DE19749714C2 - Vorrichtung zur Simulation eines Wasser-Dampfkreislaufes von Wärmekraftwerken in Verbindung mit einer leittechnischen Anlage für die Ausbildung von Prozeßleitelektronikern - Google Patents
Vorrichtung zur Simulation eines Wasser-Dampfkreislaufes von Wärmekraftwerken in Verbindung mit einer leittechnischen Anlage für die Ausbildung von ProzeßleitelektronikernInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Simulation eines Wasser-Dampf
kreislaufes von Wärmekraftwerken in Verbindung mit einer leittechnischen
Anlage für die Ausbildung von Prozeßleitelektronikern.
Simulationsanlagen für die Ausbildung von Prozeßleitelektronikern in der Ener
giewirtschaft wurden bisher so konzipiert, daß eine an eine leittechnische Anla
ge gekoppelte Verfahrenstechnik entweder mit entsprechenden elektrischen
Analogschaltungen simuliert wurde oder einzelne prozeßtechnische Elemente
die verfahrenstechnische Anlage darstellten, die jedoch keinen Bezug auf die
Komplexität eines Wasser-Dampf-Kreislaufes hatten.
Kleinere und für die Ausbildung modifizierte Anlagen in Kraft- und Heizkraftwer
ken boten zwar eine praxisnahe Verfahrenstechnik, ließen jedoch die Auf
schaltung von wirksamen Störgrößen nur bedingt zu, da diese in fast allen Fäl
len mit Auswirkungen auf die Verfügbarkeit der Produktionsanlagen und der
anlagentechnischen Sicherheit verbunden waren, wobei zur Demonstration be
stimmter Vorgänge immer relativ große Massenströme bewegt werden mußten.
So wird z. B. in der DD 41 612 ein Lehrbedienungsstand als aggregat- oder
anlagenunabhängige Analognachbildung von beliebigen Originalbedienungsleit
ständen beschrieben. Diese aggregat- und anlagenunabhängige Analognach
bildung wird erreicht durch eine besondere Schaltung von Steuergliedern, Meß
geräten und Bauelementen, mit denen sämtliche mathematische Funktionen
dargestellt werden können (3. Spalte, 4. Abs.). Diese Schaltung kann einen
pneumatischen, hydraulischen, elektrischen, elektronischen oder einen ent
sprechend kombinierten Charakter haben. In der jeweiligen Schaltung über
nehmen o. g. Steuerglieder, Meßgeräte und Bauelemente die Nachbildung der
Funktion des darzustellenden Prozesses. Damit wird der Lehrbedienungsstand
vom Aggregat unabhängig.
Die DD 295 266 zeigt eine Simulationsanlage für Kraftwerksprozesse, bei der
über eine Anzeigetafel Produktionsprozesse dargestellt werden. Der gesamte
Kraftwerksprozeß wird in einem Rechner simuliert. Dieser Rechner gibt seine
Anweisungen über eine Schnittstelle auf einen Mikrorechnerbaustein, der einer
Anzeigetafel zugeordnet ist. Die Anzeigetafel ist in Hauptabschnitte aufgeteilt,
die den wesentlichen Kraftwerksprozessen entsprechen (S. 2, 1. Abs.). Über
den Rechner können durch Programmfunktionen prozeßspezifische Vorgänge,
z. B. zur Inbetriebnahme der Kesselanlage angesprochen werden.
Dazu werden durch Ansprechen konkreter Fragen in sequentieller Folge die
wesentlichen technologischen Schritte der Inbetriebnahme der Kesselanlage
abgerufen. Bei richtiger Wahl aus mehreren vorgegebenen Antworten erfolgt
eine Weiterführung des Programms (siehe Ausführungsbeispiel).
