Verfahren zur Regelung von Dampfturbinen r
rW asrrrnrrrrr rrrrWr@r r rllillrW W Die Erfindung betrifft
ein Verfahren zur Regelung von Dampfturbinen.The method for regulating steam rW r asrrrnrrrrr rrrrWr @ r r W rllillrW The invention relates to a method for the control of steam turbines.
Für die Regelung von Dampfturbinen wird im allgemeinen
ein
linearer Zusammenhang zwischen der für die Verstellung der
Durchlaßorgane
maßgebenden Stellgröße und dem Dampfdurchsatz angestrebt. Fig.
1 zeigt die hierfür bekannten Maßnahmen. Die
mit dem
rückgekoppelten Stellgrößenregler 1 geregelte Größe o6 wird dem Stellgrößensollwert
@(, W angeglichen. Der Dampf durohsatz G bei einem Stehventil hängt
bei, konstantem Dampfdruck p nichtlinear vom öffnungequerachnitt F
des
Ventils ab, entsprechend der in Block 3 dargestellten Funktion.
Durch eine zu dieser niohtlinearen Abhängigkeit in Block 2
gezeigte
inverse Funktion zwischen der Stellgröße et und dem
Ventilöffnungsquerschnitt
F wird jedoch eine bei konstantem Druck p lineare Übertragung
zwischen .b und G hergestellt.
Dies erreicht man z.8. durch sogenannte Drosselkragen m
Verb lkege'l oder durch entsprechende Ventflerhebungskurven
bel einer Noakensteuerung.
Ein konstanter Dampfdruck vor den E.inl.aBventilen ist jedoch.
auch bei sogenanntem Festdruckbetrieb im allg«einen nur
näherungsweise gegeben. -Insbesondere bei der Steuerung
der
Mitteldruckventile bei Turbinen mit Zwiechenüberhitzung
die Voraussetzung eines konstanten Dampfdrucken nur für den
Bereich geringer Leistungsabgabe, in dem ein bestimmter
Mindestdruck aufrechterha.ten werden auß, um eine einwand-
freie Durchströmung des Zwischenüberhitzere sicherzuetel).en.
In diesem Bereich wird die Leistung des Nitteldrucktel_:tes
mit Hilfe der Stehgröße d# geregelt. Wird die Leistung
überschritten, bei. der bei. voll geöffneten Ventilen-ein
Dampfdruck
erforderlich ist, der größer als der Mindestdruck
ist, dann er,-
man man
hältY'*eine weitere Steigerung der Leistung bau.
den'Deapfdurcbv
Satzes allein mit dem proportional ansteigenden Dampf-
-
druck vor den Mitteldruckventilen.
Die Proportionalität zwischen Dampfdruck In Zwischeaüberhitzer
bzw. vor den MitteldruckventIlen und Dampfdurchsatz durch
den
Hochdruckteil gilt aber nur für einen stationären Zustand.
Bei
Zustandsänderungen ergeben sich Verzögerungen, die durch
die
1`üllzeit des Zwischenüberhitzers bedingt sind. Dias ist
be-
sonders bei Lastabwürfen kritisch, wo trotz des verminderten.
Dampfdurchsatzes durch den Hochdruckteil der Druck im
Zwischen-
überhitser sehr viel langsamer abnimmt. In diesem Fall
müBte
e:.--ie Sch: i eBbewegung der N:" ttel.druc:kusnfii t e sofort
ei.nge7.ei,;c@-
werden und ni^h: erst nach Erreichen das im stationären Fa".;,
hierfür gültigen Arbeitspuaä-i:es, d.h. nach Abainhez=
des Dampf
dru:,kes auf den M_'indeatdruck.
Eine ähu` i_ -he Problematik ergibt sAch bei. der Steuerung
des
Rocb.druik--Ventile bei. Gleitdruckbetrieb. Hier ward der Dampf-
durchsatz im stationären Betrieb allein durch den Dampfdru:,.k
am Austritt des Kessels bestimmt, wobe'1 der Öffnuxgsquer-ocboitt
der Einlaßorgane konstant gehalten wird. Sehnenre
:änderungen
des Dampfdurchsatzes sind jedoch auf diepe Weise n'cht möglich,
da der Druck am Kesselaustritt während kurzer Zeitspannen
als
konstant angesehen werden kann.
Diese so rhl für den Festdruck als
auch den Gleitdruckbetrieb
geschilderten liachtgile werden bei dem Verfahren zur.
Regelring
von Dampfturbinen erfindungsgemäß dadurch vermieden, daB
der
Stellgrößensollwert durch einen dem Druck des die Stell.ventile
durchströmenden Dampfes entsprechende;.. Wert d',vic-aert
Wird
Fig. 2 zeigt als Ausfiihrungsbeispiel eine Vorri chtung,
di e
nayh dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitet.
Di_e Blöcke "#9 2
und 3 haben die gleiche Bedeutung wie in Fig.
