DE19616178C2 - Method for loading and unloading the high pressure part of a steam turbine operated with a duo steam boiler block - Google Patents
Method for loading and unloading the high pressure part of a steam turbine operated with a duo steam boiler blockInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auf- und Ablasten des Hochdruckteiles einer mit einem Duo-Dampfkesselblock be triebenen Dampfturbine.The invention relates to a method for loading and unloading of the high pressure part one with a duo steam boiler block powered steam turbine.
Die Dampfturbine ist über mit Hochdruckreduzierstationen ver sehenen Frischdampfleitungen mit den Dampfkesseln des Duo- Dampfkesselblocks verbunden. In den Frischdampfleitungen sind nach Dampfkessel und vor Turbosatz Hochdruckreduzierstationen sowie vor und nach Hochdruckreduzierstationen Meßblenden zur Messung der Frischdampfmengen eingebunden. Die Messung der Frischdampfmengen vor Turbosatz dient der Verstellung der Hochdruckreduzierstationen zum Zwecke des Auflastens sowie Ablastens des Hochdruckteiles der Dampfturbine sowie für das Beenden des Ablastvorganges bezogen auf den jeweiligen Dampf kessel. Beim Auflasten werden die Hochdruckreduzierstationen über die Messung der Frischdampfmenge derart geschlossen, daß sich eine Dampfmengenänderung von 30 t/h je Minute einstellt. Mit Erreichen des Nenndruckes werden diese mit einer Dampf mengenänderung von 25 t/h je Minute geschlossen. Danach ist das Hochdruckteil der Dampfturbine mit Frischdampf dieses Dampfkessels beaufschlagt. Das Ablasten des Hochdruckteiles der Dampfturbine erfolgt durch Öffnen der Hochdruckreduzier stationen mit einer eingestellten Dampfmengenänderung von 25 t/h je Minute, wobei der Ablastvorgang beendet ist, wenn eine Frischdampfmenge vor Turbosatz erreicht ist, die nur noch 5% der erzeugten Frischdampfmenge des außer Betrieb zu nehmenden Dampfkessels entspricht (DD 209 497, 276 119, DD 288 196). The steam turbine is equipped with high pressure reducing stations fresh steam lines with the steam boilers of the duo Boiler blocks connected. Are in the live steam lines after steam boiler and before turbo set high pressure reducing stations as well as before and after high pressure reducing stations Measurement of live steam quantities integrated. The measurement of Fresh steam quantities in front of the turbo set are used to adjust the High pressure reducing stations for the purpose of loading as well Discharge of the high pressure part of the steam turbine and for that End the discharge process based on the respective steam boiler. The high-pressure reducing stations are used when loading closed on the measurement of the live steam quantity such that there is a change in steam volume of 30 t / h per minute. When the nominal pressure is reached, they are steamed Change of 25 t / h per minute closed. After that is the high pressure part of the steam turbine with live steam this Steam boiler charged. Removing the high pressure part the steam turbine is done by opening the high pressure reducer stations with a set steam quantity change of 25 t / h per minute, the discharge process being completed when a Fresh steam volume before turbo set is reached, which is only 5% the volume of live steam generated that is to be taken out of operation Steam boiler corresponds (DD 209 497, 276 119, DD 288 196).
Da Meßblenden druckverlustbehaftet sind, tritt ein zusätzli cher Druckverlust in den Frischdampfleitungen ein (DE 43 40 340). Dieser Druckverlust muß von den Speise pumpen des Dampfkessels aufgebracht werden.Since measuring orifices are subject to pressure loss, an additional Pressure loss in the live steam lines a (DE 43 40 340). This pressure loss must come from the food pumps of the steam boiler.
Darüber hinaus sind die Meßblenden verschleißbehaftet, so daß große Meßtoleranzen eintreten. Damit entsprechen Beginn und Ende der Öffnungsgradänderung an den Hochdruckreduzier stationen nicht den tatsächlichen und notwendigen Bedingun gen. Dadurch treten erhebliche energetische Verluste auf. Au ßerdem sind nach kurzer Betriebszeit die Meßblenden aus zu wechseln.In addition, the orifice plates are subject to wear, so that large measurement tolerances occur. This corresponds to the beginning and end of the opening degree change to the high pressure reducer the actual and necessary conditions This results in considerable energy losses. Au In addition, the orifice plates are closed after a short period of operation switch.