Weiterhin wird in der DD 150 962 eine Einrichtung zur Simulation des Betriebs
verhaltens von Kraftwerksblöcken beschrieben. Hier wird mit Hilfe von elektro
nischen Schaltkreisen zur analogen Darstellung ausgewählter Verhaltensfunk
tionen der Betrieb eines Kraftwerksblockes simuliert. Mit Hilfe von Zufallsgene
ratoren werden Störungen erzeugt (S. 4, 1. Abs.). Der gesamte Kraftwerkspro
zeß ist in die miteinander gekoppelten Funktionseinheiten Anfahrvorgang, Be
triebszustand und Abfahrvorgang aufgegliedert. Die zu simulierenden Funktion
selemente werden durch Leuchtfelder in einem Fließbild symbolisch dargestellt,
wobei ein leuchtendes Feld anzeigt, daß das entsprechende Gerät, z. B. Öl
brenner, in Betrieb ist. Die vom Bedienungspersonal notwendigen Schalhand
lungen in Form von Tasten und Schaltern sind so eingeordnet, daß die Auslö
sung einer Schalthandlung den erfolgreichen Abschluß der vorangegangenen
Schalthandlung voraussetzt, andernfalls erfolgt entsprechende Signalisierung
(S. 5, 1. Abs.).
Durch die DD 43 313 ist eine Ausbildungsanlage für das in Industriebetrieben,
insbesondere in Kraftwerken tätige Personal bekannt geworden. Der Anlage ist
ein Logiksystem zum Nachbilden von Schalt-, Verriegelungs- und Signalisie
rungsfunktionen zugeordnet. Das Logiksystem besteht aus Binärbausteinen, die
einerseits mit dem Rechnersystem des Simulators und andererseits mit der
Steuer-, Regel- und Signalisierungseinrichtung des Leitstandes koppelbar ist
(Spalte 2, 2. Abs.). Der Simulator kann zur Nachbildung des automatisch gere
gelten und/oder ungeregelten Betriebes der Anlage dienen. Vorteilhafterweise
dient er zur Nachbildung des In- und Außerbetriebnahmevorganges.
Alle o. g. Erfindungen haben den Nachteil, daß die darzustellenden Prozesse
mit entsprechenden elektronischen, elektrischen, hydraulischen oder pneumati
schen Schaltungen nachgestaltet wurden. Einfache Fehler und Störungen in der
Anlage konnten nur von diesen Schaltungen simuliert werden. Eine echte Feh
lerbeseitigung in einer konkreten Anlage und ein damit verbundener komplexer
Kenntniserwerb für die auszubildenden Prozeßleitelektroniker ist nicht möglich.
In der EP 0 188 861 A1 wird eine Trainingsvorrichtung für Operatoren von Kern
kraftwerken beschrieben. Das Trainingssystem besteht aus realen Komponen
ten eines Kernkraftwerkes mit Ausnahme der Heizelemente, welche den Kern
brennstoff simulieren (S. 2. 1-3. Zeile). Das System besteht im wesentlichen
aus dem Reaktor mit den elektrischen Heizelementen, zwei Dampferzeugern
(einem Geradrohr- und einem U-Rohr-Dampferzeuger), einer Turbine mit ange
schlossenem Generator, einem Kondensator sowie die einzelnen Aggregate
verbindende Rohrleitungen und in den Rohrleitungen angeordnete Pumpen und
Ventile (siehe Fig. 1 und Beschreibung S. 4 ab Zeile 4). Der Reaktor kann je
weils Dampf erzeugen oder nach dem Druckwasserprinzip arbeiten. Der im Re
aktor erzeugte Dampf wird entweder der Turbine direkt zugeführt oder das
Druckwasser des Reaktors in die Dampferzeuger geführt, die durch die aufge
nommene Wärme den erzeugten Dampf der Turbine direkt zuleiten. Der Dampf
gibt dann seine Wärmeenergie in der Turbine ab, welche ihrerseits den Gene
rator antreibt. Der erzeugte Strom steht dann zu jedem beliebigen Zweck zur
Verfügung. Der entspannte Dampf wird mittels des wassergekühlten Konden
sators in Wasser umgewandelt und mittels Pumpe dem Dampferzeuger wieder
zugeführt. Weiterhin ist eine Kontrollanzeigetafel vorhanden, welche über An
zeigen über die verschiedenen Betriebsbedingungen des Systems Auskunft gibt
(Druck, Temperatur). Es bestehen dazu entsprechende Verbindungen zu den
Aggregaten und Rohrleitungen sowie Ventilen und Meßgeräten, um den Fluß
der Medien entsprechend kontrollieren zu können. Ein wesentlicher Zweck der
Erfindung ist die Demonstration abnormaler Betriebszustände des Reaktors (S.
