DE1113459B

DE1113459B - Device for increasing the storage capacity of a steam power plant working in block circuit

Info

Publication number: DE1113459B
Application number: DES49760A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Kurt Halle
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1956-07-28
Filing date: 1956-07-28
Publication date: 1961-09-07

Description

Einrichtung zur Vergrößerung der Speicherfähigkeit einer in Blockschaltung arbeitenden Dampfkraftanlage Das Hauptpatent betrifft eine Einrichtung zur Vergrößerung der Speicherfähigkeit einer in Blockschaltung arbeitenden Dampfkraftanlage mit Kessel und einer Turbine mit ungesteuerter Entnahme für Speisewasservorwärmung durch Entnahmedampf, bei der die Abführung des Kondensats aus dem Kondensator wasserstandsabhängig gesteuert ist. Dabei erfolgt diese Steuerung zusätzlich lastabhängig, beispielsweise druckabhängig, und zwar in der Weise, daß bei steigendem Kesseldruck die Förderung der Kondensatpumpe durch die Niederdruckvorwärmer zum Speisewasserbehälter erhöht und bei fallendem Druck verringert wird. Bei dem Hauptpatent ist man dabei von der Schwierigkeit ausgegangen, daß es infolge der verschiedenen Charakteristiken von Kessel und Turbine nicht möglich ist, in einer Dampfkraftanlage bei Laständerungen die Kesselleistung der Turbinenlast ohne Verzögerung anzupassen.Device for increasing the storage capacity of a block circuit working steam power plant The main patent relates to a device for enlargement the storage capacity of a steam power plant with a boiler working in block connection and a turbine with uncontrolled extraction for feed water preheating by extraction steam, in which the discharge of the condensate from the condenser is controlled as a function of the water level is. This control is also dependent on the load, e.g. pressure-dependent, in such a way that with increasing boiler pressure, the promotion of the condensate pump increased by the low pressure preheater to the feed water tank and when it is falling Pressure is decreased. The main patent was based on the difficulty that it is not possible due to the different characteristics of the boiler and turbine is, in a steam power plant with load changes the boiler output of the turbine load adjust without delay.

Die sich hieraus ergebenden Regelaufgaben lassen sich beim Trommelkessel verhältnismäßig leicht lösen, da der Trommelkessel einen Speicher darstellt, aus dem durch Druckabsenkung beträchtliche Dampfmengen frei gemacht werden können und der auch entsprechende Überschußdampfmengen aufspeichern kann.The resulting control tasks can be performed with the drum shell Relatively easy to solve, since the drum shell represents a memory considerable amounts of steam can be released by lowering the pressure and which can also store corresponding excess amounts of steam.

Beim Zwangdurchlaufkessel liegen die Verhältnisse ungünstiger. Zwar ist auch bei diesem eine gewisse Speicherfähigkeit vorhanden, diese ist aber wesentlich geringer als beim Trommelkessel. Das Speichervermögen des Zwangdurchlaufkessels läßt sich durch Druckabsenkung bzw. Druckanstieg vergrößern. Stärkere Druck- und Temperaturschwankungen sind jedoch vor der Turbine unerwünscht.In the case of the once-through boiler, the situation is less favorable. Though there is also a certain storage capacity available with this, but this is essential lower than with the drum shell. The storage capacity of the once-through boiler can be increased by lowering or increasing pressure. Stronger pressure and However, temperature fluctuations are undesirable upstream of the turbine.

