DE2303480A1

DE2303480A1 - Zwischenueberhitzer-system in einer dampfturbinenanlage und verfahren zum betrieb eines solchen zwischenueberhitzersystems

Info

Publication number: DE2303480A1
Application number: DE2303480A
Authority: DE
Inventors: Michael C Luongo
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: CBS Corp
Priority date: 1972-01-27
Filing date: 1973-01-25
Publication date: 1973-08-02
Also published as: BE794556A; JPS5521243B2; GB1423528A; NL7301065A; US3782113A; AU5125873A; ES411017A1; JPS4883201A; ZA73326B; FR2169317B1; DE2303480C2; CH583852A5; IT986952B; FR2169317A1; CA963955A; BR7300669D0; SE393157B; BE797556A

Description

DIPL.-ING. KLAUS NEUBECKER

Patentanwalt
4 Düsseldorf 1 · Schadowplatz 9

. Düsseldorf, 24. Jan. 1973

43,380
7306

Westinghouse Electric Corp.
Pittsburgh, Pa., V. St. A.

Zwischenüberhitzer-System in einer Dampfturbinenanlage und Verfahren zum Betrieb
eines solchen Zwischenüberhitzer-Systems

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Regelsysteme für elektrische Kraftwerke und insbesondere auf elektronische automatische Regelsysteme zur kontinuierlichen und automatischen Regelung des Dampf-Zwischenüberhitzungsvorgangs in einem Kernkraft-Turbinensystem.

Ein Charakteristikum von Kernkraft-Dampfgeneratoren, wie sie bei der Erzeugung elektrischer Energie eingesetzt werden, besteht darin, daß der dabei erzeugte Dampf allgemein eine niedrigere Temperatur/als derjenige von Dampfgeneratoren, die durch nicht auf Kernkraftbasis bzw. mit fossilen Brennstoffen arbeitende Quellen gespeist werden, so daß der erzeugte Dampf sich im wesentlichen auf einer Sättigungstemperatur befindet und nicht viel mehr Energie enthält als zur Verdampfung des Wassers erforderlich ist. Infolgedessen bildet sich, sobald eine verhältnismäßig kleine Energiemenge in Verbindung mit dem Antrieb einer Turbine im Hochdruckteil der Dampfturbinenanlage aus dem Dampf abgeleitet wurde, Feuchtigkeit in dem Dampf aus, die - ohne daß besondere Maßnahmen getroffen würden - den Dampf für ein weiteres Antreiben der Turbine unbrauchbar machen würden. Beispielsweise tritt der bei Kernkraft-Turbinenbetrieb von dem Hochdruckteil der Dampfturbinenanlage abgegebene Dampf infolge der ihm entnommenen Energie bei etwa 35 % der

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Turbinen-Nennlast in den gesättigten (feuchten) Zustand ein. Der gleiche Dampf wird jedoch benötigt, um weitere Turbinen im Niederdruckteil anzutreiben. Ferner ist es äußerst wichtig, übermäßige Temperaturen für den Niederdruckdampf zu verhindern, und ebenso muß verhindert werden, daß etwa bei einem Kaltstart kalte Turbinenteile sehr schnell aufgeheizt werden, daß bei Betrieb mit nur geringer Last eine überhitzung bzw. Überbeanspruchung austrittsseitiger Teile einer Niederdruckturbine eintritt und daß für den Fall eines Warmstarts der Niederdruckteil der Dampfturbinenanlage eine rasche Abkühlung erfährt. Bei einer speziellen Ausführung eines Turbinensystems muß die maximale augenblickliche Temperaturänderung des dem Niederdruck-Turbineneinlaß zugeführten Dampfes im Hinblick auf thermische Beanspruchungen und mögliche Verwerfungen der stationären Teile der Niederdruckturbine auf etwa 56° C beschränkt werden. Geht es nicht um eine solche augenblickliche Dampftemperaturänderung, so darf die ünderungsgeschwindigkeit dieser Temperatur 121 C/h nicht überschreiten, wenn eine übermäßige Verwerfung oder Ermüdungsrisse der Turbinenteile vermieden werden sollen.

Im allgemeinen wird bei Kernkraftanlagen die Dampf-Zwischenüberhitzung normalerweise außerhalb des primären Dampferzeugers durchgeführt, im Gegensatz zu mit fossilen Brennstoffen arbeitenden Anlagen, wo die Zwischenüberhitzung typischerweise innerhalb des primären Dampfgenerators durchgeführt wird. Da die Kernkraft-Zwischenüberhitzerdampftemperatur sich von der Dampftemperatur an der Niederdruck-Einlaßstelle erheblich unterscheiden kann, können sowohl die Differenz zwischen den beiden Dampftemperaturen als auch die Geschwindigkeit, mit der diese Differenz sich ändert, eine Regelung erfordern, da große Temperaturdifferenzen übermäßige Spannungen oder Beanspruchungen des Niederdruckteils hervorrufen können.

Wenngleich unterschiedliche Systemvorschriften möglich sind, so sieht doch eine typische Regelvorschrift für das Anfahren einos Kernkraft-Turbinensystems vor, daß kein Zwischenüberhitzungsdainpf durch den Zwischenüberhitzer geleitet wird, bis die Anlage - bezogen auf den Druck oder die abgegebene elektrische Leistung (MW)- bis

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auf 35 % der Vollast gebracht worden ist. Eine solche Regelungsvorschrift ist deshalb vorgesehen, um die Temperaturdifferenz zwischen der Zwischenüberhitzungs-Dampftemperatur und der Einlaßstelle des Niederdruckteils auf etwa 56 herabzusetzen, ehe mit der Öffnung des Zwischenüberhitzer-Regelventils begonnen wird, das die Strömung des Zwischenüberhitzungsdampfes bestimmt. Für diese Bedingungen hat die Erfahrung gezeigt, daß die Geschwindigkeit, mit der ein Zwischenüberhitzerventil geöffnet wird, geeigneterweise einer allmählichen Zunahme der öffnung des Ventils von O - 1OO % innerhalb einer Stunde entspricht.

Nachdem das System einmal in eine Betriebsart vollständiger Zwischenüberhitzung des Dampfes gebracht worden ist, kann diese Betriebsart beibehalten werden, solange die Ist-Last oberhalb 10 % der Vollast bleibt. Dieser Betriebszustand hat sich als zulässig erwiesen, weil unter diesen Bedingungen die Temperaturdifferenz zwischen dem Zwischenüberhitzungsdampf und der Niederdruckteil-Einlaßtemperatur nicht groß genug ist, um übermäßige Turbinenbeanspruchungen hervorzurufen. Sollte die Last auf weniger als 10 % der Vollast absinken, so wird es notwendig, die Dampftemperatur an der Einlaßstelle des Niederdruckteils zu verringern, insbesondere, um die letzte Reihe der umlaufenden Schaufeln des Niederdruckteils gegen eine überhitzung zu schützen.

Während der Niedriglastzustände (10 % oder weniger der Vollast) tritt nur eine sehr geringe Strömung des Zyklus- oder Antriebsdampfes auf. Die letzte Schaufelreihe in einer Niederdruckturbine arbeitet nicht, d. h., es tritt durch diese Schaufeln im wesentlichen keine Dampfentspannung auf, so daß sie mehr oder weniger als Kompressoren oder Pumpen wirken und einfach "windmühlenartig" in einer Dampfatmosphäre umlaufen. Infolgedessen beginnen diese Schaufeln sich in erheblichem Maße aufzuheizen, so daß es zu einer Überhitzung dieser Schaufeln kommen kann. Dementsprechend enthält eine typische Vorschrift für ein Kernkraft-Dampfturbinensystem die Bestimmung, daß die Einlaßdampf temperatur für den Niederdruckteil innerhblb von 15 Minuten nach dem ersten Auftreten eines Last-

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abfalls unter 10 % unterhalb einer Niedriglastgrenze (wie etwa 205 C) gebracht werden muß.

Die sogenannte Niedriglast-Situation (Abfall der Last auf weniger als 10 % Vollast) kann beispielsweise bei einem NetzZusammenbruch auftreten, bei dem die gesamte äußere, auf die Anlage einwirkende Last ausgefallen ist, so daß dann nur die Pumpen innerhalb der Station oder andere ähnliche Einrichtungen weiterlaufen sollen.

Ein weiterer Fall, für den die Regelung der Temperatur des Niederdruck-Einlaßdampfes kritisch wird, ist derjenige; bei dem die Turbineneinheit heiß ist. In diesem Fall muß die Regelung dann eine mögliche rasche Abkühlung des Metalls in diesem Teil während des AnlaufVorgangs verhindern. Diese Betriebsart wird als "Warmstart" bezeichnet,und die Regelung muß in diesem Fall die rasche Öffnung des Zwischenüberhitzer-Dampfventils gestatten, um eine übermäßige Kühlung der Turbinenteile zu verhindern.

Zusammenfassend läßt sich somit feststellen, daß die drei grundlegenden Temperaturregelungen, die in einem Kernkraft-Dampfturbinensystem oder einem weiteren System, in dem eine gesonderte Wärmeübertragungseinheit für die Zwischenüberhitzung Verwendung findet, folgende sind: (1) Regelung der Geschwindigkeit der Zunahme der Zwischenüberhitzungs-Dampftemperatur während des Kaltstarts, um den Absolutwert des Dampfes und die Temperatur des Aufbaus an der Einlaßstelle des Niederdruckteils und die Geschwindigkeit, mit der diese Absolutwerte geändert werden dürfen, zu regeln; (2) Temperaturregelung der EinlaBtemperatur und. der Miederdruck-Turbinenendtemperatur unter eine maximale Temperaturgrenze während Niedriglastbetrieb; <3) Heiß- oder Warmstart, soweit eine übermäßige Abkühlung der liiederdruckturbine verhindert werden muß.

Zusätzlich zu der obigen Vorschrift müssen für ein System der oben beschriebenen Art bestiisaite weitere Regeli^orsclariftea eingehalten werden. Diese Vorschriften lassen sich wie folgt zusammenfassen: (1) Es muß dafür gesorgt werden, daß das System gegenüber über-

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mäßigen absoluten Zwischenäberhitzungsteraperaturen an der Einlaßstelle des Niederdruckteils in der Größenordnung von beispielsweise 283° C oder höher geschützt wird; (2) es muß dafür gesorgt v/erden, daß die Regelung für die Strömung des zwischenüberhitzten Dampfes rückgesetzt werden kann, um beispielsweise einen neuen Kaltstart-Betriebszustand zu ermöglichen; und (3) es muß gewährleistet sein, daß eine menschliche Bedienungsperson in den Ablauf des automatischen Regelaufbaus eingreifen kann.

Um den feuchten Dampf stromabwärts zu Antriebszwecken einsetzen zu können, ist es bei der Konstruktion von Kernkraft-Turbinensystemen allgemein üblich, einen gesonderten Feuchtigkeitsabscheidungs-Zwischenüberhitzungsaufbau vorzusehen, um den Feuchtigkeitsgehalt des Dampfes zu regeln, der von dem Hochdruck-Turbinenteil an den Niederdruck-Turbinenteil weitergeleitet wird. Ein Beispiel für einen solchen Aufbau gibt die brit. Patentschrift 1 255 512, die auf die gleiche Anmelderin wie die vorliegende Anmeldung zurückgeht und den Titel trägt "Feuchtigkeitsabscheider-Zwischenüberhitzer für unter Druck stehenden Dampf".

Zur Regelung der Menge des den Zwischenüberhitzer passierenden Turbinendampfes sowie zur Regelung der Geschwindigkeit, mit der die Dampftemperatur ansteigt, ist normalerweise ein Zwischenüberhitzer-Regelventil vorgesehen. Die Regelung der Parameter des Dampfstroms kann durch öffnen und Schließen des Zwischenüberhitzer-Regelventils erfolgen, so daß die Menge des die Zwischenüberhitzerrohre passierenden Heizdampfes und damit die Wärmemenge, die an den Turbinendampf abgegeben wird, geregelt und die Temperatur erhöht wird (und umgekehrt).

Ein kommerziell eingesetzter Turbinenregelungsaufbau nach dem Stand der Technik ist in einer Druckschrift mit dem Titel "Electrohydraulic Control for Improved Availability and Operation of Large Steam Turbines" gezeigt und weiter ins einzelne gehend erläutert. Diese Druckschrift wurde von M. Birnbaum und E. G. Noyes auf der während der Zeit vom 19. - 23. 9. 1965 in Albany, New York,abgehaltenen ASME-IEEE National Power Conference präsentiert. Dieser

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Aufbau arbeitet mit einer rückgekoppelten Regelung, um die Turbinendrehzahl und -last in großen Dampfturbinenanlagen für die Erzeugung elektrischer Energie zu regeln. Ferner ist in gewissem Umfang ein digitaler Schaltungsaufbau vorgesehen, insbesondere ein Festkörper-Digital-Bezugssystem, mit dessen Hilfe frühere Drehzahl-/Laständerungsmotorsysteme eliminiert wurden, die dazu dienten, zulässige Anstiegswerte für die Änderungen der Turbinendrehzahl und -belastungs-Einstellpunkte festzulegen. Ein Aufsatz mit dem Titel "Automatic Electronic Control of Steam Turbines According to a Fixed Programme" in der Ausgabe März 1964 der Brown Boveri Review bezieht sich auf eine ähnliche Angelegenheit.

Ein weiterer Aufbau nach dem Stand der Technik ist in der US-PS 3 098 176 - Eggenberger et al - vom 16. 7. 1963 (Titel:"Electric Long Range Speed Governor" und in der US-PS 3 097 488 - Eggenberger et al - vom 16. 7. 1963 (Titel: "Turbine Control System") beschrieben.