10, Zeile 8-10). So z. B. der Bruch der Hauptumwälzleitung 38 (S. 10, Zeile
11-12) oder das Versagen des Druckbehälters 24 (S. 11, Zeile 9). Mit be
stimmten Schalthandlungen kann der abnormale Betriebszustand korrigiert
werden.
Nachteilig bei einer solchen Trainingsvorrichtung, welche genau aus den Kom
ponenten eines Kernkraftwerkes besteht, ist einerseits ihr enormer Platzbedarf,
d. h. die Komponenten, wie z. B. die Turbine, der Kondensator oder das Si
cherheitscontainment, in welchen der Reaktor und die Dampferzeuger unterge
bracht sind, erfordern den entsprechenden Raum für ihre Aufstellung.
Andererseits ist eine solche Anlage zu kostspielig in ihrer Anschaffung und
Unterhaltung, die hauptsächlich nur darauf ausgerichtet ist, dem Operatorper
sonal eines Kernkraftwerkes als Trainingsvorrichtung für mögliche Störfallsitua
tionen zu dienen. Weiterhin birgt die gesamte Vorrichtung durch die Verwen
dung von Dampf mit Temperaturen bis 149°C (S. 4, Zeile 11) sowie Druckwas
ser bis über 30 psia (S. 11, Zeile 18) ein gewisses Gefährdungspotential.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Wasser-Dampf-Kreislauf eines
Wärmekraftwerkes in einer einfachen, von der Praxis abweichenden Kompo
nentendarstellung zur Vermittlung von Kenntnissen des allgemeinen Zusam
menwirkens einzelner Komponenten des Wasser-Dampf-Kreislaufes in Verbin
dung mit einer leittechnischen Anlage in einer autarken Ausbildungsanlage
nachzubilden.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß als Konden
sator ein Behälter,
als Filter ein Filter,
als Speiseeinrichtung eine Kreiselpumpe,
als Rückschlagarmatur eine Rückschlagklappe,
als Regelorgan ein Regelventil,
als Speisewasserbehälter ein Druckbehälter,
als Dampferzeuger ein Oberflächenvorwärmer,
als Dampfeinspritzung ein Einspritzkühler,
als Dampfkühler jeweils ein Oberflächenkühler und ein Oberflächenkühler,
als Turbinenregelventil ein Regelventil
und als Turbine eine stromverkehrt angeordnete Kreiselpumpe mittels einer Rohrleitung in einem Kreislauf miteinander verbunden sind, wobei
eine Umgehungsleitung, in der als Umleitstation ein Regelventil vorgesehen ist, aus der Rohrleitung vor Regelventil geführt und nach der Kreiselpumpe in die Rohrleitung eingebunden ist,
eine Stichleitung, in der als Einspritzwasserregelventil ein Regelventil vorgese hen ist, aus der Rohrleitung vor Regelventil geführt und mit dem Einspritzkühler verbunden ist,
eine Mindestmengenleitung mit in die Mindestmengenleitung eingebundenem Regelventil aus der Rohrleitung vor der Rückschlagklappe abzweigt und auf den Behälter zurückgeführt ist,
der Oberflächenvorwärmer mit einer Heizmittelzuführungsleitung und einer Heizmittelabführungsleitung mit in die Heizmittelabführungsleitung eingebunde nem Regelventil versehen ist,
der Oberflächenkühler und der Oberflächenkühler mit je einer Kühlmittelzufüh rungsleitung und einer Kühlmittelabführungsleitung mit je einem in die Kühlmit telabführungsleitung eingebundenen Regelventil verbunden sind,
eine Druckluftzuführungsleitung und eine Abluftleitung, in der je ein Magnet ventil vorgesehen ist, in den Druckbehälter eingebunden sind sowie eine Pro zeßmedienleitung in den Behälter und eine von der Prozeßmedienleitung hin ausführende Abzweigsleitung mit eingebautem Regelventil in einen Abwasser behälter geführt sind.
