DE2853919A1 - Kraftanlage mit wenigstens einer dampfturbine, einer gasturbine und einem waermerueckgewinnungsdampferzeuger - Google Patents
Kraftanlage mit wenigstens einer dampfturbine, einer gasturbine und einem waermerueckgewinnungsdampferzeugerInfo
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Description
GENERAL ELECTRIC COMPANY, Schenectady, N.T., VStA
Kraftanlage mit wenigstens einer Dampfturbine, einer Gasturbine und einem Wärmerückgewinnungsdampferzeuger
Die Erfindung bezieht sich auf eine kombinierte Kreislauf-Kraftanlage mit wenigstens einer Dampfturbine
und einer Gasturbine in Kombination mit einem Wärmerückgewinnungsdampferzeuger und befaßt sich insbesondere mit
einer Anordnung zur Steuerung der Temperatur des Dampfes, der von dem Wärmerückgewinnungsdampferzeuger der Dampfturbine
zugeführt wird, wobei diese Steuerung unabhängig vom Betrieb der Gasturbine erfolgen soll.
Beim Starten oder Anfahren einer Dampfturbine ist es erforderlich, daß die Temperaturdifferenz zwischen der
Dampftemperatur und der Metalltemperatur der Dampfturbine so gering wie möglich ist, um die Gefahr von thermischen
Schäden an der Dampfturbine zu verringern. Der Anfahrbetrieb kombinierter Kreislauf-Kraftanlagen hängt daher von
der Metalltemperatur der Dampfturbine ab. Wenn die Metalltemperatur der Dampfturbine dicht bei der auftretenden
maximalen Dampftemperatur liegt, treten beim Anfahren und Belasten der Gasturbine keine Beschränkungen auf. Wenn die
Metalltemperatur der Dampfturbine mäßig oder in einem höheren Maße unter der auftretenden maximalen Dampftemperatur
liegt, muß man der Gasturbinenbelastung Beschränkungen auferlegen. Wenn die Gasturbinenbelastung beschränkt ist, kommt
es bei einer geringeren Temperatur des Abgases der Gastur-*
bine zu einer entsprechend geringeren Dampftemperatur, und es ist auch der vom Wärmerückgewinnungsdampferzeuger gewonnene
Dampfdurchfluß niedriger. Bei der Größe herkömmlicher kombinierter Kreislauf-Dampfturbinen-Kraftanlagen ist
es für das Anfahren und die anfängliche Belastung nicht
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erforderlich, übermäßig hohe Dampfdurchflüsse zu verwenden,
die die von einer Gasturbinen-Wärmerückgewinnungsdampferzeuger-Anlage
gewonnenen Dampfdurchflüsse übersteigen
würden. Neuerdings werden aber größere Dampfturbinen gebaut. Wenn man beim Betreiben dieser größeren Dampfturbinen
das· derzeit geläufige Verfahren der Beschränkung der Gasturbinenbelastung beibehält, benötigt man anstelle von
einer zwei Gasturbinen-Wärmerückgewinnungsdampferzeuger-Anlagen, um zum Anfahren und anfänglichen Belasten der
Dampfturbine die erforderliche Dampfmenge bzw. den erforderlichen Dampfdurchfluß bereitzustellen.
Eine andere Lösung bestände darin, in der Hauptdampfleitung nahe bei der Dampfsammeikammer des Wärmerückgewinnungsdampferzeugers
einen Anfahr-Dampftemperaturregler oder Dampfkühler vorzusehen. Die Verwendung eines Heißdampfkühlers
würde die Beschränkungen hinsichtlich der Gasturbinenbelastung und die damit verbundenen Schwierigkeiten beseitigen.
Der Dampf könnte mit maximaler Temperatur und maximalem Durchfluß von der Gasturbinen-Wärmerückgewinnungsdampferzeuger-Anlage
erzeugt werden. Es wäre dann ein hinreichend hoher Dampfdurchfluß vorhanden, um die Dampfturbine anzufahren.