Nach dem Stand der Technik bestand der Zwischenüberhitzungs-Regelaufbau typischerweise aus einem motorbetriebenen Nocken, der ein Fehlersignal an ein pneumatisch betriebenes Regelventil abgeben konnte. Ein solcher Aufbau war jedoch kommerziell gesehen wegen seiner Größe und Sperrigkeit, wegen seiner Inkompatibilität mit anderen Ausrüstungsteilen und insbesondere wegen seines Bedarfs an übermäßiger Betriebszeit wenig attraktiv.

Insbesondere ist eine Ausführung einer Regelung nach dem Stand der Technik als Zeitbasis-Sender bezeichnet worden, wobei diese Regelung in Verbindung mit einem motorbetriebenen Nocken arbeitet, der seinerseits die Aussendung eines Luftsignals an ein Zwischenüberhitzer-Rege !ventil überwacht. Dieser sogenannte Zeitbasis-Sender arbeitet nicht voll automatisch und erfordert noch einen erheblichen Anteil der Zeit dar Bedienungsperson, um zu gewährleisten, daß die verschiedenen vorgeschriebenen Betriebsarten in der richtigen Weise durchgeführt werden. Wenngleich die Nockenregelung der Luftübertragung an der Stelle der Turbinenanlage

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sich als zufriedenstellend erweisen kann, kann sie doch für einige Anlagen in den Kontrollräuinen nicht zulässig sein. So läßt sich das System nach dera Stand der Technik nicht bequem durch Fernsteuerung mit einem Turbinenregelungssystem koppeln.

Eine weitere Beschränkung der Lösungen entsprechend dem angezogenen Stand der Technik war der Mangel an automatischer Regelungsüberwachung durch den Einsatz von Rückkopplungsvorgängen. Das bedeutet, daß die Bedienungsperson für den Fall einer Niedriglastregelung einen Nocken einstellen mußte, wo es notwendig sein kann, auf ein Temperaturgebiet im Bereich von 205 C zu regeln. Ein weiterer Mangel des Systems nach dem Stand der Technik war es, daß das motorbetriebene Nockensystem oder der auf Zeitbasis arbeitende Sender keine durch eine Logik eingestellten Betriebsarten haben, die sich auch durch Fernsteuerung oder auf andere Weise mittels eines programmierten Computersystems oder eines sonstigen automatischen Reglers festlegen lassen. Das bedeutet, daß es praktisch nicht möglich war, mit den nach dem Stand der Technik bekannten Aufbauten automatisch von einer Betriebsart in eine andere zu schalten.

Aufgabe vorliegender Erfindung ist es daher, einem entsprechenden Bedürfnis der Kraftwerkindustrie zu genügen und ein Regelsystem für eine Kernkraft-Turbinenanlage zu schaffen, das sich miniaturisieren und an jeder gewünschten entfernten Stelle anbringen läßt, das zuverlässig und billig ist, das sich wirksam in einen Computerbetrieb mit einbeziehen läßt, das für ein besseres Leistungsverhalten bei der Dampf-Zwischenüberhitzung sorgt und von dem Bedienungsmann nur ein Minimum an Zeit bzw. Aufmerksamkeit erfordert.

Zur Lösung dieser Aufgabe i-st ein Zwischenüberhitzer-System in einer zur Erzeugung elektrischer Energie dienenden Dampfturbinenanlage mit mindestens einer Hochdruck-Turbine und mehreren Niederdruck-Turbinen, wobei das Zwischenüberhitzer-System zwischen die Hojzlchdruck-^urbine und die Niederdruck-Turbine geschaltet ist und

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einen gesteuert über ein Ventil gespeisten Zwischenüberhitzer für die Zwischenüberhitzung von der mindestens einen Hochdruck-Turbine abgegebenen, relativ feuchten Dampfes und zur Erzeugung überhitzten und relativ trockenen Dampfes für die Speisung einer der Niederdruck-Turbinen sowie eine Temperaturerfassungseinrichtung zur Erfassung der Turbinentemperaturen in Nähe der Stellen, an denen der Dampf in die Niederdruck-Turbine eintritt, zur Erzeugung von die Turbinentemperaturen repräsentierenden Signalen aufweist, erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenüberhitzer-System ferner eine Zwischenüberhitzer-Regeleinrichtung zur Aufnahme der Temperatursignale aufweist und daß die Regeleinrichtung einen Logikaufbau zur Feststellung eines bestimmten*, die höheren oder die höchste der erfaßten Temperaturen repräsentierenden Signals und damit zur Bildung eines Temperatur-Hochwertsignals als Temperaturbezugssignal, eine Komparatprschaltung für den Vergleich des einen bestimmten Temperatureignals mit dem Temperaturbezugssignal und damit zur Abgabe eines Komparator-Ausgangssignals zur Regelsignalverarbeitung, mehrere Regelungs-Betriebsarten, für die die den Zwischenüberhitzer durchströmende Dampfmenge jeweils entsprechend einer gesonderten vorgegebenen Zeitfunktion geregelt wird, sowie eine Einrichtung zur Überführung der Zwischenüberhitzer-Regeleinrichtung in eine der Regelungs-Betriebsarten umfaßt.

Erfindungsgemäß wird die Dampferzeugungsquelle durch Kernenergie gespeist, und die Einrichtung zur Überführung der Zwischenüberhitzer-Regeleinrichtung in eine der Regelungs-Betriebsarten umfaßt einen schaltbar "angeschlossenen programmierbaren Computer zur kontinuierlichen Berechnung der gewünschten Regelungs-Betriebsart der Zwischenüberhitzer-Regeleinrichtung., wobei die Zwischenüberhitzer-Regeleinrichtung ein Daten-Netzwerk zur kontinuierlichen Überwachung physikalischer Arbeitsparameter in dem Niederdruckteil der Turbine und zur Abgabe von die überwachten Parameter repräsentierenden Daten an den Computer aufweist.

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Ein zum Betrieb eines Zwischenüberhitzer-Systems in einer zur Erzeugung elektrischer Energie dienenden Dampfturbinenanlage, wie es vorstehend geschildert wurde, besonders geeignetes Verfahren ist in Weiterbildung der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur an der Eintrittsstelle der Niederdruck-Turbine überwacht und ein die Temperatur des Niederdruckteils repräsentierendes elektrisches Temperatursignal erzeugt, automatisch und kontinuierlich ein Regelsignal entsprechend einer der Mehrzahl Regelungsbetriebsarten erzeugt und der geregelte Strom zwischenüberhitzten Dampfes mittels des Regelungssignals geregelt wird, wenn das Temperatursignal unterhalb eines vorgegebenen Minimalniveaus liegt, um so in die Temperatur des Niederdruckteils im wesentlichen linear anzuheben, und daß dann eine unter der Mehrzahl Regelungs-Betriebsarten gewählt und damit der Zwischenüberhitzungsschritt und dementsprechend die Temperatur mindestens einer Niederdruckturbine geregelt wird.

Zweckmäßigerweise wird zur Erzeugung des Regelsignals ein erster Abschnitt des Signals erzeugt, dessen Größe mit einer ersten vorgegebenen Geschwindigkeit im wesentlichen linear mit der Zeit ansteigt, da-8 ein zweiter Abschnitt des Signals erzeugt wird, der mit dem ersten Teil kontinuierlich ist und mit einer zweiten, größeren vorgegebenen Geschwindigkeit linear ansteigt, und dafi ein dritter, mit dem zweiten Abschnitt kontinuierlicher Abschnitt erzeugt wia?d, dessen Größe mit einer dritten und größeren vorgegebenen Geschwindigkeit in Abhängigkeit von der Zeit ansteigt, wobei das Regelsignal in der Zeit die drei Abschnitte umfaßt und den Strom des Zwischenüberhitzungs-Dampfes operativ regelt.

Weitere erfindungswesentliche Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen .

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der zugehörigen Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines elektrischen Kraftwerks mit

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einem Kernkraft-Turbinensystem, das entsprechend den Prinzipien nach der Erfindung- arbeitet;

Fig. 2 ein Blockschaltbild eines elektronischen Regelsystems, das sich in Verbindung mit dem Kernkraftwerk und dem Turbinensystem nach Fig. 1 und in Übereinstimmung mit den Prinzipien der Erfindung einsetzen läßt;

Fig. 3 ins einzelne gehend ein Schaltbild des Regelsystems der Fig. 2;

Fig. 4 ein Diagramm einer idealen Änderung der Dampftemperatur an der Niederdruck-Einlaßstelle in Abhängigkeit von der Zeit, wie sie hervorgerufen werden soll, wenn das Regelsystem in die Kaltstart-Betriebsart gebracht wird;

Fig. 5 eine Kurve, die die Beziehungen zwischen einem Zwischenüberhitzungs-Regelsignal und der Temperatur des zwischenüberhitzten Dampfes wiedergibt; und

Fig. 6 schematisch den Aufbau einer in Verbindung mit dem Regelsystem nach der.Erfindung eingesetzten Betriebsart-Regeleinheit.

Fig. 1 läßt das der Erfindung zugrunde liegende Gesamtsystem in Form eines Blockschaltbildes erkennen. Ein Kernreaktor 16, eine Pumpe 17 sowie ein Kernkraft-Dampf generator 18 sind in einem gemeinsamen Gehäuse 19 untergebracht. In auf dem Gebiet der elektrischen Energieerzeugung allgemein bekannter Weise sorgt die Kombination der Elemente 16, 17 und 18 für eine Umwandlung von Kernenergie in Dampfenergie, wobei der Ausgang des Kernkraft-Dampfgenerators 18 eine Quelle für Dampf bildet, der sich zum Antrieb eines Kernkraft-Turbinen/Generatorsystems eignet. Da der Kernreaktor 16 in diesem Fall als Druckwasserreaktor ausgebildet ist, wird der Ausgangsdampf durch Wärmeübertragung von dem Reaktor-Kühlmittel, das in einem ersten Kreis umläuft, in einem zweiten Kreis erzeugt. Bei anderen Anwendungen der Erfindung kann der zur Dampferzeugung

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eingesetzte Aufbau anders ausfallen, beispielsweise dann, wenn ein Siedewasserreaktor Verwendung fände.

Im Rahmen der vorliegenden Ausführungen bezieht sich der Ausdruck "Kernkraftturbine" auf ein Turbinensystem, das durch aus der Energie eines Kernreaktors gewonnenen Dampf angetrieben wird. Es versteht sich, daß jedes durch verhältnismäßig nassen Dampf - gleichgültig aus welcher Quelle - gespeiste Turbinensystem von Natur aus ähnliche Charakteristika besitzt, um als Kernkraftturbinentyp klassifiziert zu werden, so daß die Erfindung - wenngleich sie sich speziell für Kernkraftturbinen in elektrischen Kernkraftanlagen eignet und dort von besonderem Nutzen ist - sich auch in nicht auf KernkraftbaäLs arbeitenden Anlagen einsetzen läßt, wo Turbinen vom"Kernkrafttyp"Verwendung finden.

Der heiße Haupt-Dampfs tr om wird von dem Gehäuse 19 durch eine Dampfleitung 21 zu einer Verteilerstelle 39 geleitet, von wo er sich auf parallele Zweige aufteilt. Ein erster Zweig führt Heißdampf durch die Zwischenüberhitzer-Ventile RVL-RVN. Die anderen dargestellten Zweige führen jeweils Dampf durch ein Drosselventil TV und ein Reglerventil GV zu einem Turbinen-Hochdruckteil 30. Die Ventile TV und GV können entweder manuell von einer Computer-Regeleinheit 700, im vorliegenden Fall jedoch vorzugsweise von einem herkömmlichen elektronischen Analog-Regelsystem 702 zur elektrohydraulischen Ventileinstellung betätigt und gesteuert werden.

Das Drossel- und Reglerventil werden betätigt, um die Turbinendrehzahl während des Anlaufs und die Turbinenlast sowie den Frequenzanteil bei Synchronbetrieb zu regeln. Eine solche Regelung kann mittels einer herkömmlichen Regelschleifenanordnung verwirklicht werden. Ein Beispiel -für eine bekannte Regelanordnung, die sich zur Verwirklichung des Analog-Regelsystems 7O2 eignet, ist in den US-PS 3 O97 488 und 3 098 176 beschrieben. Ein Drehzahl-Heßwertwandler 704 ist mit einer Läuferwelle 32 gekoppelt, so daß ein Signal erzeugt wird, das dem Turbinen-Niederdruckteil 22 bzw. dem Turbinen-Hochdruckteil 30 proportional ist. Das Signal vom Drehzahl-Meßwertwandler 704 wird in das Analog-Regelsystem 702

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eingespeist und dort ausgewertet, um den Drosselwert des Drosselventils TV und die Einstellung des Reglerventils GV zu bestimmen. Beim Durchlauf durch den Turbinen-Hochdruckteil 30 gibt der Dampf einen Großteil seiner Energie an die Turbine ab und wird dabei verhältnismäßig schwer mit Feuchtigkeit beladen. Der Dampf von dem Turbinen-Hochdruckteil 30 tritt über mehrere Hochdruck-Auslässe aus j von denen in Fig. 1 nur der Auslaß 31 speziell angegeben ist.

