DE1401020C - Einrichtung zur Regelung einer Blockanlage - Google Patents

Description

tentschrift 434 363 zeigt, an sich seit langem bekannt, da man in der Anfangszeit der Entwicklung von Zwangdurchlaufkesseln solche Druckhalteventile benötigte, weil der Dampf in der Nähe des kritischen Druckes erzeugt wurde, andererseits aber die Turbinen nicht für derartig hohe Drücke ausgelegt waren. Auf dieses, den Dampfdruck auf den für die damalige Zeit in der Turbine beherrschbaren Betriebsdruck drosselnde Ventil konnte dann später verzichtet werr den, nachdem man in der Lage war, im einen Fall Turbinen für hohe Betriebsdrücke zu bauen und im anderen Fall den Kessel auch mit niedrigeren Drücken stabil zu betreiben.

Demgegenüber hat das Druckhalteventil im Rahmen der Erfindung eine andere Bedeutung, auf die weiter unten näher eingegangen werden soll. Das Druckhalteventil dient im Rahmen der Regelung zur Verbesserung des Laständerungsverhaltens der gesamten Blockanlage.

An Hand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Die Figur zeigt ein Ausführungsbeispiel in seinen für die Erfindung wesentlichen Teilen in stark vereinfachter, schematischer Darstellung.

Der Kessel ist mit 1, die Turbine mit 2 und das ihr zugeordnete Regelventil mit 3 bezeichnet. Die Anlage enthält weiterhin den Kessellastgeber 4, eine Einrichtung zur Brennstoffregelung 5. und eine Einrichtung zur Speisewasserregelung 6. Turbinensteuerung mit dem Regelventil 3 und Kesselsteuerung mit dem Kessellastgeber 4 stehen unter dem Einfluß einer Führungsgröße F. Bei einem Lastanstiegs-Kommando wird also eine weitere öffnung des Regelventils 3 und eine Verstärkung der Kesselleistung über den Kessellastgeber 4 im gleichen Sinne veranlaßt.

Zur Erzielung einer schnelleren Regelung durch kurze Regelkreise und Vermeidung von Regelpendelungen wird an einer Stelle im Zwangdruchlauf innerhalb oder hinter der Verdampfungszone ein Gleichdruckpunkt 10 durch Einregelung des Druckes mit Hilfe eines zusätzlichen Druckreglers 14 geschaffen. Dieser Druckregler 14 gibt der Regelabweichung entsprechende Signale so lange auf den Kessellastgeber 4, bis sich am Gleichdruckpunkt 10 der vorgegebene Gleichdruckwert wieder eingestellt hat. Die Impulslinie vom Gleichdruckpunkt 10 zum Druckregler 14 ist mit 7 bezeichnet. Das auf den Kessellastgeber 4 vom zusätzlichen Druckregler 14 gegebene Signal 8 ist ein Minus-Impuls, da bei steigendem Kesseldruck die Kesselleistung verringert und bei fallendem Kesseldruck vergrößert wird.

Eine zusätzliche Beeinflussung 9 des Regelventils 3 kann in der Weise vorgesehen sein, daß bei Druckanstieg das Regelventil 3 über das von der Führungsgröße F vorgeschriebene Maß hinaus geöffnet und bei Druckabfall über das vorgegebene Maß hinaus geschlossen wird. Der Impuls 9 ist also ein Plus-Impuls.

Bedeutsam ist, daß der zusätzliche Druckregler 14 über die Impulslinie 7 in Strömungsrichtung des Arbeitsmittels nicht hinter dem Überhitzer 11, sondern vor diesem am Gleichdruckpunkt 10 abgenommen ist und daß das Druckhalteventil 12 zwischen dem S .Gleichdruckpunkt 10 und dem Kessel 1 liegt. Das Druckhalteventil bei Benson-Kesseln aus der Anfangszeit der Zwangdurchlaufkesseltechnik lag am Uberhitzerausgang, um so den Druck nicht nur im wasserführenden und dampferzeugenden Teil des

ίο Durchlaufsystems, sondern auch im Überhitzer auf überkritischen Werten zu halten. Das Druckhalteventil 12, das jetzt im Sinne der Erfindung zwischen dem Gleichdruckpunkt 10 und dem Kessel 1 angeordnet ist, schafft einen zweiten Gleichdruckpunkt 13 und ermöglicht es, die Speicherfähigkeit der beiden durch das Druckhalteventil 12 voneinander getrennten Teile des Zwangdurchlaufsystems jeweils getrennt für sich allein einzusetzen, wie nachfolgend erläutert werden soll.