Neuzeitliche Turbinen arbeiten allgemein mit ungesteuerter Entnahme zur stufenweisen Vorwärmung des Kesselspeisewassers. Das Regenerativverfahren bietet die Möglichkeit, die in der Turbine verarbeiteten Dampfmengen zu verändern, indem man bei Dampfüberschuß, also steigendem Druck, den Wasserdurchfluß durch die Speisewasservorwärmer vergrößert und bei absinkendem Kesseldruck verkleinert. Eine Verstärkung des Wasserdurchflusses ist gleichbedeutend mit einer vergrößerten Entnahmemenge, und umgekehrt. Vergrößerte Entnahme bedeutet aber zunächst Leistungsverringerung der Turbine, die durch Vergrößerung der Frischdampfmenge ausgeglichen werden muß. Man kann also auf diese Weise Druckerhöhungen abbauen. Einer Druckabsenkung kann man dann dadurch entgegenwirken, daß man umgekehrt den Wasserdurchfluß durch die Regenerativvorwärmer verringert und damit die in der Turbine bis zum Kondensator arbeitenden Dampfmengen vergrößert. Die Kesselregelung eines Zwangdurchlaufkessels arbeitet verhältnismäßig schnell. Die Abweichung des Istdruckes vom Solldruck dauert nur kurze Zeit an. Die Zeitspanne, innerhalb welcher der Istdruck wieder auf den Solldruck gebracht werden kann, ist so gering, daß keine ins Gewicht fallenden Wassermengen gespeichert zu werden brauchen.Modern turbines generally work with uncontrolled extraction for step-by-step preheating of the boiler feed water. The regenerative process offers the ability to change the amount of steam processed in the turbine by if there is an excess of steam, i.e. increasing pressure, the water flow through the feedwater preheater enlarged and reduced when the boiler pressure drops. An increase in the water flow is synonymous with an increased withdrawal quantity, and vice versa. Enlarged Removal means, however, first of all a reduction in the power of the turbine, which is achieved through enlargement the amount of live steam must be compensated. So you can increase the pressure in this way dismantle. A pressure drop can then be counteracted by doing the opposite the water flow through the regenerative preheater and thus the in the Turbine up to the condenser working steam volumes enlarged. The boiler control a once-through boiler works relatively quickly. The deviation of the The actual pressure from the setpoint pressure only lasts for a short time. The time span within which the actual pressure can be brought back to the target pressure is so low that none significant amounts of water need to be stored.

Nach dem Hauptpatent wird nun das Problem der Schaffung einer zusätzlichen Speicherfähigkeit und schnellen Regelfähigkeit dadurch gelöst, daß die im Kondensator anfallende Kondensatmenge abhängig vom Wasserstand im Kondensatsammler abgeführt und diese Abführung einem Lastimpuls unterstellt wird, der beispielsweise vom Kesseldruck ausgeht und gewissermaßen einen abweichenden mittleren Wasserstand im Kondensator vortäuscht. Steigt der Kesseldruck an, so wird die abzuführende Kondensatmenge vergrößert und über die Niederdruckregenerativstufen in den Speisewasserbehälter gedrückt. Es wird damit gleichzeitig die Entnahmemenge der Turbine vergrößert. Die Turbine ist bestrebt, ihre Leistung zu erhalten, und öffnet daher ihre Einlaßventile weiter. Dadurch wird aber der unerwünschte Druckanstieg im Kessel weiter abgebaut. Dieser Ausgleich ist ohne zusätzlichen Speicherraum möglich, da der Speisewasserbehälter durchaus in der Lage ist, die kurzzeitig vergrößerten Kondensatmengen aufzunehmen. Sinkt der Druck, so wird umgekehrt der Sollwert für den mittleren Wasserstand und damit die abzuführende Kondensatmenge verringert und die aus dem Kondensator abzuführende Kondensatmenge entsprechend kleiner. Infolge der verringerten Speisewasserförderung sinkt die Entnahmemenge, und die Turbine schließt ihre Einlaßventile weiter, wodurch sich der Druck in der Frischdampfleitung wieder aufbaut. Der Kondensatsammler im Kondensator ist groß genug, um vorübergehend eine größere Wassermenge aufzunehmen. Selbst wenn es sich als erforderlich erweisen sollte, diesen Raum zu vergrößern, so bleibt er insgesamt doch weit hinter dem üblichen Speicher zurück. Man hat außerdem den Vorteil, daß diese Speicherung im Bereich niederer Drücke und Temperaturen liegt.After the main patent, the problem of creating an additional one arises Storage capacity and rapid control capability solved by the fact that the in the capacitor Any amount of condensate discharged depending on the water level in the condensate collector and this discharge is subject to a load pulse, for example from the boiler pressure goes out and to a certain extent a different mean water level in the condenser pretends. If the boiler pressure rises, the amount of condensate to be discharged is increased and pressed into the feed water tank via the low-pressure regenerative stages. At the same time, the extraction rate from the turbine is increased. The turbine strives to maintain its performance and therefore opens its inlet valves wider. However, this further reduces the undesired pressure increase in the boiler. This Compensation is possible without additional storage space, as the feed water tank is quite able to absorb the briefly increased amounts of condensate. If the pressure drops, the setpoint for the mean water level and is reversed thus the payable Reduced the amount of condensate and from the Condenser, the amount of condensate to be discharged is correspondingly smaller. As a result of the decreased Feed water pumping decreases the withdrawal rate and the turbine closes its inlet valves continues, whereby the pressure in the main steam line builds up again. The condensate collector in the condenser is large enough to temporarily hold a larger amount of water. Even if it should prove necessary to enlarge this space, so overall it lags far behind the usual memory. You also have the advantage that this storage is in the range of low pressures and temperatures.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Vergrößerung der Speicherfähigkeit nach dem Hauptpatent und besteht darin, daß die wasserstandsabhängig und zusätzlich lastabhängig gesteuerte Abführung des Kondensats über einen Impuls an einem in der Anlage vorhandenen oder zusätzlich vorzusehenden Kaltkondensatspeicher vorgenommen ist und ein zusätzlicher Lastimpuls über einen Regler auf den Lastgeber des Kessels in Abhängigkeit vom Wasserstand im Kaltkondensatspeicher in der Weise gegeben wird, daß eine Über- oder Unterproduktion des Dampferzeugers bis zum Erreichen des Ausgangssollwertes für den Wasserstand erzwungen wird.The invention relates to a device for increasing the storage capacity according to the main patent and consists in the fact that the water level is dependent and additionally load-dependent controlled drainage of the condensate via a pulse at one of the System existing or additionally to be provided cold condensate storage and an additional load pulse via a controller to the load transmitter of the boiler is given as a function of the water level in the cold condensate storage tank, that an over- or under-production of the steam generator until the initial setpoint is reached for the water level is forced.

