DE1551049A1 - Einrichtung zur Regelung der Beheizung von Dampferzeugern - Google Patents

Description

SIEMENS AKSIBHGESELLSCHAFf

Erlangen, 14» 3· 67 Werner-von-SiemenB-Straße 50

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Sinriohtung zur Regelung der Beheizung τοη Dampferzeugern

Sie Erfindung bezieht eich auf eine Regeleinrichtung für die Beheizung dea Danpferzeugerβ einer Dampfkraftanlage beim An- und Abfahrrorgang und beim übergang Ton einen Lastzustand auf einen anderen laetsuetand· Die Erfindung hat besondere Bedeutung fUr Dampfkraftanlagen, bei denen Dampferzeuger und Kraftmaschine in Blookeohaltung zueamaenarbeiten, bei denen also die Leistung des Dampferzeugers stet· mit der Leistung

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der Kraftaaachine in Einklang steht. Bei derartigen Anlagen berücksichtigt bisher die τοπ der Blookregelung beeinflußte Fsuerführung nur nach Maßgabe yon Erfahrungen der Betriebeleute den Setriebssuatend und die Werkatoffgrenzen der Materialien la Dampfkessel* Sie Beachtung des Betriebssustandea und der Materialapsnnungen la Kessel iat damit bisher also de» Betriebspersonal überlassen worden» sodaS auf diese Welse erheb· Hohe ?ehlerao~gllohkeiten bestehen. So kann bei su raschem Anfahren oder bei zu rascher Lelstungaatelgerung die Gefahr τοη Schäden am Keaselsyatea hervorgerufen «erden« Andererseits wird aber auch bei zu langsamer Lastandβrung der Haohtell hervorgerufen» daß die Dampfkraftanlage »it unerwünscht großer Versugerung den geforderten neuen Laatsuatändcn naohlcoauit und eine optimale Ausnutaung des Kraftwerkes nicht aöglloh ist·

Der Erfindung liegt die Aufgabe sugrunde, diese Nachteile su vermeiden· Die Erfindung zeigt einen Weg, wie aan einerseits durch SU rasche Laständerung Schäden vermeiden kann, andererseits aber duroh Verhinderung unnötig langsamer Änderungen die Wirtschaftlichkeit der Anlage su verbessern ia Stande 1st· Der Erfindung liegt die Überlegung su Grunde» das aan die ar en sen der jeweils suliisaigen Ls stand erungen erkennen kann» wenn ea gelingt» diese aeflteohnisoh su erfassen und dealt eine quantitative Ausssge Über die möglichen Lastäaderungen su liefern«

Deageaäs* besteht die Srfindung darin» defl unter liraittlung und gegebenenfslls Anseige der in jedem Au^enbliok als noch

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suläaaig su erachtenden Greneen etwaiger Leetändöruögen und der Geschwindigkeit, alt der diese bu vollslehen eind, die Feuerführung dee Kessele erfolgt, indes die Einrichtung dabei eine laufende Überwachung der wesentlichen Kriterien, die die Änderung der Feuerung beeinflueeen, vornimmt. Durch eine Messung und Auewertung der MaterialSpannungen, der maximal suläaalgen Temperaturen in einzelnen Heisflächen und des Schlackeflueaee bei Keeeeln alt flUaei&effl Aeoheabcsug läse η eich die Voraussetzungen für eine quantitativ richtige Feuerfuhrung beim Anfahren₉ bei Laatänderungen und beim Abfahren •chaffen·

Wenn οβ en eioh keine großen Schwierigkeiten bereitet» die höchetBuläealgen Abaoluttemperaturen eineeiner HeI«flächen au ermitteln und dit Luftvorwärmung bau· den Sohmelafluß in teceeln alt fltiaeigem Sohlaekeabsug zu erfasaen, ao können Itaterialapannungen in Bohren, Sainmieni i^iiä Behältern nioht unmittelbar gene β »en, aondern erat auf Srunä .^siaaf jMer Heeaungen erreohnet «erden· Aue den Augenbllokawerten, dlt an den einzelnen MeOetellen au erfeeeen sind, auO unter Berüokeiohtigung der Torgeaohiehte und der «uläeeigen Material· grenaen der Bereieh ermittelt werden, in dem Laatänderungen ohne linaohränkungen aöglleh «ind. Brat auf dieee Weiee wird gewährleietet, daβ an keiner Stell« dee teθeele luläaeige Materialapannungenι Samperaturgrenaen und betrieblieh· Bin-» eohrUnkuiigen libereohritten werden·

