DE1205979B - Verfahren zum Regeln der Dampftemperatur in einem Dampferzeuger und Anordnung zum Durchfuehren dieses Verfahrens - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

F22c

Deutsche KL: 13 g-9

1205 979
S 612341 a/13 g
5. Januar 1959
2. Dezember 1965

Die Erfindung bezieht sich auf eine Regelung der Dampftemperatur in einem Dampferzeuger mit mindestens zwei vom Arbeitsmittel nacheinander durchströmten Heizflächenabschnitten, bei der die Temperatur des Arbeitsmittels hinter dem im Strömungssinn des Arbeitsmittels hinteren Heizflächenabschnitt durch Mengenänderung von vor diesem Heizflächenabschnitt eingespritztem Wasser geregelt wird, wobei eine Abweichung der vor dem hinteren Heizflächenabschnitt eingespritzten Wassermenge oder eines davon abgeleiteten Impulses von einem Sollwert aufintegriert wird und die vor dem davorliegenden Heizflächenabschnitt zugeführte Einspritzmenge oder Einspeisemenge beeinflußt.

Diese bekannte Regelung hat den Nachteil großer Trägheit. Ändert sich die Eintrittstemperatur des Speisewassers in dem Dampferzeuger, z. B. beim Ausfallen eines dampfbeheizten Speisewasservorwärmers, so wird ein Regeleingriff erst ausgelöst, wenn die Änderung der Eintrittstemperatur sich am ao Austritt des Dampferzeugers bemerkbar macht. Dann muß eine verhältnismäßig große Einspritzmenge vor dem hinteren Heizflächenabschnitt zugeführt werden, während sich danach erst die Wasserzufuhr vor dem davorliegenden Heizflächenabschnitt ändert. Ein weiterer Nachteil dieser Regelung besteht in großen thermodynamischen Verlusten infolge der großen Einspritzmengen. Bei einer Abwandlung dieser Regelung wird unmittelbar hinter jeder Wassereinspritzstelle die Arbeitsmitteltemperatur gemessen und in Abhängigkeit dieser Temperatur jeweils die benachbarte Wassereinspritzung beeinflußt.

Es ist ferner eine Regelung bekannt, bei der hinter jedem von zwei vom Arbeitsmittel nacheinander durchströmten Heizflächenabschnitten die Temperatur des Arbeitsmittels durch Mengenänderung von vor jedem Heizflächenabschnitt zugeführtem Wasser geregelt wird. Die beiden so gebildeten Regelkreise haben proportional wirkende Regler, die durch eine starre Übertragung miteinander verbunden sind. Wegen der P-Regler treten stets Abweichungen von der gewünschten Dampftemperatur auf, und wegen der starren Übertragung wird die Regelung im davorliegenden Heizflächenabschnitt bei jeder Änderung der Einspritzmenge im hinteren Heizflächenabschnitt gestört, wodurch die Regelung ins Schwingen gerät. Dauernde und ziemlich große Temperaturschwankungen des Frischdampfes sind die Folge, so daß diese Regelung für Dampfkraftanlagen mit den jetzt üblichen hohen Temperaturen nicht geeignet ist.

Verfahren zum Regeln der Dampftemperatur in
einem Dampferzeuger und Anordnung zum
Durchführen dieses Verfahrens

Anmelder:

Gebrüder Sulzer Aktiengesellschaft,

Winterthur (Schweiz)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. Marsch, Patentanwalt,

Düsseldorf, Lindemannstr. 31

Beanspruchte Priorität:

Schweiz vom 23. Dezember 1958 (67 589)

Schließlich ist es bekannt, bei einem Dampferzeuger mit zwei parallelgeschalteten Heizflächen die Speisewasserzufuhr zu beiden Heizflächen immer so einzustellen, daß die vor dem letzten Abschnitt jeder Heizfläche zugeführten Einspritzmengen untereinander gleich bleiben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Regelung der zuerst genannten Art auf einfache Weise zu verbessern. Die erfindungsgemäße Regelung ist dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise eine Temperatur in dem davorliegenden Heizflächenabschnitt geregelt wird und daß die aufintegrierte Abweichung der Einspritzmenge von derem Sollwert für die Temperatur in dem davorliegenden Heizflächenabschnitt verändert.