Auf diese Weise wird erreicht, daß kurzfristig auch erheblich größere Laststöße, als im Hauptpatent beschrieben, bei in Block geschalteten Zwangdurchlaufkesseln aufgefangen werden können. Ferner können Kessel verwendet werden, deren Regelgeschwindigkeit aus irgendwelchen Gründen geringer ist als bei normalen Zwangdurchlaufkesseln. Die im Hauptpatent beschriebene Regelung wird also auf einen vorhandenen oder zusätzlich vorzusehenden Kaltkondensatspeicher erstreckt. Der auf eine mittlere Höhe eingestellte Sollwert des Wasserstandes im Kaltkondensatspeicher ist lastabhängig von einem durch einen Impuls gesteuerten Regler veränderbar. Wird beispielsweise generatorseitig Last zugeschaltet, so reagiert die Turbine durch weiteres Öffnen der Dampfventile. Gleichzeitig wird der Entnahmedampf gedrosselt und mit ihm die Förderung von Kondensat, so daß der Wasserstand im Kaltkondensatspeicher infolge verringerten Abflusses steigt. Der auf eine mittlere Höhe des Wasserstandes durch den Sollwert eingestellte Regler würde nun eine Erhöhung des Wasserstandes als eine Regelabweichung durch erhöhten Abfluß auszugleichen suchen und damit zu einer Erhöhung der Dampfentnahme führen.In this way it is achieved that in the short term also considerably larger ones Load surges, as described in the main patent, with flow boilers connected in block can be caught. Boilers can also be used, their control speed for whatever reasons is lower than with normal once-through boilers. the The regulation described in the main patent is therefore based on an existing or additional one provided cold condensate storage extends. The one set at a medium height The setpoint of the water level in the cold condensate storage tank is load-dependent from a through a pulse-controlled controller can be changed. For example, it is used on the generator side When the load is switched on, the turbine reacts by opening the steam valves further. At the same time, the extraction steam is throttled and with it the conveyance of condensate, so that the water level in the cold condensate storage rises as a result of reduced drainage. The controller set to an average height of the water level by the setpoint would now be an increase in the water level as a control deviation due to increased Try to compensate for the outflow and thus lead to an increase in the extraction of steam.

Um eine solche Erhöhung der Dampfentnahme zu verhindern und gleichzeitig die Speicherfähigkeit des Kaltkondensatspeichers zu erhöhen, wird außer der lastabhängigen Beeinflussung des Sollwertes des mittleren Wasserstandes im Kaltkondensatspeicher zur Wiederherstellung seiner Speicherfähigkeit nach einer lastabhängigen Sollwertverstellung dem Lastgeber für den Dampferzeuger in Abhängigkeit des Wasserstandes im Kaltkondensatspeicher ein zusätzlicher Lastimpuls in der Weise zugeleitet, daß eine Über- oder Unterproduktion des Dampferzeugers bis zum Erreichen des Ausgangssollwertes für den Wasserstand erzwungen wird. Der Kessel wird also nach Abklingen der Schwankung so lange zu einer Überproduktion von Dampf gezwungen, bis - z. B. nach einer Entleerung des Kaltkondensatspeichers - infolge Vergrößerung der Entnahmedampfmenge der Kondensatfluß vergrößert und der Wasserspiegel im Kaltkondensatspeicher durch den nun wieder auf eine mittlere Höhe des Wasserstandes eingestellten Sollwert eingespielt ist. Die Speicherfähigkeit des Kaltkondensatspeichers ist dann voll wiederhergestellt und zum Auffangen der nächsten Lastschwankung bereit.To prevent such an increase in steam extraction and at the same time Increasing the storage capacity of the cold condensate storage tank is not dependent on the load Influencing the setpoint of the mean water level in the cold condensate storage tank to restore its storage capacity after a load-dependent setpoint adjustment the load sensor for the steam generator depending on the water level in the cold condensate storage tank an additional load pulse fed in such a way that an over- or under-production of the steam generator until the initial setpoint for the water level is reached is forced. So the kettle becomes one for so long after the fluctuation has subsided Overproduction of steam forced to - z. B. after emptying the cold condensate storage tank - As a result of increasing the amount of steam removed, the condensate flow increases and the The water level in the cold condensate storage tank is now back to a medium level the setpoint value set for the water level has been implemented. The storage capacity of the cold condensate storage tank is then fully restored and used to collect the ready for the next load fluctuation.