Der Turbinen-Hochdruckteil 30 ist über die Läuferwelle 32 mit mehreren Turbinen-Niederdruckteilen 22 gekoppelt. Wie in Fig. 1 schematisch angedeutet, können mehrere solcher Niederdruckteile tandemartig gekoppelt sein, um die gemeinsame Läuferwelle 32 anzutreiben. Jede der Niederdruckturbinen des Systems ist geeigneterweise als Doppelstromturbine ausgebildet und weist somit zwei Abschnitte oder Elemente auf. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter einem Niederdruckturbinenabschnitt eine Niederdruck-Turbinenkomponente verstanden, die stromabwärts von dem Feuchtigkeitsabscheider und Zwischenüberhitzer Eingangsdampf aufnimmt und Ausgangsleistung liefert. Die Ausgangsleistung aller Niederdruckturbinenabschnitte sowie die von dem Hochdruckteil gelieferte Energie sind über die Läuferwelle 32 mit einem herkömmlichen elektrischen Generator 12 gekoppelt, der die Rotationsenergie der Welle in elektrische Energie umwandelt. Mit dem Generator 12 steht eine Last 17' über einen Schalter 15 in Verbindung. Das gesamte System sorgt somit für eine sukzessive Energieumwandlung der Kernspaltungsenergie im Reaktor 16, die den Dampf in dem Kernkraft-Dampf generator erhitzt, in kinetische Energie in den Turbinen und von dort in elektrische Energie im Generator 12. Der soweit beschriebene Grundaufbau entspricht einem allgemein bekannten elektrischen Kernkraftwerk und einer Dampfturbinenanlage, die keine weitere Beschreibung konstruktiver Einzelheiten erfordern, damit ein einschlägiger Fachmann die Erfindung sowie die Art und Weise verstehen kann, in der die Erfindung mit einem solchen Aufbau verwirklicht werden kann.

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Ein mit einem Ausgang des Generators 12 verbundener Megawatt-Meßwertwandler 706 erzeugt ein Ausgangssignal, das dem Analog-Regelsystem 702 zugeführt wird, wo das Signal ausgewertet wird, um die Einstellung der Drosselventil* bzw. Reglerventilwerte zu ermitteln.

Der mit Feuchtigkeit beladene, von dem Auslaß 31 der Hochdruckturbine abgegebene Dampf muß rekonditioniert werden, ehe er zu einer der tliederdruckturbinen geleitet werden kann. Im Rahmen diesa: Rekonditionierung oder Aufbereitung wird der Dampf durch einen herkömmlichen Feuchtigkeitsabscheider 35 geleitet, wo Wasser vom Dampf abgeschieden wird, so daß er in einen trockenen gesättigten Zustand gelangt. Von da aus wird der so vorbereitete Dampf durch einen herkömmlichen Zwischenüberhitzer 40 geleitet, wo die Enthalpie auf ein überhitztes Niveau angehoben wird. Zweckmäßigerweise weist das System einen unabhängigen Zwischenüberhitzungszweig von dem Hochdruckteil zu jeder iliederdruckturbine auf. Im Hinblick auf eine größere Klarheit ist in Fig. 1 nur ein solcher Zweig im einzelnen wiedergegeben. Jedoch kann - wie angedeutet - jede Niederdruckturbine über einen gesonderten Feuchtigkeitsabscheider- und Zwischenüberhitzungszweig von der Hochdruckturbine gespeist werden. Die nachfolgende Untersuchung des Zwischenüberhitzungs-Regelsystems ist dementsprechend nur auf einen einzigen Zwischenüberhitzungs-Dampfstromzweig gerichtet, wobei es sich jedoch versteht, daß entsprechende Ausführungen für die Zwischenüberhitzungs-Zweige aller übrigen Niederdruckturbinen gelten.

An der Verteilerstelle 39 wird der zugeführte Haupt-Dampfstrom durch ein Zwischenüberhitzungs-Ventil RV abgezweigt, das zweckmäßig ein pneumatisch betätigtes Ventil ist, das einen gesteuerten Durchtritt des Haupt-DampfStroms gestattet. Dem Zwischenüberhitzungs-Ventil RV ist ein Sperrventil SO vorgeschaltet, das betätigt werden kann, um einen Durchtritt von Hauptdampf durch den Zwischenüberhitzer zu verhindern, und das weiter durch ein herkömmliches Schlammventil überbrückt werden kann. Das Zwischenüberhitzungs-Ventil RV wird durch ein zugeordnetes Betätigungsorgan betätigt, bei dem es sich um einen herkömmlichen elektropneumati-

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sehen Meßwertwandler handelt, der ein elektrisches Eingangssignal in ein pneumatisches Ausgangssignal umsetzen kann. Das Betätigungsorgan wird von einer geregelten Durckluftquelle (nicht gezeigt) gespeist und erzeugt ein elektrisch gesteuertes pneumatisches Ausgangssignal, das auf alle Zwischenüberhitzungs-Ventile RVl-RVN einwirkt und deren Stellung bestimmt, wobei die Zwischenüberhitzungs-Ventile RVl-RVN ihrerseits die Menge des Heizdampfes bestimmen, der zu dem Zwischenüberhitzer gelangt. Das Betätigungsorgan 50 wird elektrisch von einem Haupt-Regelsystem gesteuert, dessen Einzelheiten nachstehend erläutert werden.

Der geregelte Dampf steam durch das Ventil RV, der verhältnismäßig trockenen, von der Hauptstromquelle abgeleiteten Heizdampf enthält, wird durch den Zwischenüberhitzer 40 geleitet. Der Zwischenüberhitzer .40 wird von einer auf dem einschlägigen Gebiet allgemein bekannten herkömmlichen Einheit gebildet, die so ausgelegt ist, daß Wärme von dem das Zwischenüberhitzungs-Ventil RV durchströmenden Heiz- oder Frischdampf an den Arbeitsdampf übertragen werden kann, der von dem Turbinen-Hjziochdruckteil abgegeben wird. Der Zwischenüberhitzer 40 kann als Einzelstufe oder auch doppelstufig ausgebildet sein. Der als Einzelstufe ausgebildete Zwischenüberhitzer, wie er in der Zeichnung dargestellt ist, erhält seinen Heizdampf typischerweise von der Hauptstromleitung vor dem Turbineneinlaß-Drosselventil. Bei typischen Einheiten mit zweistufiger Überhitzung«« wird die erste Stufe des Zwischenüberhitzers mit Dampf beaufschlagt, der von einer Stelle des Turbinen-Hochdruckteils abgenommen wird, an der ein Höchstdruck herrscht, während der Dampf für die zweite Stufe des Zwischenüberhitzers von der Hauptstromleitung vor dem Hochdruckteil-Einlaß, in Fig. 1 demnach von der Verteilerstelle 39, abgenommen wird.

Der den Zwischenüberhitzer passierende Heizdampf gibt Energie ab, um die Enthalpie des Turbinen-Arbeitddampfes zu erhöhen, so daß der Heizdampf verhältnismäßig naß und von dem Zwischenüberhitzer als Kondenswasser abgegeben wird. Aus dem Arbeitsdampf, d. h. dem durch den Turbinenkreislauf geführten Dampf, wird Wasser mit Hilfe des Feuchtigkeitsabscheiders 35 abgetrennt. Das so aus sowohl dem

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Zwischenüberhitzer 40 als auch dem Feuchtigkeitsabscheider 35 abgeleitete Wasser wird zu einem Speisewasser-Heizsystem 37 zurückgeleitet, wo es auf eine für den Wiedereintritt in den Dampferzeuger 18 geeignete Temperatur aufgeheizt wird.

Der überhitzte trockene Arbeitsdampf, der von dem Zwischenüberhitzer 40 zu den dem Niederdrückteil angehörenden Turbinen strömt, gibt über die Einlasse dieser Niederdruckturbinen der jeweiligen Belastung dieser Turbinen entsprechende Energie ab und tritt schließlich über die Auslässe dieser Turbinen aus. Die Auslaßdampfströme der einzelnen Niederdruckteile werden zusammengefaßt und durch einen Kondensator 70 geleitet, dessen Ausgangswasser über eine Pumpe 38 zu dem Speisewasser-Heizsystem 37 gelangt.

In Fig. 1 sind schematisch eine Reihe Temperaturdetektoren 80-1 bis 80-N (entsprechend der Anzahl der Niederdruckturbinen des Systems) gezeigt. Die Temperaturdetektoren sind von geeigneten Thermoelementen, Thermokreuzen oder anderen äquivalenten Temperaturerfassungsvorrichtungen gebildet und zweckmäßig an den einzelnen Niederdruckturbinen-Einlässen angebracht, vorzugsweise so, daß die Metalltemperatur des stationären Turbinenaufbaus an dieser Stelle erfaßt wird, wie er sich durch die Einwirkung des hier eingeleiteten zwischenüberhitzten Dampfes ergibt. Jedes von einem Thermoelement abgegebene Temperatursignal gelangt über eine Übertragungsleitung T/C-l bis T/C-N zu dem Haupt-Regelsystem 90, wobei die T/C-Signale Rückkopplungseingänge für das Regelsystem bilden, ferner die Turbinentemperaturveränderlichen repräsentieren, die letztlich geregelt werden, um die Höhe der thermischen Beanspruchung des Turbinenmetalls zu begrenzen und allgemein für einen verbesserten Betrieb der Turbinenanlage zu sorgen.

Wie zuvor erläutert, erzeugt das Haupt-Rege!system 90 Regelsignale, die auf das Betätigungsorgan 50 einwirken, so daß der Grad der Arbeitsdampf-Zwischenüberhitzung und somit die Temperatur sowie weitere vorübergehend veränderliche Bedingungen des in den Niederdruckte.ils eindringenden Dampfes geregelt werden. Im einzelnen werden die Bedingungen des Arbeitsdampfstromes an den Niederdruck-

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Einlassen durch 1) System-Betriebs-Bestimmungsgrößen einschließlich der Arbeitsdampfstromregelung, wie sie durch eine Regeleinrichtung 25 und die Ventile GV und TV am Hochdruck-Einlaß ausgeübt wird, des Hochdruck-Einlaßdampf-Drosseldrucks sowie der entsprechenden Temperatur und der auf das Turbinensystem einwirkenden Betriebslast, ferner 2) durch die Arbeitsweise des Feuchtigkeitsabscheiders 35 und des Zwischenüberhitzers 40 beeinflußt. In dem Maße, wie sich die System-Betriebs-Bestimmungsgrößen mit der Arbeitsweise des Systems ändern, um Änderungen der Bedingungen des Dampfes am Niederdruckeinlaß hervorzurufen oder hervorzurufen zu suchen, werden im Betrieb des Zwischenüberhitzers Änderungen vorgenommen, um zu veranlassen, daß die geregelten Bedingungen bezüglich des Niederdruckteil-Einlasses sich in der angestrebten Weise verhalten. Naturgemäß werden einige der System-Betriebs-Bestimmungsgrößen wie der Dampf-Drosseldruck und die entsprechende Temperatur selbst unabhängig geregelt, so daß eine solche Regelung die Bedingungen des Arbeitsdampfes und die Bedingungen an den Niederdruckteil-Einlässen entsprechend beeinflußt. Beispielsweise kann ein Temperaturabfall im Drosseldampf die Zwischenüberhitzungs-Kapazität herabsetzen. Es sei auch bemerkt, daß die System-Betriebs-Bestimmungsgrößen wie der Dampf-Drosse!druck und die entsprechende Temperatur für eine bestimmte Einstellung des Zwischenüberhitzungs-Ventils eine gewisse Wirkung auf die Heizkapazität des Heizsystems ausüben. Die T/C-Signale reflektieren das Schicksal der Dampftemperatur und - in etwas indirekterem Maßedas Schicksal der weiteren Dampfbedingungen an den Niederdruck-Einlässen, so daß die T/C-Signale demgemäß abschließend die Gesamteinwirkung aller sich wechselseitig beeinflussenden Veränderlichen auf die Niederdruck-Einlaß-Dampfbedingungen wiederspiegeln.

In Fig. 1 ist weiter schematisch eine Betriebsart-Regeleinheit gezeigt. Die Regeleinheit 95 ermöglicht eine Bestimmung der jeweiligen Betriebsart unter der Mehrzahl möglicher automatischer Betriebsarten der Regelung, wie sie durch das Haupt-Regelsystem vorgesehen ist, durch den Operator. Die Betriebsartregelung kann mittels der Computer-Regeleinheit 700 Computer-geregelt oder aber mittels eines Druckknopf-Schaltpults manuell geregelt werden.

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Für den Fall, daß ein Operator in der Lage sein soll, die gesamte Regelung des Systems zu übernehmen, anstatt die Regelung 5.n eine der verschiedenen möglichen Betriebsarten zu bringen, ist weiter eine Operator-Stelleinheit 650 vorgesehen.

Wie mit Fig. 1 veranschaulicht, stehen in einem in Obereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung betriebenen System vorzugsweise sechs Regelungs-Betriebsarten zur Verfügung, die jederzeit durch den Operator manuell eingestellt werden können. Auf eine siebente Betriebsart, nämlich die Temperaturbegrenzungs-Betriebsart, wird automatisch durch das System übergegangen, wenn eine Niederdruckeinlaß-Temperatur festgestellt wird, die eine vorgegebene Temperaturgrenze überschreitet. Bei Überführung in diese Betriebsart kann der Operator das System in keine andere Regelungs-Betriebsart bringen, ehe nicht die höchste lüiederdruckteil-Einlaßtemperatur auf eine zweite und niedrigere vorgegebene Grenze abgefallen ist. Die bevorzugten Regelungs-Betriebsarten gewährleisten eine ver-

des besserte Arbeitsweise der gesamten Anlage sowie/Turbinen- und Zwischenüberhitzungs-Betriebsund sind in der nachstehenden Tabelle zusammengefaßt.

Tabelle I

CS(Kaltstart) - In der CS-Betriebsart wird das Anheben

der Zwischenüberhitzungs-Regelventile über eine festgelegte Zeitdauer entsprechend einer programmierten Kurve für kalten Turbinenstart geregelt. In der bevorzugten Ausführungsform werden die Temperaturen an den Turbinen-Einlaßstellen über eine Zeitdauer von einer Stunde 1:
gehoben.