Hierdurch wird gegenüber der bekannten Regelung der Vorteil einer rascheren Regelung erreicht, indem Änderungen der Eintrittstemperatur des Speisewassers in dem Dampferzeuger frühzeitiger erfaßt werden und ihnen auch frühzeitiger entgegengewirkt werden kann. Eine Eintrittstemperaturänderung wirkt sich dann nur noch wenig auf die Dampfaustrittstemperatur aus, so daß sich damit auch die Einspritzmenge vor dem hinteren Heizflächenabschnitt bedeutend weniger ändert. Die thermodynamischen Verluste sind bei der neuen Regelung also geringer, womit auch die Wirtschaftlichkeit des Dampferzeugungsprozesses verbessert wird. Diese

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Vorteile spielen besonders in modernen Dampfkraft- gesehen — vorletzten Überhitzer 14, einem hinter

anlagen eine wesentliche Rolle, die mit hohen Tem- diesem vorgesehenen Thermostat 15, einer vor ihm

peraturen betrieben werden und in denen schon ver- angebrachten Wassereinspritzvorrichtung 40 und

hältnismäßig kleine Temperaturschwankungen so- einem wiederum proportional und integral wirken-

wohl für die Turbine als auch für die letzten Heiz- 5 den Regler 39 gebildet. Der Thermostat 15 wirkt bei

flächen des Dampferzeugers, die meistens aus auste- dieser Schaltung nicht nur auf den Regler 39, son-

nitischem Material hergestellt sind, gefährlich wer- dem ist zugleich über einen proportional wirkenden

den können. Regler 33 in den letzten Regelkreis eingeschaltet,

Eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungs- so daß die von dem Thermostat 15 gemessene Eingemäßen Regelung besteht darin, daß der veränderte io trittstemperatur in den Überhitzer 17 als Störgröße Sollwert mit mindestens einem Grenzwert verglichen dem letzten Regelkreis aufgeschaltet ist. In sinnwird und daß der Grenzwert an die Stelle des ver- gemäß gleicher Weise ist ein vor dem zweiten Überänderten Sollwertes tritt, sobald und solange der hitzer 14 vorgesehener Thermostat 12 über einen veränderte Sollwert den Grenzwert übersteigt. Die proportional wirkenden Regler 60 in den vorletzten Erfindung bezieht sich ferner auf eine Anordnung 15 Regelkreis eingeschaltet.

zum Durchführen der neuen Regelung in einem In die vor dem letzten Überhitzer 17 einmündende Dampferzeuger mit mindestens zwei vom Arbeits- Wassereinspritzleitung 66 ist eine Mengenmeßvormittel nacheinander durchströmten Heizflächen- richtung 35 eingebaut, die mit einem integral wirkenabschnitten, bei der der hintere Heizflächenabschnitt den Regler 67 zusammenwirkt, der seinen Sollwert mit einer Temperaturmeßvorrichtung, einer Wasser- 20 über eine Impulsleitung 36 erhält, der z. B. von einspritzvorrichtung und einem Regler dazwischen einem in der Schaltwarte befindlichen Organ von versehen ist und bei der eine auf die Stellgröße der Hand eingestellt wird. Von dem Integralregler 67 Wassereinspritzvorrichtung oder eine davon abge- führt eine Impulsleitung über ein Begrenzungsorgan leitete Größe ansprechende, die Einspritzmenge oder 37 zu dem PI-Regler 39 im vorletzten Regelkreis. Einspeisemenge in dem davorliegenden Heizflächen- 25 Auch in der Wassereinspritzleitung 68 des vorletzten abschnitt beeinflussende Vorrichtung mit Integral- Regelkreises ist eine Mengenmeßvorrichtung 50 einglied vorgesehen ist. Die Anordnung ist dadurch ge- gebaut, die wiederum auf einen Integralregler 51 kennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise der wirkt, der seinen z. B. von Hand einstellbaren Solldavorliegende Heizflächenabschnitt mit einer Tem- wert über eine Impulsleitung 69 erhält. Eine Impulsperaturmeßvorrichtung, einer Einspritzvorrichtung 30 leitung 70 führt von dem I-Regler 51 zu einem pro- oder Speisevorrichtung und einem Regler da- portional und integral wirkenden Regler 52, der mit zwischen versehen ist, daß dieser Regler und der einer Mengenmeßvorrichtung 5 in der zum Econozum hinteren Heizflächenabschnitt gehörende Regler miser 6 führenden Leitung 25 und dem Speiseventil 4 proportional und integral wirkend sind und daß der einen weiteren Regelkreis bildet. Mit der Impuls-Ausgang des Integralgliedes auf einen der Eingänge 35 leitung 70 ist eine Impulsleitung 72 zusammendes zum davorliegenden Heizflächenabschnitt ge- geschaltet, die mit einem im Verdampfer 7 eingehörenden Reglers geschaltet ist. bauten Multithermostat 8 verbunden ist, so daß