Im Gegensatz zu den gebräuchlichen Behältern, die bei Kesselanlagen sonst zur Erzielung einer Speicherwirkung herangezogen werden könnten, ist mit der Verwendung eines Kaltkondensatspeichers der Vorteil verbunden, diesen Speicher mit außerordentlich geringem Aufwand zu erstellen. Hinsichtlich der Temperaturverhältnisse liegt die aufzuspeichernde Flüssigkeitsmenge auf einem Temperaturniveau, das sich am geringsten von allen Teilen des Durchlaufsystems von der Außentemperatur unterscheidet. Dementsprechend sind die dort zustande kommenden unvermeidlichen Temperaturverluste die geringstmöglichen der Gesamtanlage. Weiterhin ist auch druckmäßig ein solcher Behälter an eine Stelle im gesamten System einzufügen, an der kein oder nur ein geringer Druckunterschied gegen die äußere Atmosphäre vorhanden ist. Sowohl in der Herstellung, Formgestaltung und Aufstellung als auch in der Instandhaltung ist ein solcher Speicher einem an anderer Stelle des Systems liegenden Speicher auf Grund der Druckbedingungen weit überlegen.In contrast to the common containers used in boiler systems could otherwise be used to achieve a storage effect is with the Using a cold condensate storage tank has the advantage of having this storage tank to create with extremely little effort. With regard to the temperature conditions is the amount of liquid to be stored at a temperature level that differs least of all parts of the once-through system from the outside temperature. The inevitable temperature losses that occur there are accordingly the lowest possible of the entire system. Furthermore, it is also one in terms of pressure Insert container at a point in the entire system where there is no or only one there is a slight difference in pressure with respect to the external atmosphere. Both in the Manufacturing, design and installation as well as maintenance is one Such a memory is due to a memory located elsewhere in the system far superior to the printing conditions.

Bei einer bekannten Dampfanlage zum Ausgleich von Schwankungen wird der Zufluß des Kondensats aus einem Kaltkondensatbehälter in den Warmkondensatbehälter direkt vom Druck in zwei Dampfnetzen durch Ventile gesteuert und ein Überspeisen oder Entleeren des Kondensatspeichers durch Einrichtungen, die den Wasserstand nach oben und unten begrenzen, verhindert. Hier handelt es sich also um eine Grenzregelung nach einem oberen und unteren Wasserstand, wobei die Speicher nicht in der Lage sind, annähernd in gleicher Menge Kondensat aufzunehmen wie abzugeben, weil bei ihnen keine Regelung auf eine mittlere Höhe des Wasserstandes vorliegt.In a known steam system to compensate for fluctuations the inflow of the condensate from a cold condensate container into the warm condensate container controlled directly by the pressure in two steam networks through valves and an overfeeding or emptying the condensate storage tank by means of devices that adjust the water level Limiting up and down prevents. So this is a limit regulation according to an upper and lower water level, the memory being unable to are to absorb approximately the same amount of condensate as to be discharged, because at there is no regulation for an average height of the water level.