Stunde linear von 149° C auf 260° C an-

T (Einhaltung von 205° C)- In der T-Betriebsart werden die Zwi-

schenüberhitzungs-Regelventile automatisch so eingestellt, daß die Tempera-

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tür am heißesten I\fiederdruckturbinen-Einlaß nach einer Herabsetzung der , Last auf 10 % oder weniger der Nenn-Abgabelast auf 205 C gehalten wird, wobei die Iastherabsetzungen für Zeitabschnitte von mehr als 15 Minuten bestehen bleiben müssen. Diese Regelung verhindert, daß es zu einer Überhitzung der letzten beiden umlaufenden Schaufelreihen des Niederdruckteils kommen kann.

H (Heißstart) In der Η-Betriebsart werden die Zwischenüberhitzungs-Regelventile rasch auf einen Wert geöffnet, der einer Niedruckteil-Einlaßtemperatur von 205° C für einen heißen Turbinenstart entspricht.

R (Rücksetzen) In der Rücksetz-Betriebsart werden die Zwischenüberhitzungs-Dampfregelventile geschlossen, um eine Kalt-Temperatur an den Niederdrückte!1-Einlässen sicherzustellen. Das System wird in die Rücksetz-Betriebsart gebracht, nachdem die Turbine längere Zeit stillgestanden hat, und vor einem kalten Wiederanlaufen.

M (Manuell) CP {Computer) In dieser Betriebsart können die Einstellungen der Zwischenüberhitzungs-Regelventile manuell von einem Operator vorgenommen werden.

In der CP-Betriebsart wird das gesamte System durch einen Computer geregelt. Entsprechend Echtzeit-

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Computerberechnungen läßt der Computer das Regelsystem entweder in die CS-, die T-, H- oder die R-Betriebsart übergehen. Dabei kann das System vom Operator jederzeit in diese Betriebsart gebracht bzw. aus dieser Betriebsart herausgeführt werden.

TL (Temperaturbe- - Das Regelsystem wird automatisch in die grenzung) TL-3etriebsart gebracht, um eine abso

lute Höchsttemperaturbegrenzung zum Schütze der Niederdruckteil-Turbinen einzuhalten. Wenn das System in der TL-Betriebsart arbeitet, sind sämtliche weiteren Betriebsarten gesperrt, mit Ausnahme der Betriebsart M, die dann die einzige Betriebsart ist, in die der Operator das System bringen kann. Das Regelsystem kehrt automatisch in seine vorhergehende Betriebsart zurück, nachdem festgestellt worden ist, daß die heißeste bzw. höchste Turbinentemperatur auf einen vorgegebenen Wert abgesunken ist.

PJs versteht sich, daß der System-Operator je nach seiner eigenen Entscheidung von einer Betriebsart in die andere Betriebsart übergehen kann {sofern nicht die Temperaturgrenze überschritten wurde). Wenn beispielsweise, während das System in der T-Betriebsart arbeitet, die Last ansteigt, so kann das System bei 35 % Last in die CS-Betriebsart gebracht werden. Es kommt dann zu einer Öffnung der Zwischenüberhitzungs-Veritile und damit zu einem gleichförmigen Anstieg der Temperatur des Niederdruck-Einlaßdampfes von 2O5 C auf 260° C.

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Mit Fig. 2 sind die bevorzugten Elemente des Haupt-Regelsystems 9O in Form eines Blockschaltbildes wiedergegeben. Die Thermoelement-Eingangssignale T/C-l bis T/C-N speisen entsprechende Thermoelement-Verstärker TCA-I bis TCA-N. Jeder Thermoelement-Verstärker ist als stabiler, proportional arbeitender Verstärker hoher Verstärkung ausgebildet, wobei von einem Operationsverstärker mit einer Verstärkung für die offene Schleife in der Größenordnung von 10 Gebrauch gemacht wird. Jeder Thermoelement-Verstärker hat unterschiedliche Eingänge, wobei ein zweiter Eingang mit einer Thermoelement-Kaltverbindungs-Kompensationseinheit verbunden ist, die einen geregelten Spannungswert liefert, der die Ausgangsspannung eines kalten Thermoelements repräsentieren kann. Das Ausgangssignal jedes Thermoelement-Verstärkers gibt somit die in dem entsprechenden Niederdruck-Teilbereich erfaßte Temperaturerhöhung gegenüber dem kalten Zustand wieder. In der praktischen Verwirklichung der Erfindung sind die Ausgangssignale der Thermoelement-Verstärker mit Temperaturanzeigern gekoppelt, die an dem Haupt-Schaltbord angebracht sind, um einen visuellen Überblick der an den einzelnen Niederdruck-Einlaßstellen herrschenden Temperaturen zu geben.

Der Ausgang eines herkömmlichen Größtwert- oder CTC-Schaltkreises gibt die höchste Niederdruck-Einlaßtemperatur wieder und wird von dem Haupt-Regelsystem 90 entweder in der H- oder aber der T-Betriebsart verarbeitet. Sowohl in der H- als auch in der T-Betriebsart müssen die Zwischenüberhitzungs-Regelventile zu gegebener Zeit in eine Stellung geöffnet werden, bei der der Heizdampfstrom an der heißesten Niederdruck-Einlaßstelle eine Temperatur von 205 C ergibt.

Das die als Höchstwert ermittelte Temperatur repräsentierende Signal speist einen der beiden Eingänge des !Comparators 100. Der andere Eingang des !Comparators 100 ist normalerweise mit einer Tiefsttemperatur-Bezugswertstufe HOL verbunden, die eine einer Niederdrückte!!-Temperatur von 205° C entsprechende Bezugsspannung liefert. Der Komparator 100 arbeitet mit der Verstärkung Eins und vergleicht das einer festgestellten Höchsttemperatur ent-

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sprechende Eingangssignal mit dem 2O5 C-Bezugswert-Eingangssignal und liefert ein Ausgangssignal, das - je nachdem, ob die erfaßte Höchsttemperatur höher oder niedriger als 205 C liegt - positiv oder negativ ausfällt- Die Ausgangsamplitude des Komparators 100 ist proportional der Differenz zwischen dem Niederdruckteil-Temperatursignal und dem Temperatur-Bezugssignal und stellt somit ein klassisches Fehlersignal dar, wie es in Rückkopplungssystem erzeugt wird. Naturgemäß kann das Niveau der Bezugswertstufe HOL auf jeden anderen gewünschten Niederdruckteil-Einlaßtemperaturwert eingestellt werden.

Das Ausgangssignal des Komparators 100 ist über einen Schalter HX entweder mit einem Tieflast-Regelelement 25OL oder einem Heißstart-Regelelement 25OH gekoppelt. Das Regelelement 25OL ist ein großer Widerstand, nominell in der Größenordnung von zwei MOhm,' der in den Regelkreis geschaltet ist, so daß er in der T- bzw. 205° C-Betriebsart arbeitet. Das Heißstart-Regelelement 25OH ist ein verhältnismäßig kleiner Widerstand, der in den Kreis entsprechend der H- oder Heißstart-Betriebsart geschaltet wird. Die Ausgänge der beiden Elemente 25OL bzw. 25OH sind mit einem der beiden Eingänge eines zweipoligen Schalters K2X verbunden, mit dessen Hilfe dieser eine Eingang an den Eingang eines Sägezahngenerators 350 anschließbar ist.

Ein Kaltstart-Regelkreis 300 liefert eine Bezugsspannung, die bei Anschluß an den Sägezahngenerator 35O und einen Funktionsgenerator 400 mittels des anderen Eingangs des zweipoligen Schalters K2X die Zwischenüberhitzungs-Ventile so arbeiten läßt, daß die mit Fig. 4 wiedergegebene Niederdruckteil-Einlaßtemperaturänderung erzeugt wird. In der Kaltstart-Betriebsart entspricht die gewünschte Kennlinie einem linearen Anstieg der Temperatur von 300 F auf 500° F (149° C auf 260° C) während der Dauer einer Stunde. Das von dem Kaltstart-Regelkreis 3OO erzeugte Signal sorgt, wenn darauf entsprechend den Kennlinien des Sägeζahngenerators 350, des Funktionsgenerators 4OO sowie eines Leistungsverstärkers 5OO eingewirkt wird, für die Erzeugung eines elektrischen Ausgangssignals, das eine optimale Annäherung an die ideale Niederdruck-

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teil-Einlaßtemperatur in Abhängigkeit von der Zeit (entsprechend der Darstellung in Fig. 4) erzeugt.

Der Temperatur-/Zeit-Generator oder Sägezahngenerator 35O ist ein Operationsverstärker, der in bekannter Weise so angeschlossen ist, daß er die mathematische Funktion eines Integrators liefert. Der Anstieg des Ausgangssignals des Sägezahngenerators 350, das die Abhängigkeit der Spannung von der Zeit repräsentiert, ist naturgemäß eine Funktion der Größe der Eingangssignale *und schwankt somit entsprechend der Betriebsart, in die das Regelsystem gebracht wird. Das Sägezahngenerator-Ausgangssignal reicht geeigneterweise von O V bis etwa - 10,5 V. Ein über einen Rückstellschalter RX betätigter Rücksetzschaltkreis 380 ermöglicht es, das Ausgangsniveau des Sägezahngenerators 350 auf einen vorgegebenen Minimalwert festzulegen, um so die Rücküberhitzungs-Ventile in der Rücksetz-Betriebsart in eine im wesentlichen geschlossene Lage zu bringen.

Die positive Spannung des Kaltstart-Regelkreises 300 ist so ausgelegt, daß es zu einem linearen Anstieg des Sägeζahnausgangs kommt, um so während des vorgeschriebenen Zeitintervalls für einen linearen Temperaturanstieg von 149 C auf 260 C zu sorgen. Zusätzlich kann eine negative Bezugsspannung (nicht dargestellt) gleicher Amplitude anschaltbar sein, so daß bei Anschluß an den Eingang des Sägezahngenerators 35Ο der Generatorausgang linear, etwa von - 10 V auf O V, reduziert wird. Eine solche Bezugsspannung würde beispielsweise in einem Fall verwendet, wo die Miederdruekteil-Turbineateispersfcur 26O C beträgt und linear auf 149 C reduziert werden soll. In diese» Fall wird ein herkömmlicher Dioden-Klemmkreis {nicht: dargestellt}. am Ausgang des Sägezahngenerators 350 vorgesehen, i3ia den Ausgang bei O V festzulegen und den Ausgang daran zu einen positiven Wert

Der Funktionsgenerator 4OO weist ein Dioden-/Widerstands-Logiknetz werfc &a£, das als Eingangskreis des Leistungsverstärkers 5OO wirkt and dabei den Ausgang des Leistungsverstärker 5OO als kennzeichnende Funktion des Ausgangs des Sägezaimgenerators 35Ο regelt.

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Es versteht sich, daß das von einer elektropneumatischen Vorrichtung gebildete Betätigungsorgan 50 idealerweise ein lineares elektrisch/pneuraatisehes Verhalten aufweist. In ähnlicher Weise geben die Zwischenüberhitzungs-'Ventile selbst im Idealfall eine Heizdampfmenge ab, die der Ventilanhebung unmittelbar proportional ist. In der Praxis ist die Gesamtcharakteristik der Zwischenüberhitzungs-Ventilanhebung in Abhängigkeit von der Niederdruckteil-Einlaßtemperatur jedoch nicht linear, sondern sie wird durch eine Kurve mit geraden Liniensegmenten angenähert, wie das mit Fig. gezeigt ist. Es ist diese Annäherung der Zwischenüberhitzungs-Kennlinie, die in bekannter Weise durch den Funktionsgenerator 4OO erreicht wird.

Der Leistungsverstärker 500 verstärkt den Ausgang des Funktionsgenerators 400 auf einen Viert, der zum Antrieb des Zwischenüberhitzungs-Ventil-Betätigungsorgans 50 ausreicht. Mit dem Eingang des Leistungsverstärkers 500 ist ein Null-Verschiebungskreis verbunden, der den Eingang des Verstärkers auf einem Minimum hält, das bei einem Sägezahneingang Null ein Ausgangssignal von -1,OV liefert, um den praktischen Anforderungen der Zwischenüberhitzungs-Ventile an in der Praxis auftretende Null-Zustände zu genügen. Bei einem Ausgangswert von - 1,0 V befinden sich die Zwischenüberhitzungs-Ventile im voll geschlossenen Zustand. Es sei daran erinnert, daß bei der vorliegenden Ausführungsform das Betätigungsorgan 50 jedes der verschiedenen Zwischenüberhitzungs-Ventile antreibt, so daß das Rückkopplungs-Regelsignal von dem Leistungsverstärker 500 die Einlaßdampftemperatur aller Niederdruckteil-Turbinenelemente regelt. Der maximale Ausgang des Leistungsverstärkers 500 wird in geeigneter Weise durch einen herkömmlichen Dioden-Klemmkreis (nicht dargestellt) auf einem Niveau von annähernd -9,5 V festgelegt (geklemmt).

Wenn das System in die manuelle Betriebsart gebracht wird, verbindet der Schalter ilX das Betätigungsorgan 50 unmittelbar mit der herkömmlichen Operator-Stelleinheit 650, mit deren Hilfe der Operator das Signal für das Betätigungsorgan manuell und damit das gesamte Zwischenüberhitzungssystem und das Kraftwerk, so wie es

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durch die Zwischenüberhitzungs-Betriebsart beeinflußt wird, regeln kann.