Weitere Merkmale des Erfindungsgegenstandes dem vom I-Regler 51 abgegebenen Integralimpuls

ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von ein vom Thermostats herrührender Impuls über-

vier, in den Fig. 1 bis 4 der Zeichnung dargestellten 40 lagert wird und der daraus entstehende Impuls dem

Ausführungsbeispielen. PI-Regler 52 als Sollwert zugeführt wird. Diesem

Gemäß Fig. 1 ist ein Anfahrgefäß 1 vorgesehen, Regelkreis ist schließlich als Störgröße die Arbeitsaus dem eine Speisepumpe 2 Speisewasser ansaugt mittelmenge hinter dem Abscheider 9 aufgeschaltet, und durch einen Hochdruckvorwärmer 3 und ein indem in der vom Abscheider zum ersten Überhitzer Speiseventil 4 über eine Leitung 25 in einen Econo- 45 11 führenden Leitung eine Mengenmeßvorrichtung miser 6 drückt. Anschließend an den Economiser 10 vorgesehen ist. Die von dieser Meßvorrichtung durchströmt das Wasser einen Verdampfer 7, in dem abgegebenen Impulse werden über einen propores mindestens teilweise verdampft wird, worauf das tional wirkenden Regler 73 in die vom PI-Regler 52 Dampf-Wasser-Gemisch in einen Abscheider 9 ge- zum Speiseventil 4 führende Impulsleitung 71 gelangt, in dem das Wasser vom Dampf getrennt wird. 50 geben.

Der Dampf durchströmt danach drei hintereinander- Der Regelvorgang in der beschriebenen Anlage

geschaltete Überhitzer 11, 14 und 17 und gelangt geht wie folgt vor sich: Wenn hinter dem letzten

anschließend durch eine Leitung 65 zu einer, einen Überhitzer 17 die Arbeitsmitteltemperatur zu hoch

Stromerzeuger 24 treibenden Turbine 19 und von ist, wird über den PI-Regler 30 ein Impuls auf das

dort in einen Kondensator 20. Das Kondensat wird 55 Stellglied der Wassereinspritzvorrichtung 32 gegeben

mittels einer Pumpe 21 über zwei Vorwärmer 22,23 und mehr Wasser eingespritzt. Durch die erhöhte

in das Anfahrgefäß 1 zurückgepumpt. eingespritzte Wassermenge wird von der Mengen-

Hinter dem letzten der drei in Reihe geschalteten meßvorrichtung 35 ein Impuls auf den I-Regler 67 Überhitzer ist ein Thermostat 18 vorgesehen, vor gegeben. Der Impuls wird mit dem aus der Impulsdiesem Überhitzer eine Wassereinspritzvorrichtung 60 leitung 36 eingehenden Sollwert verglichen und in 32 und zwischen dieser und dem Thermostat 18 ein einen Integralimpuls umgewandelt. Der so gebildete proportional und integral wirkender Regler 30, der Integralimpuls wird in dem Begrenzungsorgan 37 mit seinen Sollwert über eine Impulsleitung 31 erhält, zwei Begrenzungsimpulsen α und b verglichen, deren die z. B. von einem nicht gezeichneten Laststeuer- Größe z. B. von Hand oder vom Laststeuergerät eingerät kommt oder von einem von Hand verstell- 65 gestellt wird. Liegt die Größe des Integralimpulses baren Organ in der Schaltwarte. Ein dem so gebil- zwischen denen der beiden Begrenzungsimpulse, so deten Regelkreis entsprechender Regelkreis ist auch wird der Integralimpuls auf den PI-Regeler 39 weiaus dem — in Strömungsrichtung des Arbeitsmittels tergeleitet. Ist der Integralimpuls kleiner als der