Es ist ferner eine Einrichtung zur Regelung der Leistung von Dampfkraftanlagen bekannt, bei der sowohl die Drehzahl des Turbogenerators, die Dampfmenge des Dampferzeugers als auch die Höhe des Wasserstandes im Speisewasserbehälter die Kondensatzufuhr zu dem Speisewasserbehälter beeinflussen. Ferner ist ein Kaltkondensatbehälter vorhanden, dessen Wasservorrat bei Lastzunahme der Turbine steigt. Dieser Kaltkondensatbehälter ist aber nicht über einen Impuls lastabhängig gesteuert und gibt auch keinen zusätzlichen Lastimpuls auf den Lastgeber des Kessels. Die bekannte Einrichtung ist sehr kompliziert und weder in der gestellten Aufgabe noch deren Lösung mit derjenigen der Erfindung vergleichbar.It is also a device for regulating the performance of steam power plants known at which both the speed of the turbo generator, the amount of steam from the steam generator as well as the height of the water level in the feed water tank the condensate supply to affect the feed water tank. There is also a cold condensate tank, whose water supply increases as the load on the turbine increases. This cold condensate tank however, it is not controlled load-dependently via an impulse and there is no additional one Load impulse on the load transmitter of the boiler. The known setup is very complicated and neither in the problem posed nor its solution with that of the invention comparable.

Es ist auch bereits eine Anordnung zur Vorwärmung von Kesselspeisewasser bekanntgeworden, bei der ein Speisewasserventil durch einen Druckimpuls entsprechend dem Druck in der Frischdampfleitung derart verstellt wird, daß bei steigendem Dampfüberschuß und bei erhöhter Dampfzufuhr zur Turbine auch die Speisewassermenge vermehrt wird. In diesem Fall ist die Zufuhr von Speisewasser der direkten Steuerung des Druckes in der Frischdampfleitung unterworfen. Die Einhaltung eines mittleren Wasserstandes und die Verstellung des Sollwertes dieses Wasserstandes ist auch hier nicht vorgesehen.It is also already an arrangement for preheating boiler feed water became known in which a feedwater valve by a pressure pulse accordingly the pressure in the main steam line is adjusted in such a way that with increasing steam excess and with increased steam supply to the turbine, the amount of feed water is also increased. In this case the supply of feed water is the direct control of the pressure subject in the main steam line. Maintaining an average water level and the adjustment of the setpoint of this water level is not provided here either.

An Hand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. In den Fig. 1 und 2 sind Ausführungsbeispiele für die Erfindung in ihren wesentlichen Teilen als Prinzipschaltbilder schematisch veranschaulicht. Fig. 3 zeigt den Verlauf einer Laststeigerung in drei verschiedenen Regelsystemen in grafischer Darstellung.The invention is to be explained in more detail with reference to the drawing. In FIGS. 1 and 2 are exemplary embodiments of the invention in its essentials Parts illustrated schematically as block diagrams. Fig. 3 shows the course a load increase in three different control systems in graphical representation.

Fig. 1 zeigt eine Dampfkraftanlage mit Zwangdurchlaufkessel in Blockschaltung. Die Regelung ist dabei so ausgebildet, daß eine zusammengefaßte Beeinflussung von Turbine, Kessel und Kondensatförderung stattfindet. Die Hochdruckturbine 1 steht über den Zwischenüberhitzer 2 mit der Niederdruckturbine 3 in Verbindung, die mit einer Reihe von Entnahmen versehen ist. Die Lastregelung für die Turbine arbeitet auf das Steuerventil, das mit 4 bezeichnet ist. Dabei werden mehrere Abhängigkeiten als möglich vorausgesetzt, so ein Impuls n von der Drehzahl, ein Impuls e von der elektrischen Seite her, z. B. von der Frequenz, Übergabeleistung od. dgl., und schließlich ein Impuls h von Hand oder von einer Fahrplanregelung. Diese Impulse werden aber nicht nur unmittelbar auf das Turbinenventil bzw. die Turbinenventile gegeben, sondern gelangen in Abhängigkeit vom Regelöldruck, wie durch die Impulslinie l angedeutet ist, parallel auch zu dem Regler 5. Bei Laständerungen wird dabei gleichzeitig die Turbinenregelung und über den Regler 5 der Lastgeber 6 für den Kessel ? beeinflußt. Dabei kann es zweckmäßig sein, dafür Sorge zu tragen, daß die Turbine erst dann auf ihren neuen Sollwert bei plötzlicher Laständerung geregelt wird, wenn der Kessel dem neuen Lastwert nachgekommen ist. Dementsprechend ist für die Druckimpulslinie 8, vom Druck in der Frischdampfleitung 9 ausgehend, eine Sollwertstellung seitens des Kessellastgebers vorgesehen, welche bewirkt, daß die Ist-Last der Turbine durch diese Impulse gegenüber dem Soll-Lastimpuls, der gemeinsam für Turbine und Kessel gegeben wird, so lange und in solchem Maße gefälscht wird, bis die Kesselregelung nachgekommen und sich dem neuen Lastwert angepaßt hat.Fig. 1 shows a steam power plant with a once-through boiler in a block circuit. The control is designed so that a combined influencing of Turbine, boiler and condensate pumping takes place. The high-pressure turbine 1 is at a standstill via the reheater 2 with the low-pressure turbine 3 in connection, which with a series of withdrawals is provided. The load control for the turbine is working on the control valve, which is denoted by 4. There are several dependencies assuming as possible, then a pulse n from the speed, a pulse e from the electrical side, e.g. B. od the frequency, transfer power. Like. And finally a pulse h by hand or from a schedule control. But these impulses will not only given directly to the turbine valve or the turbine valves, but depending on the control oil pressure, as indicated by the pulse line l is, in parallel with the controller 5. When the load changes, the Turbine control and via the controller 5 the load transmitter 6 for the boiler? influenced. It can be useful to ensure that the turbine only then is regulated to its new setpoint in the event of a sudden change in load when the boiler has met the new load value. Accordingly, for the pressure pulse line 8, based on the pressure in the main steam line 9, a setpoint position on the part of the boiler load transducer is provided, which causes the actual load of the turbine through these impulses compared to the target load impulse, which is common for the turbine and boiler is given as long as and to such an extent that the boiler control and has adapted to the new load value.