Die zusätzliche Verwendung eines Anfahr-Dampftemperaturregler s würde eine optimale Konstruktion des Überhitzers
des Wärmerückgewinnungsdampferzeugers gestatten. Die Dampferzeugung wäre nicht an eine bestimmte Temperatur gebunden
und könnte in einer Art und Weise vorgenommen werden, die am wirtschaftlichsten ist. Die übermäßig hohe Dampftemperatur
könnte dann von dem Dampftemperaturregler auf Werte gebracht werden, die für den Betrieb der Dampfturbine annehmbar
sind. Eine anderweitige betriebliche Verwendung des Dampfes, um dessen Temperatur herabzusetzen, liegt nicht
nahe, da man dazu extreme Umgebungstemperaturen benötigen würde und die Gasturbine mit Spitzenbelastung betrieben
werden müßte<, Dieser Umstand wird sehr wahrscheinlich wäh-
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rend der Betriebsdauer einer Fabrik niemals eintreten, was jedoch nicht daran hindert, daß man bei der Planung einer
Fabrik diesen Spezialfall einbezieht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine kombinierte Kreislauf-Kraftanlage eine Anordnung zur Dampftemperatursteuerung
oder Dampftemperaturregelung vorzusehen, und zwar in einer solchen Weise, daß die Gasturbine unter Volllast
gefahren werden kann und eine entsprechende Einwirkung auf den von dem Wärmerückgewinnungsdampferzeuger erzeugten
Dampf vorgenommen wird.
Diese Aufgabe wird grundsätzlich dadurch gelöst, daß zwischen dem Wärmerückgewinnungsdampferzeuger und der Dampfturbine
ein Dampftemperaturregler bzw. Heißdampfkühler angeordnet
ist. Der Überhitzer des Wärmerückgewinnungsdampferzeugers
kann dann nach optimalen Gesichtspunkten konstruiert werden.
Der Dampftemperaturregler oder Heißdampfkühler ist
vorzugsweise unmittelbar hinter dem Überhitzerauslaß des Wärmerückgewinnungsdampferzeugers angeordnet. Der eigentliche
Temperaturregler oder Dampfkühler ist bei einer bevorzugten Weiterbildung als Sprüh- oder Spritzvorrichtung mit zugeordneten
Ventileinrichtungen ausgebildet. Den Ventileinrichtungen sind automatisch arbeitende Steueranordnungen zugeordnet. Die
Steueranordnungen werden von logischen und analogen Schaltungen angesteuert. Die Temperaturmessung erfolgt strömungsmäßig
hinter dem Temperaturregler oder Dampfkühler. Die gemessene Temperatur wird als Rückführsignal oder Istsignal mit einem
Solltemperatursignal verglichen. Das Solltemperatursignal hängt anfangs von der jeweiligen Ursprungstemperatur des Metallmantels
der Dampfturbine ab und erfährt dann eine rampenförmige Zunahme unter der Einwirkung einer Logikschaltung.
Ein Stellventil wird in Abhängigkeit von der Solltemperatur geöffnet, bis letztlich die Metalltemperatur des Turbinenmantels
einen Wert erreicht, oberhalb dessen aufgrund der Konstruktion des Wärmerückgewinnungsdampferzeugers eine automatische
Anpassung gegeben ist.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand von Zeichnungen erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer kombinierten Kreislauf-Kraftanlage mit einem Heißdampfkühler
oder einem Anfahr-Temperaturregler nach der Erfindung,
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Steueranordnung
für den Temperaturregler,
Fig. 3 eine Logikschaltung mit einer Alarm- und Abschaltlogik,
Fig. 4 eine Logikschaltung mit einer Kalt- und Warmstartlogik und
Fig. 5 eine Logikschaltung mit einem Geschwindigkeitssignal-, Sägezahnsignal- oder Rampensignalgenerator.
