DE1776200B2 - Regeleinrichtung fuer dampfturbinenanlagen mit einfacher oder mehrfacher zwischenueberhitzer - Google Patents

Description

3 Υ 4

^Abff^ln8ventil,^bzw· den'Regel- und Ab- Leitung zttr Umleitslntion UL angeordneten Umleit-

g so lange nachregelt, bis der Schließgrad ventile den Zwischenüberhitzerdruck regeln und die

aas ADiangyentiles bzw. der Abfangventile mit diesem Abfangventile A V in der Leitung c zum Niederdmck-

Sollwert übereinstimmt. Die_3e Maßnahme hat den teil der Turbine vorgesehen sind, vorteil geringerer üenauigkeitsansprüche an die 5 In dem Schaltbild ist der Weg des Arbeitsdampfes

Meu- uno Kegelgerate, weil sich die im allgemeinen durch eine gestrichelte Linie dargestellt, während mit

Kleinere MeUgroUe entsprechend dem Signal DU mit einer strichpunktierten Linie der Weg des Über-

grouerer absoluter Genauigkeit darstellen läßt als die produktionsdampfes, auch Umleitdampf genannt,

dem Signal Dl entsprechende Meßgröße. veranschaulicht ist.

uer ourcn die erfindungsgemäße Regeleinrichtung io Es werden die Umleitdampfmenge pro Zeiteinheit

erzielte technische Fortschritt besteht insbesondere und die Turbinenfrischdampfmenge pro Zeiteinheit

darm, oau eine echte Zwischenüberhitzung-Druck- gemessen und die Meßwerte in elektrische Signale

regelung stattfindet, indem jeweils der Zwischen- umgewandelt; die entsprechenden Signale heißen DU

ubermtzerdruck gemessen, mit dem aus der Kessel- und Dl. Die Signale DU und Dl werden im Summendamptmenge gebildeten Solldruck verglichen und ent- 15 bildner I addiert. Das Ergebnis, das Signal Dl plus DU

sprechend der Regelabweichung das zugehörige Um- dient einmal als Führungsgröße ^s Sollwertes des

leitventil verstellt wird. Es wird zudem jeder Zwi- von der Umleitstation UL einzuregelnden Zwischen-

schenubernitzer lediglich in dem Umfang entleert, Überhitzerdruckes, zum anderen, zusammen mit dem

wie die Kesseldampferzeugung zurückgeht, d. h., es Signal DU, zur Bildung des Verhältnisses wird weniger Speicherdampf aus dem Zwischen- 20

überhitzer bzw. den Zwischenüberhitzern in den DU

Kondensator entleert, wenn der Kessel, z.B. nach _D,T „77 einem Lastabwurf, nicht im gleichen Umfang zurück-

gefahren wird wie die Turbine. im Quotientenbildner II. Dieses Verhältnis ist der ts ist außerdem der Niederdruckteil der Turbine 25 Sollwert des Schließgrades der Abfangventile AV, der

zur schnellen Belastung innerhalb des Überproduk- vom Übersetzungswandler t/Wdurch langsames Nach-

tionsbetriebes bereit, ohne daß eine Beeinträchtigung stellen seines Übersetzungsverhältnisses herbeigeführt

der Wirtschaftlichkeit stattfindet. Es erfolgt eine Scho- wird.