Zur Srfaaaung der materlalapannuagen alnd aleo laufent

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Tempereturwerte au Überwachen· Die entsprechenden Meßalgnale sind demgemäß zu speichern und zu integrieren. Mit Vorteil ist dabei tint Meßeinrichtung Mit einer künstlich gebildeten, auf (Jrund von Erfahrungen gewühlten Abklingfunktionen vorgesehen* in der die Meßeignale mit den augenblicklichen MeBslgnalen verglichen «erden und die aue diesen Vergleich gewonnene» Werte zur Anzeige der wünschenswerten Änderungsgrenzen heranzuziehen sind und Mittelbar oder unmittelbar zur PeuerfUhrung ausgenutzt wer in, Die Abklingfunktion kenn dabei durch en eich bekannte mechanische, thermische, elektrische oder magnetische Anordnungen gebildet werden« So kann man dabei den Ledeeuetand eines aufzuladenden oder &u entladenden Kondensators heranziehen« Man kann aber auch den Magnetisierung zustand eines aufzuladenden oder zu entladenden Magnetischen Speichers verwenden· Dabei ist es beispielsweise Möglich. Magnetoetatisoh arbeitende Einrichtungen, insbesondere Hallspanaungsgeneratoren· zur Bralttlung dea Hagnetlslerungesust&ndee zu verwenden«

₍ Die Anzeige kann in der Weite erfolgen, defl nuSer dea jeweils zulässigen Isstbereioh noch eine Anzeige oberhalb und unterhalb dee Bereiohee fUr einen an sich noch zulässigen· aber sohon unerwUnüOhten, gewiesemsBea also "verbotenes" Laetbereioh erfolgt»

Zur BestiMMuag des sulätsigea Laetbereiohe» kam dabei jeweils 4er Wert verwendet werden, der 1« Hinblick auf die Yorgeschithte und die zulässigen Grenzen die etärkete lin-

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engung liefert, PUr die Auswertung kenn außer materialbedingten Begrenzungen auch noch eine BerüokeiohtIgung Ton Betriebabreißen, die Beeohränkungeiaaßneiisen tunlioh erscheinen lasten, in dem Sinn stattfinden, daß der Schaltzustand der Anlage mit ausgewertet wird, indem a.B. die Zahl der in Betrieb befind liehen Keaselepeleepujapen» Uawälsepuapen, Kohlemühlen, Ölbrenner und dergleichen Grenawerte hineiohtlioh der möglichen last liefern»

Die Anzeigeeinrichtung kann neben der Anzeige des dea bedenklichen und des verbotenen Bereiche β f Ur lastiinderungee auch noch Angaben für den jeweiligen PeuerTorhalt beim Anfahren enthalten· Dabei hat die Erfindung sowohl Bedeutung für eine FeuerfUhrung, die υολ Bedienungspersonal nach dieser Anaeise erfolgt» als auoh dafür, daß ganc oder teilweise ein unaittelbsrer Eingriff in die Feusrregslung vorgenoomsn wird· Mit beson« deren Vorteil kann man dis Peuerregelung auf Grund der Anaeigswerte dsa Bedienungapereonal weitgehend Uberlaseen, wobei aber Fehlbedienungen selbsttätig dadurch ausgeschaltet werden, dsfi die Einrichtung begrensend oder steuernd in die Gesantregslun^ des Biooköö eingreift, v.enn d9r erlaubte Bereich Ubersohrlttsn wird·

An Head dsr Zelohnung soll dls Erfindung näher erläutert werden» Sie Figur seigt sin Aueführungebeispiel in sslnen für dls Erfindung we«entliehen Teilen in stark vereinfachter soheaatiaoher Derstellueg·