Zu diesem Zweck ist ein Kaltkondensatspeicher 10 vorgesehen, in welchem der Wasserstand durch eine Überwachungseinrichtung 11 auf vorgeschriebener Höhe zu halten ist. Mit sich ändernder Höhe des Wasserstandes wird der Regler 12 beeinflußt, der das Ventil 14 bei steigendem Wasserstand in schließendem und das Ventil 13 in öffnendem Sinne steuert. Umgekehrt wird bei fallendem Wasserstand das Ventil 13 geschlossen und das Ventil 14 geöffnet.For this purpose, a cold condensate reservoir 10 is provided, in which the water level is to be kept at the prescribed level by a monitoring device 11. As the height of the water level changes, the controller 12 is influenced, which controls the valve 14 in the closing direction and the valve 13 in the opening direction when the water level rises. Conversely, when the water level falls, valve 13 is closed and valve 14 is opened.

Wenn nun eine plötzliche Belastungsänderung stattfindet, so wirkt sich diese zunächst nur auf die Turbinen- und Kesselregelung aus. Die dadurch hervorgerufene Druckänderung in der Frischdampfleitung 9 wirkt, wie durch die Impulslinie g angedeutet ist, auf den Regler 12 ein. Dem Regler 12 wird also ein weiterer Lastimpuls unterstellt, der gewissermaßen einen abweichenden Wasserstand im Kaltkondensatspeicher 10 vortäuscht bzw. herbeiführt.If there is a sudden change in load, it works This initially only focuses on the turbine and boiler control. The resulting The pressure change in the live steam line 9 acts as indicated by the pulse line g is on the controller 12. The controller 12 is therefore subjected to a further load pulse, which to a certain extent simulates a different water level in the cold condensate reservoir 10 or brings about.

Wenn eine plötzliche Laststeigerung auftritt, so kommt zunächst der Befehl für die Turbine, die Turbinenventile weiter zu öffnen, und für den Kessel, entsprechend mehr Dampf zu liefern. Der Kessel ist im Augenblick nur bedingt in der Lage, diesem Befehl zu folgen. Es wird daher ein gewisses Absinken des Frischdampfdruckes unvermeidlich sein bzw. herbeigeführt. In Abhängigkeit von dieser Druckabsenkung werden aber nun die Turbinenventile nicht so weit geöffnet, wie dies den neuen Lastbedingungen entsprechen würde, vielmehr wird der Sollwert für die Turbine so lange und in solchem Maße gefälscht, bis der Kessel nachgekommen ist. Zur Unterstützung des Kessels, der nun den neuen Lastzustand zu erreichen bestrebt ist, greift mittels einer Sollwertänderung durch Impuls g der Regler 12 für den Kondensatspeicher 10 ein, wie dies bereits geschildert wurde. Wenn nun nach einer gewissen Zeit eine Anpassung des Kessels an die neue, erhöhte Last erreicht ist und die Turbine die entsprechende Leistung abgibt, wird der Kessel noch kurzzeitig weiter mit überhöhter Last gefahren und die überschüssige Leistung wieder dazu verwendet, um den Normalzustand im Kaltkondensatspeicher 10 zu schaffen. Hierzu ist eine zusätzliche Beeinflussung der Kessellast vorgesehen, die durch die Impulslinie i angedeutet ist.If there is a sudden increase in load, the first comes Command for the turbine to open the turbine valves further and for the boiler, to deliver more steam accordingly. The boiler is only partially in at the moment able to obey this command. There will therefore be a certain drop in the live steam pressure be inevitable or brought about. Depending on this pressure drop but now the turbine valves are not opened as far as the new load conditions would correspond, rather the setpoint for the turbine is so long and in such a Dimensions falsified until the boiler complied. To support the boiler, which is now striving to achieve the new load state, takes effect by means of a setpoint change by pulse g of the controller 12 for the condensate reservoir 10, as has already been done was described. If now after a certain time an adjustment of the boiler to the new, increased load is reached and the turbine has the corresponding power gives off, the boiler continues to run with excessive load for a short time and the excess power is used again to restore the normal state in the cold condensate storage tank 10 to create. For this purpose, an additional influence on the boiler load is provided, which is indicated by the pulse line i.

