DE1061332B

DE1061332B - Hot steam temperature control by means of water injection in high pressure steam systems with reducing valve and hot steam cooler

Info

Publication number: DE1061332B
Application number: DES51472A
Authority: DE
Inventors: Karl Brinker
Original assignee: Spuhr & Co Appbau M
Current assignee: Spuhr & Co Appbau M
Priority date: 1956-12-03
Filing date: 1956-12-03
Publication date: 1959-07-16

Description

Heißdampftemperaturregelung mittels Wassereinspritzung bei Hochdruckdampfanlagen mit Reduzierventil und Heißdampfkühler Die Erfindung betrifft die Heißdampftemperaturregelung mittels Wassereinspritzung bei Hochdruckdampfanlagen mit einem druckabhängig gesteuerten, als Überströmventil wirkenden Reduzierventil und einem dem Reduzierventil nachgeschalteten, mit Hilfsdampf betriebenen Heißdampfkühler, dem der Hilfsdampf über ein in Abhängigkeit von der durch das Reduzierventil strömenden Dampfmenge und das Kühlwasser über ein in Abhängigkeit von der Dampftemperatur hinter dem Heißdampfkühler gesteuertes Speiseventil zugeführt wird.Superheated steam temperature control by means of water injection in high pressure steam systems with reducing valve and superheated steam cooler The invention relates to superheated steam temperature control by means of water injection in high-pressure steam systems with a pressure-dependent controlled, acting as an overflow valve and a reducing valve downstream of the reducing valve, superheated steam cooler operated with auxiliary steam, to which the auxiliary steam is dependent on of the amount of steam flowing through the reducing valve and the cooling water Feed valve controlled depending on the steam temperature downstream of the superheated steam cooler is fed.

Bei einer bekannten Anlage dieser Art werden die Hilfsdampfspeiseventile des Heißdampfkühlers in Abhängigkeit von der durch das Reduzierventil strömenden Dampfmenge gesteuert. Dagegen wird das Speiseventil für das Kühlwasser von einem dem Heißdampfkühler nachgeschalteten Temperaturregler eingestellt. Das hat den Nachteil, daß bei einer Verstellung des Reduzierventils die Kühlwassermenge zunächst noch unverändert bleibt und erst über eine unerwünschte Temperaturänderung des gekühlten Heißdampfes nachgestellt wird.In a known system of this type, the auxiliary steam feed valves of the superheated steam cooler as a function of the flow rate through the reducing valve Controlled amount of steam. In contrast, the feed valve for the cooling water is from one the temperature controller downstream of the superheated steam cooler is set. That has the disadvantage that with an adjustment of the reducing valve the amount of cooling water initially still remains unchanged and only via an undesirable temperature change of the cooled Superheated steam is readjusted.