als Filter ein Filter,
als Speiseeinrichtung eine Kreiselpumpe,
als Rückschlagarmatur eine Rückschlagklappe,
als Regelorgan ein Regelventil,
als Speisewasserbehälter ein Druckbehälter,
als Dampferzeuger ein Oberflächenvorwärmer,
als Dampfeinspritzung ein Einspritzkühler,
als Dampfkühler jeweils ein Oberflächenkühler und ein Oberflächenkühler,
als Turbinenregelventil ein Regelventil
und als Turbine eine stromverkehrt angeordnete Kreiselpumpe mittels einer Rohrleitung in einem Kreislauf miteinander verbunden sind, wobei
eine Umgehungsleitung, in der als Umleitstation ein Regelventil vorgesehen ist, aus der Rohrleitung vor Regelventil geführt und nach der Kreiselpumpe in die Rohrleitung eingebunden ist,
eine Stichleitung, in der als Einspritzwasserregelventil ein Regelventil vorgese hen ist, aus der Rohrleitung vor Regelventil geführt und mit dem Einspritzkühler verbunden ist,
eine Mindestmengenleitung mit in die Mindestmengenleitung eingebundenem Regelventil aus der Rohrleitung vor der Rückschlagklappe abzweigt und auf den Behälter zurückgeführt ist,
der Oberflächenvorwärmer mit einer Heizmittelzuführungsleitung und einer Heizmittelabführungsleitung mit in die Heizmittelabführungsleitung eingebunde nem Regelventil versehen ist,
der Oberflächenkühler und der Oberflächenkühler mit je einer Kühlmittelzufüh rungsleitung und einer Kühlmittelabführungsleitung mit je einem in die Kühlmit telabführungsleitung eingebundenen Regelventil verbunden sind,
eine Druckluftzuführungsleitung und eine Abluftleitung, in der je ein Magnet ventil vorgesehen ist, in den Druckbehälter eingebunden sind sowie eine Pro zeßmedienleitung in den Behälter und eine von der Prozeßmedienleitung hin ausführende Abzweigsleitung mit eingebautem Regelventil in einen Abwasser behälter geführt sind.
Im folgenden wird die Vorrichtung an einem Ausführungsbeispiel näher erläu
tert. Die dazugehörige Zeichnung zeigt schematisch die Vorrichtung zur Simu
lation eines Wasser-Dampf-Kreislaufes von einem Wärmekraftwerk.
In einem Wärmekraftwerk wird zur Ausbildung von Prozeßleitelektronikern und
Leitstandsfahrern ein Wasser-Dampf-Kreislauf durch Zusammenbau der ent
sprechend modifizierten Anlagenteile in groben Zügen nachgestaltet.
Dazu sind der Behälter 1, der Filter 2, die Kreiselpumpe 3, die Rückschlagklap
pe 5, das Regelventil 6, der Druckbehälter 7, der Oberflächenvorwärmer 8, der
Einspritzkühler 9, der Oberflächenkühler 11, der Oberflächenkühler 12, das Re
gelventil 13 und die Kreiselpumpe 14 mittels der Rohrleitung 29 in einem
Kreislauf miteinander verbunden. Die Umgehungsleitung 33, in der das Regel
ventil 15 eingebaut ist, ist aus der Rohrleitung 29 vor Regelventil 13 herausge
führt und nach der Kreiselpumpe 14 in die Rohrleitung 29 wieder eingebunden.
Weiterhin ist die Stichleitung 16, die aus der Rohrleitung 29 vor Regelventil 6
geführt und mit dem Regelventil 10 versehen ist, in den Einspritzkühler 9 ein
gebunden. Der Oberflächenvorwärmer 8 ist mit der Heizmittelzuführungsleitung
17 und der mit dem Regelventil 32 versehenen Heizmittelabführungsleitung 18
verbunden. Ebenso sind die Oberflächenkühler 11; 12 mit je einer Kühlmittel
zuführungsleitung 19; 20 und je einer jeweils das Regelventil 23; 24 enthalten
den Kühlmittelabführungsleitung 21; 22 verbunden sowie diese in den Abwas
serbehälter 28 geführt. Weiterhin sind in den Druckbehälter 7 die Druckluftzu
führungsleitung 25 mit eingebautem Magnetventil 31 und die Abluftleitung 26
mit eingebautem Magnetventil 34 eingebunden.
