DD214890A1

DD214890A1 - CONTROL SYSTEM FOR THE SAFE FUEL SUPPLY OF AUTOMATED POWER GENERATING AGGREGATES

Info

Publication number: DD214890A1
Application number: DD83250722A
Authority: DD
Inventors: Gerhard Funk
Original assignee: Elbewerften Boizenburg Rosslau
Priority date: 1983-05-09
Filing date: 1983-05-09
Publication date: 1984-10-24

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Steuerungssystem, das die Kraftstoffversorgung wahlweise mittels zwei verschiedener Kraftstoffsorten realisiert. Ziel der Erfindung ist es, automatisierte Stromerzeugeraggregate so mit Kraftstoff einzuspeisen, dass die Kraftstoffkosten gering gehalten werden und eine grosse Versorgungssicherheit besteht. Erreicht wird es dadurch, dass in Abhaengigkeit einer uebergeordneten Stromerzeugerautomatik die Kraftstoffeinspeisung von einer Steuereinrichtung so vorgenommen wird, dass nur die Hilfs- und Notfunktionen mit der hochwertigen und damit teueren Kraftstoffsorte und der Hauptbetrieb mit der niederwertigen und damit billigeren Kraftstoffsorte vorgenommen wird.The invention relates to a control system which realizes the fuel supply optionally by means of two different types of fuel. The aim of the invention is to feed automated power generator units with fuel so that the fuel costs are kept low and there is a great security of supply. This is achieved in that, depending on a higher-level power generator automatic fuel injection is made by a controller so that only the auxiliary and emergency functions with the high-quality and thus expensive fuel grade and the main operation is made with the low-grade and thus cheaper fuel grade.

Description

Beschreibung; der Srf indang, TitelDescription; the Srf indang, title

Steuerungssystem für die sichere KraftstoffVersorgung von automatisierten StromerzeugeraggregatenControl system for the safe fuel supply of automated generator sets

Application of the invention,

Die Erfindung betrifft ein Steuerungssystem, das die Kraftstoff Versorgung von automatisierten Stromerzeugeraggregaten mittels .zwei verschiedener KraftstoffSorten realisiert.The invention relates to a control system that realizes the fuel supply of automated power generator units by means of two different types of fuel.

Characteristic of the known technical solutions

3s sind Anlagen bekannt, wo Antriebsmotor für Schiffe wahlweise mit Dieselkraftstoff oder Schweröl gefahren werden. Hierbei erfolgt die Inbetriebnahme der Antriebsmotor mit Dieselkraftstoff. Nach der Inbetriebnahme und nach der ordnungsgemäßen Aufbereitung des Schweröls wird von einer Parameterüberwachungseinrichtung über eine Steuereinrichtung die Umschaltung von Dieselkraftstoff auf Schweröl mittels eines elektropneumatischen Umschaltventils ausgelost. Sind die Parameterbedingungen für den Schwerölbetrieb nicht vorhanden, so erfolgt grundsätzlich ein Betrieb mit Dieselkraftstoff.3s are known installations where drive motor for ships are driven either with diesel fuel or heavy fuel oil. Here, the commissioning of the drive motor with diesel fuel takes place. After commissioning and after the proper treatment of the heavy oil, the switchover from diesel fuel to heavy oil by means of an electropneumatic changeover valve is triggered by a parameter monitoring device via a control device. If the parameter conditions for heavy oil operation are not available, operation with diesel fuel is always carried out.

Die elektro-pneumatische Umschalteinrichtung ist bei dieser Konzeption speziell für einen bestimmten läotortyp zugeschnitten. Dadurch ist eine universelle Sinsetzbarkeit nicht gewährleistet. Außerdem werden durch das Steuersystem nur dieThe electro-pneumatic switching device is tailored in this design specifically for a particular type läotortyp. As a result, a universal Sinsetzbarkeit is not guaranteed. In addition, only the

