene Menge Wasser sofort nach dem Lastabwurf in die Dampfraeume der Dampfzuleitung und/oder der Turbine eingespritzt wird.The field of application of the device according to the invention relates to steam turbines with large-volume inner dead spaces and short start-up time, which can be expected to give rise to large overshoot speeds in the event of load drops. The aim of the invention is to develop a steam turbine control, which requires little effort and ensures a safe mastery of steam turbines with high power concentration and large Totraeumen. The task here is to remove as much of its working capacity as possible from the steam trapped in the turbine after load shedding. According to the invention, this is achieved by injecting a measured amount of water immediately after the load is dumped into the steam spaces of the steam supply line and / or the turbine.

Description

Titel der ErfindungTitle of the invention

Einrichtung zur Überdrehzahlminderung einer Dampfturbine nach lastabwurfDevice for overspeed reduction of a steam turbine after load shedding

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Das Anwendungsgebiet der erfindungsgemäßen Einrichtung betrifft Dampfturbinen mit großvolumigen inneren Toträumen und kurzer Anlaufzeit, die bei lastabwürfen auf Grund der in den Toträumen gespeicherten Dampfenergie große Überschwingweiten der Drehzahl erwarten lassen.The field of application of the device according to the invention relates to steam turbines with large-volume internal dead spaces and short start-up time, which can be expected at lastabwürfen due to the stored steam energy in the dead spaces large overshoot the speed.

Charakteristik der bekannten technischen lösungen Bei bisherigen lösungen v/erden in der Turbine angeordnete Drosselorgane eingesetzt, die bei lastabwurf den Dampfstrom stauen, oder es werden Sohne11öffnungsventile vorgesehen, die einen Teil des in dem ungünstigsten Hohlraum gespeicherten Dampfes austreten lassen. Auch an Reglern derartiger Turbanen sind Besonderheiten vorgesehen, wie z. B. die Bildung eines D-Signales zum schnelleren Schließen der Prischdampfregelventile oder die sogenannte Störgrößenaufschaltung, die im Augenblick der Ή etztrennung, kurz vor der Drehzahlsteigerung, ein Signal abgibt, welches die Regelventile unmittelbar zum schnellen Schließen bringt,Characteristic of the known technical solutions In previous solutions, throttle elements arranged in the turbine are used, which block the steam flow when the load is discharged, or sonic opening valves are provided which allow a portion of the steam stored in the least favorable cavity to escape. Also on regulators such turbans special features are provided, such. B. the formation of a D signal for faster closing of the Prischdampfregelventile or the so-called disturbance variable, which emits a signal at the moment of Ή etz network separation, just before the speed increase, which brings the control valves directly to fast closing,

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Es gibt im Prinzip noch weitere Möglichkeiten, die maximale Drehzahlerhöhung bei Vollastabwurf nicht zu groß werden zu lassen. Alle Anordnungen haben gemeinsam, daß sie einen relativ hohen Aufwand benötigen bzw. hohe Strömungsverluste verursachen. There are, in principle, other possibilities, the maximum speed increase at full load shedding will not be too large. All arrangements have in common that they require a relatively high effort or cause high flow losses.

Ziel der Erfindung -Object of the invention

Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine Dampfturbinenregelung zu entwickeln, die einen geringen Aufwand erfordert und ein sicheres Beherrschen von Dampfturbinen mit hoher Leistungskonzentration und großen Toträumen gewährleistet.The object of the invention is to develop a steam turbine control, which requires little effort and ensures safe control of steam turbines with high power concentration and large dead spaces.