In den Behälter 1 ist die Prozeßmedienleitung 27 geführt, wobei auch eine Ab
zweigsleitung 35 mit eingebautem Regelventil 36 von dieser Prozeßmedienlei
tung 27 in den Abwasserbehälter 28 eingebunden ist.
Nach der Kreiselpumpe 3 ist die Mindestmengenleitung 30 aus der Rohrleitung
29 auf den Behälter 1 zurückgeführt.
Zur groben Darstellung des Wasser-Dampf-Kreislaufes eines Wärmekraftwer
kes entsprechen:
der Behälter 1 einem Kondensator,
die Kreiselpumpe 3 einer Speiseeinrichtung,
der Druckbehälter 7 einem Speisewasserbehälter,
der Oberflächenvorwärmer 8 einem Dampferzeuger,
der Einspritzkühler 9 einer Dampfeinspritzung,
das Regelventil 13 einem Turbinenregelventil,
das Regelventil 15 einer Umleitstation,
die Kreiselpumpe 14 einer Turbine,
wobei die Kreiselpumpe 14 stromverkehrt eingebaut ist.
der Behälter 1 einem Kondensator,
die Kreiselpumpe 3 einer Speiseeinrichtung,
der Druckbehälter 7 einem Speisewasserbehälter,
der Oberflächenvorwärmer 8 einem Dampferzeuger,
der Einspritzkühler 9 einer Dampfeinspritzung,
das Regelventil 13 einem Turbinenregelventil,
das Regelventil 15 einer Umleitstation,
die Kreiselpumpe 14 einer Turbine,
wobei die Kreiselpumpe 14 stromverkehrt eingebaut ist.
Um den anlagentechnischen Umfang der Vorrichtung in Grenzen zu halten,
wurden nicht alle spezifischen Anlagenteile eines Wasser-Dampf-Kreislaufes
für die Vorrichtung verwendet.
Weiterhin wurde aus dem gleichen Grunde auf die Nutzung von Dampf als Pro
zeßmedium verzichtet.
Als Prozeßmedium im Kreislauf kommt stellvertretend für Kondensat und Dampf
Trinkwasser zum Einsatz. Die Druckluft steht stellvertretend für Polsterdampf
und als Heizmedium wird Heißwasser einer bestehenden Heizungsanlage sowie
Gebrauchswasser und Trinkwasser als Kühlmedium verwendet.
Die gesamte Vorrichtung ist mit einer leittechnischen Anlage verbunden und
damit steuer- und regelbar. Dazu sind in den Rohrleitungen und Behältern
Meßstellen für den Druck, die Temperatur, die Menge und den Niveaustand des
Prozeßmediums sowie eine Drehzahlmessung für die Kreiselpumpe 14 einge
bunden. Die leittechnische Anlage sowie die o. g. Meßstellen sind in der Zeich
nung nicht dargestellt. Als leittechnische Anlage kann sowohl eine mittels ei
nem Computerbildschirm steuer- und regelbare Anlage (z. B. Symphonie der
Fa. Hartmann und Braun) als auch ein konventioneller Leitstand (z. B. Free
lance 2000 Kompaktleitsystem) zum Einsatz kommen.
