DE2023748A1 - Verfahren fur die Verbesserung der Betriebsweise einer einen kombinierten Kreislauf aufweisenden Gas und Dampf turbmenanlage mit nachgeschaltetem Dampfkessel und Anlage zur Durchfuhrung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren fur die Verbesserung der Betriebsweise einer einen kombinierten Kreislauf aufweisenden Gas und Dampf turbmenanlage mit nachgeschaltetem Dampfkessel und Anlage zur Durchfuhrung des Verfahrens

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DE2023748A1 DE19702023748 DE2023748A DE2023748A1 DE 2023748 A1 DE2023748 A1 DE 2023748A1 DE 19702023748 DE19702023748 DE 19702023748 DE 2023748 A DE2023748 A DE 2023748A DE 2023748 A1 DE2023748 A1 DE 2023748A1
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    • F01K23/105—Regulating means specially adapted therefor
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    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • F01K7/00—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating
    • F01K7/34—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being of extraction or non-condensing type; Use of steam for feed-water heating
    • F01K7/40—Use of two or more feed-water heaters in series

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Description

?ii Rne Erl^.nger, Paris /Frankreich
Verfahren für die Verbesserung der Betriebsweise einer einen kombinierten Kreislauf aufweisenden Gas- und Dampfturbinenanlage mit nachgeschaltetem Dampfkessel und Anlage zur Durchführung des Verfahrens.
Die Erfindung bezieht sich auf einen kombinierten Kreislauf aufweisende Gas- und Dampfturbinenanlagen mit nachgeschaltetem Dampfkessel, welche eine oder mehrere Gasturbinen enthalten, deren Austrittsseite mit den Brennern eines oder mehrerer Dampfkessel verbunden ist und die eine oder mehrere Dampfturbin η und. Wärmetauscher für die Vorwärmung des für den oder die Kessel bestimmten Speisewassers aufweisen.
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Gegenstand der Erfindung ist insbasoadsr® ein Varfatoen zum Betrieb einer derartigen Anlage, das speziell® Vorteile zur Erzielung einer guten Ausnützung der gesamten Anlage bei bestimmten Belastungsverhältnissen bietet..
Das Verfahren kennzeichnet sich dadurch* daB die Wassereintrittstemperatur des Sntgasers, dem €as Wasser von einem oder mehreren Vorwärmern und einem zu d@a oder den Vorwärmern parallel geschalteten Ekonomiser?geregelt wird, indem die den oder die Vorwärmer durchströmende liassermenge in Abhängigkeit von dem Verhältnis des Wasserdurchsatzes des Skonomisers zum Rauchgasdurchsatz des Dampfkessels, geregelt wird.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein® Anlage zur Durchführung dieses Verfahrens«, Diese Anlage3 welch© in an sich bekannter
P Weise einen oder mehFer© V0rwäm©rf stlrnen zn~u®m oder den Vorwärmern parallel geschalteten lfeoft®aiser und einen in die Reihe der Vos^ärmex· und des ifco&OKisers eingeschalteten Entgaser eaitMltg kesm2s©iclis®t sieh darsls ©in in de» Kreis des oder der Vorwärmer oder la de® Er@is des Ikonomlsers enthalteinfcs Ventil, sowie, durch eine Einrichtung, die abhängig vom Verhältnis des WaseerÄurciisatzes des JSkßnos&lB^fs zu® gasdurchsatz des Kess®ls das
* sugefObrt
-B-
llachstehend wird eine nicht beschränkende AusführungEform der erfindunpcgemäßen Anlage beispielsweise unter Bezugnahme auf die einzige Figur der Zeichnung erläutert, die die Anlage schematisch veranschaulicht. ·
sus der Zeichnung hervorgeht, enthält die erfindungsge-1 Anlage eine Turbine 1, die bei 2 mit Brennstoff gespeist I wird und die ihre Abgase den Brennern eines Dampfkessels 3 zuführt. Die noch an Sauerstoff reichen Abgace erlauben eine Verfeuerung eines bei h in den Kessel eingeführten Brennstoff er.
Der Kessel 3 enthält einen Überhitzer 6, einen Zwischenüberhitzer 7 und drei Ekonomiser 8, 9 und 10. Die aufeinanderfolgend diese Bauteile durchströmenden Rauchgase werden anschließend in einen Kamin 11 abgeführt. g
Die Anlage 'enthält weiterhin eine aus zwei Stufen oder Gruppen von Stufen 1?a und 12b bestehende Dampfturbine, wobei der Einlaß der Stufe oder Gruppe von Stufen 12a alt der Auslaßseite des Überhitzers 6 verbunden ist, während der Auslaß mit dem Zwischenüberhitzer 7 verbunden ist. Der Einlaß der Stufe oder Gruppe von Stufen 12b ist pit des Auslaß des Zwischenüberhitzers 7 verbunden, während der Auslaß dieser Stufe
BAD ORIGINAL
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zu einem Kondensator 14 und dann zu einer Pumpe 13 führt. Von der Druckseite der Pumpe 15 gelangt das Kondensat zu einem Wasservorwärmer 15» der mit Dampf aus einer Anzapfung S^ der Turbine gespeist wird. An der Austrittsseite dieses Vorwärmers wird das Wasser in zwei Teilströme aufgezweigt, von denen der eine im Ekonomiser 10 erwärmt wird, während der andere durch zwei Wasservorwärmer 16 und 17 verläuft, die jeweils durch Dampf aus den Anzapfungen S2 und s, der Turbine gespeist werden.
