DE2715749C2

DE2715749C2 - Verfahren zum Betrieb von im wesentlichen kontinuierlich Schallschwingungen erzeugenden Kraftanlagen, insbesondere Kesselanlagen von elektrischen Kraftwerken und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE2715749C2
Application number: DE19772715749
Authority: DE
Inventors: German Ing.(Grad.) 8060 Dachau Grimm
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-04-07
Filing date: 1977-04-07
Publication date: 1981-12-24
Also published as: DE2715749A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betrieb von im wesentlichen kontinuierlich Schallschwingungen erzeugenden Kraftanlagen, insbesondere Kesselanlagen von elektrischen Kraftwerken, bei welchem mittels eines Mikrofons die an einer Stelle des umgebenden Luftraumes auftretenden Schallschwingungen gemessen, die Ausgangssignale des Mikrofons verstärkt und die verstärkten Signale einer Amplituden- und/oder Frequenzbewertung unter Vergleich mit einem Bezugssignal unterzogen werden und bei welchem abhängig vom Bewertungsergebnis ein auf die betreffende Kraftanlage einwirkender Stelltrieb gesteuert wird.

Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Einrichtung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens.

ίο Die vorstehend beschriebenen Maßnahmen zum Betrieb der Schallschwingungen erzeugenden Einrichtungen sind aus der deutschen Patentschrift 9 57 065 in Verbindung mit einem Flammenüberwachungssystem für Feuerungsanlagen bekannt, bei welchem der

!5 Unterschied der Geräuschentwicklung der Anlage bei vorhandener Flamme und nicht vorhandener Flamme durch ein Mikrofon aufgenommen und zur Bildung eines Überwachungssignals verwendet wird. Das Überwachungssignal bewirkt bei dem bekannten System die Einschaltung eines Stelltriebs zur Blockierung der Brennstoffzufuhr.

Beim Betrieb von Kraftanlagen hat sich herausgestellt, daß sich Betriebsstörungen in vielen Fällen durch eigentümliche Änderungen des Betriebsgeräusches ankündigen und es ist zu vermuten, daß bestimmte Änderungen der Betriebsgeräusche für bestimmte Arten darauffolgende« Betriebsstörungen charakteristisch sind.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, die Sicherheit gegen einen Ausfall der zu überwachenden Kraftanlage zu erhöhen, ohne die Anlage außer Betrieb setzen zu müssen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß durch den Vergleich des verstärkten und gleichgerichteten Mikrofonausgangssignals mit dem Bezugssignal das Bewertungsergebnis gewonnen wird und daß in Abhängigkeit von dem Bewertungsergebnis der Stelltrieb die betreffende Kraftanlage im Sinne einer kleinen Veränderung des augenblicklichen Betriebszustandes steuert.

Versuche haben gezeigt, daß überraschenderweise die geringfügige Änderung des Betriebspunktes der Anlage dazu führt, daß nachfolgend keine Betriebsstörungen solcher Art auftreten, wie sie ansonsten bei Unterlassung der Änderung des Betriebspunktes auf eine charakteristische Änderung der Geräuschentwicklung gefolgt sind.
Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen

so des vorstehend angegebenen Verfahrens sowie eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens werden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es stellt dar:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Überwachungs- und Steuereinrichtung und

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer anderen Ausführungsform einer Überwachungs- und Steuereinrichtung. In der Einrichtung nach F i g. 1 nimmt ein Mikrofon 1 in einem weiten Amplituden- und Frequenzbereich Schallschwingungen einer in Fig. 1 nicht dargestellten Kesseianiage eines elektrischen Kraftwerks auf. Die Ausgangssignale des ' Mikrofons 1 werden einem breitbandig arbeitenden Verstärker 2 zugeführt und werden dann in einer Integrationsstufe 3 gleichgerichtet

h5 und über einen bestimmten Zeitraum integriert. Die Ausgangssignale der Integrationsstufe 3 werden mit einem Vergleichssignal eines Bezugssignalgenerators 4 verglichen, was in einer Vcrglcichcrstufc 5 geschieht.

Die Vergleicherausgangssignale gelangen nach nochmaliger Verstärkung in dem Verstärker 6 zur Anzeige in einem Anzeigegerät 7 und dienen ferner zur Steuerung eines Stelltriebs 8, der eine geringfügige Verstellung des Betriebspunktes der Kesselanlage auslöst, sobald die Integrationsstufe 3 ein das Vergleichssignal des Bezugssignalgenerators 4 übersteigendes Signal abgibt.

Man erkennt, daß die Einrichtung nach Fig. 1 auf einen Mittelwert der Schallschwingungsamplituden im gesamten Frequenzspektrumsbereich anspricht, so daß, vereinfacht ausgedrückt, eine Ansprechbedingung der Einrichtung vorliegt, wenn die überwachte Kesselanlage beispielsweise lauter wird. Die Ansprechbedingung kann bei entsprechender Einstellung der Einrichtung auch das Leiserwerden der Kesselanlage sein.