Die dein Erfindungsgegenstand zugrunde liegende Aufgabenstellung besteht darin, die Regelung von einer solchen unerwünschten Temperaturänderung des gekühlten Heißdampfes unabhängig zu machen und, falls eine solche Temperaturänderung aus irgendeinem Grunde doch auftreten sollte, diese nur zur Korrektur der Heißdampftemperaturreglung heranzuziehen.The task on which your subject matter of the invention is based exists therein, the regulation of such an undesirable temperature change of the refrigerated To make superheated steam independent and, if such a temperature change from any This should only occur to correct the superheated steam temperature control to use.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Speiseventile für das dem Heißdampfkühler zugeführte Kühlwasser und das Speiseventil für den dem Heiß dampfkühler zugeführten Hilfsdampf gemeinsam in Abhängigkeit von der durch das Reduzierventil strömenden Dampfmenge und zusätzlich von der Heißdampftemperatur hinter dem Heißdampfkühler gesteuert werden. Bei einer Verstellung des Reduzierventils erfolgt daher sofort eine entsprechende Änderung der Kühlwassermenge, so daß keine nennenswerte Änderung der Temperatur des gekühlten Heißdampfes eintreten wird. Zweckmäßigerweise dient als Meßwert für die durch das Reduzierventil strömende Dampfmenge der Steuerdruck eines das Reduzierventil einstellenden hydraulischen Stellmotors. In weiterer Ausbildung der Erfindung kann dann ein diesem Steuerdruck verhältnisgleicher Steuerdruck in einer gemeinsamen Steuerdruckleitung der hydraulischen Stellmotoren der Hilfsdampf- und Is'-ühlwasserspeiseventile durch einen Meßdruckwandler erzeugt werden. Bei einer solchen Anordnung würde derHeiß -dampfkühler ohne Temperaturregler arbeiten können. Die Erfindung besteht aber auch darin, eine zusätzliche Temperaturkontrolle zur Sicherung der richtigen Kühlerfunktion vorzusehen. Das kann dadurch geschehen, daß dem Heißdampfkühler ein Temperaturfühler nachgeschaltet ist, der die Speiseventile für Hilfsdampf und Kühlwasser zusätzlich steuert.This object is achieved according to the invention in that the feed valves for the cooling water supplied to the superheated steam cooler and the feed valve for the dem Hot steam cooler supplied auxiliary steam together depending on the by the reducing valve, the amount of steam flowing and, in addition, the temperature of the superheated steam can be controlled behind the superheated steam cooler. When adjusting the reducing valve is therefore immediately a corresponding change in the amount of cooling water, so that none significant change in the temperature of the cooled superheated steam will occur. Appropriately The control pressure serves as a measured value for the amount of steam flowing through the reducing valve a hydraulic servomotor adjusting the reducing valve. In further training the invention can then be a control pressure in the ratio of the same control pressure a common control pressure line of the hydraulic servomotors of the auxiliary steam and Is'-ühlwasserspeiseventile are generated by a measuring pressure transducer. At a With such an arrangement, the hot steam cooler would be able to operate without a temperature controller. The invention also consists in an additional temperature control for Ensure the correct cooler function is to be provided. This can be done by the hot steam cooler is followed by a temperature sensor that controls the feed valves additionally controls for auxiliary steam and cooling water.

Durch eine solche zusätzliche temperaturabhängige Steuerung kann die Wirkung des Heißdampfkühlers überwacht und gegebenenfalls korrigiert werden, ohne daß die geschilderte Steuerung des Heißdampfkühlers dadurch beeinträchtigt wird.With such an additional temperature-dependent control, the Effect of the superheated steam cooler can be monitored and corrected if necessary without that the described control of the superheated steam cooler is impaired.

Als Stellglied für die Speiseventile des Heißdampfkühlers werden vielfach druckmittelbeaufschlagte Kolben verwendet, die an eine gemeinsame, von einem Meßgerät beherrschte Steuerdruckleitung angeschlossen sind. In solchem Falle läßt sich die zusätzliche temperaturabhängige Steuerung in einfachster Weise dadurch verwirklichen, daß in der gemeinsamen Steuerdruckleitung ein zusätzliches Steuerventil eingeschaltet ist, das von einem druckmittelbeaufschlagten Kolben mit einer vom Temperaturfühler beherrschten Steuerdruckleitung betätigt wird.As an actuator for the feed valves of the superheated steam cooler are often Pressurized piston used, which is connected to a common, by a measuring device controlled control pressure line are connected. In such a case the realize additional temperature-dependent control in the simplest way, that an additional control valve is switched on in the common control pressure line is that of a pressurized piston with a temperature sensor controlled control pressure line is operated.

Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung in einem Schaltplan dar. In eine Heißdampfleitung 1 ist parallel zu einem Sicherheitsventil 2 ein als Überströmventil arbeitendes Reduzierventil 3 eingeschaltet. Hinter dem Reduzierventil 3 liegt ein Heißdampfkühler 4, der über einen Leitungszweig 5 an die Verbraucherleitung 6 angeschlossen ist. Das Reduzierventil 3 wird von einem hydraulischen Stellmotor 7 eingestellt, dem aus einem Druckmittelnetz 8 ein Druckmittel, z. B. Drucköl, zufließt. Vom Stellmotor 7 führt eine Steuerdruckleitung 9 zu einem Druckmesser 10, der an die Heißdampfleitung 1 durch die Meßdruckleitung 11 angeschlossen ist. Steigt der Druck in der Heißdampfleitung 1, dann schließt der Druckmesser 10 die Steuerdruckleitung 9 mehr oder weniger ab, so daß der Stellmotor 7 nach Maßgabe des steigenden Steuerdruckes das Reduzierv entil 3 gegen die Wirkung einer Ventilschließfeder mehr oder weniger öffnet. Der Druck in der Steuerdruckleitung 9 ist daher ein Maß für den Öffnungsgrad des Reduzierventils 3, d. h. für die durchströmende Dampfmenge.The drawing represents an embodiment of the subject matter of Invention in a circuit diagram. In a superheated steam line 1 is parallel to one Safety valve 2 switched on a reducing valve 3 working as an overflow valve. Behind the reducing valve 3 there is a superheated steam cooler 4, which is connected via a line branch 5 is connected to the consumer line 6. The reducing valve 3 is of a hydraulic servomotor 7 set to which a pressure medium from a pressure medium network 8, z. B. pressure oil flows in. A control pressure line 9 leads from the servomotor 7 to one Pressure gauge 10, which is connected to the superheated steam line 1 through the measuring pressure line 11 is. If the pressure in the superheated steam line 1 increases, the pressure gauge 10 closes the control pressure line 9 more or less from so that the servomotor 7 in accordance with the increasing control pressure, the reducing valve 3 against the action a valve closing spring opens more or less. The pressure in the control pressure line 9 is therefore a measure of the degree of opening of the reducing valve 3, i. H. for the flowing through Amount of steam.

Der Heißdampfkühler 4 wird über ein Speiseventil 12 mit Hilfsdampf gespeist, der aus einer vor dem Reduzierventil 3 von der Heißdampfleitung 1 abgezweigten Nebenleitung 13 entnommen wird.The superheated steam cooler 4 is supplied with auxiliary steam via a feed valve 12 fed from a branched off from the superheated steam line 1 in front of the reducing valve 3 Secondary line 13 is removed.