In Fig. 2 ist weiter dargestellt, wie der Bezugseingang des Komparators 100 an eine mit 110 TL bezeichnete Hochtemperatur-Bezugswertstufe Nr. 1 anschaltbar ist; die eine Bezugsspannung liefert, die einer Niederdruckteil-Einlaßtemperatur von typischerweise 283° C entspricht. Das als Höchstwert ermittelte Niederdrucktex 1-Temperatursignal speist ebenfalls einen Komparator 200, der über einen zweiten Eingang mit einer mit 210 bezeichneten Hochtemperatur-Bezugswertstufe verbunden ist, wobei die Bezugswertstufe 210 eine Spannungsquelle ist, die einer vorgegebenen Hochtemperatur-Grenze von typischerweise 287 C entspricht. Wenn das als Höchstwert ermittelte Temperatursignal die Spannung der Bezugswertstufe Ur. 2 übersteigt, entsprechend der Situation, in der das die heißeste Niederdruckteil-Einlaßtemperatur repräsentierende Signal das Hochtemperatur-Signal der Bezugswertstufe Nr. 2 übersteigt, wird von dem Komparator 200 ein Ausgangssignal an eine Relais-Treiberstufe 220 abgegeben, die ein Relais KIR speist. Das Relais KIR veranlaßt einen Schalter KIX zu schließen, der seinerseits für eine Erregung des Grenztemperatur-Relais TLR sorgt, welches die Schaltung eines Schalters TLX hervorruft. Wenn die obere Grenztemperatur (Bezugswertstufe Nr. 2) überschritten wird, wird somit der Eingang des Komparators 1OO von der Tieflast-Temperatur-Bezugswertstufe HOL auf die Hochtemperatur-Bezugswertstufe £ir. 1 umgeschaltet, Die fiochtemperatiar-Bezugswertstufe Mr. ist normalerweise auf einen Wert eingestellt» der ca, 6 C unter der Hochtempexatur-Bezugswertstufe Hr. 2 liegt, so daß der Ausgang des !Comparators 1OO negativ wird, sobald das Relais TLR erregt wird, wodurch, üas Äusgangssignal des Sägezahngenerators abnimmt xmä. die Zwischenüfaerhitzungs—Becfelveutile zu schließen sucht.

Die oben genannten Temperatur-Be zugsv/er te sind willkürlich gewählt und können auf das jeweilige System abgestimmt werden, für das die Erfindung eingesetzt werden soll. Die im vorliegenden Rahmen erwähnten Temperatur-Bezugswerte dienen nur der allgemeinen Erläuterung, und die Temperaturdlf ferenz zwischen dem Hochteraperai.ur-

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Bezugswert der Bezugswertstufe Nr. 1 und dem Hochtemperatur-Bezugswert der Bezugswertstufe Nr. 2 kann dann in ähnlicher Weise auf die speziellen Systemverhältnisse abgestimmt werden. Der Komparator 200 hat eine Ein-/Ausdifferenz, die geeigneterweise zwischen 11 C und 17 C liegt, so daß ein Ausgangssignal des Komparators 200 beibehalten wird, bis die als Größtwert ermittelte Niederdruckteil-Einlaßtemperatur 11 bis 17 C unter den Hochtemperatur-Bezugswert der Bezugswertstufe Nr.2abgesunken ist. Bis dies geschieht, wird das System in der TL-Betriebsart gehalten, so daß der heißeste Niederdrückte!1-Einlaß ca. 6 C unter dem Bezugswert der Hochtemperatur-Bezugswertstufe Nr. 2 bleibt, bis der Operator von außen her etwas veranlaßt, um die Niederdruckteil-Turbinen abzukühlen.

Nachstehend werden in Verbindung mit Fig. 3 die Einzelheiten der Schaltung des bevorzugten Haupt-Regelsystems 90 weiter ins einzelne gehend erläutert. Die Schaltkreis-Temperaturregelung CTC weist eine Dioden-/Widerstandskombination auf, wobei die Diode CTC-D im Hinblick auf ein geeignetes Temperatur-/Spannungsverhalten gewählt ist, dergestalt, daß im wesentlichen alle durch Änderungen in dem vorhergehenden Schaltungsaufbau hervorgerufenen Signaländerungen aufgehoben werden. Die Widerstände R96 und R97 sind so gewählt, daß sie mit der Kennlinie bzw. dem Verhalten der Diode CTC-D zusammenwirken, und liegen geeigneterweise in der Größenord-· nung von jeweils 3 kOhm.

Der Komparator 100 weist einen Operationsverstärker AlOl auf, dem ein EingangswiderstandRlOl vorgeschaltet und dem etaa?eh ein Widerstands-/Diodennetzwerk mit Widerständen R102, R103 sowie Dioden DlOl, D1O2, D1O3 und D104 parallelgeschaltet ist. Das parallelgeschaltete Rückkopplungs-Netzwerk, dessen Dioden an der Verbindungsstelle T105 über einen Widerstand R103 jeweils an Masse angeschlossen sind, macht die Polarität eines Ausgangssignals des Verstärkers AlOl davon abhängig, ob das positive, als Höchstwert ermittelte Temperatursignal der CTC-Schaltung oder das negative Temperatur-Bezugssignal von dem Schaltkreis 110 eine größere Amplitude hat.

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Der Bezugswert-Schaltkreis 110 weist eine negative Spannungsquelle auf, die über einen Widerstand HOL, ein Potentiometer Pill sowie einen veränderlichen Widerstand HOTL an Ilasse angeschlossen ist. Dem veränderlichen Widerstand HOTL ist ein normalerweise geschlossener Schalter TLX¹ parallelgeschaltet, so daß die Bezugsspannung normalerweise nur von der negativen Spannungsquelle abgenommen wird, wobei der Widerstand HOL und das Potentiometer PHl (mit einem Widerstand von zweckmäßigerweise 2000 Ohm) eine Bezugsspannung liefern, die einem Temperatur-Bezugswert von etwa 205 C entspricht. Wenn der Schalter TLX entsprechend der Feststellung einer Grenztemperatur geöffnet wird, wird der veränderliche Widerstand HOTL in Reihe mit dem Bezugswert-Kreis geschaltet, so daß die am PotentiometerPHl abgenommene Spannung ansteigt und dem Eingang des Verstärkers AlOl ein Bezugssignal für eine höhere Temperatur zugeführt wird.

Der Komparator 200, dessen Eingang über einen Widerstand R2O4 (von zweckmäßigerweise 499 kOhm) mit dem Ausgang des Kompensationskreises CTC verbunden ist, weist einen Operationsverstärker A2O1 auf, dem ein Widerstand R2O2 (von vorzugsweise 4,99 MOhm) und ein Kondensator C203 (von vorzugsweise 0,0005 uF) parallelgeschaltet sind. Mit dem Eingang des Operationsverstärkers A201 ist ferner eine negative Bezugsspannung (entsprechend einer Temperatur von ca. 287 C) verbunden, die von einem Potentiometer P 211 (zweckmäßigerweise 2000 Ohm) abgenommen wird, wobei der Schleifer des PotentiometersP211 mit dem Eingang des Operationsverstärkers A201 über einen Widerstand R212 (von geeigneterweise 4,99 MOhm) verbunden ist. Das Eingangssignal des Operationsverstärkers A201 ist somit die Summe des Niederdruckteil-Einlaßtemperatursignals und des 287 C-Bezugswertsignals. Solange das Eingangssignal einen Wert hat, der einer Temperatur von weniger als 287 C entspricht, ist das Ausgangssignal des Komparators 200 positiv.

Das positive Signal speist einen Transistor TR22O oder eine Relais-Treiberstufe 220, so daß der Transistor bzw. die Relais-Treiberin Sperrichtung
stufe im/n4eh% vorgespannten Zustand gehalten wird. Sobald jedoch das Niederdruckteil-Einlaßtemperatursignal auf einen Wert ansteigt,

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der eine Temperatur von mehr als 287 C repräsentiert, wird das Ausgangssignal des Kamparators 200 negativ, so daß der Transistor TR22O leitend wird. Der Kollektor des Transistors TR22O ist über einen Widerstand R225 (75 Ohm) mit dem Relais KIR gekoppelt, dessen anderer Anschluß mit einer negativen Spannungsquelle verbunden ist. Dem Relais KIR ist zur Bogenbildungs-Unterdrückung eine Diode DKl parallelgeschaltet. Wird der Transistor TR22O in Durchlaßrichtung vorgespannt, so wird die Reihenschaltung zwischen der negativen Spannungsversorgung und Masse geschlossen, so daß es zu einer Erregung des Relais KIR kommt und der Schalter KIX geschlossen wird (vgl. Fig. 6). Die Schließung des Schalters KIX bringt unmittelbar an das Temperaturbegrenzungs-Relais TLR eine Spannung, so daß dieses Relais erregt wird und den normalerweise geschlossenen Schalter TLX¹ öffnet. Gleichzeitig mit der Erregung des Relais TLR wird eine Hochteiaperatur-Leuchtanzeige TLL, die parallel zu dem Relais TLR liegt (vgl. Fig. 6), eingeschaltet, so daß der Operator vom Zustand des Systems unterrichtet wird. Wie weiter oben ausgeführt, bleibt das Relais KIR erregt, so daß das System in der TL-Betriebsart gehalten wird, bis der Operator auf mariellem Wege dafür sorgt, daß die Temperatur des heißesten Niederdruck-Einlasses herabgesetzt wird, oder bis die Temperatur an einem solchen Einlaß aus anderen Gründen auf eine Temperatur abfällt, die etwa 11 - 17° C unter dem Bezugswert von 287° C liegt.

Wie weiter mit Fig. 3 gezeigt, weist der Regelkreis 250 für den Heißstartwert bzw. den Niedriglastwert parallele Zweige auf, wobei der untere Sweig 25Qjeinen hohen Widerstand (vorzugsweise 2 MOhm) und der obere Sweig einen verhältnismäßig niedrigen Widerstand (vorzugsweise 100 kOhm) hat. Wie in der einschlägigen Technik allgemein bekannt, enthält die Verstärkungscharakteristik^ eines Operationsverstärkers, der so angeschlossen ist, daß er das Eingangssignal integriert, eine Pro^ortionalkonstante K, die zu dem Eingangswiderstand invers ist. Der mit 25OL bezeichnete 2 MOhm-Widerstand entspricht somit einem 10 min-Wert und wird in der T(2O5 C)-Betriebsart verwendet, um ein Sägezahngenerator-Ausgangssignal zu erzeugen, das in etwa 10 min eine Niederdruck-Einlaßtemperatur von etwa 2O5° C erreicht. Entsprechend ist in der H(Heißstart)-Betriebs-

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art, wobei der Schalter HX geschlossen ist, der Eingangswiderstand im wesentlichen 100 kOhm, so daß die Verstärkung des Sägezahngenerators entsprechend erhöht und die Niederdruckteil-Einlaßtemperatur veranlaßt wird, in etwa 30 see annähernd 205 C anzunehmen. Es sei darauf hingewiesen, daß der Schalter K2X durch die Betriebsart-Regeleinheit 95 geschlossen werden muß, um entweder den 250 H- oder den 250 L-Widerstand an den Sägezahngenerator 350 anzukoppeln.

Der Kaltstart-Regelkreis 300 umfaßt eine positive Bezugsspannung, diQÜber eine Reihenschaltung aus einem Widerstand R301 (vorzugsweise 2.430 0hm) und einem Potentiometer P3O2 (vorzugsweise 50 0hm) an Masse angeschlossen ist. Der Ausgang des Potentiometers P3O2 ist über einen Widerstand R3O3 (vorzugsweise 10 MOhm) an den einen Pol des Schalters K2X angeschlossen. Wenn in der CS-Betriebsart gearbeitet wird, nimmt der Schalter K2X die mit Fig. 3 gezeigte Stellung ein, so daß an den Sägezahngenerator 350 eine positive Spannung angekoppelt wird. Die dem Sägezahngenerator 350 fortlaufend zugeführte positive Spannung bewirkt die Erzeugung einer ins Negative^ gehenden Sägezahn-Ausgangsspannung durch den Sägezahngenerator 350, die von im wesentlichen 0 V auf - 10 V ansteigt. Diese ins Negative gehende Sägezahnspannung entspricht in ihrem Wert demjenigen, der dafür gewünscht wird, die Niederdruckteil-Einlaßtemperatur von 149° C auf etwa 260 C in etwa einer Stunde anzuheben. Durch Änderung des Wertes des Widerstands R3O3 kann die Anstiegszeit der Sägezahnspannung je nach Wunsch geändert werden. Der Sägezahngenerator 350 ist ein herkömmlicher Operationsverstärker mit einem Rückkopplungskondensator C352 (vorzugsweise 5 uF), der somit als Integrator arbeitet. Durch Parallelschaltung des kleinen Widerstands R381 (20 kOhm) zu dem Kondensator C352 bei Schließung des Rückstellschalters RX wird der Kondensator C352 entladen und die Ausgangsspannung des Sägezahngenerators im wesentlichen auf Null gehalten.

Der Funktionsgenerator 400 enthält den Eingangskreis, der operativ mit einem Operationsverstärker A501 verbunden ist. Wie allgemein bekannt, ist die Verstärkungscharakteristik eines Operations-

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Verstärkers proportional R^ (Rückkopplungswiderstand) durch R-(Eingangswiderstand), wobei R. hier durch das Dioden-/Widerstandsnetzwerk gebildet wird. Mit dem Eingang des Operationsverstärkers A5O1 ist außerdem der Null-Verschiebungskreis 550 verbunden, der eine negative Spannung aufweist/ die über ein Potentiometer P551 (5000 Ohm) und einen Widerstand R552 (7,5 MOhm) angeschlossen ist. Wenn sich der Ausgang des Sägezahngenerators unterhalb eines bestimmten Minimums befindet, liefert der Null-Verschiebungskreis 550 an den Eingang des Verstärkers A501 ein minimales negatives Signal. Dieses minimale Signal entspricht einem Punkt "1" auf der aus geraden Linien zusammengesetzten Kurve der Fig. 5 und stellt damit ein praktisches Nullsignal dar, wie es durch das Zwischenüberhitzungs-Ventil-Betätigungsorgan 50 erfordert wird.