Es sei angenommen, die Belastung der Turbine 2 steige an. Dann wird das Regelventil 3 weiter geöffnet und die Turbine 2 verarbeitet eine größere Dampfmenge. Wenn jetzt das Druckhalteventil hinter dem Überhitzer 11 läge, so wäre die Möglichkeit, die Speicherfähigkeit des Kessels für die Deckung des Lastanstieges heranzuziehen, außerordentlich gering. Ordnet man dagegen das Druckhalteventil 12 vor dem Gleichdruckpunkt 10 an, so steht nunmehr die Speicherfähigkeit des Überhitzersystems für die Lastdeckung zur Verfügung.

Hierbei können zwei Fälle voneinander unterschieden werden, nämlich entweder eine statische Steuerung des Druckhalteventils 12 oder eine isobar verlaufende, also mit konstantem Druck arbeitende Steuerung. Bei einer isobaren Steuerung mit konstantem Druck trachtet das Druckhalteventil 12, den Druck in dem in Strömungsrichtung des Arbeitsmittels vor ihm liegenden Teil des Durchflußsystems konstant zu halten. Eine Druckabsenkung zur Heranziehung seiner Speicherfähigkeit ist dann zwar kaum möglich, dafür gelingt es aber, Druckschwankungen von diesem Teil fernzuhalten.

Es ist also günstiger, das Druckhalteventil 12 statisch zu steuern, denn man kann damit die Möglichkeit schaffen, in einem gewissen, wenn auch beschränkten Umfang das in Strömungsrichtung des Arbeitsmittels vor dem Druckhalteventil liegende System durch eine gewisse Druckabsenkung ebenfalls noch zur Lastdeckung mit heranzuziehen.

Die Erfindung eignet sich nicht nur für Kessel mit unterkritischem Druck, sondern stellt auch besondere Vorteile bei überkritisch betriebenen Kesseln dar. Bei solchen Kesseln ermöglicht es die Erfindung, im Falle eines starken Lastanstieges die Speicherfähigkeit des Überhitzers durch Absenken des Druckes auf unterkritischen Druck auszuschöpfen, ohne daß gleichzeitig auch der kritische Druck im dampferzeugenden Teil unterschritten wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1 2

Die vorstehend geschilderten Maßnahmen sind für

Patentanspruch: sich allein bereits bekannt, aber nur in Zusammen

hang mit anderen Einrichtungen, nicht bei der spezi-

Einrichtung zur Regelung einer Blockanlage eilen Regeleinrichtung, auf die sich die Erfindung mit einer Turbine und einem Zwangdurchlauf- 5 bezieht. So ist beispielsweise bereits eine Einrichtung kessel oder einem anderen Kessel geringer zur Regelung einer Blockanlage mit einer Turbine Speicherfähigkeit, bei der Regel- oder Führungs- und einem Kessel geringer Speicherfähigkeit bekanntgroßen gleichzeitig auf die Turbinensteuerung geworden, bei der Regel- oder Führungsgrößen und den Kessellastgeber gegeben werden und ein gleichzeitig auf die Turbinensteuerung und den zusätzlicher, den Kesseldruck überwachender io Kessellastgeber -geschaltet werden und ein zusätz-Regler (Druckregler) ebenfalls auf den Kessellast- Iicher, den Kesseldruck überwachender Regler ebengeber einwirkt, wobei zusätzlich zu dem von der falls auf den Kessellastgeber einwirkt. Eine solche, Ventilsteuerung ausgehenden proportionalen Re- beispielsweise durch die britische Patentschrift gelimpuls auf den Kessellastgeber von einem den 670 692 bekannte Regeleinrichtung enthält im Kesseldruck in bekannter Weise überwachenden 15 wesentlichen nur eine Beeinflussung der Feuerung Regler (Minus-Regler) je nach dem Druckände- und arbeitet nicht mit einem Vorhalt. Erst ein anderungsgradienten ein zusätzlicher, den proportio- res bekanntes Verfahren zur selbsttätigen Feuerungsnalen Regelimpuls vom Kesseldruck her korrigie- regelung (ζ. Β. deutsche Patentschrift 886 365) entrender Vorhaltbefehl entsprechend der jeweils hält die Maßnahme, durch einen Minus-Regler einen vom Speichervermögen des Kessels nicht bewäl- ao zusätzlichen Vorhaltbefehl als Verschwindbefehl auf tigten Kessellast als Verschwindbefehl gegeben den Kessellastgeber zu schalten, um auf diese Weise wird, und gleichzeitig durch einen zusätzlichen, die zeitliche Differenz in der Auswirkung eines den Kesseldruck überwachenden statischen Regler Steuerbefehls auf die Turbine und auf den Kessel zu (Plus-Regler) die Dampfzufuhr im Sinne einer verkürzen.