Ein weiteres Speiseventil 14 dient zum Speisen des Heißdampfkühlers 4 mit Kühlwasser, das dem Kühler 4 in zwei nacheinander einschaltbaren Kühlwassersträngen 15,15' zugeführt wird. Die Speiseventile 12,14 werden ebenfalls durch hydraulische Stellmotoren 16, 17 eingestellt, die an das Druckmittelnetz 8 angeschlossen sind. Die gemeinsame Steuerdruckleitung 18 der beiden Stellmotoren 16,17 führt zu einem Druckmesser 19, dessen Meßdruckleitung 20 an die Steuerdruckleitung 9 angeschlossen ist. Steigt der Steuerdruck in der Steuerdruckleitung 9, also im Stellmotor 7, so schließt der Druckmesser 19 die gemeinsame Steuerdruckleitung 18 und läßt dadurch den Steuerdruck. in den Stellmotoren 16 und 17 anwachsen, die die Speiseventile 12,14 nunmehr im öffnenden Sinne verstellen. Die in den Heißdampfkühler 4 eingespeiste Hilfsdampfmenge (Ventil 12) und Kühlwassermenge (Ventil 14) wird auf diese Weise von dem Öffnungsgrad des Reduzierventils 3 abhängig gemacht. Bei Störungen, die z. B. an einem der Druckmesser 10,19 auftreten können, ist die geschilderte Steuerung der Speiseventile 12,14 gefährdet. Um die Wirkung des Heißdampfkühlers 4 zu kontrollieren, ist im Leitungszweig 5 ein Temperaturfühler 21 angebracht, der in bekannter Weise eine Steuerdruckleitung 22 beherrscht. Diese Steuerdruckleitung 22 gehört zu einem Stellmotor 23, der ebenfalls an das Druckmittelnetz 8 angeschlossen ist und ein Steuerventil 24 betätigt, das in die gemeinsame Steuerdruckleitung 18 der Stellmotoren 16,17 zusätzlich eingeschaltet ist. Wenn die Steuerdruckleitung 18 wegen irgendwelcher Störung nicht vom Druckmesser 19 abgeschlossen wird, die Speiseventile 12,14 also nicht - oder nicht genügend - geöffnet werden, dann steigt die Temperatur des aus dem Heißdampfkühler 4 austretenden Dampfes im Leitungszweig 5. Als Folge davon vergrößert der Temperaturfühler 21 den Steuerdruck in der Steuerdruckleitung 22 und dem Stellmotor 23, so daß dieser das Steuerventil 24 schließt und damit den zur Betätigung der Speiseventile 12, 14 erforderlichen Steuerdruck entstehen läßt.Another feed valve 14 is used to feed the superheated steam cooler 4 with cooling water that supplies the radiator 4 in two cooling water lines that can be switched on one after the other 15.15 'is supplied. The feed valves 12,14 are also hydraulic Servomotors 16, 17 are set, which are connected to the pressure medium network 8. The common control pressure line 18 of the two servomotors 16,17 leads to a Pressure gauge 19, the measuring pressure line 20 of which is connected to the control pressure line 9 is. If the control pressure in the control pressure line 9, that is to say in the servomotor 7, increases the pressure gauge 19 closes the common control pressure line 18 and thereby leaves the control pressure. grow in the servomotors 16 and 17, which the feed valves 12,14 now adjust in the opening sense. The one fed into the superheated steam cooler 4 Auxiliary steam volume (valve 12) and cooling water volume (valve 14) are made in this way made dependent on the degree of opening of the reducing valve 3. In the event of faults that z. B. can occur on one of the pressure gauges 10.19, is the control described the feed valves 12,14 endangered. To check the effectiveness of the superheated steam cooler 4, a temperature sensor 21 is attached in the branch 5, which in a known manner a control pressure line 22 dominates. This control pressure line 22 belongs to one Servomotor 23, which is also connected to the pressure medium network 8 and a Control valve 24 actuated, which is in the common control pressure line 18 of the servomotors 16.17 is also switched on. If the control pressure line 18 because of any Fault is not completed by the pressure gauge 19, so the feed valves 12,14 are not - or not sufficiently - opened, the temperature of the rises the superheated steam cooler 4 escaping steam in the line branch 5. As a result, enlarged the temperature sensor 21 the control pressure in the control pressure line 22 and the servomotor 23, so that it closes the control valve 24 and thus the actuation of the Feed valves 12, 14 required control pressure can arise.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Superheated steam temperature control by means of water injection in high-pressure steam systems with a pressure-dependent controlled, as an overflow valve acting reducing valve and one downstream of the reducing valve with auxiliary steam operated superheated steam cooler, which the auxiliary steam via a depending on the the amount of steam flowing through the reducing valve and the cooling water via a dependency feed valve controlled by the steam temperature downstream of the hot steam cooler is, characterized in that the feed valves (14) for the superheated steam cooler (4) supplied cooling water and the feed valve (12) for the superheated steam cooler (4) auxiliary steam supplied jointly depending on the through the reducing valve (3) the amount of steam flowing and, in addition, the superheated steam temperature behind the Superheated steam cooler (4) can be controlled.

2. Superheated steam temperature control according to claim 1, characterized in that the measured value for the through the reducing valve (3) the flow of steam the control pressure (9) of a reducing valve (3) adjusting hydraulic servomotor (7) is used and that this control pressure (9) has the same ratio Control pressure in a common control pressure line (18) of the hydraulic servomotors (16,17) of the auxiliary steam and cooling water feed valves (12,14) through a pressure transducer (19) is generated.

3. Superheated steam temperature control according to claim 2, characterized in that that in the common control pressure line (18) between the measuring pressure transducer (19) and the hydraulic servomotors (16, 17) of the feed valves (12, 14) an additional one Control valve (24) is switched on, which is controlled by the temperature sensor (21) by means of a hydraulic control device (23) is operated. Considered publications: German Patent No. 905 018; U.S. Patent No. 2,276,055.