Mit Fig. 4 ist die gewünschte Änderungen der Temperatur des zwischenüberhitzten Dampfes in Abhängigkeit von der Zeit wiedergegeben. Die Abhängigkeit zwischen dem dem Betätigungsorgan 50 zugeführten Regelsignal und der Temperatur des Turbinen-Arbeitsdampfes nach dessen Aufheizung in dem Zwischenüberhitzer ist jedoch nicht linear, sondern entspricht annähernd der mit Fig. 5 wiedergegebenen, aus geradlinigen Segmenten zusammengesetzten Kurve. Um das annähernd lineare Ansprechen, wie es mit Fig. 4 gezeigt ist, zu erhalten, ist es daher notwendig, das Ausgangssignal des Sägezahngenerators 35O so zu modifizieren, daß - entsprechend einem kontinuierlich ansteigenden Sägezahnsignal - das Regelsignal die Ausbildung entsprechend der Kurve der Fig. 5 hat. Dies erfolgt mit Hilfe des Funktionsgenerators 400.

Vergleicht man den Schaltungsaufbau des Funktionsgenerators 4OO mit der aus geradlinigen Segmenten zusammengesetzten Kurve der Fig. 5, so sieht man, daß die Knickstellen "2" und "3" durch Einstellung der Potentiometer P4O2 bzw. P4O3 bestimmt werden können. Das Potentiometer P4O2 ist über einen Widerstand R4O4 an eine positive Spannungsquelle angeschlossen, und der Schleifer des Potentiometers P4O2 liegt über einen Widerstand R4O6 an einem Verbindungspunkt T4O2. Der Verbindungspunkt T4O2 liegt an der Kathode einer Diode D4O2 bzw. an einem Widerstand R4O2, der den Verbindungspunkt

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T4O2 gegenüber dem Eingang des Funktionsgenerators abpuffert. So wird die Spannung am Punkt T4O2, die durch die Einstellung des Potentiometers P4O2 bestimmt ist, normalerweise im Verhältnis zu der Anode der Diode D4O2, die mit dem Null-Verschiebungskreis verbunden ist, positiv gehalten. Unter diesen Umständen wird die Diode D4O2 in Sperrichtung vorgespannt, bis der Ausgang des Sägezahngenerators 350 negativ genug wird, um den Verbindungspunkt T4O2 gegenüber der Anode der Diode D4O2 negativ werden zu lassen und diese somit leitend zu machen. Zu diesem Zeitpunkt wird der Eingangswiderstand des Operationsverstärkers A5O1 im wesentlichen gleich der Parallelschaltung aus den Widerständen R4O2 und R4O1, so daß die Verstärkung des Verstärkers anwächst, wie sich das in dem stärkeren Anstieg zwischen den Knickstellen "2" und "3" niederschlägt.

In ähnlicher Weise ist der Schleifer eines Potentiometers P4O3 über einen Widerstand JR4O5 an einen Verbindungspunkt T4O3 angeschlossen. Die Anode der Diode D4O3 ist mit der Anode der Diode D4O2 und dem Eingang des Operationsverstärkers A501 verbunden. Die Einstellung des Potentiometers P4O3 ist so getroffen, daß der Ausgang des Sägezahngenerators 350 auf eine größere negative Spannung ansteigen muß, ehe die Diode D4O3 in Durchlaßrichtung vorgespannt wird» Das erfolgt an der Knickstelle "3", wo der Widerstand R4O3 den Widerständen R4O1 und R4O2 parallelgeschaltet wird, so daß der Eingangswiderstand des Verstärkers A501 weiter abnimmt und die Neigung weiter zxmiiamt/ wie das zwischen den Punkten "4" und "3" eingetragen ist. Der Punkt ^T14^TI entspricht dem Punkt, an des der Ausgang des Sägezahngenerators auf - IO V angestiegen ist und an dem die Größe des dem Betätigungsorgan 5O für das Swlschenüberhit2ungs-¥entii zugeführten Signals ein im wesentlichen 1OO %iges Anheben des Ventils auslöst, so daß ein maximaler DainpfsfcxOm durch die Zwischenüberhitzungs-Ventile zu den Zwischenüberhitzexii ge langt.

Der Leistungsverstärker 5OO enthält den Operationsverstärker A5O3, dessen Ausgang durch einen Emitterfolger mit d&m Transistor TR5OO und den Widerständen H5O2 und R5O3 geleitet wird, um ein zur Beauf-

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schlagung des Betätigungsorgans 50 geeignetes Regelsignal zu gewinnen. Der Ausgang des Emitterfolgers ist über den Schalter MX an das Betätigungsorgan 50 anschaltbar. Wenn der Schalter HX entsprechend manueller Betriebsweise geschlossen ist, kann der Operator ein Potentiometer P642 (250 Ohm) einstellen, das in Reihe mit einem Widerstand R651 (100 Ohm) zwischen eine positive Spannungsquelle und Masse geschaltet ist. Durch Einstellung des Potentiometers P652 kann der Operator unmittelbar die Spannung bestimmen, die dem Betätigungsorgan 50 zugeführt wird. Das geschieht, wenn es zu einem Ausfall oder einer Störung in dem elektronischen Regelkreis kommt oder wenn der Operator aus'einem anderen Grunde zu einer manuellen Regelung des Systems übergehen möchte.

:iit Fig. 6 ist schematisch der Schaltungsaufbau der manuellen oder Computer-betriebenen Betriebsart mittels der Betriebsart-Regeleinheit 95 gezeigt. Die Speisung der Regeleinheit erfolgt durch Schließung des Schalters PX und Übertragung einer geregelten positiven Spannung an einen Punkt 952. Uach Schließung des Schalters PX wird ein zwischen den Punkt 952 und Masse geschaltetes Zeitverzögerungsrelais TDR erregt. Das Relais TDR weist die Arbeitscharakteristik auf, daß es nach einer kurzen Zeitverzögerung in der Größenordnung von 5 see arbeitet,und nach dieser Verzögerung wird ein normalerweise geschlossener Schalter TDX dazu gebracht zu öffnen. Der Schalter TDX ist mit dem Punkt 952 über eine Leitung 951 verbunden und sorgt für die Erregung eines Rücksetzrelais RR zu dem Zeitpunkt, zu dem der Schalter PX zuerst geschlossen wird. Eine Erregung des Relais RR führt zum Schließen des Schalters RX, der das Relais RR über normalerweise geschlossene Schalter CPX, MX¹ , CSX¹, TLX¹, TX¹ und HX¹ mit dem Punkt 952 verbindet. Wenn daher der Schalter TDX nach der kurzen Zeitverzögerung öffnet, wird das Rückstellrelais RR über den Schalter RX erregt gehalten, so daß das System in die Rückstell-Betriebsart gebracht wird. Das geschieht, um genügend Zeit zur Verfügung zu haben, in der die Energieversorgung und die Verstärker sich stabilisieren können. Würde nicht dafür gesorgt, daß das Regelsystem automatisch in die Rückstell-Betriebsart gebracht wird, so könnte das System in jede

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mögliche Betriebsart gelangen, was sich schädlich auf die Turbinen auswirken könnte, wenn der Operator nicht für ein rasches Abfangen sorgt.

Es ist zu bemerken, daß der Operator das System jederzeit in die Rückstell-Betriebsart überführen kann, indem ein Schalter RB geschaltet wird, dessen gemeinsamer Punkt über einen normalerweise geschlossenen Schalter CPX mit dem Punkt 952 verbunden ist. Nach Betätigung des Schalters RB wird dem Rückstellrelais RR Energie zugeführt, so daß dieses erregt bleibt, nachdem der Schalter RB in seine normale Lage freigegeben worden ist. Wie weiter oben diskutiert und in Fig. 3 veranschaulicht, sorgt die Schließung des Schalters RX auch dafür, daß der Ausgang des Sägezahngenerators 35O im wesentlichen auf !füll festgelegt wird, so daß das Ventilregelsignal auf dem praktischen Hullniveau der Fig. 5 gehalten wird.

Wie mit Fig. 6 gezeigt, hat jede der Betriebsarten CS, T₁, H sowie Meinen entsprechenden Betriebsart-Wählknopf CSB, TB, HB bzw. MB. Diese Knopfe sind, zusammen mit CPB und RB, besonders deutlich auf dem System-Steuerborg herausgestellt. Die' Knöpfe sind durch entsprechende Schalter CSX, TX, EX bzw* MX überbrückt» die dazu dienen» die jeweiligen Betriebsart-Regelrelais in Betrieb zu halten» nachdem der zugehörige Knopf freigegeben worden ist. Befindet sich der Rückstellknopf BB in seiner gezeigten 2tormallage» so wird dem Punkt 954 Leistung zugeführt und von dort an jeden der vier fiegelknopfe weitergegeben» solange das Temperaturbegrensungs-Relais TiS nicht erregt wird. Wenn das Relais TLR erregt wird, wird der mit dem Punkt 954 verbundene Schalter TLX¹ dazu gebracht zu öffnen, so daB keine Energie zu den Steuerrelais für die CS-, T- und H-Betriebsarten gelangen kann. Jedoch kann unter diesen Umstanden der Operator das System manuell regeln, indem der Knopf MB gedrückt wird, der in Seihe lait dem ma.nwell&n Relais MR liegt, das bei seiner Aktivierung den Schalter MX schließt.

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Jeder der vier Steuerknöpfe wird in Reihe mit drei normalerweise geschlossenen Schaltern geschaltet/ die den drei weiteren Steuerknöpfen entsprechen. So liegt der Steuerknopf CSB in Reihe mit den normalerweise geschlossenen Schaltern TB¹, HB¹ und MB¹, die alle in Reihe roit dem Kaltstartrelais CSR geschaltet sind. Somit wird nur dann, wenn sich das System in keiner der anderen drei Betriebsarten befindet. Leistung über den Schalter CSX und das Relais CSR an Masse geleitet, so daß das Relais CSR erregt und das System in die Kaltstart-Betriebsart überführt wird. Entsprechend sind die Steuerknöpfe TB, HB und MB zwischen den Verbindungspunkt 954 und, über drei normalerweise geschlossene», in Reihe liegende Schalter - die wiederum jeweils durch eines der anderen drei Betriebsart-Relais betätigt werden -,uad entsprechende Betriebsart-iRelais TR, HR bzw. MR geschaltet. Infolge dieses Aufbaus kann das System zu einer bestimmten Zeit jeweils nur in eine der vier Betriebsarten (CS, T, H bzw. M) gebracht werden. Den Relais CSR, TR bzw. MR sind Schaltbord-Leuchtanzeigen CSL, TL, HL bzw. ML parallelgeschaltet, um die Betriebsart anzuzeigen, in der das System sich jeweils befindet.

Die Leitung 951 führt Energie zu dem Verbindungspunkt 957, der über parallele Zweige an einen Verbindungspunkt 959 angeschlossen ist, und von dem Punkt 959 über den normalerweise geschlossenen Schalter MX¹ über das Relais K2R an Masse. Der erste der beiden parallelen Zweige zwischen den Verbindungspunkten 957 und 959 enthält den normalerweise geöffneten Schalter TLX, der nur bei überschEitung der Temperaturgrenze schließt. Wenn der Schalter TLX schließt und das Regelsystem sich nicht in der manuellen Betriebsart befindet, wird das Relais K2R erregt, so daß der Schalter K2X der Fig. 2 betätigt wird. Unter diesen Umständen ist die Hochtemperatur-Bezugswertstufe Nr. 1 an den Komparator 1OO angeschlossen, so daß das System auf eine hohe Temperatur (vorzugsweise 283 C) stabilisiert ist, bis der Operator es manuell auf eine niedrigere Temperatur zurückbringt. Der zweite der beiden parallelen Zweige zwischen den Verbindungspunkten 957 und 959 enthält einen normalerweise geschlossenen Schalter CSX¹ (der öffnet, wenn das Relais CSR erregt wird). Dieser Schalter liegt in Reihe mit der Parallelschal-

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tung der Schalter HX und TX, die beide normalerweise offen sind. Wenn der Computer sich somit nicht in der CS-Betriebsart befindet und entweder in die H- oder T-Betriebsart gebracht wird, so gelangt Energie zu dem Relais K2R, durch das dann der Schalter K2X (vgl. Fig. 2) betätigt und die Tieflasttemperatur-Bezugswertstufe HOL mit dem Komparator 110 verbunden wird.

Der Steuerknopf CPB, d. h. der Computer-Betriebsart-Steuerknopf, ist in Reihe mit dem Relais CPR zwischen den Punkt 953 und Masse geschaltet. Eine Leuchtanzeige CPL überbrückt das Relais CPR, um eine visuelle Anzeige zu liefern, wenn das System sich in der Computer-Betriebsart befindet. Nach Schließung des Steuerknopfes CPB wird das Relais CPR erregt, so daß der Schalter CPX schaltet und Energie zu dem Punkt 956 gelangt, der innerhalb einer Computerkontakt-Einheit 955 wiedergegeben ist. Der Verbindungspunkt ist an die Computer-Regeleinheit 700 (Fig. 1) angeschlossen, und bei seiner Erregung (wird infolge der Einstellung des Schalters CPX) verhindert, daß Energie zu einem der weiteren Betriebsart-Schalter gelangt, so daß nur der Computer eine Regelwirkung auf das System ausüben kann. Der Verbindungspunkt 956 kann räumlich mit dem Computer in Verbindung stehen, kann jedoch auch von jedem sonstigen Anschlußpunkt gebildet sein, der seinerseits elektrisch mit dem Computer verbunden ist, um diesen die Regelung übernehmen zu lassen.

Wie in Fig. 1 zu erkennen, sind mehrere Dateneingänge für die Computer-Regeleinheit 700 vorgesehen, die innerhalb des gesamten Systems überwachte Information repräsentieren. Beispielsweise wird der Druck in den einzelnen Turbinenabschnitten an einer speziellen Stelle überwacht, und der so gemessene Druckwert kann durch geeignete Meßwertwandler in Signale umgesetzt werden, die zu der Computer-Regeleinheit 700 gelangen. In ähnlicher Weise wird der Computer-Regeleinheit 700 ein Signal zugeführt, das die erzeugte Leistung des Generators 12 in MW repräsentiert.