Die beiden Oberflächenkühler 11 und 12 haben in der Vorrichtung zum einen
die Funktion, den Enthalpieabbau in der Turbine darzustellen. Dabei wird das
Prozeßmedium abgekühlt, so daß gleichzeitig auf eine Isolierung im nachge
schalteten Anlagenbereich verzichtet werden kann. Unabhängig davon stellen
beide Oberflächenkühler 11; 12 zur Verdeutlichung von Regelfunktionen (Split-
Range-Regelung) ein wichtiges Anlagenteil dar. Gleiches gilt für die Mindestmengenregelung,
bei welcher sich durch Aufschaltung des maximalen Pumpen
druckes als Sollwert die Mindestmenge bei unterschiedlichen Druckwerten au
tomatisch einstellen läßt.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende:
Die einzelnen Anlagenteile können von Hand oder über eine Funktionsgruppen
steuerung automatisch per leittechnischer Anlage in Betrieb genommen wer
den. Dabei wird über die Prozeßmedienleitung 27 Trinkwasser in den Behälter
1 bis zu einem Stand von ca. 700 mm geleitet. Mit Zuschaltung der Kreiselpum
pe 3 öffnet das Regelventil 4 in der Mindestmengenleitung 30. Dies sichert eine
Mindestfördermenge der Kreiselpumpe 3. Durch Öffnen des Regelventils 6 wird
der Druckbehälter 7 bis zu einem Stand von ca. 50% sowie die Rohrleitung 29
bis vor die Regelventile 13 und 15 mit Wasser gefüllt. Gleichzeitig mit dem
Füllen des Druckbehälters 7 erfolgt die Druckauflastung im Druckbehälter 7
mittels Druckluft durch Öffnen des Magnetventils 31 in der Druckluftzufüh
rungsleitung 25. Bei Erreichen eines Druckes von ca. 3,5 bar im Druckbehälter
7 erfolgt durch Öffnen des Regelventils 15 in der Umgehungsleitung 33 der
Kreiselpumpe 14 die Einleitung des Wassers in den Behälter 1 und damit die
Aufnahme des Umwälzbetriebes mit einem Mengenstrom von ca. 1200 kg/h,
wobei die Regelung des Druckluftpolsters im Druckbehälter 7 über die Magnet
ventile 31; 34 in der Druckluftzuführungsleitung 25 und der Abluftleitung 26
durch druckabhängiges Öffnen und Schließen der Magnetventile 31; 34 erfolgt.
Die Aufheizung des Wassers im Kreislauf erfolgt mittels des Oberflächenvor
wärmers 8. Diesem wird über die Heizmittelzuführungsleitung 17 Heißwasser mit
einer Vorlauftemperatur von ca. 130°C zugeführt. Das in der Heizmittelabfüh
rungsleitung 18 eingebaute Regelventil 32 regelt die Menge des durch den
Oberflächenvorwärmer 8 fließende Heißwasser so ein, daß die abgegebene
Wärme des Heißwassers im Oberflächenvorwärmer 8 das Wasser im Kreislauf
auf ca. 60°C erwärmt. Im nachfolgenden Einspritzkühler 9 wird das auf 60°C
erwärmte Wasser durch Einspritzen von Wasser aus der Stichleitung 16 über
das Regelventil 10 abgekühlt.
Das Regelventil 10 stellt dabei die Einspritzwassermenge so ein, daß nach dem
Einspritzkühler 9 das Wasser im Kreislauf eine Temperatur von ca. 45°C hat.
Die weitere Abkühlung des Wassers erfolgt durch die Oberflächenkühler 11 und
12. Als Kühlmittel kommt dabei beim Oberflächenkühler 11 Gebrauchswasser
und beim Oberflächenkühler 12 Trinkwasser zum Einsatz.
Das Gebrauchswasser gelangt über die Kühlmittelzuführungsleitung 19 zum
Oberflächenkühler 11 und wird über die Kühlmittelabführungsleitung 21 in den
Abwasserbehälter 28 geleitet.
Die Regelventile 23; 24 in den Kühlmittelabführungsleitungen 21; 22 stellen
dabei die Temperatur des Wassers im Kreislauf nach Kühler 12 auf ca. 25°C
ein. Sie sind dabei nach einer Split-Range-Regelung so gekoppelt, daß erst bei
Nichterreichen der Temperatur des Wassers im Kreislauf von 25°C nach dem
Kühler 12 bei voll geöffnetem Regelventil 23 das Regelventil 24 geöffnet wird,
um sich an der Einstellung der geforderten Wassertemperatur im Kreislauf nach
dem Kühler 12 zu beteiligen.
Mit dem Magnetventil 36 in der Abzweigsleitung 35 wird bewirkt, daß bei An
steigen der Abwassertemperatur im Abwasserbehälter 28 auf einen bestimmten
Grenzwert aus der Prozeßmedienleitung 27 kaltes Wasser in den Abwasserbe
hälter 28 einströmt und das Abwasser auf einen bestimmten Wert herunterkühlt.
Zur Inbetriebnahme der als stromverkehrt eingebauten Kreiselpumpe 14 zur
Darstellung einer Turbine wird eine definierte Drehzahl am Drehzahlregler vor
gegeben. Entsprechend dieser Vorgabe öffnet der Regler 13 und schließt der
Regler 15, so daß das Wasser über die als Turbine geschaltete Kreiselpumpe
14 wieder in den Behälter 1 geleitet wird. Damit ist der technologische Kreislauf
in Betrieb.
