DE1055167B

DE1055167B - Regeleinrichtung fuer Dampfkraftanlagen mit Zwangdurchlaufkesseln

Info

Publication number: DE1055167B
Application number: DES55926A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Kurt Halle
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1957-11-16
Filing date: 1957-11-16
Publication date: 1959-04-16

Description

Regeleinrichtung für Dampfkraftanlagen mit Zwangdurchlaufkesseln In der Hauptpatentanmeldung ist eine Regeleinrichtung für Dampfkraftanlagen mit ZwangdurchlaufkesseIn beschri.eben,bei der die Regelung der Beheizung insbesondere von Brennstoff und Luft, getrennt vom Arbeitsmittel geregelt wird. Zur Regelung des Arbeitsmittels wird die Zufuhr des zu verdampfenden Arbeitsmittels in an sich bekannter Weise mit den durch. die jeweiligen Belastungszustände bedingten benötigten Dampfmengen in Übereinstimmung gebracht. Dementsprechend finden Mengenmessungen im wasserführenden und im dampfführenden Teil des Dampferzeugers statt, wobei von den dabei gemessenen Werten Größen hergeleitet werden können, welche der Regelung zuzuführen sind. Auf diese Weise gelingt es, die zugeführten Wassermengen mit den von der Turbine benötigten Dampfmengen in Übereinstimmung zu bringen. Die Mengenmessung kann in üblicher Weise mit Hilfe von Meßblenden, Mengenmessern od. dgl. vorgenommen werden. An Stelle von Meßblenden kann auch der Druckverlust innerhalb eines. Kesselteiles, z. B. eines Überhitzerteiles, zur Messung herangezogen werden.
Die Erfindung stellt eine Weiterbildung einer solchen Regelung dar. Die Erfindung bezieht sich dabei auf eine Anlage mit Arbeitsmitteleinspritzung an einer hinter dem Verdampfer befindlichen Stelle oder an mehreren Stellen. Die Erfindung besteht darin, daß für die Bemessung der zugeführten zu verdampfenden Arbeitsmittelmenge in Abhängigkeit der durch die jeweiligen Belastungszustände bedingten benötigten Dampfmenge eine Korrektur an Stelle von Temperaturimpulsen oder zusätzlich zu diesen durch eine von der Einspritzmenge hergeleiteten Größe erfolgt. Als Korrektureinfluß kann dabei der Öffnungsgrad eines Einspritzventiles od. dgl. dienen. Es ist aber auch möglich, das Verhältnis der Einspritzmenge zur Menge des im Kessel zu verdampfenden Arbeitsmittels heranzuziehen.
Als zusätzlicherKorrekturfluß kann dieAbweichung der Temperatur im Economiser oder an einer Stelle zwischen Eco und Verdampfer von ihrem Sollwert herangezogen werden. Es ist weiterhin auch möglich,, als zusätzlichen Korrektureinfluß einen von einer Nebenheizfläche hergeleiteten Temperaturimpuls zu verwenden.
An Hand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Die Figuren zeigen Ausführungsbeispiele in ihren für die Erfindung wesentlichen Teilen in vereinfachter schematischer Darstellung.
In Fig. 1 ist in einer der Hauptpatentanmeldung ähnlichen Darstellung eine Kesselstrecke von der Speisewasserpumpe bis zur Turbine veranschaulicht. Das Arbeitsmittel tritt über die Leitung 1 in die Kesselanlage ein und gelangt über die Speisepumpe 2 in den Hochdruckvorwärmer 3. Mit 4 ist ein Vorwärmer bzw. Economiser bezeichnet, an den sich. der Übergangsteil 5, Verdampfer 6 und Restverdampfer 7 anschließen. Auf diesen folgt der Vorüberhitzer B. Mit 9 und 10 sind zweiter Überhitzer und Endüberhitzer bezeichnet. Die Kraftmaschine ist durch die Turbine 11 mit ihrem Einläßventil 12 versinnbildlicht.
Wie dies für der Hauptpatentanmeldung erläutert ist, wird bei der Regelung .davon ausgegangen, daß die Regelimpulse für die gesamte Anlage von, der Turbine oder einem Leistungsgeber ausgehen, wobei dann die Regelimpulse gleichzeitig auf die Turbine gegeben werden. Ein Leistungseinfluß l oder ein solcher von der elektrischen Seite e oder durch Handeinfluß la, die über einen Begrenzer B einwirken, beeinflussen Turbinenregelung und Kesselregelung. Die Drehzahlregelung va der Turbine steht bei ölhydraulischen Regelungssystemen in einem definierten Verhältnis zum Steueröldruck ö, der somit für die Kesselregelung einen Lasteinfluß bedeutet. Eine Impulslinie 24 versinnbildlicht die feuerseitige Kesselbeeinflussung. Mit 14 ist ein Regler, mit 15 der Lastgeber für die Beeinflussung 16 für Brennstoff und 17 für Luft bezeichnet. Mit 18 ist eine Rückführung vom Lastgeber 15 auf den Regler 14 versinnbildlicht. An einer Meßstelle26 wird der Druck d gemessen, wobei gegebenenfalls durch Messung des Frischdampfdruckes gemäß der Impulslinie 19 eine Sollwertverstellung für den Druck d vorgenommen werden kann. Der Zusatzlasteinfluß wird, wie durch die Impulslinie20 versinnbildlicht ist, auf den Regler 14 gegeben.