nung des Hochdruckteiles der Turbine, da der Nieder- Als Impuls für den Schließgrad des Abfangventils druckten der Turbine sich sofort an der Laststeigerung 30 bzw. der Abfangventile A V wird erfindungsgemäß beteiligt, hs wird der Hochdruckteil nur etwa im Rah- der Quotient Umleitdampfmenge pro Zeiteinheit zu men seines Leistungsanteiles höher belastet. Er müßte Kesseldampfmenge pro Zeiteinheit oder ein von diesem sonst die gesamte Zusatzleistung übernehmen, wobei Quotienten abgeleitetei Wert gewählt, wosu der sich sein Leistungsanteil an der Gesamtleistung ent- Übersetzungswandler UW Verwendung findet, durch sprechend andern würde. _{35 den} das Hubverhältnis zwischen dem Abfang- und hin Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung ist in der Regelventil bzw. den Abfang- und Regelventilen A V, Zeichnung dargestellt und wird im folgenden be- RV kontinuierlich in der Weise verstellt wird, daß bei N/r*"· α jedem eingestellten Übersetzungsverhältnis diese Ventil-Mit Λ ist der Verdampferteil eines Kessels benannt, gruppen gleichzeitig die geschlossene Endstellune wahrend mit HU dtr zugehörige Hauptüberhitzer 40 erreichen. Ohne Umleitbetrieb ist der Schließgrad sowie mit Zl der zugehörige Zwischenüberhitzer be- gleich 0, das Abfangventil AV ist bzw. die AbfangenΪλ m', -^{MnHD lst der} Hochdruckteil und mit ventile sind gerade vollständig offen, und beim ND der Niederdruckteil der Turbine angegeben. Zum Schließen beginnt das Abfangventil A V gemeinsam Zwischenuberhitzer ZV führen zwei Zuleitungen, und mit dem Regelventil RV bzw. beginnen die Abfangzwar vom HD-JcU der Turbine die Leitung α und von 45 ventile gemeinsam mit den Regelventilen die Schließemer Hochdri'ck-Reduzierstation RSt die Leitung b, bewegung. Da sich die Kessellast im ersten Augenblick wahrend vom Zwischenüberhitzer die Leitung c zum nicht Eidert, setzt nun der Umleitbetrieb ein. Wird Niederdruckleil ND abgeht. Von dort wird der Dampf jetzt die Kessellast zurückgenommen, so verringert zum Kondensator geführt. Bei zweifacher Zwischen- sich einerseits der Zwischenüberhitzerdruck, weil der überhitzung wird zwischen dem ersten und zweiten 50 Solldruck der Zwischenüberhitzer-Druckregelung zu-Zwischenuberhitzer eine weitere Umleitstation vor- rückgeht, andererseits nimmt der Quotient Umleitgesehen, doch ist in der nachfolgenden Beschreibung dampfmenge pro Ze^;teinheit zu Kesseldampfmengc pro eier binfachheit halber nur von einfacher Zwischen- Zeiteinheit ab. Das Abfangventil bzw. die Abfangubernitzung die Rede. Es gelten aber alle Ausführungen ventile A V öffnen, wobei sich die Leistungsverteilung sinngemäß auch für Maschinen mit mehrfacher 55 auf die einzelnen Turbinenteile für Hochdruck HD Zwischenüberhitzung, _und Niederdruck ND nur wenig ändert. Wenn dagegen Ferner sind im folgenden mit G der Generator und die Kessellast nicht zurückgenommen wird, dann vermit UW ein Ubersetzungswandler sowie mit RV die bleiben die Abfangventil AV bzw. das Abfangventil Regelventile und mit A V die Abfangventile benannt. in der angedrosselten Stellung und die Leistungs-In jede der vom Zwischenüberhitzer ZU abgehenden 60 verteilung auf den Hochdruckteil HD und den Nieder-Leitungen sind Ventile eingebaut, wobei die in der druckteil ND der Turbine bleibt konstant.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. überhitzerdruck größer ist als der Mindest-Zwischen-

   Patentanspruch: überhitzerdruck, das Abfangventil ganz geöffnet. Bei

   dem herkömmlichen Regelverfahren stellt sich somit

   Regeleinrichtung für Dampfturbinenanlagen mit derZwischenüberhitzerdruckentsprechenddemLampfeinfacher oder mehrfacher Zwischenüberhitzung, 5 durchsalz der Turbine ein. Die daraus folgende mit einer Umleitstation oder mehreren Umleit- Entleerung des Zwischenüberhitzers bei Lastabwurf Stationen, einem Regelventil oder mehreren Regel- bringt den Nachteil einer Störgröße auf die Temventilen, einem Abfangventil oder mehreren Ab- peraturregelung des Kessels mit sich, da die Dampffangventilen und einem der Steuerung des Ab- abgabe des Zwischenüberhitzers um die frei werdende fangventils bzw. der Abfangventile dienenden io Speicherdampfmenge größer wird. Ferner bedeutet die Übersetzungswandler, dadurch gekenn- Entleerung des Zwischenüberhitzers einen zusätzzeichnet, daß die den Meßgrößen Umleit- liehen Verlust, da der Dampf im Kondensator niederdampfmenge pro Zeiteinheit und Turbinendampf- geschlagen wird. Ein weiterer Mangel ist die erhöhte menge pro Zeiteinheit proportionalen Signale DU Beanspruchung der aus Umleitstation, Rohrleitung und Dl zur Turbinen- und Umleitregelung in der 15 und dem Kondensator bestehenden Umleiteinrichtung Weise herangezogen werden, daß DU und Dl durch die Vergrößerung der abzuleitenden Dampfin einem Summenbildner (I) addiert, als Führungs- menge.

   größe für den Solldruck des von der jeweiligen Bei wirtschaftlicher Einstellung der Regelcharakte-