BAD OFUGiHAL

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Υοα ArfceitaBittelkreislauf des Kernels ist nur ein tell dargestellt, wobei drei parallel geschaltete Speisepumpe» I₉ 2 und 3 das Arbeitsmittel sum Speiaewaaaerbehälter 4 fördern· Eise Hoohdruot-ilogenerütlv-Vorwäraanlsge ist durch einen Vorwärsapparat 5 versinnbildlicht. Auf den Keeael 6 folgt der überhitzer 7· JDIe Dampfturbine θ iat mit dein Drehstromgenerator 9 gekuppelt«

Der Keaael untersteht einea laatgeher 10§ der die Feuerregelung maßgebend beeinflußt und überdies dee Arbeitajaittel-Brennetoif-Torhältnis b«stimmt, über dl· SinfluÜlinie U wird den Regler 12 ein Sollwert augeleitet· Die·er Hegler überwacht die Zufuhr dee Brennstoffs 13 und der Luft 14, die naoh Durohetrüaen eine· rom Rouchgasetroa 15 beaufaohlagten Luftvorwurner· 16 al· vor ge wäret β ?erbrennungeluft sum Ie» eel 6 ge-lnngt» 7oa Laetgeber wird weiterhin über die £influulinie 17 die leistung der Speieewaaaerpuepen 1, 2 und 3 beeinflußt» lieh oder für eich allein kann auch eine entsprechend« Beeinflueeung τοη 3pels«waaaerregelrentilen erfolgen.

Soll nun die Leistung der Anlage erhöht oder erniedrigt werden» oder iat irgend eine andere Änderung der Betriebewerte erwünecht, •o wird ein signal Über die Linie 18 auf einen Regler 19 gegeben, den der Laatgeber 10 unterstellt 1st· 0·· Signal 18 kann Ton Hand gegeben oder neon «in·« Progreaiaablauf autOMitlMh gesteuert werden· Weiterhin können aueh tob aulen her duroh den aun^hsenden oder abnehaende» Bedarf an elektriaeher Energie entepreohende Signale euf den Regler 19 aufgeeehaltet werden_v

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sodaß die Signallinie 13 alle yon außen auf die Anlage gegeben« Einflüsae versinnbildlicht, die im Sinn« einer Laständarung verlaufen· Derartige Beeinflussungen tfüräe taon biehar unmittelbar auf den Lastieber leiten, iia Rahmen der Erfindung lot jodooh daa Lnetgeber 10 der Hegler 19 vorgeschaltet, der erat darüber ent scheidet ι ob und In welchem Auaiiafl den Über die Signallinie 18 ankommenden Befehlen atattgegeben werden darf«

Über die Signallinie 20 wird die int Augenblick gerade abgegebene leistung des Generator· 9 einem JleSvierturaforiier 21 aufgegeben· Gleichzeitig v.ird dabei in einem Anzeigegerät 22 durch eis Eeßwerk 23 der Augenblickawert der Leietung angezeigt« Sin der Leistung entsprechend·» Signal wird weiterhin über die Signallinl« 24 einer Auawertungeeinriohtung 25 eingeleitet, dl« wiederum Über dl· Signalling 26 den Regler 19 beeinflußt·

id« Leistung der Kraftmaschine wird »$£*!: jÄie auch Über dl« Signalllni· 27 al« Ι·1 stung dea G«aeris$©2?e 9 iitoe:? uaforaer 28 «inen H«0g«rät 29 zugeleitet» Diesem werden «in« isn«· Reih· suaätclloher Signal« ebenfalle «ugtleit*t, dl« npch Möglichkeit all« dl« Anfahrgeschwindigk·It und Laatttnderung·» b«grne«Bd«n Slafltt·«· «u «rfaaaen g*etatt«n. 3* gelangen über dl« Slgnalllni« 30 und d«n Meflwertumforaer 31 MeS wert β Ton Kohlmühlen, Zeretäuberbrennern oder d«rgl«leh«a an dft· M«Sgerttt 29* Wäraeapannun^en in Sammlern» Abeolutt««p«ratur«n einselner Heiiflä«h«n u«w· werden läng« d«r 33 Ub#r den M«flw*rtu«foraer 34 auf dft* M«Bg*rät 29