η s.< ρ ι Jn η ο , η ο ο rt ι·, ο η s. <ρ ι Jn η ο, η ο ο rt ι ·, ο

Bedingungen für..den Betrieb von Schiffsantriebsmotoren erfüllt, wobei die komplizierten Bedingungen für den Betrieb von automatisierten Stromerzeugeraggregaten durch, das Steuersystem nicht erfaßt werden. Aus den genannten Gründen ist das Anlagenkonzept für den Betrieb von automatisierten Stromerzeugeraggregaten nicht geeignet. Bei einer weiteren bekannten Anlagenkonzeption werden zwei Antriebsmotore ebenfalls wahlweise mit Dieselkraftstoff oder Schweröl betrieben. Hierbei erfolgt die Versorgung der verschiedenen Kraftstoff Sorten über Magnetventile im Zu- und Abfluß der Diesel- und Schwerolleitungen, die über eine Steuereinrichtung je nach Betriebsart betätigt werden. Sind die Parameterbedingungen für den Schwerölbetrieb gegeben, so erfolgt durch die Steuereinrichtung automatisch der Betrieb mit Schweröl. Werden die Parameterbedingungen für den Schwerölbetrieb nicht erreicht, so wird immer ein Betrieb mit Dieselkraftstoff gewährleistet.Conditions for the operation of marine propulsion engines are met, whereby the complicated conditions for the operation of automated power generator assemblies by the control system are not detected. For these reasons, the plant concept is not suitable for the operation of automated generator sets. In another known plant design, two drive motors are also optionally operated with diesel fuel or heavy fuel oil. Here, the supply of different fuel grades via solenoid valves in the inlet and outlet of the diesel and Schwerolleitungen, which are operated via a control device depending on the operating mode. If the parameter conditions for the heavy oil operation are given, then the operation is carried out automatically with heavy oil by the control device. If the parameter conditions for heavy oil operation are not attained, operation with diesel fuel will always be guaranteed.

Ss besteht bei dieser Konzeption nicht die Möglichkeit, die Äntriebsmotore unabhängig voneinander mit unterschiedlichen KraftstoffSorten zu betreiben, weil der Zu-- und- Abfluß von den verschiedenen Kraftstoffsorten für die.-Mo tore über eine jeweils gemeinsame Zuleitung erfolgt. Weiterhin werden auch durch-dieses Steuersystem nicht alle .erforderlicheil Bedingungen für den Betrieb von automatisierten Stromerzeugeraggregaten erfüllt, da das Steuersystem speziell für den Betrieb von Schiffsantriebsmotoren ausgelegt ist. Aus den oben genannten Gründen ist das Anlagenkonzept für den Betrieb von automatisierten Stromerzeugeraggregaten nicht geeignet. : Ss is in this conception not the opportunity to operate the drive motors independently with different fuel types, because the inflow and outflow of the different fuel types for die.-Mo gates via a common supply line. Furthermore, this control system also does not meet all the necessary conditions for the operation of automated generator sets, as the control system is specifically designed for the operation of marine propulsion engines. For the reasons mentioned above, the plant concept is not suitable for the operation of automated generator sets. :

Ziel der 5rfladung ' _: Target of 5rfladung ' _:

Ziel der Erfindung ist es, ein Steuerungssystem für die sichere Kraftstoffversorgung von automatisierten Stromerzeugeraggregaten zu schaffen, das in der Lage ist, die KraftstoffVersorgung durch zwei verschiedene Kraftstoffsorten zu realisieren. Hierbei soll zwecks Einsparung vonThe aim of the invention is to provide a control system for the secure fuel supply of automated power generator units, which is able to realize the fuel supply by two different fuel types. This is for the purpose of saving

Kraftstoffkosten die nieder-fertige und somit billigere Kraftstoffsorte für den Hauptbetrieb verwendet werden, wobei die hochwertige und somit teuerere Kraftstoffsorte nur für Sonderbetriebsfälle verwendet werden soll.Fuel costs the low-grade and therefore cheaper fuel grade for the main operation are used, the high-quality and thus more expensive fuel grade is to be used only for special operations.

des Wesens der Erfindungthe essence of the invention

Srfindungsgemäß wird eine sichere Kraftstoffversorgung von automatisierten Stromerzeugeraggregaten mit zwei unterschiedlichen KraftstoffSorten mittels eines Steuerungssystems erreicht. .According to the invention, a secure fuel supply of automated power generator units with two different types of fuel is achieved by means of a control system. ,

Hierbei wird die hochwertige Kraftstoffsorte direkt ohne Parameterüberwachung bereitgestellt, während die niederwertige Kraftstoffsorte über eine spezielle Aufbereitungseinrichtung in Abhängigkeit von einer Parameterüberwachungseinrichtung bereitgestellt wird.Here, the high quality fuel grade is provided directly without parameter monitoring, while the lower grade fuel is provided via a special conditioning device in response to a parameter monitoring device.