untere Begrenzungsimpuls α, so wird der untere Begrenzungsimpuls zum PI-Regler weitergeleitet, ist dagegen der Integralimpuls größer als der obere Begrenzungsimpuls b, so wird der obere Begrenzungsimpuls auf den PI-Regler 39 weitergeleitet. Durch diese Schaltung wird also der Temperatur-Sollwert des Reglers im vorletzten Regelkreis durch die Stellgröße, nämlich die eingespritzte Wassermenge im letzten Regelkreis, beeinflußt, und zwar derart, daß bei anhaltend zunehmender Wassereinspritzung im letzten Regelkreis die Solltemperatur im davorliegenden Regelkreis langsam herabgesetzt wird. Es wird also die Sollwertverschiebung allmählich vorgenommen, d. h. wenn die Einspritzmenge des letzten Regelkreises längere Zeit vom Sollwert abweicht. In ähnlicher Weise wird auch in Abhängigkeit von der Stellgröße, nämlich der eingespritzten Wassermenge im vorletzten Regelkreis, der Sollwert im davorliegenden Regelkreis allmählich beeinflußt, der bei diesem Beispiel die Speisewassermenge durch Verstellen des Speiseventils 4 verändert. Mit dieser Schaltung wird also erreicht, daß infolge Temperaturänderung des Arbeitsmittels notwendig werdende Eingriffe in seinem Kreislauf so weit wie möglich in das Gebiet verlegt werden, in dem das Arbeitsmittel noch eine relativ niedrige Temperatur hat, so daß im Bereich der hohen Arbeitsmitteltemperaturen geringe Einspritzmengen ausreichend sind, wodurch die thermodynamischen Verluste so klein wie möglich bleiben.

Die beschriebene Arbeitsweise gilt für den Fall, daß der Kessel im Normalbetrieb gefahren wird, wobei der Dampf kritische oder auch überkritische Zustände aufweist. Beim An- und Abfahren des Kessels, das im unterkritischen Bereich stattfindet, wird der Integralregler 51 durch nicht gezeichnete Mittel abgeschaltet oder durch einen festen Impuls ersetzt.

In F i g. 2 sind nur die zum Verständnis des erfindungsgemäßen Regelverfahrens notwendigen Teile einer Dampferzeugungsanlage dargestellt. Auch hier wird das Speisewasser von der Speisepumpe 2 durch das Speiseventil 4 über die Leitung 25 in denEconomiser 6 und den Verdampferteil 7 gedrückt (zur Vereinfachung sind Economiser und Verdampfer als eine Heizfläche dargestellt). Ein Dampfabscheider ist bei diesem Beispiel weggelassen. Das Arbeitsmittel strömt nach Verlassen des Verdampfers 7 durch die drei hintereinandergeschalteten Überhitzer 11, 14 und 17 in die zur Turbine führende Leirung 65.

Hinter dem letzten Überhitzer 17 ist die Temperaturmeßvorrichtung 18 angeordnet, die .hier aus einem Stab 18' besteht, der einen kleinen Temperaturausdehnungs-Koeffizienten hat, wie z. B. Invar. Der Stab 18' ist an einem Ende fest mit der Leitung 65 verbunden und mit seinem anderen Ende mit einem zweiarmigen Hebel 100, der mit einem Ende an der Leitung 65 angelenkt ist und mit seinem anderen Ende an einer zu einem Steuerkolben 101 gehörenden Stange 106. Der Zylinder 102 des Steuerkolbens 101 ist an seiner in der Zeichnung unteren Stirnseite geschlossen. Auf der in der Zeichnung oberen Kolbenstirnseite stützt sich eine Druckfeder