•Die Fig. 1 ist eine Umrißzeichnung einer kombinierten
Kreislauf-Kraftanlage 10, die eine Gasturbine 11 und eine Dampfturbine 12 aufweist. Die Gasturbine 12
treibt einen elektrischen Generator 13 und die Dampfturbine 12 einen elektrischen Generator 14 an. Der Abgasstrom
von der Gasturbine wird über einen Trennschieber 17 durch einen Wärmerückgewinnungsdampferzeuger 19 in einem Kamin
oder Schacht 19 geleitet. Der Schacht 19 des Dampferzeugers 17 enthält mehrere Abschnitte einschließlich eines
Überhitzers, eines Verdampfers und eines Abgasvorwärmers. Das Abgas der Turbine 11 kann man auch bei entsprechender
Einstellung eines Schiebers 22 durch einen nebenschließenden Kamin.oder Schacht 21 leiten.
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Der Auslaß des Überhitzers bildet den Einlaß in eine Hauptdämpfleitung 25, durch die der Dampf über ein
geeignetes Steuer- und Sperrventil 27 der Dampfturbine 12 zugeführt wird. Der Dampf in der Hauptdampfleitung 25
kann aber auch über eine Dampfnebenschlußleitung 31 mit einem darin angeordneten Ventil 33 einem Turbinenkondensator
29 zugeführt werden. Das Kondensat im Kondensator 29 wird über eine Leitung 35 mittels einer darin angeordneten
Kesselspeisepumpe 37 zum Wärmerückgewinnungsdampferzeuger 17 zurückgeführt. Ein Anteil des rückgeführten Wassers
kann man gemäß der Erfindung einer Leitung 39 zugeführt werden.
Am in Strömungsrichtung gesehen vorderen Ende der Hauptdampfleitung 25 ist gemäß der Erfindung in der Hauptdampfleitung
ein Dampftemperaturregler 41 vorgesehen, der die Temperatur des der Dampfturbine 12 zugeführten Dampfes
steuern oder regeln soll. Der Dampftemperaturregler 41
ist über eine geeignete Absperrvorrichtung mit einem Stellventil 43 an die Leitung 39 angeschlossen. Bei dem Stellventil
43 kann es sich um ein Magnetventil handeln, das von einer Steueranordnung 45 angesteuert wird. Der Steueranordnung
werden eine Reihe von Eingangssignalen zugeführt,
und zwar über eine elektrische Leitung 47 ein Eingangssignal, das der Metalltemperatur des Turbinenmantels entspricht,
und redundante Eingangssignale von Thermoelementen 49 und 51, die die Dampftemperatur an einer in Strömungsrichtung hinter dem Dampftemperaturregler 41 gelegenen Stelle
angeben. Die Thermoelemente 49 und 51 liegen hinreichend weit hinter dem Dampftemperaturkühler bzw. Dampftemperaturregler
41, so daß der Dampf und das Wasser vor dem Erreichen der Thermoelemente gut miteinander gemischt sind. Bei dem
Dampftemperaturregler 41 handelt es sich um eine Direktkontaktsprüh- oder Direktkontaktspritzvorrichtung, bei
der das Wasser über drei (nicht dargestellte) Düsen, die in einem Abstand von 120° rund um den Umfang des Tem-
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-peraturreglerrohres versetzt sind, in die Hauptdampfleitung
eintritt. Der Dampftemperaturregler kann auch in
Form von anderen geeigneten Heißdampfkühlern ausgebildet sein. Der Dampftemperaturregler, das Stellventil und die
Steueranordnung zum Betätigen des Stellventils bilden die Grundelemente eines Heißdampfkühlers nach der Erfindung.
Die in der Fig. 2 dargestellte Steueranordnung hat Eingangsanschlüsse für die Thermoelemente 49 und 51 in
der Hauptdampfleitung und einen Ausgangsanschluß für ein elektrisches Signal F(x), das dem Stellventil 43 zugeführt
wird, um den Durchfluß an Wasser zu dem Dampftemperaturregler bzw. Sprühkühler zu steuern.