'i. Der Stell-
größensol.l»rt 14v wird durch eine dem Dampfdru::k p ent.-
sprechende Größe dividiert und ergibt sq den Wert ob 14
j , der
als Sollwert in den Stellgrößenregler 1 eingegeben
wird.
Durch die Division des B,@allgrö$eneollwextes durch
einah dem
Druck p entsprechenden Wert wird der vom Dampfdruck her-
rührende E:Inf l uß auf den Dampfdurcheatz, wie er
in F3 g. 1
gezeigt ist, eliminiert. Der Dampfdurchsatz Gf wird daduroh
nur vom gtellgrö$ensollwertJ,, bestimmt.
Um unerwünschte Rückwirkungen zu vermeidet., wird der aus
dem MeBwert des Dampfdruckes abgeleitete Wert in der U'erzöge.-
rungseixariahtung 4 verzögert. Bei unverzögertem Eingriff den,
Dampfdruckes kann ein instabiler Zustand dadurch auftreten,
da$ Schließbewegung und davon herrührender Druckstau
einander
unterstützen.
For the regulation of steam turbines , a linear relationship is generally sought between the manipulated variable , which is decisive for the adjustment of the passage organs, and the steam throughput. Fig. 1 shows the measures known for this. The controlled with the feedback manipulated variable regulator 1 size o6 is the manipulated variable setpoint @ (, W equalized. The steam durohsatz G at a standing valve depends on, constant vapor pressure p is not linearly on the öffnungequerachnitt F of the valve, according to the function shown in block 3. A to However, this non-linear relationship between the manipulated variable et and the valve opening cross-section F, shown in block 2 , results in a linear transfer between .b and G at constant pressure p. This is achieved z.8. by so-called throttle collar m
Verb lkege'l or by means of corresponding valve elevation curves
bel a Noaken control.
However, there is a constant vapor pressure upstream of the E.inl.aB valves.
even with so-called fixed printing operation in general only one
approximately given. -Specifically when controlling the
Medium pressure valves in turbines with intermediate superheating
the requirement of constant vapor pressure only for the
Area of low power output in which a certain
The minimum pressure must not be maintained in order to ensure proper
free flow through the reheater.
In this area , the performance of the Nitteldrucktel_: tes
regulated with the help of the standing height d #. Will the performance
exceeded, at. the at. fully open valves-a vapor pressure
is required, which is greater than the minimum pressure, then he,
man man
holdsY '* a further increase in the performance construction. the 'Deapfdurcbv
Rate alone with the proportionally increasing steam -
pressure upstream of the medium pressure valves.
The proportionality between steam pressure in intermediate heaters
or in front of the medium pressure valves and steam throughput through the
However, the high pressure part only applies to a steady state. at
Changes in status result in delays caused by the
1 filling time of the reheater. Slide is
especially critical with load shedding, where despite the reduced.
Steam throughput through the high pressure part of the pressure in the intermediate
überhitser decreases much more slowly. In this case
e: .-- ie Sch: i eB movement of the N: "ttel.druc: kusnfii te immediately ei.nge7.ei,; c @ -
become and ni ^ h: only after reaching that in the stationary Fa ".;,
working puaä-i valid for this : es, ie after Abainhez = of steam
dru :, kes on the M_'indeatdruck.
There is an uh-like problem. the control of the
Rocb.druik - valves at. Sliding pressure operation. Here was the steam
throughput in stationary operation through the steam pressure alone:,. k
determined at the outlet of the boiler , whereby the opening cross-ocboitt
the inlet organs is kept constant. Tendons : changes
the steam throughput are not possible in this way,
because the pressure at the boiler outlet for short periods of time as
can be viewed constant.
This rhl for the fixed pressure as well as the sliding pressure operation
described liachtgile are used in the procedure for. Control ring
avoided by steam turbines according to the invention in that the
Manipulated variable setpoint by one of the pressure of the control valve
flowing through steam corresponding; .. value d ', vic- aert being
As an exemplary embodiment, FIG. 2 shows a device which e
nayh the method according to the invention works. The blocks "# 9 2
and 3 have the same meaning as in Fig. 'i. The Stell-
size sol.l »rt 14v is ent.-
The corresponding quantity divides and gives sq the value ob 14 j, the
is input as a setpoint to the controller manipulated variable. 1
By dividing the B @ allgrö $ eneollwextes by the einah
The value corresponding to the pressure p is the value derived from the vapor pressure
touching E: Inf fl ow on the steam flow, as shown in F3 g. 1
shown is eliminated. The steam throughput Gf becomes daduroh
only determined by the target value J ,,.
In order to avoid unwanted repercussions, the
the value derived from the measured value of the vapor pressure in the U'erzöge.
tion seizure 4 delayed. With immediate intervention,
Vapor pressure, an unstable state can occur
the closing movement and the pressure build-up resulting therefrom are mutually exclusive
support.