104 ab, deren anderes Ende an einem Federteller

105 anliegt, der an der Stange 106 befestigt ist. In der Zylinderwand sind zwei Bohrungen 107 und 108 vorgesehen; über diese Bohrungen wird über nicht dargestellte Leitungen öl zu- bzw. abgeführt. In dem Steuerkolben befindet sich eine Bohrung 109, die in der Normalstellung des Kolbens zwischen den Bohrungen 107 und 108 in der Zylinderwand liegt. Am unteren Ende des Zylinders 102 ist eine Steuerleitung 110 angeschlossen, die in einen Zylinder 111 mündet, in dem ein Kolben 112 verschiebbar angeordnet ist. Auf der der Leitung 110 abgewandten Seite des Kolbens 112 ist eine Druckfeder 113 vorgesehen, die sich zwischen Kolben und Zylinderstirnwand abstützt. Auf derselben Seite des Kolbens 112 ist an dem Zylinder 111 eine Leitung 114 angeschlossen, durch die ein Druckmittel, z. B. öl, zugeführt wird und die die Sollwertimpulsleitung darstellt. Der Kolben 112 weist an der Federseite eine Kolbenstange 115 auf, die an einem Ende eines zweiarmigen Hebels 116 angelenkt ist. Das andere Ende des Hebels 116 ist an dem Ende einer Zugfeder 117 angeschlossen. In der Hebelmitte greift eine Stange 118 eines Steuerschiebers 119 an, der drei Steuerflächen aufweist und in dem Steuerzylinder 120 verschiebbar ist. Der Steuerzylinder 120 ist auf der in der Zeichnung rechten Seite mit drei Leitungen versehen, von denen die beiden äußeren Leitungen Druckmittel, z.B. Öl, zuführen und die mittlere Leitung Druckmittel abführt. Der Steuerzylinder 120 steht auf der anderen Seite über zwei Leitungen 121 und 122 mit dem Zylinder 123 eines Servokolbens 124 in Verbindung. Auf der in der Zeichnung unteren Stirnseite des Kolbens 124 trägt dieser eine Kolbenstange 125, die an einem Ende eines zweiarmigen Hebels 126 angelenkt ist. In der Hebelmitte greift eine Ventilstange 127 an, die das Ventil in der Wassereinspritzvorrichtung 32 der Wasserzuführungsleitung 66 betätigt. An der in der Zeichnung oberen Seite des Kolbens 124 ist ebenfalls eine Kolbenstange vorgesehen, die mit einem verschiebbaren Zylinder 128 verbunden ist. In diesem Zylinder ist ein Kolben 129 vorgesehen, der über eine Kolbenstange 130 mit der Zugfeder 117 und dem Hebel 116 verbunden ist. Die Zylinderräume beiderseits des Kolbens 129 sind mit einem Druckmittel gefüllt und über eine Umführungsleitung mit eingebautem Drosselorgan 131 miteinander verbunden, so daß die Teile 128 und 129 ein nachgiebiges Glied darstellen.

In der Wasserzuführungsleitung 66 ist eine Meßvorrichtung 35 eingebaut, die die durchströmende Wassermenge durch Druckdifferenz mißt und die über zwei Leitungen 135 und 136 mit einer Membrandose 137 verbunden ist. An der Membran 138 ist ein Gestänge 139 angeschlossen, das mit einer um den Punkt 141 schwenkbaren Kurvenscheibe 140 in Verbindung steht. An der Kurvenscheibe stützt sich über eine Feder 143 ein Steuerkolben 142 ab, der ähnlich aufgebaut ist wie der Steuerkolben 101. Abweichend von diesem ist nur, daß zusätzlich zu einer der Leitung 110 entsprechenden Leitung 144 eine Leitung 145 an dem Zylinder angeschlossen ist, die Druckmittel führt. Die Leitung 145 steht mit einem Zylinder 146 in Verbindung, in dem ein Steuerschieber 147 mit drei Steuerflächen verschiebbar ist, der sich über eine Feder 148 an einem festen Punkt abstützt. Auf der in der Zeichnung rechten Seite des Zylinders 146 sind zwei Leitungen angeschlossen, die ein Druckmittel zu- bzw. abführen. Auf der gegenüberliegenden Seite des Zylinders 146 ist eine Leitung 149 angeschlossen, in die ein Dros-

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selorgan 150 eingebaut ist und die unter Zwischen- stange 184 angeschlossen ist. Das die Membran 183

schaltung eines mit Druckmittel, ζ. Β. Öl, gefüllten umgebende Gehäuse 187 steht über Leitungen 185,

Gefäßes V in einen Zylinder 151 mit Kolben 152 186 mit der Mengemneßvorrichtung 10 vor dem

führt. Dieses Kolbensystem ist nach dem gleichen ersten Überhitzer 11 in Wirkungsverbindung.

Prinzip aufgebaut wie das Kolbensystem 111, 112 5 Die hinter dem ersten Überhitzer 11 angeordnete

in dem zuerst erläuterten Regelkreis. Der Kolben Temperaturmeßvorrichtung 12 steht mit einem dem

152 ist wiederum über einen zweiarmigen Hebel 116' Steuerkolben 101 entsprechenden Steuerkolben 190

mit einem Steuerschieber 119' verbunden, der seiner- in Verbindung, der über eine Steuerleitung 191 mit

seits einen Servokolben 124' mit einem federnd an- einem Kolben 192 verbunden ist, der entsprechend

geschlossenen, nachgiebigen Glied 128', 129' auf- io dem Kolben 112 ausgebildet ist. Die Kolbenstange

weist. Der Servokolben 124' ist mit der Wasserein- 193 des Kolbens 192 ist an dem zweiarmigen Hebel

spritzvorrichtung 40 in der Leitung 68 analog der 126' der Wassereinspritzvorrichtung 40 angelenkt

Anordnung im zuerst beschriebenen Regelkreis ver- und entspricht somit der Anordnung des Kolbens

bunden. 155 am Hebel 126.