Weiterhin sind Verfahren und Einrichtungen zur Regelung von Dampfturbinen bekannt, mit denen bei Leistungsänderungen durch Bewertung des Leistungssollwertes und des Dampfdruckes eine Positionierung der HD-Einlaßventile erfolgt und durch den Leistungsregler eine Korrektur des Öffnungsgrades der HD- Einlaßventile realisiert wird (EP 0 213 351). Dieses Verfah ren wirkt auf die Dynamik des Leistungsregelkreises, vorran gig bei gleitdruckbetriebenen Turbinen, verbessernd.Furthermore, methods and devices for regulating Steam turbines are known to help with changes in performance by evaluating the power setpoint and the steam pressure positioning of the HP inlet valves is carried out and by the power controller a correction of the degree of opening of the HD Intake valves is realized (EP 0 213 351). This procedure ren affects the dynamics of the power control loop, in advance gig with turbo-powered turbines, improving.
Des weiteren sind Schaltungsanordnungen bekannt, mit denen die Übertragungsfunktionen der Hochdruckreduzierstationen und der HD-Einlaßventile bei Öffnungs- bzw. Schließbewegungen durch Zwischenschaltung eines Korrekturgliedes angepaßt wer den (CH 63 43 83). Dadurch wird die, speziell im Kernkraft werksbau geforderte, Mengenkonstanz bei schnellen Lastände rungen erreicht.Furthermore, circuit arrangements are known with which the transfer functions of the high pressure reducing stations and of the HD inlet valves during opening and closing movements adapted by interposing a correction element (CH 63 43 83). This will, especially in nuclear power plant construction required, constant quantities at fast load conditions achieved.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Meßblende zur Frischdampfmengenmessung vor Turbosatz in Wegfall zu bringen und als Verstellgröße für die Hochdruckreduzierstationen ei nen Ersatzwert zu finden.The invention has for its object to the orifice Remove live steam quantity measurement before the turbo set and as an adjustment variable for the high pressure reducing stations to find a replacement value.
Dies wird dadurch erreicht, daß erfindungsgemäß beim Aufla
sten die Hochdruckreduzierstationen bei einem Frischdampf
druck kleiner dem Frischdampfnenndruck mit einer Öffnungsgra
dänderung in einem Bereich von 2,5 bis 4,0%/min sowie bei
einem Frischdampfdruck gleich dem Frischdampfnenndruck mit
einer Öffnungsgradänderung in einem Bereich von 2,0 bis
3,0%/min geschlossen und beim Ablasten die Hochdruckredu
zierstationen mit einer Öffnungsgradänderung in einem Bereich
von 2,0 bis 3,0%/min geöffnet werden sowie das Ablasten un
ter Zuhilfenahme eines Ersatzwertes, nämlich
This is achieved in that, according to the invention, the high pressure reducing stations at Aufla steam at a live steam pressure less than the live steam nominal pressure with an opening rate change in a range from 2.5 to 4.0% / min and at a live steam pressure equal to the live steam nominal pressure with a change in opening degree in one area closed from 2.0 to 3.0% / min and when releasing the high pressure reducing stations are opened with a change in the degree of opening in a range from 2.0 to 3.0% / min as well as releasing with the aid of a replacement value, namely
beendet wird, wobei der Öffnungsprozeß der Hochdruckreduzier station unterbrochen oder abgeschlossen wird, wenn ein Grenz wert für die lastabhängige Druckdifferenz zwischen dem Rad kammerdruck und dem Druck nach Hochdruckteil der Dampfturbine unterschritten wird.is terminated, the opening process of the high pressure reducer station is interrupted or completed when a border value for the load-dependent pressure difference between the wheel chamber pressure and the pressure after the high pressure part of the steam turbine is undercut.
Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert. Die dazugehörige Zeichnung zeigt:The invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment explained. The accompanying drawing shows:
Fig. 1 Das Anlagenschema für den Duo-Dampfkesselblock und den 500 MW-Turbosatz (stark vereinfacht). Fig. 1 The system diagram for the duo steam boiler block and the 500 MW turbo set (greatly simplified).
Fig. 2 Das Diagramm der Generatorleistung als Funktion der Frischdampfmenge im Monobetrieb des einen Dampfkessels. Fig. 2 The diagram of the generator power as a function of the amount of live steam in mono operation of a steam boiler.