Die beiden Temperatureingangssignale von den Thermoelementen gelangen zu redundanten Signalkonditionierschaltungen
e/E, die den Spannungspegel der Eingangssignale anheben. Die verstärkten Eingangssignale werden einem
Vergleicher 53 zugeführt, der mit einer Alarmeinrichtung zusammenarbeitet, um das Überschreiten einer voreingestellten
Differenz zwischen den EingangsSignalen festzustellen.
Falls diese voreingestellte Differenz überschritten wird, kann man davon ausgehen, daß eine Thermoelementstörung vorliegt.
Die voreingestellte Differenz kann beispielsweise,
plus oder minus 56 0C betragen. Der Vergleicher 53 und die
ihm zugeordnete Schaltung gestatten daher eine erste Überprüfung der Plausibilität oder Gültigkeit der redundanten
Eingangssignale.
Weiterhin werden die redundanten Eingangssignale
Größtsignalauswahlschaltungen 59 und 61 zugeführt. Das
Ausgangssignal der Schaltung 61 tritt an einer Leitung auf und gelangt zu einer Differenzalarmschaltung 65 f der
über eine Leitung 67 ein Referenzeingangssignal oder SoIl-
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wertsignal zugeführt wird. Die Differenzalarmschaltung
stellt eine Signaldifferenz zwischen dem Temperaturrückführsignal an der Leitung 63 von den Thermoelementen und
dem Referenz- oder Sollwerttemperatursignal an der Leitung
67 fest. Die Differenzalarmschaltung 65 enthält eine Logikschaltung 69 sowie zwei Vergleicher 71 und 73. Die
beiden Vergleicher sind auf unterschiedliche vorbestimmte Differenzpegel eingestellt, um beim Überschreiten des betreffenden
Pegels ein Ausgangssignal zu liefern. Der Vergleicher
71 liefert ein Ausgangs signal, wenn die Differenz gleich 28 0C beträgt, wohingegen der Vergleicher 73 ein
Ausgangssignal abgibt, wenn die Differenz 56 0C beträgt.
In der Fig. 3 ist im einzelnen die Logik dargestellt, die in der Logikschaltung 69 enthalten ist. Man
kann erkennen, daß der Vergleicher 71 bei einer Temperaturdifferenz von 28 0C einen Alarm auslöst, wohingegen der
Vergleicher 73 bei einer Temperaturdifferenz von 55 C die Turbine abschaltet. Es müssen allerdings gewisse Vorbedingungen
erfüllt sein, bevor die Logikschaltung den
Alarm auslösen oder die Turbine abschalten kann. Diese Vorbedindungen werden durch Blöcke 75, 77 und 79 dargestellt. Weiterhin sind ODER-Glieder V und UND-Glieder & vorhanden. Der Block 75 liefert ein Ausgangssignal nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit nach dem Öffnen eines Sperrventils. Dieses Sperrventil (nicht dargestellt) befindet sich strömungsmäßig vor dem Stellventil 43 und ist grundlegend ein Abschaltventil für das mit dem Stellventil 43 redundanten System. Das Sperrventil ist entweder geöffnet oder geschlossen. Bevor die Differenzalarmschaltung 65 betätigt werden kann, ist es erwünscht, daß das Sperrventil für eine vorbestimmte Zeit geöffnet ist, um sicherzustellen, daß der Sprühtemperaturregler oder Sprühdampfkühler Gelegenheit hatte, den überhitzten Dampf in der Hauptdampfleitung 25 zu kühlen.