Darlegung des "Wesens der Erfindung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, der durch das Schließen der Regelventile nach Lastabwurf in den Hohlräumen der Turbine eingeschlossenen Dampfmenge einen möglichst großen Teil ihrer Arbeltsfähigkeit zu entziehen, um die aus der Energieumsetzung resultierende Drehzahlerhöhung des Turbinenlaufzeuges zu minimieren. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in die Dampfräume der Dampfzuleitung und/oder der Turbine eine bemessene Menge T/asser sofort nach Netztrennung unter Hochdruck eingespritzt wird. Durch die hohe Verdampf ungswärme des Wassers erfährt die eingeschlossene Dampfmenge eine starke Temperatur- und somit auch Druckabsenkung und verliert damit einen Teil ihres Arbeitsvermögens.DISCLOSURE OF THE INVENTION The invention is based on the object of extracting the greatest possible part of its ability to work from the quantity of steam enclosed in the cavities of the turbine by closing the control valves, in order to minimize the speed increase of the turbine rotor resulting from the energy conversion the object is achieved in that in the steam rooms of the steam supply line and / or the turbine a metered amount T / asser is injected immediately after mains separation under high pressure by the high heat of evaporation of the water trapped steam quantity undergoes a strong temperature and thus pressure drop and loses part of their working capital.

Um eine Vermischung des Wassers mit dem Dampf und damit die notwendig schnelle Reaktion zu erreichen, erfolgt die Einspritzung mittels Einspritzdüsen, die sowohl in Regelventilnähe als auch in den die wesentlichen Energiemengen beinhaltenden Hohlräumen angeordnet sind, schon während des Schließvorganges der Regelventile,In order to achieve a mixing of the water with the steam and thus the necessary rapid reaction, the injection takes place by means of injectors, which are arranged both in the control valve near and in the substantial amounts of energy containing cavities, even during the closing process of the control valves,

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Das Signal zum Öffnen der Magnetventile für die Einspritzdüsen wird, bei Lastabwurf unmittelbar nach Leistungsabfall des vom elektrischen Netz getrennten Generators, vorzugsweise durch ein Leistungssprunggerät gegeben.The signal for opening the solenoid valves for the injection nozzles is, given load shedding immediately after power loss of the generator separate from the electrical network, preferably passed through a power hopper.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert.The invention will be explained below with reference to an embodiment.

In der Dampfzuleitung 1 sind das Schnellschlußventil 2 und ein Regelventil 3 dargestellt. Unmittelbar hinter dem dargestellten Regelventil ist eine Einspritzdüse 4 angeordnet. Eine gleiche Einspritzdüse 4 befindet sich in der Gehäusewand der Turbine 5. Unmittelbar vor den Einspritzdüsen 4 sind Magnetventile 6 angeordnet, welche nach einem entsprechenden Signal das über die Signalleitungen 7 von einem nicht dargestellten Signalgeber, z. B. einem Leistungssprunggerät, Druckwasser in die entsprechenden Dampfräume über die Einspritzdüsen 4 eintreten lassen. Dieses Druckwasser wird von einer Hochdruckpumpe 8 in Verbindung mit einem parallelgeschalteten Druckspeicher 9 bereitgestellt. Die Einrichtung arbeitet wie folgt:In the steam supply line 1, the quick-closing valve 2 and a control valve 3 are shown. Immediately behind the illustrated control valve, an injection nozzle 4 is arranged. A similar injection nozzle 4 is located in the housing wall of the turbine 5. Immediately before the injectors 4 solenoid valves 6 are arranged, which according to a corresponding signal via the signal lines 7 from a signal generator, not shown, for. B. a power jump device, pressurized water enter the corresponding steam chambers through the injectors 4. This pressurized water is provided by a high-pressure pump 8 in conjunction with a pressure accumulator 9 connected in parallel. The facility works as follows:

Bei Hetz trennung, als Police des Lastabwurf es, bewirkt die nicht dargestellte normale Drehzahlregelung der Turbine 5 ein drehzahlproportionales Schließen der Regelventile 3 (im Beispiel nur 1 Ventil dargestellt) und damit.eine vorübergehende Absperrung-der Dampfzufuhr. Gleichzeitig mit dem Schließbeginn der Regelventile 3 wird die im Druckspeicher 9 befindliche Wassermenge über die Ventil-Düsenanordnung in die Dampf räume eingespritzt, v/eil ein bei der Ή etztrennung gewonnenes elektrisches Signal den Einspritzvorgang sofort einleitet.When Hetz separation, as a policy of Lastabwurf it causes the unillustrated normal speed control of the turbine 5 a speed proportional closing the control valves 3 (in the example shown only 1 valve) and thus.eine temporary shut-off the steam supply. Simultaneously with the beginning of the closing of the control valves 3, the amount of water in the pressure accumulator 9 is injected via the valve nozzle arrangement in the steam spaces, v / eil an electrical signal obtained at the tr etz net separation initiates the injection process immediately.

Die Drehzahlzunähme des Turbosatzes, die ohne Einspritzung von Wasser solche Werte annehmen kann-, daß es zu der nicht erwünschten Schnellschlußauslösung kommt, erfährt wegen derThe speed increase of the turbo set, which can take such values without injection of water, that it comes to the unwanted quick release, learns because of

durch die Wassereinspritzung erfolgten Abkühlung des in der Turbine 5 eingeschlossenen Dampfes eine erhebliche Reduzierung, weshalb das Drehzahlmaximum innerhalb der vorgegebenen Grenze von etwa 8 % Drehzahlzunahme bleibt. Sofort nach Abschluß des Vorganges sorgt eine nicht dargestellte Automatik für das Wiederfüllen des Druckspeichers 9, um die notwendige Einspritzwassermenge für einen erneut möglichen Lastabwurf zur Verfugung zu stellen. .Cooling of the steam trapped in the turbine 5 caused by the water injection, a significant reduction, which is why the maximum speed remains within the predetermined limit of about 8 % speed increase. Immediately after completion of the process, an automatic, not shown, provides for the refilling of the pressure accumulator 9 to provide the necessary amount of injection water for another possible load shedding at your disposal. ,

Eine weitere nicht dargestellte Möglichkeit des kurzzeitigen Einbringens einer angemessenen Wassermenge besteht darin, einen Regelventilstellmotor so auszubilden, daß dieser entweder mit einem besonderen Hilfskolben die Wassereinspritzung über die Düsen bewirkt oder daß seine Bewegung zur Auslösung des Öffnens entsprechend gestalteter, mechanisch betätigter Ventile dient. In diesen Fällen könnte auf ein besonderes elektrisches Signal verzichtet v/erden.Another way not shown, the short-term introduction of an adequate amount of water is to form a Regelventilstellmotor so that either with a special auxiliary piston causes the water injection through the nozzles or that its movement is used to trigger the opening of appropriately designed, mechanically operated valves. In these cases, a special electrical signal could be dispensed with.

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Claims

invention claim

1. A device for overspeed reduction of a steam turbine after load shedding, characterized in that in the steam rooms of the steam supply line (1) and / or the turbine (5) a metered amount of water is injected,

2. Device according to item 1, characterized in that one or more injection nozzles (4) are used for injecting and atomizing the high-pressure water.

3. Device according to item 2, characterized in that the injection nozzles (4) in the immediate vicinity of the control valve (3) in the steam supply line (1) and / or to the substantial energy content containing dead spaces of the turbine (5) are arranged.

4. Device according to item 1, characterized in that the short-term injection of the water takes place immediately after the load shedding (power disconnection) of the turbine (5).

5. Device according to item 2 and 3, characterized in that the injection nozzles (4) are coupled to a Hagnetventil (6).

6. Device according to item 2, characterized in that the Eegelventilstellmotor is equipped with an auxiliary piston-cylinder arrangement which causes the water injection parallel to the closing movement.

7. Device according to item 2, characterized in that before the injection nozzles (4), a mechanically operated SehneHoffnungsventil, which is mechanically triggered in the first movement phase of the servomotor, is arranged.

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