Für an der Vorrichtung Auszubildende kann somit an einer echten Anlage das
Zusammenwirken verschiedenster Prozeßgrößen konkret dargestellt werden.
Ebenso ist es möglich, z. B. einen Kabelbruch bei einem Regler durch Abziehen
des Verbindungssteckers als Fehler in die Anlage einzubauen. Der Lehrausbil
der stellt dann den Auszubildenden die Aufgabe, anhand des durch die Leitan
lage gemeldeten Fehlers die Ursache zu ergründen und abzustellen.
Weitere Vorteile der Vorrichtung:
Vermittlung verschiedenster Ausbildungsinhalte wie z. B.
- - Technologiekenntnisse
- - Kenntnisse und Fertigkeiten der Betriebsmeßtechnik
- - Kenntnisse und Fertigkeiten der Regelungs- und Leittechnik
Diese Kenntnisse und Fertigkeiten lassen sich an einer Kraftwerksanlage im
fahrenden Betrieb nur bedingt vermitteln (Betriebssicherheit). Sie sind aber an
dieser 1 : 1 Anlage vermittelbar, da sich keine gefährlichen Betriebszustände,
weder für das Personal noch für die Anlage, ergeben können.
1
offener Behälter
36
Magnetventil
2
Filter
3
Kreiselpumpe
4
Regelventil
5
Rückschlagklappe
6
Regelventil
7
Druckbehälter
8
Oberflächenvorwärmer
9
Einspritzkühler
10
Regelventil
11
Oberflächenkühler
12
Oberflächenkühler
13
Regelventil
14
Kreiselpumpe
15
Regelventil
16
Stichleitung
17
Heizmedienzuführungsleitung
18
Heizmedienabführungsleitung
19
Kühlmittelzuführungsleitung
20
Kühlmittelzuführungsleitung
21
Kühlmittelabführungsleitung
22
Kühlmittelabführungsleitung
23
Regelventil
24
Regelventil
25
Druckluftzuführungsleitung
26
Abluftleitung
27
Prozeßmedienleitung
28
Abwasserbehälter
29
Rohrleitung
30
Mindestmengenleitung
31
Magnetventil
32
Regelventil
33
Umgehungsleitung
34
Magnetventil
35
Abzweigsleitung
36
Magnetventil
Claims (1)
1. Vorrichtung zur Simulation eines Wasser-Dampf-Kreislaufes von Wärme
kraftwerken in Verbindung mit einer leittechnischen Anlage für die Ausbildung von
Prozeßleitelektronikern, bei der bestimmte Anlagenteile der Vorrichtung als Er
satz für reale Anlagenteile des Wasser-Dampf-Kreislaufes in modifizierter Form
dargestellt und angeordnet sind, wobei
als Kondensator ein Behälter (1),
als Filter ein Filter (2),
als Speiseeinrichtung eine Kreiselpumpe (3),
als Rückschlagarmatur eine Rückschlag klappe (5),
als Regelorgan ein Regelventil (6),
als Speisewasserbehälter ein Druckbehälter (7),
als Dampferzeuger ein Oberflächenvorwärmer (8),
als Dampfeinspritzung ein Einspritzkühler (9),
als Dampfkühler jeweils ein Oberflächenkühler (11) und ein Oberflächenkühler (12),
als Turbinenregelventil ein Regelventil (13)
und als Turbine eine stromverkehrt angeordnete Kreiselpumpe (14) mittels einer Rohrleitung (29) in einem Kreislauf miteinander verbunden sind,
wobei
eine Umgehungsleitung (33), in der als Umleitstation ein Regelventil (15) vor gesehen ist, aus der Rohrleitung (29) vor Regelventil (13) geführt und nach der Kreiselpumpe (14) in die Rohrleitung (29) eingebunden ist,
eine Stichleitung (16), in der als Einspritzwasserregelventil ein Regelventil (10) vorgesehen ist, aus der Rohrleitung (29) vor Regelventil (6) geführt und mit dem Einspritzkühler (9) verbunden ist,
eine Mindestmengenleitung (30) mit in die Mindestmengenleitung (30) einge bundenem Regelventil (4) aus der Rohrleitung (29) vor der Rückschlagklappe (5) abzweigt und auf den Behälter (1) zurückgeführt ist,
der Oberflächenvorwärmer (8) mit einer Heizmittelzuführungsleitung (17) und einer Heizmittelabführungsleitung (18) mit in die Heizmittelabführungsleitung (18) eingebundenem Regelventil (32) versehen ist,
der Oberflächenkühler (11) und der Oberflächenkühler (12) mit je einer Kühl mittelzuführungsleitung (19; 20) und einer Kühlmittelabführungsleitung (21; 22) mit je einem in die Kühlmittelabführungsleitung (21; 22) eingebundenen Regel ventil (23; 24) verbunden sind,
eine Druckluftzuführungsleitung (25) und eine Abluftleitung (26), in der je ein Magnetventil (31; 34) vorgesehen ist, in den Druckbehälter (7) eingebunden sind sowie
eine Prozeßmedienleitung (27) in den Behälter (1) und eine von der Prozeßme dienleitung (27) hinausführende Abzweigsleitung (35) mit eingebautem Regel ventil (36) in einen Abwasserbehälter (28) geführt sind.