Alarm auslösen oder die Turbine abschalten kann. Diese Vorbedindungen werden durch Blöcke 75, 77 und 79 dargestellt. Weiterhin sind ODER-Glieder V und UND-Glieder & vorhanden. Der Block 75 liefert ein Ausgangssignal nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit nach dem Öffnen eines Sperrventils. Dieses Sperrventil (nicht dargestellt) befindet sich strömungsmäßig vor dem Stellventil 43 und ist grundlegend ein Abschaltventil für das mit dem Stellventil 43 redundanten System. Das Sperrventil ist entweder geöffnet oder geschlossen. Bevor die Differenzalarmschaltung 65 betätigt werden kann, ist es erwünscht, daß das Sperrventil für eine vorbestimmte Zeit geöffnet ist, um sicherzustellen, daß der Sprühtemperaturregler oder Sprühdampfkühler Gelegenheit hatte, den überhitzten Dampf in der Hauptdampfleitung 25 zu kühlen.
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Der freigebende Block 77 unterstellt, daß die Referenz- oder Sollwertsignalrampe einen Wert hat, der
kleiner als 482 0C ist. Die Sollwertsignalrampe ist kurz
gesagt diejenige Temperatur, bei der der Temperaturregler oder Dampfkühler für die AnlaufvorausSetzungen nicht mehr
erforderlich ist. Der freigebende Block 79 stellt sicher, daß das Turbineneinlaßventil nicht vollständig geschlossen
ist. Außer den erläuterten Freigabevoraussetzungen kann man die Arbeitsweise der Logikschaltung 69 noch von
weiteren Bedingungen abhängig machen. Davon wird jedoch die erfindungsgemäße Lehre nicht berührt. Die Ausführungsform nach der Fig. 3 soll lediglich ein Beispiel für bevorzugte logische Schritte darstellen.
Der Fig. 2 kann man entnehmen, daß das Referenzoder Sollwertsignal an der Leitung 67 von einer Summiereinrichtung
81 stammt. Der Summiereinrichtung 81 werden zwei Eingangssignale zugeführt. Das eine Eingangssignal
ist ein festes Sollwertsignal, das von der anfänglichen
Metalltemperatur des Turbinenmantels oder des Turbinengehäuses abhängt. Das zweite Eingangssignal ist ein sich
änderndes Sollwertsignal, das dem AnlaufVorgang der Turbine
und der Metalltemperatur des Turbinenmantels folgt. Zum Einstellen des festen Sollwertsignals muß zunächst
festgestellt werden, ob sich der Metallmantel der Turbine in einem kalten Zustand oder einem warmen Zustand befindet.
Der kalte Zustand C ist willkürlich derart definiert, daß die Metalltemperatur in einen Bereich von 27 0C bis
148 0C fällt, wohingegen der warme Zustand ¥ so definiert
ist, daß sich die Metalltemperatur in einem daran anschließenden Bereich von 149 0C bis 287 °C befindet. Diese
Zahlenangaben dienen lediglich der Erläuterung und sollen die erfindungsgemäße Lehre nicht einschränken. In der
Fig. 4 ist im einzelnen die Logik dargestellt, die das Anlegen des festen Sollwertsignals in Abhängigkeit von der
Metalltemperatur des Turbinenmantels festlegt. Die Metall-
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temperatur kann automatisch gemessen und eingegeben oder durch das Bedienungspersonal eingegeben werden, und zwar
entweder durch ein Signal, das dem kalten Zustand C zugeordnet ist oder das dem warem Zustand ¥ zugeordnet ist.
Die in der Fig. 4 dargestellte Logik enthält Verriegelungen, um zwischen einem Kaltstart und einem Warmstart
zu differenzieren. Wenn ein Kaltstart angezeigt wird, kann der Sollwert auf etwa 260 0C eingestellt sein. Wenn
ein Warmstart angezeigt wird, kann der Sollwert auf etwa 316 0C eingestellt sein. Die Referenztemperatur, die eingestellt
wird, bestimmt den Punkt, bei dem der Dampftemperaturregler mit der Steuerung der Temperatur des Dampfes
in der Hauptdampfleitung 25 beginnt. UND-Glieder 83 und sehen eine Verriegelung zwischen den Eingangssignalen für
den Kaltstart und den Warmstart vor, so daß, nachdem eine Auswahl zwischen den beiden Möglichkeiten getroffen ist,
aus Versehen eine zweite Auswahl ohne Rückstellung nicht möglich ist. Diese Verriegelung wird dadurch bewirkt, daß
die wechselseitig zu den UND-Gliedern 83 und 85 rückgeführten Signale invertiert werden. Dies ist durch kleine
Kreise an den Eingängen der UND-Glieder angedeutet.