Der Zylinder 151 ist auf der dem Steuerschieber 15 Wirkungsweise der in F i g. 2 dargestellten Ein-

119' abgewendeten Seite mit einer Druckleitung 153 richtung: Es sei angenommen, daß die Temperatur

verbunden, die einerseits zu einem dem Steuerkolben hinter dem letzten Überhitzer 17 steigt. Dadurch be-

101 entsprechenden Steuerkolben 101' führt, der mit wegt sich infolge der unverändert bleibenden Länge

der Temperaturmeßvorrichtung 15 zusammenwirkt, des Temperaturstabes 18' der Hebel 100 derart, daß

und andererseits zu einem Zylinder 154 mit Kolben 20 die Feder 104 zusammengedrückt wird. Der Steuer-

155. Die der Zuführleitung 153 abgewendete Seite kolben 101 bewegt sich proportional zur Tempe-

des Kolbens 155 ist mit einer Kolbenstange 156 ver- raturänderung abwärts, wodurch der Druck unter

sehen, die an dem zweiarmigen, das Ventil in der ihm steigt und ebenso der Druck über dem Kolben

Einspritzeinrichtung 32 betätigenden Hebel 126 an- 112, so daß auch dieser sich abwärts bewegt und im

geschlossen ist. In dem kolbenstangenseitigen Raum 25 gleichen Sinne den Steuerschieber 119 mitbewegt,

des Zylinders 154 ist eine Druckfeder 157 vor- Dies hat zur Folge, daß Drucköl durch die Leitung

gesehen. 122 in den Zylinderraum unterhalb des Servo-

Entsprechend der Mengenmeßvorrichtung 35 ist kolbensl24 gelangt und oberhalb dieses Kolbens auch in der Wasserzuführungsleitung 68 des zum befindliches Drucköl über die Leitung 121 und die Überhitzer 14 gehörenden Regelkreises eine Meß- 30 Steuerzylinder 120 entweicht. Der Kolben 124 bevonichtung 50 angeordnet, die über eine Membran- wegt sich also aufwärts und öffnet über den zweidose 137', ein Gestänge 139', eine Kurvenscheibe armigen Hebel 126 das Ventil in der Einspritz-140', einen Steuerkolben 142', einen Steuerschieber vorrichtung 32, so daß eine größere Wassermenge 147' und eine Leitung 149' mit eingebautem Drossel- in die Arbeitsmittelleitung vor dem Überhitzer 17 organ 150' und Gefäß V mit einem Zylinder 151' 35 eingeführt wird. Durch die Anordnung des Kolbens verbunden ist. Dessen Kolben 152' wiederum wirkt 129 am Hebel 116 und an der Feder 117 wird der entsprechend den oben beschriebenen Regelkreisen Steuerschieber 119 nachgiebig zurückgeführt, so daß einerseits mit dem Steuerkolben 101" der Tempe- dieser Regelkreis proportionalen und integralen raturmeßvorrichtung 8 und andererseits über einen Charakter hat.

Steuerschieber 119" mit einem Servokolben 124" zu- 40 Die größere, durch die Wasserzuführleitung 66