Die notwendigen Umschaltungen erfolgen für jedes Stromerzeugeraggregat separat, wobei ausgelost durch eine übergeordnete Stromerzeugerautomatik, von einer Steuereinrichtung, die Hagnetventile in den Zu- und Ableitungen der verschiedenen Kraftstoffsorten betätigt werden. Bei der Betriebsart-Start und.Vorbereitung zum Stop sowie bei Störung wird über ein geöffnetes Magnetventil der Zufluß von hochwertigem Kraftstoff zum jeweiligen Stromerzeugeraggregat freigegeben, während ein zweites geöffnetes Magnetventil den Abfluß von nicht eingespritztem Kraftstoff zum zugeordneten Tank realisiert. Damit ist in den kritischen Sonderbetriebsarten eine sichere Versorgung der Stromerzeugerggregate·mit hochwertigem Kraftstoff gewährleistet.The necessary switching takes place separately for each power generator unit, being triggered by a higher-level power generator automatic, by a control device, the magnetic valves in the inlets and outlets of the different fuel types are operated. In the mode-Start and.Vorbereiung to stop and fault is opened via an open solenoid valve, the flow of high-quality fuel to each power generator unit, while a second open solenoid valve realizes the outflow of uninsulated fuel to the associated tank. This ensures reliable supply of the generator sets · with high-quality fuel in the critical special operating modes.

Nach der Inbetriebnahme der Stromerzeugeraggregate wird ausgelöst durch die Stromerzeugsrautomatik eine umschaltung 1er KraftstoffVersorgung vorgenommen. Hierbei werden durch die Steuereinrichtung die Magnetventile für die hochwertige Kraftstoffsorte geschlossen und gleichzeitig die Magnetventile für die niederwertige Kraftstoffsorte geöffnet, wodurch die Einspeisung der Stromerzeugeraggregate mit nie.derw er tigern Kraftstoff gegeben ist. Bedingung für diese Umschaltung ist, daß über die Vorbereitunaseinrichtuna lie Parameter bedingungenAfter the commissioning of the generator sets is triggered by the power generator automatic switching a 1er fuel supply made. In this case, the solenoid valves for the high-quality grade of fuel are closed by the control device and at the same time the solenoid valves for the low-grade fuel opened, whereby the feed of the generator sets with nie.derw er tiger fuel is given. The condition for this changeover is that over the preparatory setup parameter conditions

für den Betrieb mit niedere ertigern Kraftstoff gegeben sind. Soll der Betrieb der Stromerzeageraggregate eingestellt werden, so erfolgt erfindungsgemäß von der Stromerzeugerau tomatik die Ansteuerung für den KraftstoffWechsel auf die hochwertige Kraftstoffsorte über die Steuereinrichtungfor fueling with lower suppliers. If the operation of Stromerzeageraggregate be set, it is done according to the invention of the Stromerzeugerau tomatik control for the fuel to the high-quality fuel grade on the controller

Hierbei wird das Magnetventil für den Zufluß der niederwertigen Kraftstoffsorte unverzögert geschlossen und das Magnetventil für den Zufluß der hochwertigen Kraftstoffsorte unverzögert geöffnet. Damit ist bereits die Zufuhr der' hochwertigen'Kraftstoff sorte erreicht. Das HIagnetventil für den Abfluß der niederweriigen Kraftstoffsorte bleibt, bedingt durch einen Zeitverzö'gerungsbaus tein, in der Steuereinrichtung geöffnet, während das Magnetventil für den Abfluß der hochwertigen Kraftstoffsorte geschlossen bleibt, wodurch gewährleistet ist, daß die in dem jeweiligen Stromerzeugeraggregat vorhandenen Reste von der niederwertigen Kraftstoffsorte in dessen zugeordneten Tank zurückgeführt werdenIn this case, the solenoid valve for the inflow of the low-grade fuel is closed instantaneously and the solenoid valve for the inflow of high-quality fuel type opened without delay. Thus, the supply of 'high-quality' fuel grade has already been achieved. The HIa gnetventil for the outflow of niederweriigen fuel remains due to a Zeitverzö'gerungsbaus tein, open in the controller, while the solenoid valve for the outflow of high-quality fuel is closed, which ensures that the existing in the respective generator set remains of the low-grade fuel to be returned to its associated tank

Nachdem dieser Reinigungsvorgang beendet ist, erfolgt, ausgelöst durch die Beendigung der Zeitverzögerung, die An- After this cleaning process has ended, the activation of the time delay is triggered.

steuerung in der Weise,· daß das Magnetventil für den Abfluß der niederwertigen Kraftstoffsorte geschlossen und das Magnetventil der hochwertigen.Kraftstoffsorte geöffnet wird. Damit sind die Bedingungen für das Stillsetzen der Stromerzeugeraggregate gegeben. Der gleiche Steuerzyklus spielt sich auch dann ab, wenn eine Umschaltung von der niederwertigen Kraftstoffsorte zur hochwertigen Kraftstoffscrte durch Störung erfolgt. control in such a way that the solenoid valve for the drain of the low-grade fuel type is closed and the high-quality fuel grade solenoid valve is opened. Thus, the conditions for stopping the power generator units are given. The same control cycle takes place even when switching from the low-grade fuel to high-quality Kraftstoffscrte by interference occurs.