Die Speisewasserregelung erfolgt dadurch, daß die Mengen des zugeführten Speisewassers mit denen des entnommenen Dampfes verglichen werden, wobei nach vollzogenem Vergleich die Speisepumpe oder das Speiseventil so beeinflußt wird, daß die zugeführte Speisewassermenge der Dampfmenge entspricht, die jeweils am Kesselausgang entnommen wird.
Zur Herleitung der Meßwerte dient einerseits die an der Stelle 27 befindliche Mengenmeßblende Hl. Zur Erfassung der Dampfrnenge andererseits kann an der Stelle 28 eine Mengenmeßblende 1174 vorgesehen sein. Eine solche Mengenmeßblende kann aber in Wegfall kommen, wenn man den Druckabfall längs des Vorüberhitzers 8 heranzieht. Es kann auf diese Weise eine der Durchsatzmenge des Dampfes entsprechende Druckdifferenzgröße gebildet werden. Dieser Wert ist mit D1 (Dampf) bezeichnet, während die entsprechende Wassermenge, die an der Meßblende 1171 ermittelt wird, mit ff,', bezeichnet ist. Es gilt nun, W, mit D1 in Übereinstimmung zu bringen. Hierzu dient eine Vergleichsanordnung mit Regler 30, welche diese Werte miteinander in Beziehung setzt und gemäß der Linie 31 einen Einfluß auf die Speisewasserförderung, z. B. auf die Speisewasserpumpe 2, ausübt.
Zur Temperaturregelung ist eine Einspritzleitung 35 mit zwei Einspritzventilen an den Stellen 36 und 37 vorgesehen. Mit Hilfe einer in der Einspritzleitung befindlichen Meßblende kann die Menge des Einspritzwassers W2 gemessen werden. In der Leitung zu den beiden Einspritzstellen liegen die Ventile V1 und 1l2, welche die Einspritzventile selbst sein können und durch Temperaturimpulse gesteuert werden. Man kann nun als Korrektureinfluß die Öffnungsstellung eines solchen Ventils, beispielsweise des Ventils h1, heranziehen, wie dies durch die Impulslinie 34 versinnbildlicht ist.
In Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel veranschaulicht, bei dem für gleiche Teile die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 verwendet wurden. Iin Gegensatz zu den in Fig. 1 veranschaulichten Ausführungsbeispiel wird hier nicht der Öffnungszustand eines in der Einspritzleitung liegenden Ventils, sondern das Verhältnis der Einspritzwassermenge zur Menge des zu verdampfenden Arbeitsmittels als Korrekturgröße herangezogen. Die beiden. Mengenmessungen W1 und W2 bezeichnen die Wassermengen durch den Kessel und durch die Einspritzleitung, wobei durch eine Einrichtung 46 zur Verhältnisbildung dieser beiden Meßwerte ein Korrektureinfluß ausgeübt wird. Die Einrichtung 46 kann als Korrekturregler ausgebildet sein. Es ergibt sich dann die Gleichung Wi=Di, korrigiert durch W2lWl. Im Eco oder an anderer geeigneter Stelle kann die Temperatur überwacht und dabei ein Temperaturimpuls T1 gebildet werden. Die Abweichung dieses Temperaturimpulses von ihrem Sollwert läßt sich als Störgröße zur weiteren Korrekturbeeinflussung heranziehen. Für die Regelung ergibt sich dann folgender Gleichgewichtszustand: Bei Vorhandensein einer Nebenheizfläche 13 kann an Stelle der Temperaturabweichung T1 die Temperaturdifferenz d T1 der Nebenheizfläche 13 als Störgröße zerangezogen werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Regeleinrichtung für Dampfkraftanlagen mit Zw angdurchlaufkesseln nach der deutschen Patentanmeldung S 54 552 I af24m mit Arbeitsmitteleinspritzung an einer hinter dem Verdampfer befindlichen Stelle oder mehreren Stellen, dadurch gekennzeichnet, daß für die Bemessung der zugeführten zu verdampfenden Arbeitsmittelmenge in Abhängigkeit der durch die jeweiligen Belastungszustände bedingten benötigten Dampfmengen eine Korrektur an Stelle von Temperaturimpulsen oder zusätzlichen direkten durch eine von derEinspritzmenge hergeleiteten Größe erfolgt.
2. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Korrektureinfluß eine vom Öffnungsgrad eines Einspritzventils od. dgl. hergeleitete Größe dient.
3. Regeleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Korrektureinfluß das Verhältnis der Einspritzmenge zur Menge des im Kessel zu verdampfenden Arbeitsmittels herangezogen ist.
4. Regeleinrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als zusätzlicher Korrektureinfluß (Störgröße) die Abweichung der Temperatur an einer Stelle zwischen Economiser und Verdampfer von ihrem Sollwert herangezogen ist.
5. Regeleinrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als zusätzlicher Korrektureinfluß (Störgröße) ein von einer Nebenheizfläche hergeleiteter Temperaturimpuls herangezogen ist.