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Die Computer-Regeleinheit 700 weist entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform einen Analog-Computer auf. Ein digitaler Computer würde eine andere Ausfuhrungsform bilden.

In Verbindung mit der vorstehenden Beschreibung läßt sich nunmehr die Wirkungsweise des Systems in jeder der vorerwähnten Regel-Betriebsarten verstehen. Wenn das System in die CS (Kaltstart)-Betriebsart gebracht wird, schließt der Schalter CSX, so daß Energie über die Schalter PX, CPX, RB, TLX¹, TB¹, HB¹ und MB¹ zu dem Relais CSR gelangt. Wenn das Relais CSR sich im erregten Zustand befindet, werden alle anderen Betriebsarten deaktiviert, und die von dem Kaltstart-Regelkreis 300 gelieferte Bezugsspannung kann .den Sägezahngenerator 350 unmittelbar beaufschlagen. Der Widerstand 303 des Kaltstart-Regelkreises 300 und der Rückkopplungskondensator des Sägezahngenerators 350 sorgen gemeinsam für die Erzeugung eines Sägezahnausgangs, mit dessen Hilfe das Ventil innerhalb einer Periode von etwa 60 min angehoben werden kann, so daß die Temperaturen an den Niederdruckteil-Einlaßstellen von etwa 149 C auf 260 C ansteigen.

Bei Überführung in die T-Betriebsart wird das Relais TR erregt, so daß der Schalter TX schließt und der Ausgang des Komparators 100 über das Tieflast-Regelelement 25OL mit dem Sägezahngenerator 350 verbunden wird. Sofern nicht oder bis die Temperaturgrenze (wie sie durch die Hochtemperatur-Bezugswertstufe Nr. 2 (210) vorgesehen ist) überschritten wird, ist die Tieftemperatur-Bezugswertstufe HOL (205° C) - zusammen mit dem als Höchstwert ermittelten Niederdruckteil-Einlaß-Temperatursignal - als Eingang an den Komparator 1OO angeschlossen. Der Komparator 100 liefert somit kontinuierlich ein Fehlersignal, so daß die höchste Niederdruckteil-Einlaaemperatur bei 205° C + 14° C gehalten wird.

In der H(Heißstart)-Betriebsart wird der Schalter HX geschlossen und der Ausgang des Komparators 100 über das Heißstart-Regelelement 25OH mit dem Sägezahngenerator 350 verbunden. Durch Einschaltung des relativ niedrigen Widerstandes (von etwa 100 kOhm) des

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Regelelements 25OH in den Eingangskreis des Sägezahngenerators 350 steigt das Sägezahngenerator-Ausgangssignal wesentlich rascher, d. h. in etwa 30 see, an. Somit steigt die höchste Niederdruckteil-Einlaßtemperatur rasch auf den 205° C-Bezugswert an, worauf die Regelung im wesentlichen die gleiche wie in der T-Betriebsart ist.

Wie vorstehend ausgeführt, wird bei Überführung des Systems in die Rücksetz-Betriebsart der Schalter TX geschlossen, so daß das System nicht in die CS-, T-, H- oder M-Betrxebsart übergehen kann. Befindet sich der Schalter RX im geschlossenen Zustand, so wird der Ausgang des Sägezahngenerators im wesentlichen auf Null gehalten, so daß das dem Betätigungsorgan 50 zugeführte Regelsignal im wesentlichen durch den Null-Verschiebungskreis 550 geliefert wird, d(
bleibt.

wird, der so ausgelegt ist, daß die Temperatur bei etwa 149 C

Aus der obigen Beschreibung ist ersichtlich, daß die vorliegende Erfindung eine wirksame Einrichtung und ein wirksames Verfahren für die Lösung der eingangs angeführten Probleme zur Verfügung stellt. Der elektronische Schaltungsaufbau ist vollständig in Festkörpertechnik ausgeführt, und die Miniaturisierung ermöglicht eine entfernte Anordnung des elektronischen Regelungs-Schaltungsaufbaus sowie des Regel-Schaltbords mit den verschiedenen Betriebsart-Steuerknöpfen, Temperaturanzexgeam etc. Der beschriebene elektronische Schaltungsaufbau enthält Komponenten, die speziell im Hinblick auf Zuverlässigkeit und Stabilität ausgewählt sind. Im Betrieb ergibt der Aufbau nach der Erfindung eine wirksame und zuverlässige Regelung des Zwischenüberhitzungsvorgangs, bei erheblicher Verringerung der erforderlichen Operatorzeit und sich daraus ergebender erhöhter Wirksamkeit der Leistungsfähigkeit der gesamten Turbinenanlage infolge der zuverlässigeren Temperaturregelung .

Patentansprüche:

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Claims

Patentansprüche :

Zwischenüberhitzer-System in einer zur Erzeugung elektrischer Energie dienenden Dampfturbinenanlage mit mindestens einer Hochdruck-Turbine und mehreren Niederdruck-Turbinen, wobei das Zwischenüberhitzer-System zwischen die Hochdruck-Turbine und die Niederdruck-Turbine geschaltet ist una einen gesteuert über ein Ventil gespeisten Zwischenüberhitzer für die Zwischenüberhitzung von der mindestens einen Hochdruck-Turbine abgegebenen, relativ feuchten Dampfes und zur Erzeugung überhitzten und relativ trockenen Dampfes für die Speisung einer der Niederdruck-Turbinen sowie eine Temperaturerfassungseinrichtung zur Erfassung der Turbinentemperaturen in Nähe der Stellen, an denen der Dampf in die Niederdruck-Turbine eintritt, zur Erzeugung von die Turbinentemperaturen repräsentierenden Signalen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenüberhitzer-System ferner eine Zwischenüberhitzer-Regeleinrichtung zur Aufnahme der Temperatursignale aufweist und daß die Regeleinrichtung einen Logikaufbau zur Feststellung eines bestimmten, die höheren oder die höchste der erfaßten Temperaturen repräsentierenden Signals und damit zur Bildung eines Temperatur-Hochwertsignals als Temperaturbezugssignal, eine Komparatorschaltung für den Vergleich des einen bestimmten Temperatursignals mit dem Temperaturbezugssignal und damit zur Abgabe eines Komparator-Ausgangssignals zur Regelsignalverarbeitung, mehrere Regelungs-Betriebsarten, für die die den Zwischenüberhitzer durchströmende Dampfiaenge jeweils entsprechend einer gesonderten vorgegebenen Zeitfunktion geregelt wird, sowie eine Einrichtung zur Oberführung der Zwischenüberhitzer-Regeleinrichtung in eine der Regelungs-Betriebsarten umfaßt.
2. Zwischenüberhitzer-System nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß eine zugehörige Dampferzeugungsquelle durch Kernenergie gespeist ist und die Betriebsart-Oberführungseinrichtung einen mittels eines Schalters anschließbaren programmierbaren Computer zur fortlaufenden Berechnung der gewünschten Regelungs-

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Betriebsart der Zwischenüberhitzer-Regeleinrichtung aufweist und daß die Zwischenüberhitzer-R'egeleinrichtung mit einem Daten-Netzwerk zur kontinuierlichen Überwachung physikalischer Arbeitsparameter in dem Niederdruckteil der Turbinenanlage und zur Speisung des Computers mit die überwachten Parameter repräsentierenden Daten vergesehen ist.
3. Zwischenüberhitzer-Systera nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenüberhitzer-Regeleinrichtung eine Einrichtung zur Erzeugung eines Kaltstart-Betriebsartsignals aufweist, die mit einer Konstant-Signalquelle versehen ist, um den Heizdampf während einer festgelegten Zeitdauer zu regeln, um so die Temperatur an den iJiederdruckteil-Turbineneinlässen während einer vorgegebenen Zeitdauer im wesentlichen linear von einem ersten vorgegebenen Wert aaf

ί einen zweiten vorgegebenen Wert zu ändern.
4» ZwiscfaenüberliitEer-System nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ewischenüberhitser-Regeleinrichtung eine Einrichtung zur Erzeugung eines Xonstanttemperatur-Betriebsartsignals aufweist, um die Temperatur des heißesten Niederdrückten1-Turbineneinlasses auf einem vorgegebenen Temperaturwert zu halten.
5* ZwLsclienüberiiitzer-System nach einem der Ansprüche 1-4, dactaroh. gekennzeichnet, daS die ZwischenCiberhitzer-Regelein— richtung eine Einrichtung zur Erzeugung eines fleißstart-Be— triebsart-Signals aufweist, die mit einem Hetzwerk für eine rasche Anstiegszeit versehen ist, iss so den Heiödajapf rasch auf einen Wert zu bringen, der einer vorgegebenen Niederdruck™ teil-Turbineneinlaßtemperatur entspricht.
6. Zwisciienüberhitzer-Systes nacli einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturerfassungseinrich— tung an jedem der Miederdruckteil-Turbiiieneiiilasse Thenaoeleisantfühler aufweist _f deren Ausgänge mit den Eingängen von die Signale der einzelnen SaermoeleEiente verstärkenden Verstärkern

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verbunden sind, und daß die Zwischenüberhitzer-Regeleinrichtung einen Höchstwertemittlungs-Dioden-Logikaufbau aufweist, um ein als Höchstwert ermitteltes elektrisches Signal zu liefern, das für die höhere oder die höchste erfaßte Einlaßtemperatur repräsentativ ist.
7. Zwischenüberhitzer-System nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenüberhitzer-Regeleinrichtung eine Einrichtung zur Erzeugung eines Rückstell-Betriebsartsignals aufweist, um den Niederdruckteil-Turbineneinlaß auf einer niedrigen Temperatur zu halten, wenn das Regelsystem in eine Rückstell-Betriebsart geschaltet wurde, und daß ferner eine Einrichtung für eine manuelle Regelungs-Betriebsart vorgesehen ist, um den Ausgang des Zwischenüberhitzer-Regelsystems manuell zu bestimmten, wenn das Regelsystem in die manuelle Betriebsart geschaltet ist.
8. Zwischenüberhitzer-System nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenüberhitzer-Regeleinrichtung einen an die Komparatorschaltung angeschlossenen Schalterkreis aufweist, der mit der Betriebsart-Überführungseinrichtung verbunden ist, um die Zwischenüberhitzer-Regeleinrichtung in einer Grenztemperatur-Betriebsart und außerhalb aller weiteren Betriebsarten zu halten, wenn das eine bestimmte Temperatursignal das Temperaturbezugssignal übersteigt.
9. Zwischenüberhitzer-System nach einem oiler mehreren der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenüberhitzer-Regeleinrichtung eine an das Ausgangssignal der Komparatorschaltung anschaltbare Regelsignal-Verarbeitungseinrichtung aufweist, die folgende Bestandteile hat: Einen Sägezahngenerator zur Erzeugung eines Sägezahn-Signals, das im wesentlichen linear mit der Zeit ansteigt und in der Kaltstart-, der Konstant-Temperatur- sowie der Heißstart-Betriebsart wirksam angeschlossenist; einen mit dem Ausgang des Sägezahngenerators

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verbundenen Funktionsgenerator mit einem durch mehrere Einstellpunkte gekennzeichneten Dioden-/Widerstands-Logiknetzv/erk; einen Leistungsverstärker mit einem an den Ausgang des Funktionsgenerators angeschlossenen Operationsverstärker, wobei das am Ausgang des Verstärkers auftretende elektrische Signal so wirksam ist, daß es das Ventil für den Zwischenüberhitzer steuert, und wobei der Funktionsgenerator mit dem Leistungsverstärker so zusammenwirkt, daß sich geradlinige Verstärkungskennlinien ergeben; mindestens eine ein Bezugssignal liefernde Bezugsquelle, die an den Sägezahngenerator so anschaltbar ist, daß der Ausgang des Leistungsverstärkers sich zeitlich derart ändert, daß die Kennlinie des Ventils kompensiert und ein im wesentlichen linearer zeitlicher Temperaturanstieg des zwischenüberhitzten Dampfes hervorgerufen wird; und einen Null-Verschiebungskreis, der mit einem Ausgang an den Eingang des Leistungsverstärkers angeschlossen^, st, um einen praktischen Nullausgang zu erzeugen, wenn die Bezugsquelle nicht an den Sägezahngenerator angeschlossen ist.
10. Zwischenüberhitzer-System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalterkreis einen ersten Schalter, der das Temperatur-Bezugssignal normalerweise mit dem Eingang der Komparatorschaltung koppelt, sowie einen zweiten Schalter aufweist, der das Komparator-Ausgangssignal und das Bezugsquellen-Signal schaltbar mit dem Sägezahngenerator verbindet.
11. Zwischenüberhitzer-System nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalterkreis folgende Bestandteile aufweist: Eine Temperaturbegrenzungs-Schalteinrichtung, deren Eingang von dem als Größtwert ermittelten Signal gespeist ist; eine zweite Temperatur-Bezugsquelle, die ein zweites Temperatur-Bezugssignal liefert; und daß der Temperaturbegrenzungsschalter operativ mit dem ersten Schalter verbunden ist, um diesen zu veranlassen, das zweite Temperatur-Bezugssignal dem Eingang der Komparatorschaltung zuzuführen, wenn das als Höchstwert ermittelte Temperatursignal eine vorgegebene Grenze überschreitet, wobei das Komparatorsignal eine Polarität und