Implementa tion ρ i e 1

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiei näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung ist das Prinzipschaltbild des Steuerungssystems für die sichere KraftstoffVersorgung eines automatisierten Stromerzeugeraggregates dargestellt. 3s besteht j edocii die Möglichkeit, je nach den Erfordernissen der 3nergieerzeugungsanlagen, auch meiirere Stromerzeugeraggregate nach diesem Prinzip zu betreiben.The invention will be explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment. In the accompanying drawing, the block diagram of the control system for the secure fuel supply of an automated generator set is shown. In accordance with the requirements of energy generation plants, it is possible to operate also my generators on this principle.

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In der weiteren Beschreibung wird davon ausgegangen, daß als hochwertige Kraftstoffsorte Dieselkraftstoff und als niederfertige Kraftstoffsorte Schweröl eingesetzt wird.In the further description, it is assumed that diesel fuel is used as the high-quality type of fuel and heavy fuel is used as the finished fuel grade.

Vor der Inbetriebnahme des Stroinerzeugeraggregates 5 steht über dein Dieselkraftstofftank 1, Dieselkraftstoffpumpe 2 und dem geöffneten Magnetventil 3 die Einspeisung des Stroinerzeugeraggregates 5 mit Dieselkraftstoff zur Verfugung, wobei über das geöffnete Magnetventil 4 der Rückfluß von nicht eingespritztem Dieselkraftstoff zum Dieselkraftstofftank 1 gewährleistet wird. In diesem Zustand erfolgt keine Ansteuerung der Magnetventile 3 und 4 durch die Steuereinrichtung 13, so daß eine gesicherte Bereitstellung von Dieselkraftstoff vorhanden ist, die einen Start des Stromerzeugeraggregates 5 .jederzeit zuläßt. Die Magnetventile 10 und 11 für Schweröl sind in diesem Zustand ebenfalls nicht von der Steuereinrichtung 13 angesteuert und schließen den Zu- und Abfluß von Schweröl.Before starting the Stroinerzeugeraggregates 5 is about your diesel fuel tank 1, diesel fuel pump 2 and the open solenoid valve 3, the feed of the Stroin generator 5 with diesel available, with the open solenoid valve 4, the reflux of uninsulated diesel fuel to the diesel fuel tank 1 is guaranteed. In this state, there is no activation of the solenoid valves 3 and 4 by the control device 13, so that a secure supply of diesel fuel is present, which allows a start of the power generator unit 5 .Each time. The solenoid valves 10 and 11 for heavy oil are also not controlled in this state by the control device 13 and close the inflow and outflow of heavy oil.

Srfolgt, ausgelöst durch die übergeordnete Stromerzeugerautomatik 12, ein Start des Stromerzeugeraggregates 5, so wird nach erfolgreicher Inbetriebnahme durch die Stromerzeuger^ utomatik 12 über die Steuereinrichtung 13 eine Umschaltung von Dieselkraftstoff auf Schweröl ausgelöst. Bedingung hierbei ist, daß über die Vorbereitungsstufe 8 die Parameterbedingungen für den Schwerölbetrieb, wie zum Beispiel Temperatur gegeben sind, was steuerungsmääig über die Parameterüberwachungseinrichtung 9 erfaßt wird. Bei der umschaltung von Dieselkraftstoff auf Schweröl werden über die Steuereinrichtung 13 die Magnetventile 10 und 11 angesteuert und folglich geöffnet. Damit steht über dem Schweröltank S, Schwerölpumpe 7, Vorbereitungsstufe 8, Parameterüberwaciiungseinrichtung 9 und Magnetventil 10 die Einspeisung von Schweröl zur Verfugung, während der Abfluß von nicht eingespritztem Schweröl über das Magnetventil 11 zum Schweröltank 6 vorgenommen wird. Gleichzeitig erfolgt bei der Umschaltung die Ansteuerung von Magnetventil 3 und 4, wodurch diese geschlossen werden und den Zu- und Abfluß von Dieselkraftstoff unterbrechen. Damit ist der Betrieb mit Schweröl realisiert.If a start of the power generator unit 5 is triggered by the superordinate power generator automatic system 12, a switchover from diesel fuel to heavy fuel oil is triggered by the power generator system 12 via the control device 13 after successful startup. The condition here is that the parameter conditions for the heavy oil operation, such as temperature, are given via the preparation stage 8, which is detected via the parameter monitoring device 9 in terms of control. When switching from diesel fuel to heavy oil, the solenoid valves 10 and 11 are activated and consequently opened via the control device 13. This is above the heavy oil tank S, heavy oil pump 7, preparation stage 8, Parameterüberwaciiungseinrichtung 9 and solenoid valve 10, the supply of heavy oil at your disposal, while the outflow of uninsulated heavy oil through the solenoid valve 11 to the heavy oil tank 6 is made. At the same time takes place when switching the control of solenoid valve 3 and 4, whereby they are closed and interrupt the inflow and outflow of diesel fuel. Thus, the operation is realized with heavy oil.