Blöcke 87, 89, 91 und 93 liefern für jeden Kanal Freigabesignale, die angeben, daß die Anlage so geschaltet
ist, daß sie entweder Dampf über die Nebenschlußleitung oder die Hauptdampfventile aufnehmen kann. Diese Eingangssignale gelangen zu UND-Gliedern 95 und 97. Der Ausgang
von jedem dieser UND-Glieder verhindert auch zweite Folgesignale durch ODER-Glieder 99 und 101. Der feste Sollwert
der Logik nach der Fig. 4 wird als Eingangssignal der Summiereinrichtung 81 zugeführt.
Der sich ändernde oder nachlaufende Sollwert stammt von einer Logikschaltung 111 und einem Rampengenerator 113.
Die Logikschaltung 111 ist in der Fig. 5 im einzelnen ge-
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zeigt. Wie man sieht, gehen gewisse Freigabeschritte der Betätigung der Rampenfunktion voraus. Diese Freigabeschritte
sind durch Blöcke 117, 119 und 121 angedeutet. Der Block 117 zeigt an, daß die Dampfturbinen-Sperrventile
nicht geschlossen sind. Das vom Block 119 gelieferte Eingangssignal zeigt an, daß sich die Dampfturbine
unter einer anfänglichen Drucksteuerung befindet. Das vom Block 121 stammende Eingangssignal zeigt
an, daß die Dampftemperatur hinter dem Temperaturregler oder Dampfkühler nicht geringer als 232 0C ist. Aus der
dargestellten Logikschaltung erkennt man, daß das Rampensteuergerät eingeschaltet wird, wenn die Bedingungen der
Blöcke 117, 119 und 121 erfüllt sind. Demgegenüber kommt es zu einem Zurücksetzen, wenn die Bedingungen nach den
Blöcken 117 und 119 nicht erfüllt sind oder wenn die Dampftemperatur hinter dem Temperaturregler auf einen
Wert von weniger als 232 0C abfällt. Das Ausgangssignal
der Logikschaltung 111 gelangt als Eingangssignal in den Rampengenerator 113, der ausgangsseitig ein Referenzoder
Sollwertsignal liefert, das den Temperatureollwert um ein vorbestimmtes Maß oder um eine vorbestimmte Gradanzahl
pro Stunde erhöht. Für den Fall einer Dampfturbine können dies beispielsweise 112 °C/h sein.
Die Referenz- oder Sollwerttemperatur, die aus der Addition des festen Sollwerts und des Rampensollwerts
resultiert, wird an einen Steuergerätmodul 127 gelegt. Der Steuergerätmodul ist in der Lage, eine Summierfunktion
auszuüben, um das Steuersignal F(x) zur Steuerung des Stellventils 43 abzuleiten. Weiterhin weist der Steuergerätmodul
eine Proportional- und Integralfunktion auf und er kann automatisch arbeiten oder von Hand angesteuert
werden. Das Ausgangssignal des Steuergerätmoduls wird als
Eingangssignal einer Spannungsstrom-Urasetzerschaltung zugeführt und dann als das Signal F(x) an das Stellventil
43 gelegt. Die in der Fig. 2 dargestellte Schaltungsanord-
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nung enthält auch einen Hochtemperaturalarmmodul 131, der eine Anzeige liefert, sobald die Solltemperatur des Temperaturreglers
oder Dampfkühlers oberhalb von 482 C liegt, und folglich der Temperaturregler als Anfahrvorrichtung
abgeschaltet werden sollte.