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gegeben. Za Bereich dea Überiiteore 7 kann la ähnlioher Weise ▼on einer Meßβteile 35 aua über al« Signallini· 36 und den Meiwertumformer 37 da· üaßgerät 29 beeinflußt werden, Di· Prieohdaapftemperatür wird an der Meßβteile 38 überwacht. Ein entsprechende· Signal gelangt über dl« Signa11inie 39 und dan Mefiwertuaforaer 40 «ua Meßgerät 29· Weiterhin iat noch eine Si^nallini· 41 mit lugahörigaa Meßwertumforaer 42 für dia Temperaturüberwachung der Dampfturbine 8 vorgeaehen.

DIa Abge·temperatür dar Rauohgaee wird an dar Mafiatella 43 ar~ jfaflt und ein entapreohander Meßwert Über dia Signallini· und dan Maflwertuaforaar 45 auf da· Meßgerät 29 gegeben. Xn entsprechender Weiee tat für dl· Überwachung de· sohlaokefluaaea 46 bei flUaalgea Schlaok**b«ug ein· Signalllnia 47 alt Meiwertujaforeer 46 Torgaaahan.

Da· Malgerät 29 erhält sieht nur Über dia Signallinle 27 und den MeSwertimforaer 28 lenntnia τοη dar augenbliokliohen Belaatung dar JCraftaaaohine, aondern auch über dl· Signallini· 49 IUiA den Meßwertuaforaer $0 Maßwerte antapraohand der jawaillgen Leistung der Kaeaalapaiaapuapen_f woaal auch ▼on einer Meßalenda 51 aua antaprohanda MeBwerte über 41· ■ignallUia 52 und da» Malwertuaforaer 99 aua Malgerät 29 hin gelangen.

As daa Malgerät 29 aahliaet aioh aln Xategrlergwrtlt 94 an,

w«l«baa wialeru* ain· liariahtuag 99 aeahgaaehaltat IM» JIa dar aiae «alt lieh· AaklUgfunktl·« gaail dar Xturr· 5«

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gebildet* wird· Ua dia Ver&uaohlehta dor BalaetUtttfQK au trfaaean_t geht a« deruu, dan Verlauf do» th«<r»iuah«m Spaxmua zuatandee in dan duroh Setaperttturändäru&gen beansprucht! cm T dar Anlag« tiaehssubilden, wobei sau entapreühaad der^u kitpeaität «in Aokliügan üea thor^l»oll«n ayonautiouauet etwa Va 3inn* einer e-FuriKtion ^u^ruoda legcm kanu· l)i'.3«cttj EiüfiUaaa auf dia X nriohtung 33 aind duroh die 3i&m*llinio& und 5a Ttreiünöildliolit. Saa Anatigegerät 22 läßt nun in jedem Augenblick dia Gren»β dar hüchetaul^βοΐ^βη und niedri^it KulAaaigen äalaatimg fUr dia garada vorheadtae Belaetuo^ or« neunen« leben da* U9ü**rk 23« daa dar Auaaiga dar gerade Tortieadenea Leietung dient, eind die boiiea M«ii\»orke 39 und 60 vorgeeehen, dia über dia AuewerUeiarioiitun^en 25 und 61 gaatauart worden. Dia MaU«erka 59 usd 60 iiaaen dor Anadiga τοπ Leetbereioha», dia noon ala auläasig eraebtet bau. uneu· läaalg araontat «erdan alaean·

Dia Anselga dar augenilieltliohen Belaatung day Anlage kaaa auf einer Skala einea Meflinatruaentaa erfolgen, deuaen leilung uneittelbar in KW «dar MW »aaohriftat lat. Oat MaAtWVk 29 neigt dabei einen von Fall au fall aolioäloran oder »reit er en Bereleh aa₉ innorbalb daeaen Leetänderun«en gefahrIoβ oder bedingt Buläaeig Yorganoaaan werden dUrfan· Da· Meftwerk 60 aeigt daav gegenüber 41· ürenaan dar aulttaelgan Laetilnderungen, dl« auf meinen ?ell Ubereohritten warden dürfen, wann nicht dl· Anlagα aa lrgand einer Stall· Sohudon nehaan aoll.