Der Duo-Dampfkesselblock weist die Dampfkessel 1; 2 auf (Fig. 1). Über die Frischdampfleitungen 3; 4 mit den Koppelschie bern 23; 24 und der Frischdampf-Koppelleitung 10 sind die Dampfkessel 1; 2 mit dem Hochdruckteil 5 der Dampfturbine verbunden. Die Frischdampfleitungen 3; 4 weisen die Hoch druckreduzierstationen 6; 7 und die Meßblenden 8; 9 auf. Mit tels der Umgehungsleitungen 21; 22 ist das Hochdruckteil 5 der Dampfturbine im An- und Abfahrprozeß umführbar, indem der abzuführende Dampf auf den Zwischenüberhitzer und den Konden sator geleitet wird. Die Hochdruckreduzierstationen 6; 7 sind mit den Stellantrieben 11; 12 versehen, die über die Signal leitungen 13; 14 mit den Steuergeräten 15; 16 verbunden sind. Die Steuergeräte 15; 16 sind mit den Steuerimpulsen 17; für das Auflasten, mit dem Steuerimpuls 19 für das Abla sten und den Steuerimpuls 20 für das Beenden des Ablastens beaufschlagt.The duo steam boiler block has steam boiler 1 ; 2 on ( Fig. 1). Via the live steam lines 3 ; 4 with the coupling slide bern 23 ; 24 and the live steam coupling line 10 are the steam boilers 1 ; 2 connected to the high pressure part 5 of the steam turbine. The live steam lines 3 ; 4 have the high pressure reducing stations 6 ; 7 and the orifice plates 8 ; 9 on. With means of the bypass lines 21 ; 22 , the high-pressure part 5 of the steam turbine in the start-up and shutdown process can be carried out by the steam to be discharged is passed to the reheater and the condenser. The high pressure reducing stations 6 ; 7 are with the actuators 11 ; 12 provided, the lines 13 ; 14 with the control units 15 ; 16 are connected. The control units 15 ; 16 are with the control pulses 17 ; for the loading, with the control pulse 19 for the Abla most and the control pulse 20 for ending the loading.
Die Wirkungsweise ist folgende:
Der Dampfkessel 2 ist in Betrieb und der Dampfkessel 1 soll
angekoppelt werden. Diese Ankopplung erfolgt durch Auflasten
des Dampfkessels 1. Nach Anregung des Befehls "Auflasten"
schließt die Hochdruckreduzierstation 6 mit der vorgegebenen
Öffnungsgradänderung. Dabei beträgt die Öffnungsgradänderung
3,0%/min (Steuerimpuls 17), wenn der Frischdampfdruck klei
ner als der Nenndruck ist.
The mode of action is as follows:
The steam boiler 2 is in operation and the steam boiler 1 is to be coupled. This coupling is done by loading the steam boiler 1 . After the "load" command has been initiated, the high-pressure reducing station 6 closes with the predetermined change in opening degree. The degree of opening change is 3.0% / min (control pulse 17 ) when the live steam pressure is smaller than the nominal pressure.
Entspricht der Frischdampfdruck dem Nenndruck, so beträgt die Öffnungsgradänderung 2,5%/min (Steuerimpuls 18). Mit Errei chen der Endlage "Zu" der Hochdruckreduzierstation 6 ist das Auflasten des Hochdruckteiles 5 der Dampfturbine beendet.If the live steam pressure corresponds to the nominal pressure, the opening degree change is 2.5% / min (control pulse 18 ). With Errei Chen the end position "To" the high-pressure reducing station 6 , the loading of the high-pressure part 5 of the steam turbine is ended.
Dampfkessel 1; 2 sind in Betrieb. Der Dampfkessel 1 soll ab gekoppelt werden. Diese Abkopplung erfolgt durch Ablasten des Dampfkessels 1. Nach Anregung der Befehle "Ablasten" und "An stehen von Freigabekriterien zum Öffnen" fährt die Hochdruck reduzierstation 6 mit der vorgegebenen Öffnungsgradänderung Von 2,5%/min (Steuerimpuls 19) bis zum Erreichen des Si gnals "Beenden des Ablastvorganges" auf.Steam boiler 1 ; 2 are in operation. The steam boiler 1 is to be coupled. This decoupling takes place by releasing the steam boiler 1 . After the commands "Relieve" and "There are release criteria to open", the high-pressure reducing station 6 starts up with the specified change in opening degree of 2.5% / min (control pulse 19 ) until the signal "End the releasing process" is reached.