Im folgenden wird die Arbeitsweise der erläuterten Kraftanlage kurz erläutert. Bei der in der Fig. 1 dargestellten
kombinierten Kreislauf-Kraftanlage bestimmen die Abgase der Gasturbine den Durchfluß und die Temperatur des
von dem Wärmerückgewinnungsdampferzeuger abgegebenen
Dampfes. Beim Anfahren der Dampfturbine muß der Dampf eine solche Temperatur haben, die der Anfangstemperatur des
Metallmantels der Dampfturbine angepaßt ist. Die Dampfaustrittstemperatur des Wärmerückgewinnungsdampferzeugers
kann dadurch gesteuert werden, daß man auf die Abgase der Gasturbine einwirkt. Unter gewissen Bedingungen tritt jedoch
dabei ein Dampfdurchfluß auf, der zum Anfahren der Dampfturbine nicht geeignet ist.
Die Temperatur des vom Wärmerückgewinnungsdampferzeuger abgegebenen Dampfes kann man durch die Verwendung
eines Dampftemperaturreglers oder Heißdampfkühlers steuern. Dieses Gerät arbeitet unabhängig vom Dampfdurchfluß und
kann leicht in die Praxis umgesetzt werden. Der Dampftemperaturregler
oder Dampfkühler ist in die Hauptdampfleitung zwischen dem Auslaß des Überhitzers und dem Einlaß
der Dampfturbine eingebaut. Er wird unter Verwendung eines Sollwertes, der vom Wärmezustand des Metallmantels
der Dampfturbine abgeleitet wird, und eines Thermoelementrückführsignals
angesteuert. Das Thermoelement befindet sich in der Hauptdampfleitung und gibt die Istdampftemperatur
hinter dem Temperaturregler oder Dampfkühler an.
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Der Steueranordnung werden redundante Thermoelement-Temperatureingangs
signale zugeführt, deren Gültigkeit oder Plausibiiität mit Hilfe einer Differenzalarmschaltung
geprüft wird. Eine zweite Differenzalarmschaltung
dient zum Vergleich der Isttemperatur mit einer Solltemperatur. Die Solltemperatur wird von einem festen
Sollwert und einem veränderlichen Rampensollwert abgeleitet. Zur Betätigung des Temperaturreglers oder Dampfkühlers
unter normalen Anfahrbedingungen wird eine Aust wahl zwischen einem Kaltstart und einem Warmstart getroffen.
Nachdem die Logik für den festen Sollwert eingestellt
ist, wird auch die Logik für den kontinuierlich zunehmenden Sollwert oder Rampensollwert eingestellt, um
mit Hilfe des Temperaturreglers oder Dampfkühlers den der Dampfturbine zugeführten Dampf bis hin zu einem Sollwert von etwa 482 0C zu regeln. Die Solltemperatur und
die Isttemperatur werden miteinander in einem Steuergerätmodul verglichen, dessen Ausgangssignal zur Ansteuerung
des Stellventils verwendet wird, das die dem Temperaturregler
oder Dampfkühler zugeführte ¥assermenge bestimmt.