Dar al· aulüaaig au era oh tend a Bereich fur LaatMnderungen km.

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d#r feuervorhelt kann auf dies« Weise beim Anfahren al· unmittelbarer Ilngriff in dt· feuerungsregelung des Kessels verwendet werden. Der Bereich Möglicher Laständerun.jeη «irkt sich Über di· Steuerlinie 62 begrenzend oder steuernd auf den Lastgeber 10 aus und greift in diesea sinn begrenzend oder steuorad in di· öeeemtregelung de» Blockes ein· Danit gibt die .Erfindung euch die Möglichkeit aur Automatisierung der gesamten Anlage« di· jetst nur noch von außen her Über di· Signalliale 18 einen Lastbefehl erhält und dann Tora Anfahren bis aur Vollast . und Teillast β insohl ie öli oh Abfahren in kürzester Zeit Ιο· all· .funktionen selbsttätig durchfuhrt«

7 Patentansprüche
1 Figur

SAD ORfQlNAL

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Claims (5)

1. Π.Λ 67/1164

   M ·

   pat ontnneprüohc

   I.) Einrichtung *ur Regelung der Beheisung des Da»pfer»eugera einer Dampfkraftanlage In Bloekaohaltuag beim An- und Abfahren und beim Übergang rom einen Laetaustend auf einen anderen Lastiustand» dadurch gekenneelehnet, daß unter Ermittlung und gegebenenfeile Anseige der In jedem Augenblick ale noch zulässig zu erachtenden Grenzen etwaiger Laetänderungen und der Geschwindigkeit, mit der diese zu vollziehen elnd, die FeuerfUhrung dea Keaeela erfolgt_f wobei eine laufende Überwachung der wesentlichen» dit Änderung der Feuerung beeinflussenden Kriterien stattfindet·
2. 2. Einrichtung nach Anspruch I₉ daduroh gekennzeichnet» diβ WärmeSpannungen la Behältern, Temperaturen von Heiaflächen, der sohlaofcefluß bei Kesseln mit flttaaigem Schlackeabaug und ähnliche Meßgrößen laufend erfaßt und cur quantitatiren Beetiaaung einee Bereiches suMealf©^ Leetänderungen heranga-Eogen aind*
3. 3· Einrichtung naoh Anepruoh 1 oder 2» dadui'öb ge^©ääS€>lfMa^_f dafi für dia Bestimmung dea euläaeigen Laetbereiohee tine MeflgröBe entscheidend hersngesogen let, die im Hinbliok auf dia Tergesohiohte und die ala sulaasig erachteten Oren«en dia etärkete Einengung liefert.
4. 4« üinriohtung nach Anspruoh X bis S₉ daduroh gekennzeichnet, daß dia Auswertung neben dar Überwachung tob Temperaturt», Drücken und anderen sieh einetcllenfen Zuataadsgruflen suoh MeigröBen rom Sohalteuatand dar Anlage her uafaflt, a.B· hin«

   • U · Stai/Di

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   ■iohtlioh der Anzahl der in Betrieb befindlichen Waseerspeisepunpen, UontUlzpuapen» Kohleetthlen, Ölbrenner und dergleichen·
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 1 bi· 4» dadurch gekennzeichnet! daß eine Anzeigerorricbtung Yorgeeehen ist« die zusammen mit dem cu&enblickllch vorhandenen Belastungssustand des zulässigen Bcreioh für Leetänderungen und jPeuerTorhalt zur Anzeige bringt.

   6« Sinrlohtun< nach Anspruch 1 bis 5₉ dadurch ^ekenmielehnet» daß der zulässige Bereich fUr LeeVlnderungen und/oder der Feuerrorhult baim Anfahren zua unmittelbaren Singriff in die reuerungeredelun^ dee Kessele heran^esogen ist·

   7· Einrichtung nach Anspruch 1 bis 5§ dadurch gekennzeichnet ₉ daß der Bereich zulässiger I?^st&nderun^en begrenzend oder steuernd in die Getemtrcgelunj der Anlege (Blookregelun^) eingreift·

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