In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel veranschaulicht, das eine Abwandlung der in Fig. 1 dargestellten Anlage hinsichtlich der Kondensatförderung zeigt. Während bei dem in Fig. 1 veranschaulichten Ausführungsbeispiel die aus dem Kaltkondensatspeicher 10 entnommene Wassermenge über besondere Leitungen in den Kesselkreislauf zurückgeführt wird, erfolgt hierbei die Rückförderung des gespeicherten Kondensats über die Kondensatpumpe 15 des Turbosatzes. Dementsprechend ist eine Verbindungsleitung 16 zwischen dem Ventil 13 und der vom Turbinenkondensator 17 zur Kondensatpumpe 15 führenden Leitung 18 vorgesehen. Gegebenenfalls kann hierbei die Förderpumpe 19 in Wegfall kommen und statt dessen der Kaltkondensatspeicher 10 über eine Leitung 20 unmittelbar an das Ventil 13 angeschlossen werden.In Fig. 2 an embodiment is illustrated which shows a modification of the system shown in Fig. 1 with respect to the condensate delivery. While in the embodiment illustrated in FIG. 1, the amount of water removed from the cold condensate reservoir 10 is returned to the boiler circuit via special lines, the stored condensate is returned via the condensate pump 15 of the turbo set. Accordingly, a connecting line 16 is provided between the valve 13 and the line 18 leading from the turbine condenser 17 to the condensate pump 15. If necessary, the feed pump 19 can be omitted and instead the cold condensate reservoir 10 can be connected directly to the valve 13 via a line 20.

In Fig. 3 ist an Hand von drei Diagrammen a, b, c der zeitliche Verlauf einer Laststeigerung bei verschieden geregelten Anlagen veranschaulicht. Es sind jeweils in übereinstimmenden Schaubildern schematisch die Verhältnisse bei einer plötzlichen Laststeigerung in Abhängigkeit von der Zeit dargestellt. Im Diagramm a handelt es sich um den Fall, daß lediglich in Abhängigkeit von der Turbinenbelastung gleichzeitig ein Regelimpuls auf Turbine und Kessel gegeben wird. Die Turbinenleistung ist mit einer dick ausgezogenen Linie bezeichnet, während die Dampfmenge der Turbine durch eine dünn ausgezogene Linie versinnbildlicht ist. In entsprechender Weise stellt die dick strichpunktierte Linie die Dampfmenge des Kessels und die dünn - durch jeweils zwei Punkte unterbrochen - gestrichelte Linie den Frischdampfdruck dar. In allen drei Darstellungen a, b, c sind die gleichen Bezeichnungen gewählt.In Fig. 3, three diagrams a, b, c illustrate the time course of a load increase in differently regulated systems. The relationships in the event of a sudden increase in load as a function of time are shown schematically in corresponding diagrams. In diagram a, it is the case that a control pulse is only given to the turbine and boiler at the same time as a function of the turbine load. The turbine output is indicated by a thick line, while the amount of steam in the turbine is symbolized by a thin line. In a corresponding manner, the thick dash-dotted line represents the amount of steam in the boiler and the thin dashed line - interrupted by two dots each - represents the live steam pressure. The same designations are chosen in all three representations a, b, c.