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Leerseite
Claims (8)
- Dl-feg. WUüSilü Söiuuai 9273k WoMc^ag Beim
W^clM.! . 2853919paw:eisaßG .13GENERAL ELECTRIC COMPANY, Schenectady, N.Y., VStAPatentansprücheKombinierte Kreislauf-Kraftanlage mit wenigstens einer Gasturbine, einer Dampfturbine und. einem Wärmerückgewinnungsdampferzeuger sowie mit einem Dampftemperaturregler, der in einer Dampfleitung angeordnet ist, die den Wärmerückgewinnungsdampferzeuger und die Dampfturbine miteinander verbindet, und mit einer in Kombination mit dem Dampftemperaturregler vorgesehenen Anordnung zur Steuerung der Dampftemperatur in einem in bezug auf die Strömungsrichtung hinteren Abschnitt der Dampfleitung, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Temperatursteueranordnung auszeichnet durch:ein mit dem Dampftemperaturregler (41) verbundenes Wa s s errohr (39),ein strömungsmäßig vor dem Dampftemperaturregler angeordnetes Ventil (43) zur Steuerung des Fluiddurchflusses durch das Wasserrohr,einen Ventilsteuermodul (45) zur Bereitstellung eines Ventilstellsignals,einen strömungsmäßig hinter dem Temperaturregler (41) angeordneten Temperaturfühler (49, 51) zur Bereitstellung eines ersten Eingangssignals für den Ventilsteuermodul (45) undeine Einrichtung (47) zur Bereitstellung eines von der Betriebstemperatur der Dampfturbine (12) abhängigen zweiten Eingangssignals für den Ventilsteuermodul (45),wobei das Stellventil (43) in Abhängigkeit von der Betriebstemperatur der Dampfturbine (12) eingestellt wird.5/0835 - 2. Kraftanlage nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,daß sich das zweite Eingangssignal für den Ventilsteuermodul (45) zusammensetzt auseinem festen Sollwert, der in Abhängigkeit von der anfänglichen Metalltemperatur der Dampfturbine (12) eingestellt ist, undeinem nach Art einer Rampenfunktion zunehmenden Sollwert, der dem festen Sollwert hinzuaddiert wird. - 3. Kraftanlage nach Anspruch 1 oder 2,
gekennzeichnet durcheine Differenzalarmschaltung (65) mit einem ersten Vergleicher (71)> der auf einen niedrigen Alarmdifferenzwert zwischen der Istdampftemperatur und einer Solldampftemperatur voreingestellt ist, und mit einem zweiten Vergleicher (73), der auf einen größeren Abschaltdifferenzwert
zwischen der Istdampftemperatur und einer Solldampftemperatur voreingestellt ist. - 4. Kraftanlage nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,daß die Temperatursteueranordnung in einem Heißdampfkühler enthalten ist, der strömungsmäßig vor einer Kraftmaschine angeordnet ist, und daß der Temperaturregler in der Temperatur steueranordnung enthalten ist. - 5. Kraftanlage nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,daß die das zweite Eingangssignal für den Ventilsteuermodul bereitstellende Einrichtung eine Logik (Fig. 4) für den festen Sollwert enthält, die von der Kraftmaschine ein Zustandssignal erhält, das einen kalten oder einen warmen Zustand anzeigt, wobei aufgrund dieser Anzeige der feste Sollwert automatisch ausgewählt wird, und eine Logik (111, 113; Fig. 5) für den rampenförmigen Sollwert enthält, die eine Sollwertzunähmeschaltung aufweist, wobei die Steuerung oberhalb des festen Sollwertes eingeleitet wird.90982 5/0835 - 6. Kraftanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturfühler (49, 51) derart in redundanter Bauweise ausgestaltet ist, daß er ein erstes und ein zweites Temperaturrückführsignal liefert, daß das erste und das zweite Temperaturrückführsignal einem Vergleicher (53) zugeführt werden, der auf eine vorbestimmte Signaldifferenz eingestellt ist, und daß an diesen Differenzvergleicher (53) eine Alarmeinrichtung (55) angeschlossen ist, an deren Ausgang ein Differenzalarmsignal auftritt, wenn das erste und das zweite Temperaturrückführsignal voneinander um die voreingestellte Differenz abweichen, wodurch eine Signalstörung angezeigt wird.
- 7. Kraftanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hochtemperaturalarmeinrichtung (131) das Sollwertsignal überwacht und ein Ausgangssignal abgibt, wenn das Sollwertsignal eine vorbestimmte Sollwertsignalgrenze erreicht.
- 8. Kraftanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (127) zum Vergleichen des Sollwertsignals mit dem Rückführsignal und zum Bereitstellen des Ventilstellsignals vorhanden ist.909825/0835
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Family Applications (1)
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