Bei einer anderen Ausführungsform, welche nicht dargestellt ist, schließt sich an den Verstärker 2 eine Filterreihe an, wobei der Reihe nach ein Tiefpaßfilter, ein Hochpaßfilter, ein Bandpaßfilter und ein Bandsperrfilter vorgesehen sein können. Die Filter können über einen Umschalter wahlweise mit dem Ausgang des Verstärkers verbunden werden.

Diese Einrichtung gestattet es, innerhalb des Frequenzspektrums der Schallschwingungen, welche in der Umgebung der zu überwachenden Einrichtung von dieser erzeugt werden, einen ganz bestimmten Spektralbereich auszuwählen.

F i g. 2 zeigt eine Einrichtung, bei der das Frequenzspektrum der von der zu überwachenden Einrichtung erzeugten Schallschwingungen gleichsam mit einem Sollwertspektrum verglichen wird, um bei Abweichungen ein Überwachungssignal auszulösen. Hierzu ist an den Ausgang des Verstärkers 2 eine Reihe von ein schmales Durchlaßband an jeweils unterschiedlichen Stellen des Frequenzspektrums aufweisenden Bandpaßfiltern vorgesehen. In F i g. 2 sind lediglich drei solche Bandpaßfilter 19 bis 2i eingezeichnet. Eine Bezugssignalquelle 22 liefert jeweils Schwingungen mit Frequenzen, welche den Durchlaßfrequenzen der Bandpaßfilter 19 bis 21 entsprechen. In Vergleicherstufen 23,24 und 25 werden die Ausgänge der Filter 19 bis 21 mit den

ίο Bezugssignalen der Bezugssignalquelle 22 verglichen. Die Vergleicherausgänge werden durch ein ODER-Gatter 26 geführt, dessen Ausgang an einen Integrator 27 angeschlossen ist.

Die Vergleicher 23 bis 25 geben jeweils dann Ausgangssignale ab, wenn die an ihren Eingängen auftretenden Eingangssignale von dem zugehörigen Filter einerseits und von der Bezugssignalquelle 22 andererseits voneinander um einen vorbestimmten Betrag abweichen.

Das Ausgangssignal des Integrators V gelangt in dem Anzeigegerät 28 zur Anzeige und kar.n zur Auslösung eines akustischen Alarmgerätes 29 sowie zur Betätigung eines Stelltriebs verwendet werden, der ein Steuerorgan der betreffenden Einrichtung, beispielsweise ein Ventil 30, verstellt. Hierdurch kann der Betriebspunkt der betreffenden, zu überwachenden Einrichtung etwas verlagert werden, so daß die Abweichung des Spektrums der Schallschwingungen von dem Sollprofil des Frequenzspektrums beseitigt wird.

Anstelle der Anzeigegeräte oder zusätzlich können Registriergeräte an die gezeigten Schaltungen gelegt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Betrieb von im wesentlichen kontinuierlich Schallschwingungen erzeugenden Kraftanlagen, insbesondere Kesselanlagen von elektrischen Kraftwerken, bei welchem mittels eines Mikrofons die an einer Stelle des umgebenden Luftraumes auftretenden Schallschwingungen gemessen, die Ausgangssignale des Mikrofons verstärkt und die verstärkten Signale einer Amplituden- und/oder Frequenzbewertung unter Vergleich mit einem Bezugssignal unterzogen werden und bei welchem abhängig vom Bewertungsergebnis ein auf die betreffende Einrichtung einwirkender Stelltrieb gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Vergleich des verstärkten und gleichgerichteten Mikrofonausgangssignals mit dem Bezugssignal das Bewertungsergebnis gewonnen wird und daß in Abhängigkeit von dem Bewertungsergebnis der Stelltrieb die betreffende Kraftanlage im Sinne einer kleinen Veränderung des augenblicklichen Betriebszustandes steuert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bewertungsergebnis unter Verwendung von verstärkten frequenzgefilterten Mikrofonausgangssignalen gebildet wird.

3. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen an den Mikrofonausgang angeschlossenen Verstärker (2) und eine an dessen Ausgang angeschlossene, mit dem Stelltneb (8 bzw. 30) verbundene Signalverarbeitungseinrichtung.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbc tungseinrichtung eine an den Ausgang des Verstärkers (2) angeschlossene Integrationsstufe (3), eine Bezugssignalquelle (4) und einen an den Ausgang der Integrationsstufe und der Bezugssignalquelle angeschlossenen Vergleicher (5) enthält, dessen Ausgang den Stelltrieb (8) speist.

5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgang des Verstärkers (2) ein Tiefpaßfilter (9) und/oder ein Hochpaßfilter (10) und/oder ein Bandpaßfilter (11) und/oder ein Bandpaßfilter (12) angeschlossen oder wahlweise (13) anschließbar ist bzw. sind, wobei der Filterausgang über eine Integrationsstufe (14) mit dem Stelltrieb in Verbindung steht.

6. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Ausgang des Verstärkers (2) eine Reihe von Bandfiltern (19,20,21) verbunden ist, deren Ausgänge zusammen mit entsprechenden Ausgängen einer Bezugssignalquelle (22) jeweils zugehörigen Vergleichern (23, 24, 25) zugeleitet weiden und daß die Vergleicherausgänge über ein ODER-Schaltelement (26) mit dem Stelltrieb (30) in Verbindung stehen.