Druckhaltung in Überlagerung der vorgegebenen 35 Eine andere bekannte Dampfkraftanlage mit Lastgröße bei Abweichungen des Dampfdruckes Speisewasserspeicher und mehrstufiger Vorwärmung vom Sollwert so lange gestaut wird, bis über den des Speisewassers (z. B. schweizerische Patentschrift Kessellastgeber der Drucksollwert wieder herge- 248 086) verwendet einen Plus-Regler, um zu verstellt ist, dadurch gekennzeichnet, daß hindern, daß unzulässig hohe Druckschwankungen unter Gleichhaltung des Druckes am Überhitzer- 30 auftreten.

eintritt (erster Gleichdruckpunkt 10) ein einen Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, trotz

zweiten Gleichdruckpunkt (13) innerhalb der der geringen Speicherfähigkeit eines Zwangdurch-Restverdampfungszone über den zusätzlichen, den laufkessels oder eines anderen Kessels mit ähnlichen Kessellastgeber (4) beeinflußenden Druckregler Eigenschaften schnellen und starken Laständerungs-(14) einregelndes Druckhalteventil (12) zwischen 35 kommandos möglichst schnell gehorchen zu können, dem ersten Gleichdruckpunkt (10) und dem Bei Trommelkesseln, auf die sich z. B. die deutsche

Kessel (1) angeordnet ist. Patentschrift 942 514 bezieht, tritt dieses Problem

im allgemeinen nicht auf. Dies liegt nicht allein daran, daß die Kesseltrommel eine gewisse Speicher-

40 fähigkeit des Kessels bedeutet, sondern auch daran,

daß in der Kesseltrommel meist Gleichdruck herrscht, während beim Zwangdurchlaufkessel sich der Druck an einer bestimmten Stelle im Durchlaufsystem stan-

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur dig mit schwankender Last ändert. Die dadurch beRegelung einer Blockanlage mit einer Turbine und 45 dingte Verschiebung der Verdampfungszone führt zu einem Zwangdurchlaufkessel oder einem anderen Druckschwankungen, die zusätzliche Regeleingriffe Kessel geringer Speicherfähigkeit, bei der Regel- oder erforderlich machen.

Führungsgrößen gleichzeitig auf die Turbinensteue- An sich hat man, wie z. B. die deutsche Patent-

rung und den Kessellastgeber gegeben werden und schrift 717 819 zeigt, bereits versucht, im Rahmen ein zusätzlicher, den Kesseldruck überwachender 50 einer Vorrichtung zum Gleichhalten der ÜberRegler (Druckregler) ebenfalls auf den Kessellastge- hitzungstemperatur in Durchlaufröhrendampferzeuber einwirkt. Dabei wird zusätzlich zu dem von der gern eine gewisse Druckregelung vorzunehmen. Die-Ventilsteuerung ausgehenden proportionalen Regel- ser Durchlaufröhrendampferzeuger weist eine Tromimpuls auf den Kessellastgeber von einem den Kessel- mel auf, wobei ein Druckregler den Druck in der druck in bekannter Weise überwachenden Regler 55 Trommel konstant halten soll, um die Dampf tempe-(Minus-Regler) je nach dem Druckänderungsgra- ratur am Überhitzeraustritt gleichzuhalten, während dienten ein zusätzlicher, den proportionalen Regel- aber der Kesselregler nach wie vor vom Druck am impuls vom Kesseldruck her korrigierender Vorhalt- Überhitzeraustritt beeinflußt wird,
befehl entsprechend der jeweils vom Speicher- Die erfindungsgemäße Aufgabe wird dadurch ge-

vermögen des Kessels nicht bewältigten Kessellast 60 löst, daß unter Gleichhaltung des Druckes am Überais Verschwindbefehl gegeben. Gleichzeitig wird hitzereintritt (erster Gleichdruckpunkt) ein einen durch einen zusätzlichen, den Kesseldruck über- zweiten Gleichdruckpunkt innerhalb der Restverwachenden statischen Regler (Plus-Regler) die dampfungszone über den zusätzlichen, den Kessellast-Dampfzufuhr im Sinne einer Druckhaltung in Über- geber beeinflussenden Druckregler einregelndes, lagerung der vorgegebenen Lastgröße bei Abwei- 65 Druckhalteventil zwischen dem ersten Gleichdruckchungen des Dampfdruckes vom Sollwert so lange punkt und dem Kessel angeordnet ist.
gestaut, bis über den Kessellastgeber der Drucksoll- Die Verwendung eines Druckhalteventils in einem

wert wieder hergestellt ist. Zwangdruchlaufkessel ist, wie z. B. die deutsche Pa-