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eine Größe hat, bei der das Verstärkersignal für eine Schließung des Zwischenüberhitzer-Ventils und für eine Herabsetzung der Menge des von den Zwischenüberhitzern erhaltenen Heizdampfes sorgt.
12. Zwischenüberhitzer-System nach einem der Ansprüche 9-11, dadurch gekennzeichnet, daß der Sägezahngenerator einen Operationsverstärker aufweist.
13. Zwischenüberhitzer-System nach einem der Ansprüche 9-12, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Sägeζahngenerators mit dem Leistungsverstärker über den Funktionsgenerator verbunden ist und der Funktionsgenerator eine Mehrzahl Knickstellen in seiner Kennlinie enthält, so daß bei Erzeugung eines im wesentlichen linearen Sägezahnausgangs durch den Sägezahngenerator von dem Leistungsverstärker ein nicht lineares Ausgangssignal erzeugt wird, daß das Zwischenüberhitzer-Ventil so regelt, daß der Heizdampf geregelt zu dem Zwischenüberhitzer gelangt.
14. Zwischenüberhitzer-System nach einem oder mehreren der Ansprüche .9 - 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil ein pneumatisch betätigtes Zwischenüberhitzer-Ventil und einen elektropneumatxschen Meßwertwandler aufweist, der das Leistungsverstärker-Ausgangssignal aufnimmt und das Zwischenüberhitzer-Ventil betätigt, wobei der Meßwertwandler eine nicht lineare Übertragungs-Charakteristik hat und mit dem Funktionsgenerator so zusammenarbeitet, daß eine im wesentliche lineare Gesamt-Rege lkennlinie erhalten wird.
15. Verfahren zum Betrieb eines Zwischenüberhitzer-Systems in einer zur Erzeugung elektrischer Energie dienenden Dampfturbinenanlage, nach einem der Ansprüche 1-14, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur an einem Niederdruck-Turbineneinlaß überwacht und ein die Temperatur des Niederdruckteils repräsentierendes elektrisches Temperatursignal erzeugt, automatisch und

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kontinuierlich ein Regelsignal entsprechend einer der Mehrzahl Regelungs-Betriebsarten erzeugt und der geregelte Strom zwischenüberhitzten Dampfes mittels des Regelungssignals geregelt wird, wenn das Temperatursignal unterhalb eines vorgegebenen Minimalniveaus liegt, um so die Temperatur des Niederdruckteils im wesentlichen linear anzuheben,und daß dann eine unter der Mehrzahl Regelungs-Betriebsarten gewählt und damit die Ventileinstellung und dementsprechend die Temperatur mindestens einer Niederuck-Turbine geregelt wird.
16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei die Turbinenanlage mindestens zwei Niederdruckturbinen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassung der Temperatur an dem Niederdruck-Turbineneinlaß und die Erzeugung des Temperatureignals entsprechend der erfaßten Temperatur unabhängig für jeden Turbinenabschnitt erfolgen und daß die Temperatursignale auf ihren Höchstwert hin untersucht werden, um ein dem Höchstwert entsprechendes Signal zu gewinnen, das die höchste der auftretenden Temperaturen repräsentiert.
17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung des Regelsignals ein erster Bereich des Signals erzeugt wird, dessen Amplitude mit einem ersten vorgegebenen Wert im wesentlichen linear mit der Zeit ansteigt, sodann ein mit dem ersten Abschnitt kontinuierlicher zweiter Abschnitt des Signals erzeugt wird, der mit einem zweiten und größeren vorgegebenen Wert linear mit der Zeit ansteigt, und daß abschließend ein mit dem zweiten Abschnitt kontinuierlicher dritter Abschnitt erzeugt wird, dessen Amplitude mit einem dritten und größeren vorgegebenen Wert mit der Zeit ansteigt, wobei das Regelsignal in seiner Zeit die drei Abschnitte umfaßt.
18. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 - 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilbeeinflussung der Strömung des zwischenüberhitzten Dampfes während einer festgelegten Zeitdauer erfolgt, so daß die Temperatur des Nieder-

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druck-Einlasses während der vorgegebenen Zeitdauer von einer ersten vorgegebenen Temperatur im wesentlichen linear auf eine zweite vorgegebene Temperatur ansteigt.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die erste vorgegebene Temperatur etwa 149 C und die zweite vorgegebene Temperatur etwa 260 C beträgt und daß die vorgegebene Zeitdauer etwa eine Stunde ausmacht.
20. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 - 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßtemperatur auf etwa + 1° C innerhalb einer festgelegten Temperatur gehalten wird.
21. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 18 - 20, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig die Regelung des Heizdampfes eingeleitet und das Regelsignal auf einen vorgegebenen Wert begrenzt werden.
22. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 - 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelungs-Betriebsart automatisch in Abhängigkeit einer von einem Computer durchgeführten Analyse des Turbinenanlagenbetriebs gewählt wird.
23. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 - 22, -dabei dem das Regelsignal für die einzelnen Betriebsarten eine nicht lineare Funktion der gewünschten Niederdruck-Turbinentemperatur ist, die für eine Kompensation einer nicht linearen Kennlinie eines die Strömung des Heizdampfes regelnden elektropneumatischen Meßwertwandlers sorgt, dadurch gekennzeichnet, daß das überwachte Temperatursignal mit einem Temperatur-Bezugssignal verglichen^, ein Temperatur-Fehlersignal als Funktion des Temperatür-Vergleichs erzeugt und das Regelsignal als Funktion des Tenperatur-Fehlersignals erzeugt wird.
24.' Verfahren nach Anspruch 23, bei dem das Tenperatur-Bezugssignal eine Tenperaturgrenze repräsentiert, dadurch gekennzeichnet,

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eingegangen am

so daß das überwachte Temperatursignal mit einem zweiten Bezugssignal verglichen wird, das eine um einen festen Betrag unterhalb der Temperaturgrenze liegende Temperatur repräsentiert, und daß ein Temperatur-Fehlersignal erzeugt wird, so daß das Regelsignal die Niederdruck-Turbinentemperatur auf die niedrigere Bezugstemperatur herabsetzt und auf diesem Temperaturwert hält.
25. Zwischenüberhitzer-System in einer zur Erzeugung elektrischer Energie dienenden Dampfturbxnenanlage mit mindestens einer Hochdruck-Turbine und mindestens einer Niederdruck-Turbine, das einen zwischen die Hochdruck-Turbine und die Niederdruck-Turbine geschalteten Zwischenüberhitzer zur Überwachung des Heißdampfes zur Zwischenüberhitzung von Arbeitsdampf sowie eine Einrichtung zur Erzeugung von Temperatursignalen aufweist, die ah die Niederdruck-Turbine angeschlossen ist,um. Turbinentemperaturen in Nähe der Stellen, an denen der Dampf in die Niederdruck-Turbine eintritt, zu erfassen und die Turbinenteraperaturen als elektrische Signale wiederzugeben, gekennzeichnet durch eine elektronische Zwischenüberhitzer-Steuereinrichtung, die an die Einrichtung zur Erzeugung der Temperatursignale angeschlossen ist und Signale von dieser erhält, um so verarbeitete Signale an den Zwischenüberhitzer zu liefern, so daß die Temperaturen an den Stellen, an denen der Dampf in die Niederdruck-Turbine eintritt, zeitabhängig unter Einhaltung vorgebener Kriterien geregelt werden.
26. Zwischenüberhitzer-System nach Anspruch 25, gekennzeichnet durch eine durch Kernenergie gespeiste Dampferzeugungsquelle und ein Arbeitsdampf-Netzwerk, das die Dampferzeugungsquelle mit der Hochdruck-Turbine, einen Auslaß der Hochdruck-Turbine mit dem Zwischenüberhitzer und den Zwischenüberhitzer mit dem Dampfeinlaß der Niederdruck-Turbine verbindet, so daß überhitzter und verhältnismäßig trockener Dampf zu der Niedercruck-Turbine gelangt.

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27. Zwischenüberhitzer-System nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Dampfturbine mindestens eine Niederdruck-Doppels tromturb ine mit zwei Turbinenabschnitten aufweist, daß der Zwischenüberhitzer einen gesonderten Zwischenüberhitzer für die Zwischenüberhitzung von durch die Hochdruck-Turbine abgegebenem Naßdampf vor dessen Weiterleitung zu den jeweiligen Niederdruck-Abschnitten umfaßt und daß der Arbeitsdampf einen gesonderten Zweig von der Hochdruck-Turbine über jeden derartigen gesonderten Zwischenüberhitzer zu jedem zugehörigen Niederdruck-Turbinenabschnitt hat.
28. Zwischenüberhitzer-System nach Anspruch 25, 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, daßyZwischenüberhitzer als ein Element in einer geschlossenen Steuerschleife mit der elektronischen Zwischenüberhitzer-Steuereinricht.ung vorgesehen ist,um die Temperatur an der Eintrittsstelle oder mindestens einer der Niederdruck-Abschnitte fortlaufend zu überwachen.
29. Zwischenüberhitzer-System nach einem oder mehreren der Ansprüche 25 - 28, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Zwischenüberhitzer-Steuereinrichtung eine Temperaturbegrenzungseinrichtung aufweist, um den Zwischenüberhitzer zu überwachen und damit automatisch die Temperatur an der Eintrittsstelle der Niederdruck-Turbine um einen vorgegebenen Betrag zu verringern, wenn die Temperatur an der Turbinen-Eintrittsstelle eine vorgegebene hohe Temperatur erreicht.
30. Zwischenüberhitzer-System nach einem oder mehreren der Ansprüche 25 - 29, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Zwischenüberhitzer-Steuereinrichtung eine Computer-Einrichtung aufweist, die funktionell mit dem Zwischenüberhitzer gekoppelt ist, um das System automatisch in eine unter einer Mehrzahl vorgegebener Zwischenüberhitzer-Steuerungsbetriebsarten zu schalten.
31. Verfahren zur elektronischen Steuerung eines Turbinen-Zwischenüberhitzersystems nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wo-

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eingegangen am...?..?· JJ?.

bei das Zwischenüberhitzer-System zur Zwischenüberhitzung von Dampf dient, der von einer Hochdruck-Turbine zu einer Mehrzahl Niederdruck-Turbinen gelangt, wobei das Zwischenüberhitzer-System durch ein elektronisches Steuer- oder Regelsystem gesteuert wird, das entsprechend mehreren Betriebsarten arbeiten kann, bei denen die Temperaturen der Niederdruck-Turbinen erfaßt, und diese Temperaturen repräsentierende elektrische Signale gebildet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatursignale ständig hinsichtlich ihres Höchstwerts überprüft werden, um einen Höchstwert-Temperatursignal zu erhalten, das die höchste erfaßte Temperatur repräsentiert, daß fortlaufend das Höchstwert-Temperatursignal mit einem Hochtemperatur-Grenzwert-Bezugssignal verglichen wird und daß automatisch die Temperaturregelung des Zwischenüberhitzer-Systems eingeleitet wird, um die als Höchstwert ermittelte Temperatur auf ein erstes vorgegebenes Temperaturdifferential unterhalb des Hochtemperatur-Grenzwertes zu bringen, wenn die verglichene Höchstwert-Temperatur den Temperatur-Grenzwert überschreitet, und daß die Temperaturregelung aufrechterhalten wird, bis die als Höchstwert ermittelte Temperatur um ein zweites vorgegebenes Temperatur-Differential unter die genannte Grenze absinkt.
32. Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß das elektronische Regelsystem in eine Konstanttemperatur-Betriebsart gebracht, das Höchstwert-Temperatursignal mit einem konstante Temperatur repräsentierenden ersten Bezugssignal verglichen, aus dem Vergleich ein Regelsignal gebildet wird und die Zwischenüberhitzer-Ventile des Zwischenüberhitzer-Systems mit dem gebildeteten Regelsignal geregelt werden, um die heißeste Niederdruck-Turbinen-Temperatur etwa auf der konstanten Temperatur zu halten, wenn das elektronische Regelsystem sich in der Konstanttemperatur-Betriebsart befindet.

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33. Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelsystem in eine Kaltstart-Betriebsart gebracht, ein sich mit der Zeit änderndes Regelsignal erzeugt und das Zwischenüberhitzer-System mit dem sich in Abhängigkeit von der Zeit ändernden Regelsignal geregelt wird, um so die Temperatur der Niederdruck-Turbine längs eines vorgegebenen Verlaufs über eine vorgegebene Zeitdauer von einer ersten vorgegebenen Temperatur auf eine zweite vorgegebene Temperatur anzuheben.
34. Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß das elektronische Regelsystem in eine Heißstart-Betriebsart gebracht, ein Regelsignal mit rascher Anstiegszeit erzeugt und das Swischenüberhitzer-System mit dem rasch ansteigenden Regelsignal gesteuert wird, um so die Temperatur der Niederdruck-Turbinen rasch auf einen Wert anzuheben, bei dem die als Höchstwert ermittelte Temperatur im wesentlichen gleich einer vorgegebenen Bezugstemperatur ist.
35. Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß das elektronische Regelsystem gleichzeitig mit dem Anschluß der Energie an das elektronische Regelsystem in eine Rücksetz-Betriebsart gebracht und das elektronische Regelsystem automatisch in dieser Betriebsart gehalten wird, bis es von einem Operator in eine andere Betriebsart geschaltet wird, wobei das Zwischenüberhitzer-System die Temperaturen in der Rückset z-Betriebs art auf einem vorgegebenen Minimalwert hält.
36. Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß das elektronische Regelsystem in eine Computer-Betriebsart gebracht und das Zwischenüberhitzer-System mittels eines programmierbaren Computers automatisch geregelt wird.
37. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 31 - 36, dadurch gekennzeichnet, daß das System gegenüber allen anderen Zwischenüberhitzer-Regelbetriebsarten blockiert wird, wenn die als Höchstwert ermittelte Temperatur den Hochtemperatur-Bezugswert überschritten hat, und daß das System automatisch

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auf seine vorhergehende Betriebsart der Zwischenüberhitzer-Regelung zurückgeführt wird, wenn die als Höchstwert ermittelte Temperatur um ein zweites vorgegebenes Temperatur-Differential herabgesetzt wird.

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