An der Austrittsseite des Wasservorwärmer 17 wird das aus dem Ekonomiser 10 kommende Wasser wieder zugemischt und die
18 Gesamtwassermenge gelangt in einen Bntgaser/73er mit Dampf
aus einer Anzapfung S^ der Turbine gespeist wird.
Die Aufteilung der Wasserströmung zwischen den Ekonomiser 10 und den Vorwärmern 16 und 17 erfolgt durch Einflußnahme auf die den Wasservorwärmer 17 verlassende Wassermenge durch Einwirkung auf ein Regelventil 19«
Am Auslaß des Entgasers gelangt das Wasser zu einer Speisepumpe 20, die wiederum mit der Einlaßseite des Dampfkessels über einen von einer Turbinenanzapfung S1- gespeisten Wasservorwärmer 21 und einem zu diesem Vorwärmer parallel geschal-
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teten Ekonomiser 9 sowie einem Ekonomiser 8 verbunden ist.
Mit der Welle der Turbine 12a - 12b ist ein Generator 22 ver- j 'bunden.
Es ist bekannt, daß bei derartigen Anlagen der Entgaser nur dann richtig arbeitet, wenn das ihm zugeführte Wasser mit ™ einer tieferen Temperatur eintrifft,als der Sättigungstemperatur entsprechend dem eingespeisten Anzapfdruck entspricht. | Andererseits kann die Anlage nur dann bei kleineren Belastungen als der Vollast entspricht einen guten Wirkungsgrad er- ; zielen, wenn die Gasturbine 1 mit Vollast fährt, wobei aber dem Kessel die gleiche Abgasmenge zugeführt wird,wie bei ei- ! nem Vollastbetrieb der gesamten Anlage.
Aufgrund dieser Tatsache bleiben die den Ekonomiser 10 durch- | querenden Rauchgasmengen sowohl bei Teillast- als auch bei Vollastbetrieb gleich groß, während andererseits eine Verminderung des Speisewassers eintritt, so daß sich- die Wassertemperatur am Auslaß des Ekonomisers 10 mit annehmender Belastung der Anlage erhöht.
Um ein gutes Betriebsverhalten des Entgasers 18 aufrechtzuerhalten, muß diese Erhöhung der Wassertemperatur am Auslaß
iNSPECTßö
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des Ekonomisers 10 begrenzt werden» wa$ durch ein Ventil 19 ' erreicht werden kann, mit dem die Wasserdurchsatzmenge des Ekonomisers 10 erhöht werden kann· .
Naturgemäß folgt die Betätigung des Ventiles 19» die durch eine Regelkette gesteuert wird, nur sehr allmählich den Last-™ änderungen der Anlage, Es bestehen erhebliche Schwierigkeiten, diese Regelkette auszubilden, da der llonomiser-10 einen großen räumlichen Umfang aufweist und das den Ekonomiser durchströmende Wasser eine sehr große Yenreilzelt aufweist.
Sine einfache Regeleinrichtung, die vm», Ueiaperaturpeßimpulsen aufgrund der Wasseraustrittsteraperatur d®s Ekonomisers 10 ausgeht, kann zu keinem guten Betriebsverhai ten führen, da eine sehr große Verzögerung zwischen der Betätigung des Ventils 19 Sk und der Abnahme von Meßimpulsen an der Auslaßseite des Ekonomisers 10 eintritt.
Das Ergebnis läßt.sich verbessern,: wenn das Ventil 19 entsprechend den für die Temperatur am Auslaß des Ekonomisers 10 maßgeblichen, Störgrößen beeinflußt wird, d.h«, entsprechend den Änderungen des Vasserdurchsatzes und des Rauehgasdurchsatzes.
. -"ν .ν, y\
Bei der erfindungsgeatßen Anlage wird das Ventil 19 entsprechend der Abweichung eines Ist-Wertes des Verhältnisses des Wasserdurchsatzes durch den Ekonomiser 10 (gemessen bei 23) und des Rauchgasdurehsatzes (gemessen bei 24) von einem Soll-Wert gesteuert. Um «ine Verbesserung dieser Regelkette zu erhalten, kann darüberhinaus eine Beaufschlagung mit einem Korrektursignal erfolgen, das entsprechend der Abweichung I der Ist-Werttemperatur am Auslaß des Ekonoraisers 10 ( gemessen bei 25 ) von einem Soll-Wert gebildet ist« :
- ι
Obwohl diese Ausbildung zu einer guten Wirkungsweise der Re- '
gelkette führt, die für eine gleichbleibende Temperatur des : Wassers am Eintritt in den Entgaser 10 auch bei Teillastbetrieb der Anlage sorgt, wobei dem Kessel die Abgase der mit Vollast laufenden Gasturbine 1 zugeführt werden, so wird doch indirekt auch der Wirkungsgrad der Anlage bei Teillastbetrieb g verbessert.
Eine Verbesserung des Wirkungsgrades der Gesamtanlage bei Teillastbetrieb erfolgt durch die Regelkette, die in Jedem Augenblick die Wasserdurchsatzmenge des Ekonomisers 10 auf einen solchen =Vert hält, der zu einer geeigneten Wassereintrittstemperatur am Entgaser führt.
OWGiNAL
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202 37 A "8
Die Erfindimg ist nicht auf die beschriebene und dargestellte Ausführungsform beschränkt, sondern erfaßt vielmehr auch alle abgeänderten Ausflihrungsformen.
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Claims (4)