Die Sollwerte der Öffnungsgradänderung für das Auf- und Abla sten sind in der Leittechnik des Duo-Dampfkesselblockes ein stellbar und sind der Stationskennlinie anpaßbar, wobei die Druckdifferenz zwischen Radkammerdruck und Druck im Abdampf teil des Hochdruckteiles der Dampfturbine einen blocktypi schen Mindestwert nicht unterschreiten darf. Die Druckdif ferenz ist lastabhängig und ist als Kennlinie im Regelsystem für die Hochdruckreduzierstation eingegeben.The setpoint values for the opening degree change for the loading and unloading are involved in the control technology of the duo steam boiler block adjustable and are adaptable to the station characteristic, the Pressure difference between wheel chamber pressure and pressure in the exhaust steam part of the high pressure part of the steam turbine a block type must not fall below the minimum value. The Druckdif reference is load-dependent and is a characteristic curve in the control system entered for the high pressure reducing station.
Wird diese Kennlinie im Istwert unterschritten, so wird der Öffnungsvorgang der Hochdruckreduzierstation 6 gestoppt. Die Freigabe zum weiteren Öffnen der Hochdruckreduzierstation 6 erfolgt beim Erreichen von Istwerten oberhalb der Kennlinie.If the actual value falls below this characteristic curve, the opening process of the high-pressure reducing station 6 is stopped. The release for further opening of the high-pressure reducing station 6 takes place when actual values are reached above the characteristic curve.
Das Ablasten des Dampfkessels 1 ist beendet, wenn eine Frischdampfmenge vor Dampfturbine erreicht wird, die der er zeugten Dampfmenge des in Betrieb bleibenden Dampfkessels 2 entspricht. The discharge of the steam boiler 1 is complete when a fresh steam amount is reached in front of the steam turbine, which corresponds to the generated steam amount of the steam boiler 2 remaining in operation.
Da diese Dampfmenge vor Dampfturbine durch Wegfall der Meß blenden nach Hochdruckreduzierstationen 6; 7 und Dampfturbine nicht mehr meßbar ist, wird ein Ersatzwert gebildet. Dieser Ersatzwert wird ermittelt, indem die Frischdampfmenge des in Betrieb verbleibenden Dampfkessels 2 durch den spezifischen Dampfverbrauch der Dampfturbine im Monobetrieb geteilt und mit der elektrischen Leistung des Generators verglichen wird. Der spezifische Dampfverbrauch im Monobetrieb wird für jede Dampfturbine ermittelt und beträgt in der Regel zwischen 2,9 und 3,1. Dieser spezifische Dampfverbrauch ist als Kennwert einstellbar. Ist die Generatorleistung entsprechend der Frischdampfmenge nach dem in Betrieb verbleibenden Dampfkes sel 2 erreicht, (Steuerimpuls 20), so wird der Ablastvor gang beendet. Das Abkoppeln des Dampfkessels 1 erfolgt durch Schließen des Koppelschiebers 23.Since this amount of steam in front of the steam turbine by eliminating the measuring blind after high pressure reducing stations 6 ; 7 and steam turbine is no longer measurable, a replacement value is formed. This substitute value is determined by dividing the fresh steam quantity of the steam boiler 2 remaining in operation by the specific steam consumption of the steam turbine in mono operation and comparing it with the electrical power of the generator. The specific steam consumption in mono operation is determined for each steam turbine and is usually between 2.9 and 3.1. This specific steam consumption can be set as a characteristic value. If the generator output corresponding to the amount of live steam is reached after the steam boiler sel 2 remaining in operation (control pulse 20 ), the discharge process is ended. The steam boiler 1 is uncoupled by closing the coupling slide 23 .
Beispielsweise weist der Dampfkessel 1 eine Dampferzeugung von 500 t/h und der Dampfkessel 2 eine Dampferzeugung von 750 t/h auf.For example, the steam boiler 1 has a steam generation rate of 500 t / h and the steam boiler 2 has a steam generation rate of 750 t / h.
Der spezifische Dampfverbrauch beträgt für diese Anlage
The specific steam consumption for this system is
Soll der Dampfkessel 1 abgekoppelt werden, so erfolgt die
Vorgenannte Ablastung. Das Ablasten des Dampfkessels 1 wird
beendet, wenn die elektrische Leistung des Generators als Er
satzwert
If steam boiler 1 is to be uncoupled, the abovementioned load is carried out. The discharge of the steam boiler 1 is ended when the electrical power of the generator as a replacement value
beträgt (Fig. 2). Damit ist der Ablastvorgang sicher beendet.is ( Fig. 2). With this, the unloading process is safely ended.