   Umleitstation (UL) einzuregelnden Zwischenüber- ristiken ist oberhalb Schwachlast eine schnelle Lei-

   hitzerdrucks benutzt wird, und daß das durch 20 stungssteigerung am Niederdruckteil auch dann nicht

   einen Quotientenbildner (II) gebildete Verhältnis möglich, wenn die augenblickliche Dampferzeugung

   des Kessels dies an sich gestatten würde (dies hängt

   Py__ letztlich mit dem vom Durchsatz der Turbine abhängig

   Dl ~j- DU gemachten Zwischenüberhitzer-Sollwert und den schon

   25 vor der Laststeigerung offenen Abfangventilen zu-

   als Sollwert dem UbersetzungswandleriOW) auf- sammen). Die fehlende Regelfähigkeit des Niedergeschaltet wird, der das Übersetzungsverhältnis druckteiles der Turbine muß durch den Hochdruckteil zwischen dem Regel- und Abfangventil bzw. den ausgeglichen werden und führt daher leicht zu schäd-Regel- und Abfangventilen (A K)so lauge nachregelt, liehen Überbeanspruchungen, insbesondere an der bis der Schließgrad des Abfangventils bzw. der 30 letzten Hochdruckstufe. Bei Störungen auftretende. Abfangventile (A V) mit diesem Sollwert überein- unzulässige Druckerhöhungen im Zwischenüberhitzer stimmt. können von der bekannten Regelung nicht ausgc-

   regelt werden, weil keine echte Regelung des Zwischen-

   Überhitzerdruckes vorgenommen wird. Die Einrich-

   35 tung hat demnach nicht gleichzeitig die Funktion

   Die Erfindung bezieht sich auf eine Regeleinrichtung eines zweiten, vor den Sicherheitsventilen am Kessel

   für Dampfturbinenanlagen mit einfacher oder mehr- wirksam werdenden Schutzes gegen zu hohen Zwi-

   facher Zwischenüberhitzung, mit einer Umleitstation schenüberhitzerdruck, was vom sicherheitslechnischen

   oder mehreren Umleitstationen, einem Regelventil Standpunkt aus gesehen ein Nachteil ist.

   oder mehreren Regelventilen, einem Abfangventil 40 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

   oder mehreren Abfangventilen und einem der Steue- Regeleinrichtung zu schaffen, die es unter Vermeidung

   rung des Abfangventils bzw. der Abfangventile dienen- einer Überbelastung des Hochdruckteiles der Turbine

   den Übersetzungswandler. ermöglicht, die Bereitschaft der Turbine zur sofortigen

   Es ist die Regelung einer Dampfturbinenanlage mit Laststeigerung während des Umleitbetriebes in einem

   Zwischenüberhitzung und Bypass bekanntgeworden 45 Umfange zu erhöhen, wie dies ohne Beeinträchtigung

   (Zeitschrift »Brown-Boveri-Mitteilungen«, Januar/Fe- der Wirtschaftlichkeit der Anlage möglich ist. Es soll

   bruar 1960, Heft 1/2, S. 19 bis 26), bei der bei pantile- der Kessel von einem Lastabwurf möglichst unbeein-

   lem Betrieb von Turbine und Bypass, d. h. bei Über- flußtsein und beliebig gefahren werden können. Ferner

   Produktionsbetrieb, beispielsweise beim Anfahren oder soll die Regelung gleichzeitig dem Bedürfnis eines

   nach einer Abschaltung, jederzeit das Querschnitts- 50 zweiten Schutzes gegen zu hohen Zwischenüberhitzer-

   verhältnis des Niederdruck-zum-Hochdrtick-Bypass- druck nachkommen.

   Ventils gleichgehalten wird, wie das Verhältnis der Diese Aufgabe wird bei Dampfturbinenanlagen der Querschnitte der Turbinenabfangventile zur Summe eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch der Querschnitte der Hochdruck-Regelventile. Von gelöst, daß die den Meßgrößen Umleitdampfmenge Sonderfällen abgesehen wird damit erreicht, daß im 55 pro Zeiteinheit und Turbinendampfmenge pro Zeit-Zwischenüberhitzer jeder Teilstrom, d, h. durch Bypass einheit proportionalen Signale DU und Dl zur und durch Turbine, für sich betrachtet, den gleichen Turbinen- und Umleitregelung in der Weise heran-Zwischendruck hat, was zur Folge hat, daß die Zu- gezogen werden, daß DU und DI in einem Summenschaltung des Bypasses die Dampfmengenverteilung bildner addiert, als Fiihrungsgröße für den Solldruck durch Hochdruck- und Niederdruckturbine nicht 60 des von der jeweiligen Umleitstation einzuregelnden beeinflußt, Bei dieser bekannten Regelung wird der Zwischenüberhitzerdruckes benutzt werden, und daß Zwischenüberhitzerdruck nicht geregelt, sondern stellt das durch einen Quotientenbildner gebildete Verhältnis sich von selbst ein entsprechend der bekannten

   Stellungszuordnting zwischen dem Umleitventil, der t>V_

   Hochdruck-Reduzierstation, dem Abfangventil und 6g /Jl + DU
   den Ii:

   Während des Umleitbetriebes ist bei dieser bekann· als Sollwert dem Übersetzungswandler aufgeschaltet ten Anlage, unter der Voraussetzung, daß der Zwischen- wird, der das Übersetzungsverhältnis zwischen dem