  1. P Λ T E N T A N S P R Ü C H E
    Γ 1.J Verfahren für den Betrieb einer einen kombinierten Kreis- / lauf aufweisenden Gas- und Dampfturbinenanlage mit nachgeschalteten Dampfkessel, dadurch gekenn zeichnet, daß die !'fassereintrittstemperatur des Entgasers, dem das Wasser von einem oder mehreren VorwHrmern und einem hierzu parallel geschalteten Ekonomiser zugeführt wirrt, dadurch geregelt wird, daß die den oder die Vorwärmer durchströmende Wassermenge in Abhängigkeit von dem Verhältnis des Wasserdurchsatzes des Ekonomisers zum Rauchgasdurchsatz des Dampfkessels geregelt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennz eic h η e t, daß von der Auslaßtemperatur des Ekonominers ein ergänzendes Korrektursignal abgeleitet wird.
  3. 3. Einen kombinierten Kreislauf aufweisende Gas- und Dampfturbinenanlage mit nachgeschalteten Dampfkessel, welche mindestens eine Gasturbine, deren Ausgang mit den Brennern verbunden ist, sov/ie mindestens eine Dampfturbinef
    108808 ' ·', ϊ ßAD
    - ίο -
    einen oder mehrere Wasservorwärmer mit parallel geschalteten Ekonomiser und einen in die Reihe der Vorwärmer und des Ekonomisers eingeschalteten Entgaser enthält, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Kreis des oder der Vorwärmer oder in dem Kreis des Ekonomisers ein Ventil enthalten ist, das eine Einrichtung abhängig vom Verhältnis des ¥asserdurchsatzes des Ekonomisers zum Rauchgasdurchsatz des Kessels steuert.
  4. 4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeicnnet, daß sie eine zusätzliche Einrichtung für die Steuerung des Ventils in Abhängigkeit von der Auslaßtemperatur des Ekonomisers enthält.
    0RIGINAL INSPECreD
DE2023748A 1969-05-14 1970-05-14 Speisewasse rvorwärm-Einrichtung in einer kombinierten Gas-Dampfkraftanlage mit nachgeschaltetem Dampferzeuger Expired DE2023748C3 (de)

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