sammen. strömende Wassennenge bewirkt eine veränderte

Vor dem Economiser6 ist in die Speisewasser- Druckdifferenz in dem Meßorgan 35, wodurch die leitung 25 die Mengenmeßvorrichtung 5 eingebaut, Membran 138 sich nach unten bewegt und ebenso die über Leitungen 160 und 161 mit einer Membran- das Gestänge 139. Dieses verschwenkt die Kurvendose 162 verbunden ist. An deren Membran 163 ist 45 scheibe 140 um den Punkt 141 in Gegenuhrzeigerein in gleicher Weise wie der Steuerkolben 101 aus- sinn, so daß die Feder 143 zusammengedrückt und gebildeter Steuerkolben 164 angeschlossen, der über der Druck unter dem Kolben 142 steigt. Diese eine Leitung 165 mit einem in gleicher Weise wie Drucksteigerung teilt sich dem Steuerkolben 147 mit, der Kolben 112 ausgebildeten Kolben 166 verbunden der entgegen der Druckkraft der Feder 148 sich nach ist. Die hier der Leitung 114 am Zylinder 111 ent- 50 unten bewegt und dabei die Leitung 149 mit der sprechende Leitung 167 führt zu einem Steuerkolben Abströmleitung des Zylinders 146 verbindet, so daß 168, der über eine Feder 169 mit der Kolbenstange der Druck in der Leitung 149 sinkt, was wegen des 125" des Servokolbens 124" verbunden ist und der Drosselorgans 150 allmählich geschieht. Dementin gleicher Weise wie der Steuerkolben 101 ausge- sprechend sinkt auch der Druck unter dem Kolben bildet ist. Der Kolben 166 steht wiederum in gleicher 55 152, was eine Herabsetzung der Solltemperatur in Weise wie der Kolben 152' über einen Steuerschieber dem mit dem Überhitzer 14 gebildeten Regelkreis 119'" und einen Servokolben 124'" mit einem zwei- bedeutet. Die Abwärtsbewegung des Kolbens 152 armigen Hebel 175 in Wirkungsverbindung, an des- bewirkt ein Abwärtsbewegen des Steuerschiebers sen Mitte die Ventilstange 176 des Speiseventils 4 119' und damit eine Aufwärtsbewegung des Servoangreift. An dem in der Zeichnung rechten Ende 60 kolbens 124'. Dadurch öffnet sich das Ventil in der des Hebels 175 ist die Kolbenstange 177 eines KoI- Wassereinspritzvorrichtung 40. Die dadurch durch bens 178 angelenkt, der in gleicher Weise wie der die Wasserzuführleitung 68 strömende größere Was-Kolben 112 ausgebildet ist und der über eine Steuer- sermenge verursacht eine Verschwenkung der Kurleitung 179 mit einem Steuerkolben 180 verbunden venscheibe 140' im Gegenuhrzeigersinn, wodurch der ist. Dieser Kolben 180 entspricht im Prinzip dem 65 Druck unter dem Kolben 142' zunimmt und der Steuerkolben 101 und wirkt mit einer um den Punkt Steuerschieber 147' abwärts gedrückt wird. Der Druck 181 schwenkbaren Kurvenscheibe 182 zusammen, in der Leitung 149' sinkt und ebenso der Druck an die ein von einer Membran 183 betätigtes Ge- unter dem Kolben 152', was wiederum bedeutet, daß

der Sollwert herabgesetzt wird. Die Abwärtsbewegung des Kolbens 152' verursacht ein Abwärtsbewegen des Steuerschiebers 119", wodurch der Druck unter dem Servokolben 124" ansteigt und diesen Kolben aufwärts bewegt. Dadurch bewegt sich der Kolben 168 nach oben, der Druck in der Leitung 167 sinkt und ebenso der Druck unter dem Kolben. 166. Dies bewirkt eine Aufwärtsbewegung des Servokolbens 124" und damit eine Vergrößerung der durch das Speiseventil 4 fließenden Wassermenge. Die Verstellung des Speiseventils wird außer durch die Temperaturänderungen an der Meßstelle 8 noch durch eine Mengenmessung an der Stelle 5 und an der Stelle 10 vor dem Economiser 6 bzw. vor dem ersten Überhitzer 11 beeinflußt.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 3 sind gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 folgende Abwandlungen vorhanden. Statt die Änderung der Wassermenge in der Wasserzuführleitung 66 zu messen und damit die Sollwertverschiebung am PI-Regler 39 indirekt von der Stellgröße am letzten Regelkreis abzuleiten, wird gemäß F i g. 3 die Sollwertverschiebung direkt von der Stellgröße abgenommen, indem die Größe des Verstellweges der Ventilspindel in der Einspritzvorrichtung 32 von einer Vorrichtung 26 gemessen und als Impuls auf den Integralregler 67 geleitet wird. Außerdem ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 3 die Temperaturmeßvorrichtung 12 — in Strömungsrichtung des Arbeitsmittels gesehen — hinter die Einspritzstelle im vorletzten Regelkreis verlegt, so daß die Temperaturmeßeinrichtung 12 schon die durch die Leitung 68 eingeführte Menge als Störung erfaßt und den Ausgangsimpuls des PI-Reglers39 entsprechend beeinflußt. Schließlich ist an Stelle eines Dampfabscheiders 9 ein Durchlauftrenner 9' angeordnet.

