-
Verfahren und Einrichtung zum Betreiben eines Durchlaufdampferzeugers
mit Teillast Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Durchlaufdampferzeugers
mit einer Reduzierstation, der beim Teillastbetriebe unter Absenkung des Dampfdruckes
arbeitet.
-
Es ist bekannt, Reduzierstationen bei Kesselanlagen vorzusehen und
diese auf einen bestimmten gleichbleibenden Ansprechdruck einzustellen.
-
Wenn durch irgendwelche Umstände, so beispielsweise bei plötzlicher
Verringerung des verbraucherseitigen Dampfbedarfs, wie dies bei Lastabwurf von Turbinen
der Fall ist, der Frischdampfdruck steigt und unzulässig hohe Werte anzunehmen droht,
so tritt die Reduzierstation in Tätigkeit, um ein Ansprechen von Sicherheitsventilen
zu vermeiden. Das Ansprechen von Sicherheitsventilen ist unerwünscht, weil damit
einerseits Dampfmengen unnütz verlorengehen, zum anderen aber ist es eine Erfahrungstatsache,
daß Sicherheitsventile nach erfolgtem Ansprechen häufig nicht mehr dicht schließen
und einer besonderen Wartung und gegebenenfalls Instandsetzung bedürfen. Reduzierstationen
können als sogenannte Dampfumformventile ausgebildet werden, bei denen eine Speisewassereinspritzung
erfolgt.
-
Wenn nun ein solcher Kessel mit Teillastbetrieb arbeitet, so ist es
in vielen Fällen wünschenswert, diesen Teillastbetrieb unter abgesenktem Frischdampfdruck
vorzunehmen. Dadurch kann Speis-epumpenart>eit eingespart werden. Weiterhin arbeiten
auch die Turbinen in diesem Falle oft wirtschaftlicher, da die Steuerventile unter
Anpassung der verminderten Leistung an den geringeren Dampfdruck weiter geöffnet
werden und damit geringere Verluste entstehen.
-
Bei dieser Betriebsweise kann nun folgender Fall eintreten: Seitens
des Verbrauchers kann der Dampfbedarf noch weiter sinken. Dies tritt beispielsweise
dann ein, wenn eine Turbine auf Leerlauf geht oder gar bei völliger Entlastung der
Schnellschluß der Turbine betätigt wird. Die Reduzierstation spricht dann nicht
an, da deren Ansprechwert dem höchsten Betriebsdruck entspricht. So wird also der
Dampfdruck langsam immer mehr steigen, bis endlich dieser Druck erreicht ist und
dann erst die Reduzierstation in Wirksamkeit treten kann. Dieser Zeitraum kann aber
so groß werden, daß eine Gefährdung des Überhitzers eintritt. Die Kühlung des Überhitzers
ist dann so lange unterbrochen, bis der Kessel auf den Ansprechdruck der Reduzierstation
kommt.
-
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, den Überhitzer vor Verbrennung
in einem solchen Fall zu schützen.
-
Die Erfindung besteht darin, daß der Sollwert der die Reduzierstation
beeinflussenden Steuerung in der Weise dem jeweiligen Betriebsdruck der Kesselanlage
angepaßt wird, daß er zumindest bei steigendem Druck diesem verzögert folgt. Die
vorzugsweise einstellbare Verzögerungszeit kann leicht so bemessen werden, daß die
Reduzierstation bei plötzlicher verbraucherseitiger Lastabsenkung Drucksteigerungen
nur in dem Maße zuläßt, wie es die Durchflußsicherung des Überhitzers gestattet;
bei schnellerer Laständerung kommt die Reduzierstation jedoch zum Ansprechen. Wenn
also der Schnellschluß der Turbine fällt, so spricht die Reduzierstation an, und
der Fluß im Überhitzer wird aufrechterhalten.
-
Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
in vereinfachter schematischer Darstellung.
-
In einem Kessel 1 mit nachgeschaltetem Überhitzer 2 wird Dampf erzeugt,
der über die Dampfleitung 3 einem Verbraucher, z. B. einer Turbine 4, über deren
Steuer- und Schnellschlußventilanordnung 5 zugeleitet wird. Eine Reduzierstation
ist an die Leitung 3 angeschlossen und enthält ein Dampfumformventil 6. Diesem kann
über die Leitung 7 Speisewasser zur Einspritzung zugeleitet werden.
