DE1102764B

DE1102764B - Verfahren zur Regelung einer Dampfkraftanlage

Info

Publication number: DE1102764B
Application number: DES66072A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Kurt Halle
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1959-12-01
Filing date: 1959-12-01
Publication date: 1961-03-23
Also published as: GB920849A

Description

Verfahren zur Regelung einer Dampfkraftanlage Nach dem Hauptpatent ist bei einer Dampfkraftanlage, insbesondere in Blockschaltung, mit Zwangstromkessel und Zwischenüberhitzung ein mit dem Zwischendampfnetz in freier Verbindung stehender, ein Wasser-Dampf-Trenngefäß darstellender Anfahrbehälter in Verbindung mit einer Reduzierstation zwischen Hochdruckdampfleitung und Zwischendampfleitung vorgesehen, dessen Dampf dem Zwischenüberhitzer zur Kühlung zugeleitet wird. Der Dampf bzw. ein Dampf-Wasser-Gemisch strömt aus einer Reduzierstation in den Wasserraum des Anfahrbehälters ein. Das Speisewasser wird von einer Zwischenpumpe über mehrere Hochdruckvorwärmer dem Anfahrbehälter zugeführt. Dabei kann die Hochdruckturbine mit Vordruck-, die Niederdruckturbine mit Leistungsregelung ausgerüstet sein.
Das Erfindungsproblem des Hauptpatents besteht darin, bei einem Zwangstromkessel, der bekanntlich nur eine geringe Speicherfähigkeit hat, bei plötzlich auftretendem starkem Laststoß die angeforderte Dampfmenge schnell genug zu erzeugen bzw. bei entsprechend starkem Lastabfall entsprechend schnell zu verringern.
Bei einer Dampfkraftanlage nach dem Hauptpatent wird dieses Problem dadurch gelöst, daß der Anfahrbehälter als Wärmespeicher ausgebildet und im direkten Leitungszuge zwischen Hochdruckturbine und dem Zwischenüberhitzer angeordnet ist und daß ferner der gesamte Abdampf der Hochdruckturbine nach Durchströmen des Wasserraumes im Anfahrbehälter und nach Abgabe seiner Überhitzungswärme an das Wasser zusammen mit dem durch die Überhitzungswärme erzeugten Zusatzdampf dem Zwischenüberhitzer zugeleitet wird.
Auf diese Weise kann bei einem Lastabfall überschüssiger Dampf seine Wärme in dem Anfahrbehälter abgeben bzw. Dampf bei Lastanstieg aus diesem Behälter zusätzlich entnommen werden. Dabei erfolgt die Regelung der Hochdruckturbine nach Art der Vordruckregelung, wobei die Niederdruckturbine mit Leistungssteuerung oder Leistungsregelung ausgerüstet ist. Bei einer solchen Regelung wird also der Frischdampfdruck konstant gehalten und nur das Speichervermögen des Anfahrbehälters, des Zwischenüberhitzers und des Zwischendampfnetzes bei Lastschwankungen ausgenutzt.
Der Gegenstand der Erfindung stellt eine Verbesserung und weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptpatents dar und bezieht sich auf ein Verfahren zur Regelung einer Dampfkraftanlage nach dem Hauptpatent. Das erfinderische Neue besteht darin, daß außer dem Speichervermögen des zwischen Hochdruckturbine und Zwischenüberhitzer angeordneten, als Wärmespeicher ausgebildeten Anfahrbehälters sowie des Zwischenüberhitzers und des Mitteldrucknetzes zusätzlich das F rischdampfspeichervermögen von Kessel und Frischdampfleitungen mittels der an sich bekannten, auf den Hochdruckteil der Turbine einwirkenden Verhältnisdruckregelung ausgenutzt wird.
Das Ziel der Erfindung ist also eine Vergrößerung des nutzbaren Speichervermögens mit Hilfe einer Verhältnisdruckregelung in Abhängigkeit vom Mitteldruck.
Bei Anwendung der Verhältnisdruckregelung ändert sich sowohl der Druck im Frischdampf- als auch im Zwischendampfnetz gemeinsam lastabhängig. Diese Lösung hat den Vorteil, daß ein lastabhängiger Gleitdruck gefahren wird, wobei sich beide Drücke proportional ändern. Der Verlust durch Drosselung an den Hochdruckturbinenventilen, wie er bei der V ordruckregelung auftritt, verringert sich dadurch wesentlich. Ein zusätzlicher Einfluß auf die Sollwerte der Verhältnisdruckregelung ist dabei nicht erforderlich.
Bei der Verhältnisdruckregelung ist sowohl die Regelung nach dem Frischdampfdruck als auch die Regelung nach dem Zwischendruck möglich. Die Praxis hat sogar gezeigt, daß eine Regelung des Kessels nach dem Zwischendruck größere Schwierigkeiten macht und eine Regelung nach dem Frischdampfdruck entschieden vorzuziehen ist.
Zur weiteren Verbesserung des Vorschlages des Hauptpatentes ist nicht nur das Zwischendampfnetz, sondern auch das Frischdampfnetz lastabhängig zu regeln. Bei Anwendung der Verhältnisdruckregelung ergibt sich dann, daß der Druckeinfluß auf den Kessel, ausgehend entweder vom Zwischendruck oder besser vom Frischdampfdruck, lastabhängig im Sollwert geändert wird.