Das Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 ist gegenüber dem Beispiel gemäß F i g. 1 dadurch abgewandelt, daß die von der gemessenen Wassermengenänderung im vorletzten Regelkreis hervorgerufenen Impulse nicht in den das Speiseventil 4 beeinflussenden Regelkreis geleitet werden, sondern daß diese Impulse, die im Regler 51' in Integralimpulse umgewandelt werden, in einen vor dem vorletzten Regelkreis vorgeschalteten Regelkreis eingeschaltet sind, der von der Temperaturmeßvorrichtung 12, einem PI-Regler 80 und einer Wasserzuführungsvorrichtung 81 gebildet ist. Diese Zuführvorrichtung 81 besteht aus einem Injektor, der in der Arbeitsmittelleitung zwischen Dampfabscheider 9 und dem ersten Überhitzer 11 eingebaut ist und der Arbeitsmittel vor dem Verdampfer 7 absaugt und über eine Zuführleitung 82 in die Arbeitsmittelleitung vor dem Überhitzer einströmen läßt. In der Leitung 82 ist ein Ventil 83 vorgesehen, dessen Durchflußquerschnitt in Abhängigkeit von der Größe des vom PI-Regler 80 abgegebenen Impulses verändert wird.

Anstatt die Temperaturimpulse der Meßvorrichtungen 12 und 15 als Störgröße auf die Ausgangsimpulse der Regler in dem — in Strömungsrichtung des Arbeitsmittels gesehen — jeweils nachfolgenden Regelkreis aufzuschalten, ist nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung zusätzlich eine Dampfmengenmeßvorrichtung an den betreffenden Stellen vorgesehen, deren Impulse als Störgröße in den jeweils nachfolgenden Regelkreis eingeschaltet sind. Statt der Dampfmenge könnte apch ein von der Feuerführung abhängiger Impuls als Störgröße in die Regelkreise eingeschaltet werden.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Regelung der Dampf temperatur in einem Dampferzeuger mit mindestens zwei vom Arbeitsmittel nacheinander durchströmten Heizflächenabschnitten, bei der die Temperatur des Arbeitsmittels hinter dem im Strömungssinn des Arbeitsmittels hinteren Heizflächenabschnitt durch Mengenänderung von vor diesem Heizflächenabschnitt eingespritztem Wasser geregelt wird, wobei eine Abweichung der vor dem hinteren Heizflächenabschnitt eingespritzten Wassermenge oder eines davon abgeleiteten Impulses von einem Sollwert aufintegriert wird und die vor dem davorliegenden Heizflächenabschnitt zugeführte Einspritzmenge oder Einspeisemenge beeinflußt, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise eine Temperatur in dem davorliegenden Heizflächenabschnitt geregelt wird und daß die aufintegrierte Abweichung der Einspritzmenge von deren Sollwert den Sollwert für die Temperatur in dem davorliegenden Heizflächenabschnitt verändert.

2. Anordnung zum Durchführen der Regelung nach Anspruch 1 in einem Dampferzeuger mit mindestens zwei vom Arbeitsmittel nacheinander durchströmten Heizflächenabschnitten, bei der der hintere Heizflächenabschnitt mit einer Temperaturmeßvorrichtung, einer Wassereinspritzvorrichtung und einem Regler dazwischen versehen ist und bei der ein auf die Stellgröße der Wassereinspritzvorrichtung oder eine davon abgeleitete Größe ansprechendes, die Einspritzmenge oder Einspeisemenge in dem davorliegenden Heizflächenabschnitt beeinflussendes Integralglied vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise der davorliegende Heizflächenabschnitt mit einer Temperaturmeßvorrichtung, einer Einspritzvorrichtung oder Speisevorrichtung und einem Regler dazwischen versehen ist, daß dieser Regler und der zum letzten Heizflächenabschnitt gehörende Regler proportional und integral wirkend sind und daß der Ausgang des Integralgliedes auf einen der Eingänge des zum davorliegenden Heizflächenabschnitt gehörenden Reglers geschaltet ist.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Stellgröße ansprechende Meßvorrichtung eine in der zugehörigen Wasserzuführleitung angeordnete Mengenmeßvorrichtung ist.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem von der Meßvorrichtung beeinflußten I-Regler und dem mit diesem zusammengeschalteten Regler ein Begrenzungsorgan für den Ausgangsimpuls des I-Reglers vorgesehen ist.

5. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturimpuls der Meßvorrichtung in der früher durchströmten Heizfläche als zusätzliche Störgröße dem Regler in dem Regelkreis aufgeschaltet ist, der zu der vom Arbeitsmittel später durchströmten Heizfläche gehört.

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