Soll das Stromerzeugeraggregat 5 stillgesetzt werden, 30 erfolgt, ausgelöst durch die Stromerzeugerautomatik 12 über die Steuereinrichtung 13» eine Umschaltung von Schweröl auf Dieselkraftstoff. Hierbei wird zunächst das Magnetventil 3 unverzögert geöffnet und das Magnetventil 10 unverzogert geschlossen, wodurch der Zufluß von Dieselkraftstoff realisiert ist. Über einen Verzögerungsbaustein in der Steuereinrichtung 13 wird die Umschaltung der Magnetventile 4 und 11 verhindert. ·If the power generator unit 5 is to be stopped, 30 is triggered by the power generator automatic 12 via the control device 13 »switching from heavy oil to diesel fuel. Here, first, the solenoid valve 3 is opened without delay and the solenoid valve 10 is closed without being pulled, whereby the inflow of diesel fuel is realized. Via a delay module in the control device 13, the switching of the solenoid valves 4 and 11 is prevented. ·

Dadurch kann das restliche Schweröl, das sich noch in den Leitungen des Stromerzeugeraggregates 5 befindet, durch den nachstromenden Dieselkraftstoff über das Magnetventil 11 zum Schweröltank 6 gedrückt werden. Nach Beendigung dieses Reinigungsvorganges wird die Zeitverzögerung unwirksam, und es erfolgt die Umschaltung der Magnetventile 4 und 11, wobei das Magnetventil 4 öffnet und das Magnetventil 11 schließt. Damit ist der Rückfluß des Dieselkraftstoffes über das Magnetventil 4 zum Dieselkraftstoff tank 1 ge-"iährleisfet. Xn diesem Betriebszustand sind die Bedingungen für das Stillsetzen des Stromerzeugeraggregates 5 gegeben. Die. eigentliche Stillsetzung des Stromerzeugeraggregates 5 wird durch die Stromerzeugerautomatik 12 realisiert. Die Umschaltung von Schweröl auf Dieselkraftstoff erfolgt nach dem gleichen Ablauf auch dann, wenn Störungen im Schwerölbetrieb auftreten.As a result, the remaining heavy oil, which is still in the lines of the power generator 5, are pressed by the downstream diesel fuel through the solenoid valve 11 to the heavy oil tank 6. After completion of this cleaning process, the time delay is ineffective, and there is the switching of the solenoid valves 4 and 11, wherein the solenoid valve 4 opens and the solenoid valve 11 closes. Thus, the reflux of the diesel fuel via the solenoid valve 4 is supplied to the diesel fuel tank 1. The conditions for stopping the power generator unit 5 are given in this operating state Heavy oil on diesel fuel takes place according to the same procedure, even if malfunctions occur in heavy oil operation.

Claims

claims

1. Control system for the secure fuel supply of automated generator sets, which are optionally supplied by two different types of fuel, their supply and discharge is realized by solenoid valves, characterized in that in dependence on a parent Stromerzeugerautoms tik (12) a control device (13 ) controls the solenoid valves (3, 4, 10, 11) in such a way that when starting and when initiating stop or in case of failure, the infeed with the high-quality grade of fuel and in Itformalbetrieb the feed with the low-grade grade of fuel.

2. Control system for the secure fuel supply of automated generator sets according to item 1, characterized in that when switching from the low-grade fuel to high-quality fuel via the control device (13), the solenoid valves (3, 4, 10, 11) are controlled so that the Feed the low-grade fuel undeliably closed and at the same time the supply of high-quality fuel is delayed opened, closed over a built-in the control device (13) time module after a delay time, the drain for the low-grade fuel and at the same time the drain for the high grade fuel is opened, thereby a mixing of the high-quality fuel grade with the low-grade fuel on the reflux in the diesel fuel tank (1) is prevented and a cleaning of the Stroraversorgung3aggregates (5) before .The stoppage of the low-grade Kraf substance type causes.

- See 1 drawing -