-
Wenn nun der normale Betriebsdruck der Anlage beispielsweise 190 at
beträgt, so wird die Reduzierstation im allgemeinen so eingestellt, daß sie bei
einem um einen geringen Betrag über dem normalen Betriebswert liegenden Druckwert
anspricht. Das Sicherheitsventil spricht erst bei einem noch höheren Druck an, so
daß unter normalen Umständen die Reduzierstation in der Lage ist, unerwünschte Druckanstiege
hinreichend zu vermeiden.
-
Es sei nun angenommen, daß bei Teillastbetrieb der Kessel mit abgesenktem
Druck arbeitet. Zu diesem
Zweck wird durch entsprechende Beeinflussung
der dem Kessel zugeführten Arbeitsmittel (Brennstoff, Luft, Wasser) eine entsprechende
Verringerung derselben vorgenommen. Es sei angenommen, daß der Kessel in diesem
Falle mit 130 at arbeiten möge. Wenn nun die Turbine 4 aus irgendwelchen Gründen
auf Leerlauf geht oder der Schnellschluß fällt, so liefert der Kessel über die Leitung
3 nur geringe Dampfmengen oder womöglich praktisch überhaupt keine, so daß im Überhitzer
der Fluß stark zurückgeht oder ganz aufhört. Der Überhitzer wird also weniger stark
gekühlt, so daß die Gefahr besteht, daß er verbrennt. Um dies zu verhindern, wird
der Ansprechwert der Reduzierstation jeweils dem vorhandenen Betriebsdruck selbsttätig
angepaßt. Zu diesem Zweck ist eine Regeleinrichtung vorgesehen, die die Verstelleinrichtung
für die Reduzierstation betätigt und für die ein von Fall zu Fall anderer Sollwert
vorgesehen wird, der beispielsweise 15 at höher liegt als der jeweilige Betriebsdruck,
d. h. bei den angenommenen Werten 145 at beträgt. Dieser Sollwert darf nicht trägheitsfrei
dem Druck in der Leitung 3 folgen, weil sonst ein Ansprechen der Reduzierstation
nicht zustandekommen könnte. Erst dadurch, daß erfindungsgemäß der Sollwert mit
einer gewissen, vorzugsweise einstellbaren Verzögerungszeit dem jeweiligen Betriebsdruck
in der Leitung 3 folgt, läßt sich erreichen, daß bei raschen Druckanstiegen die
Reduzierstation anspricht, bei langsamem Anwachsen des Betriebsdruckes aber der
Regler dem steigenden Druck zu folgen vermag.
-
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird zur Herleitung des
Sollwertes vom Betriebsdruck ein Führungsferngeber FG 1 verwendet. Dieser
steuert. über einen spannungsabhängigen Motor 8 ein \ achlaufwerk 9, welches eine
von diesem Motor zu verstellende selbstabgleichende Brückenschaltung 10 enthält.
Die Laufgeschwindigkeit des Nachlaufwerkes wird zweckmäßig einstellbar gemacht,
so daß man sie an die Regelstrecke 5o anpassen kann, daß bei normalen Lastschwankungen
der Sollwert des Druckes so nachgeführt wird, daß der Regler nicht anspricht.
-
Von dem Nachlaufwerk wird. nun der Sollwert für den Druckregler 11
vorgegeben. In diesem Regler findet ein Spannungsvergleich in der Weise statt, daß
demselben das Kommando eines zweiten Ferngebers, der mit FG2 bezeichnet ist, ebenfalls
zugefiilirt wird. Der Regler arbeitet ebenso wie ein Schaltgerät 12 auf geeignete
Einrichtungen zur Verstellung der Reduzierstation. Kommt durch Lastabwurf oder Schnellscbluß
ein rascher Druckanstieg zustande, so kommt das Nachlaufwerk mit dem Abgleichen
nicht nach, so daß der Regler ein Öffnen de. Reduzierventils bewirkt. Es kann nun
noch eine besondere Einrichtung vorgesehen sein, um von einer bestimmten einstellbaren
Druckdifferenz zusätzlich noch das Ventil über einen Schnellantrieb zu betätigen.
Hierzu kann (las Schaltgerät 12 herangezogen werden.