als Kondensator ein Behälter (1),
als Filter ein Filter (2),
als Speiseeinrichtung eine Kreiselpumpe (3),
als Rückschlagarmatur eine Rückschlag klappe (5),
als Regelorgan ein Regelventil (6),
als Speisewasserbehälter ein Druckbehälter (7),
als Dampferzeuger ein Oberflächenvorwärmer (8),
als Dampfeinspritzung ein Einspritzkühler (9),
als Dampfkühler jeweils ein Oberflächenkühler (11) und ein Oberflächenkühler (12),
als Turbinenregelventil ein Regelventil (13)
und als Turbine eine stromverkehrt angeordnete Kreiselpumpe (14) mittels einer Rohrleitung (29) in einem Kreislauf miteinander verbunden sind,
wobei
eine Umgehungsleitung (33), in der als Umleitstation ein Regelventil (15) vor gesehen ist, aus der Rohrleitung (29) vor Regelventil (13) geführt und nach der Kreiselpumpe (14) in die Rohrleitung (29) eingebunden ist,
eine Stichleitung (16), in der als Einspritzwasserregelventil ein Regelventil (10) vorgesehen ist, aus der Rohrleitung (29) vor Regelventil (6) geführt und mit dem Einspritzkühler (9) verbunden ist,
eine Mindestmengenleitung (30) mit in die Mindestmengenleitung (30) einge bundenem Regelventil (4) aus der Rohrleitung (29) vor der Rückschlagklappe (5) abzweigt und auf den Behälter (1) zurückgeführt ist,
der Oberflächenvorwärmer (8) mit einer Heizmittelzuführungsleitung (17) und einer Heizmittelabführungsleitung (18) mit in die Heizmittelabführungsleitung (18) eingebundenem Regelventil (32) versehen ist,
der Oberflächenkühler (11) und der Oberflächenkühler (12) mit je einer Kühl mittelzuführungsleitung (19; 20) und einer Kühlmittelabführungsleitung (21; 22) mit je einem in die Kühlmittelabführungsleitung (21; 22) eingebundenen Regel ventil (23; 24) verbunden sind,
eine Druckluftzuführungsleitung (25) und eine Abluftleitung (26), in der je ein Magnetventil (31; 34) vorgesehen ist, in den Druckbehälter (7) eingebunden sind sowie
eine Prozeßmedienleitung (27) in den Behälter (1) und eine von der Prozeßme dienleitung (27) hinausführende Abzweigsleitung (35) mit eingebautem Regel ventil (36) in einen Abwasserbehälter (28) geführt sind.
Priority Applications (1)
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DE1997149714 DE19749714C2 (de) | 1997-10-31 | 1997-10-31 | Vorrichtung zur Simulation eines Wasser-Dampfkreislaufes von Wärmekraftwerken in Verbindung mit einer leittechnischen Anlage für die Ausbildung von Prozeßleitelektronikern |
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CN102314186B (zh) * | 2011-09-23 | 2014-04-09 | 东北大学 | 一种多功能过程控制实验平台 |
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