Wie sich aus der Darstellung a ersehen läßt, beginnt sogleich mit Abgabe des Impulses die Dampfmenge der Turbine und die Turbinenleistung zu steigen. Die Dampfmenge des Kessels bleibt zunächst auf dem vorherigen Wert und steigt dann unter dem Winkel ß bis zu dem Wert an, der der neuen gesteigerten Last entspricht. Die schraffierten Flächen stellen die frischdampfseitige Speicherung dar, die dabei herangezogen wird. Wegen der Wiederaufladung des frischdampfseitigen Speichers durch Minderung der Turbinendampfmenge und -leistung erreicht die Turbine erst sehr spät die Soll-Leistung.As can be seen from representation a, begins immediately with Delivery of the impulse increases the amount of steam from the turbine and the turbine output. The amount of steam in the boiler initially remains at the previous value and then increases at the angle β up to the value corresponding to the new increased load. The hatched areas represent the storage on the fresh steam side is used. Because of the recharging of the storage tank on the fresh steam side The turbine does not achieve a reduction in the turbine steam volume and output until very late the target performance.

In der Darstellung bist das Schema einer Regelung veranschaulicht, bei der die Dampfmenge des Kessels auf eine gegenüber der Soll-Leistung überhöhte Leistung gesteigert wird. Die Kesselregelung geht über den Sollwert hinaus und nimmt dadurch die Wiederaufladung des frischdampfseitigen Speichers vor. Der Sollwert der Kessellast wird erst zugleich mit dem Sollwert des Frischdampfdruckes erreicht, der Sollwert der Turbinenleistung jedoch wesentlich früher.The diagram shows the scheme of a control system, in which the amount of steam in the boiler is too high compared to the target output Performance is increased. The boiler control goes beyond the setpoint and increases This means that the storage tank on the fresh steam side is recharged. Of the Setpoint the boiler load is only reached at the same time as the setpoint of the live steam pressure, however, the setpoint of the turbine output much earlier.

In der Darstellung c ist die Wirkung veranschaulicht, die durch die Erfindung bei Kaltkondensatspeicherung ermöglicht wird. Während die Winkel a, f3 und y in Übereinstimmung mit den Darstellungen a und b gleichgeblieben sind, ist es hier nun möglich, unter Ausnutzung der kondensatseitigen Speicherung die Turbinenleistung über die der Dampfmenge zugehörige Leistung hinaus zu erhöhen. Wie sich durch die unterschiedliche Schraffur erkennen läßt, kommt zusätzlich zu der frischdampfseitigen Speicherung eine erhebliche kondensatseitige Speicherung zustande. Die Darstellung läßt weiterhin erkennen, daß nach Erreichen der neuen, gesteigerten Last weiterhin noch eine Überproduktion des Kessels vorliegt, um dann auch die vorher ausgenutzte kondensatseitige Speicherung wieder auf ihren Ausgangszustand zurückzubringen. Wenn auch hierbei im gesamten Zeitverlauf die Beendigung des Regelvorganges unter Umständen etwas später stattfindet, so zeigt sich doch der erhebliche Vorteil, daß die Turbinenleistung schon weit früher auf den neuen Wert gebracht ist und auch bereits beim Übergang auf diesen Wert über den in den Darstellungen a und b gezeigten Beträgen liegt.In illustration c, the effect is illustrated which is made possible by the invention in the case of cold condensate storage. While the angles a, f3 and y have remained the same in accordance with the representations a and b , it is now possible here to increase the turbine output beyond the output associated with the amount of steam using the storage on the condensate side. As can be seen from the different hatching, in addition to the storage on the fresh steam side, there is considerable storage of the condensate on the condensate side. The illustration also shows that after the new, increased load has been reached, there is still an overproduction of the boiler in order to then bring the previously used condensate storage back to its initial state. Even if the termination of the control process may take place a little later over the entire period of time, the significant advantage is that the turbine output is brought to the new value much earlier and also during the transition to this value above the values shown in the diagrams a and b is the amounts shown.

Claims

PATENT CLAIM: Device for increasing the storage capacity of a steam power plant working in block circuit with a boiler and a turbine with primary-controlled extraction for feed water preheating by extraction steam, in which the discharge of the condensate from the condenser is controlled depending on the water level and the discharge of the condensate from the condenser is controlled depending on the water level by direct action on the water level-dependent control is additionally load-dependent, for example pressure-dependent, controlled in such a way that when the boiler pressure rises, the conveyance of the condensate pump through the low-pressure preheater to the feedwater tank is increased and when the pressure falls, it is reduced, according to patent 973 977, characterized in that the water level-dependent and additionally load-dependently controlled discharge of the condensate via a pulse (g) to a cold condensate storage (10) which is present in the system or which is to be additionally provided and a to Additional load pulse (i) via a controller (5) to the load transmitter (6) of the boiler (7) depending on the water level in the cold condensate storage (10) is given in such a way that an over- or under-production of the steam generator until the output setpoint is reached for the water level is forced. Considered publications: German Patent Specifications Nos. 628 717, 556 034, 943053.