An Hand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in seinen für die Erfindung wesentlichen Teilen in stark vereinfachter schematischer Darstellung erläutert.
In dem Prinzipschaltbild ist mit 1 die Hochdruckturbine, mit 2 die Niederdruckturbine bezeichnet, die den Generator 3 antreiben. Das Kondensat aus dem Kondensator 4 gelangt mit Hilfe der Kondensatpumpe 5 in eine Vorwärmanlage 6 und einen Speisewasserbehälter 7. Mittels einer Zwischenpumpe 8 wird das Arbeitsmittel dein Anfahrbehälter 9, von dort von der Speisepumpe 10, den Heizflächen 11 des Kessels sowie dem Verdampfer, Restverdampfer und Überhitzer zugeführt. Von der Frischdampfleitung 12 strömt der Hochdruckdampf dem Hochdruckteil 1 der Turbine zu.
Der Anfahrbehälter 9 ist mit dem Zwischendampfnetz verbunden. Der Dampf aus der Hochdruckturbine 1 gelangt über die Leitung 13 in den Anfahrbehälter 9, wobei der Dampf durch den Wasserraum geleitet wird. dabei seine Überhitzungswärme abgibt und zusätzlichen Dampf erzeugt. Der neu erzeugte Dampf strömt dann zusammen mit dem abgekühlten Abdampf der Hochdruckturbine über die Leitung 14 zum Zwischenüberhitzer 15. Aus einer Reduzierstation 16 strömt der Dampf bzw. beim An- und Abfahrvorgang ein entsprechendes Dampf-Wasser-Gemisch ebenfalls in den Wasserraum des Anfahrbehälters ein. Zwischen der Zwischenpumpe 8 und dem Anfahrbehälter 9 befinden sich Hochdruckvorwärmer 17 und 18.
Das Frischdampfventil 19 wird über den Regler 20 nicht nur entsprechend der Wirklinie 21 vom Vordruck, sondern auch entsprechend der Wirklinie 22 vom Zwischendruck geregelt. Bei der Vordruckregelung mit konstantem Frischdampfdruck über die Wirklinie 21 entsprechend dem Hauptpatent steht zunächst das Speichervermögen des Behälters 9, des Zwischenüberbitzers 15 und des Mitteldrucknetzes zur Verfügung.
Beim Verfahren gemäß der Erfindung wird außer dem Speichervermögen des Anfahrbehälters 9, des Zwischenüberhitzers 15 und des Mitteldrucknetzes auch noch das Speichervermögen des Kessels mit Überhitzer und der Frischdampfleitung zur Speicherung herangezogen. Bei einem Lastabfall steigt der Druck in der Frischdainpfleitung 12 an, so daß der Regler 20 den Befehl zum Öffnen des Ventiles 19 gibt. Gleichzeitig wird aber über den Minusimpuls entsprechend der Wirklinie 22 bei einem gleichzeitigen Druckanstieg im Mitteldrucknetz der Regler 20 im entgegengesetzten Sinne beeinflußt, so daß der Druck in beiden Netzen im gleichen Verhältnis ansteigt. Auf diese Weise wird eine gegenüber der Dampfkraftanlage des Hauptpatents vergrößerte Speicherfähigkeit erzielt.
Der Kessel wird entsprechend diesem in beiden Netzen proportionalen Lastanstieg gemäß den Wirklinien 23 und 24 beeinflußt. Der Niederdruckteil 2 wird durch die Leistungsregelung 25 geregelt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Regelung einer Dampfkraftanlage, insbesondere in Blockschaltung, mit Zwangstromkessel und Zwischenüberhitzung, bei der ein mit dem Zwischendampfnetz in freier Verbindung stehender, ein Wasser-Dampf-Trenngefäß darstellender Anfahrbehälter in Verbindung mit einer Reduzierstation zwischen Hochdruckdampfleitung und Zwischendampfleitung vorgesehen ist, dessen Dampf dem Zwischenüberhitzer zur Kühlung zugeleitet wird, bei der der Anfahrbehälter als Wärmespeicher ausgebildet und im direkten Leitungszug zwischen der Hochdruckturbine und dem Zwischenüberhitzer angeordnet ist, und ferner der gesamte Abdampf der Hochdruckturbine nach Durchströmen des Wasserraumes im Anfahrbehälter und nach Abgabe seiner Überhitzungswärme an das Wasser zusammen mit dem durch die Überhitzungswärme erzeugten Zusatzdampf dem Zwischenüberhitzer zugeleitet wird, nach Patent 1089 396, dadurch gekennzeichnet, daß außer dein Speichervermögen des zwischen Hochdruckturbine und Zwi,schenüberhitzer angeordneten, als Wärmespeicher ausgebildeten Anfahrbehälters sowie des Zwischenüberhitzers und des Mitteldrucknetzes zusätzlich das Frischdampfspeichervermögen von Kessel und Frischdampfleitungen mittels der an sich bekannten, auf den Hochdruckteil der Turbine einwirkenden Verhältnisdruckregelung ausgenutzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kessel bei turbinenseitiger Verhältnisdruckregelung entweder nach dem Frischdampfdruck oder nach dem Zwischendruck geregelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2. gekennzeichnet durch lastabhängige Sollwertänderun` des den Kessel regelnden Druckes zur Erzielung eines Gleitdruckbetriebes.