Durch die Erfindung werden folgende Vorteile erreicht:
The following advantages are achieved by the invention:
- 1. Verbesserung des Umwandlungswirkungsgrades insgesamt.1. Improve overall conversion efficiency.
- 2. Brennstoffeinsparungen infolge Verringerung des Bedarfs an Energie für die Speisepumpen.2. Fuel savings as a result of reduced demand of energy for the feed pumps.
- 3. Verbesserung des Betriebsergebnisses durch die Erhöhung des Dampfaufkommens für das Mitteldruckteil der Dampftur bine.3. Improvement of the operating result through the increase of the steam volume for the medium pressure part of the steam door bine.
- 4. Wegfall des Aufwandes von Meßblenden in der Frisch dampfleitung vor der Dampfturbine.4. Eliminate the effort of measuring orifices in the fresh steam pipe in front of the steam turbine.
11
Dampfkessel
Steam boiler
22nd
Dampfkessel
Steam boiler
33rd
Frischdampfleitung
Live steam line
44th
Frischdampfleitung
Live steam line
55
Hochdruckteil
High pressure part
66
Hochdruckreduzierstation
High pressure reducing station
77
Hochdruckreduzierstation
High pressure reducing station
88th
Meßblende
Orifice plate
99
Meßblende
Orifice plate
1010th
Frischdampf-Koppelleitung
Live steam coupling line
1111
Stellantrieb
Actuator
1212th
Stellantrieb
Actuator
1313
Signalleitung
Signal line
1414
Signalleitung
Signal line
1515
Steuergerät
Control unit
1616
Steuergerät
Control unit
1717th
Steuerimpuls
Control impulse
1818th
Steuerimpuls
Control impulse
1919th
Steuerimpuls
Control impulse
2020th
Steuerimpuls
Control impulse
2121
Umgehungsleitung
Bypass line
2222
Umgehungsleitung
Bypass line
2323
Koppelschieber
Coupling slide
2424th
Koppelschieber
Coupling slide
Claims (1)
beendet wird, wobei der Öffnungsprozeß der Hochdruckreduzier station unterbrochen oder abgeschlossen wird, wenn ein Grenz wert für die lastabhängige Druckdifferenz zwischen dem Rad kammerdruck und dem Druck nach Hochdruckteil der Dampfturbine unterschritten wird.Method for loading and unloading the high-pressure part of a steam turbine operated with a duo steam boiler block, the high-pressure reducing stations of the steam boiler to be put into operation closed with a predetermined quantity-dependent change in opening degree and the unloading of the high-pressure reducing stations of the steam boiler to be decommissioned according to a quantity-based signal Opened who, characterized in that when the high-pressure reducing stations are loaded, the live steam pressure is less than the live steam nominal pressure with an opening degree change in a range from 2.5 to 4.0% / min and at a live steam pressure is equal to the live steam nominal pressure with an opening degree change in a range of 2.0 to 3.0% / min closed and when releasing the high pressure reducing stations are opened with a change in the degree of opening in a range from 2.0 to 3.0% / min as well as the releasing with the aid of a replacement value, namely
is ended, the opening process of the high-pressure reducing station being interrupted or completed when a limit value for the load-dependent pressure difference between the wheel chamber pressure and the pressure after the high-pressure part of the steam turbine is undershot.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE19616178A DE19616178C2 (en) | 1995-07-14 | 1996-04-12 | Method for loading and unloading the high pressure part of a steam turbine operated with a duo steam boiler block |
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| DE19616178A DE19616178C2 (en) | 1995-07-14 | 1996-04-12 | Method for loading and unloading the high pressure part of a steam turbine operated with a duo steam boiler block |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE19616178A1 DE19616178A1 (en) | 1997-01-16 |
| DE19616178C2 true DE19616178C2 (en) | 1998-07-16 |
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ID=7767514
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE19616178A Expired - Lifetime DE19616178C2 (en) | 1995-07-14 | 1996-04-12 | Method for loading and unloading the high pressure part of a steam turbine operated with a duo steam boiler block |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| DE (1) | DE19616178C2 (en) |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19616178A1 (en) | 1997-01-16 |
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