DE3135829A1 - "dampfturbinenregelverfahren und -anordnung" - Google Patents
"dampfturbinenregelverfahren und -anordnung"Info
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Description
Dampfturbinenregelverfah:) en und -anordnung
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Dampftürbinenregt'lungen
für Maschinensätze, bei denen ein Dampfturbinenbypassbetrieb und ein Betrieb mit gleitendem Druck möglich
sind, und betrifft insbesondere ein Regelverfahren und eine
Regelanordnung zum Verbesse :n det; Betriebes und des Wirkungsgrades
eines Mischzykl ismaschinensatzes.
Die Arbeitsweise eines Mischzyklusmaschinensatzes ist in der US-PS 3 879 616 aus dem Jahre 1975 beschrieben. Insbesondere beschreibt diese Patenschrift die Arbeitsweise der
Dampfturbine unter Belastungs- und Druckregelung, durch die
bei einem besonderen konstanten Druck die Turbinenhauptsteuerventilposition auf eine größere Dampfströmung eingestellt
wird, während der konstante Dampfdruck aufrechterhalten wird. Wenn das Ventil einen Öffnungsgrad von 95%
erreicht, wird ein höherer Drucksollwert eingeführt, was zur Folge hat, daß die Ventile auf eine neue, weniger weit
offene Position mit einem Öffnungsgrad von etwa 70% verstellt werden, woraufhin der Druck konstant gehalten wird,
während die Ventile wieder geöffnet werden, um neue Strömung durchzulassen. Dieser zyklische Vorgang wird mehrmals
wiederholt, bis die volle Last, die volle Strömung und der volle Druck bei weit offenen Ventilen erreicht sind. Umgekehrt
wird die Dampfturbine entlastet, indem der Druck konstant gehalten wird, während die Strömung verringert wird,
bis ein Ventiltriggerpunkt erreicht wird, an welchem ein niedrigerer Druckwert durch Wiederöffnen des Ventils erzielt
wird.
Die hier beschriebene Erfindung verbessert den in der vorgenannten
Patentschrift beschriebenen Gegenstand, indem sie dem Druck gestattet, anzusteigen, wenn Strömung verfügbar
wird, und indem sie damit -iie Turbine in eine Betriebsart versetzt, in welcher diese dem Kessel folgt. Der Druckanstieg wird
nicht abgestuft oder getastet, wie bei der vorgenannten Patentschrift
, sondern wird vielmehr erreicht, indem das Hauptsteuerventil bei irgendeincam vorbestimmten Strömungs-Druckwert
auf einen "normalen ELnstell-" oder fast weit offenen
Zustand angehoben wird und dann, wenn die Strömung weiterhin ansteigt, der Sammlerdruck.sollwert gemäß dem Istdurcksollwert
eingestellt wird. Das wird durch einen besonderen Vorwärtsregel-
oder Feedforward-KreJs, durch einen Signalregler mit zweigeteiltem
Bereich und ein Niedri'jstwertgatter, Ventilpositionsabfühlung
und Rückführung zu der Drucksollwertschaltung erreicht. Die Vorteile, die erreicht werden, sind ein wirksamerer
Betrieb, und zwar v/egen geringerer Ventildrosselung, wirksamerem Aufbau durch de Beseitigung von parallelen unabhängigen
Regelkreisen und ein zuverlässigerer Betrieb wegen weniger zyklischem Ventilbetrieb. Weiter ergibt die
I3 -
Erfindung einen glatten Übergang von der Bypassdruckregelung
auf die Hauptsteuerventildruckregelung.
Es ist demgemäß Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Turbinenregelanordnung zu schaffen, bei der dem Kessel gefolgt
und mit gleitendem Druck gearbeitet wird.
Weiter soll eine verbesserte Turbinenregelanordnung geschaffen werden, die lineares Öffnen und Schließen von Ventilen
zum Erzielen von sich ändernden Druckwerten vermeidet.
Ferner soll eine Turbinenreyelanordnung geschaffen werden,
die mit voneinander abhängigen Regelkreisen arbeitet.
Außerdem soll ein entsprechendes Regelverfahren geschaffen werden.
Diese Aufgabenstellung wird durch die im Kennzeichen der
Patentansprüche 1, 4, 7, 12, 15, 17 bzw. 18 angegebenen
Merkmale gelöst.
Die Erfindung ist bei einem Maschinensatz, der wenigstens ein Dampfbypass-System hat, in Kombination mit dem Hauptsteuerventil
zum Steuern des Einlassens von Dampf in die Dampfturbine anwendbar. Unter Anfangsbetriebsbedingungen
wird der verfügbare Dampf aus dem Dampferzeuger zu einem Dampfkondensator geleitet, sobald ein Druckgrundwert in dem
Dampfsammler erreicht wird. Der Dampfdruck wird am Anfang auf dem Druckgrundwert, durch das öffnen des Dampf by pas sventils
gehalten, um den Druck zu steuern, wenn die Strömung zunimmt. Das nächste Ereignis ist das Aufbauen von genügend
Dampf, um die Dampfturbine zu starten oder rollen zu lassen, weshalb dafiL. der Ausdruck Rollströmung benutzt wird. An
diesem Punkt öffnen die Dampfturbinenhauptsteuerventile, um
die Turbinendrehzahl zur Synchronisierung zu steuern/ Das
kann unter einem Automatikstartprogramm oder mit einer automatischen Turbinensteuerung erfolgen, die die Temperaturbegrenzungen
beim Einlassen von Dampf in die Dampfturbine berücksichtigt. Wenn das Turbinerthauptsteuerventil unter
mehr oder weniger konstanter Dampfströmung aus dem Dampferzeuger öffnet, beginnt der Sammlerdruck abzufallen, so
daß das Bypassventil schließt, um den Sammlerdruck auf dem Grundwert zu halten. Unter diesen Bedingungen ist der
Dampferzeuger in einer Betriebsart, in welcher er der Turbine folgt und steht unter DrehzahlVBelastungsregelung, da
es das Öffnen des Hauptsteuerventils ist, das die Zufuhr einer ausreichenden Dampfmenge zu der Dampfturbine steuert,
und es sind die Turbinengrenzwerte, die den Dampfbedarf
steuern. Das Bypassventil folgt lediglich dem Druck in dem Dampfsammler. Während die Turbine noch auf dem Grunddruckwert
ist, kann sie mit einem Generatur synchronisiert und zunu.-rsten Mal belastet werden. Sobald jedoch das Bypassventil
vollständig geschlossen wird, geht die Dampfturbinenregelung von Drehzahl-/Belastungsregelung auf Druckregelung
über. Das erfοLgt über eine besondere Regeleinrichtung
mit geteiltem Bereich, ein Niedrigstwertgatter, eine VentilpositionseinsteLlschaltung und einen Ventilpositionsrückführkreis
zu der Drucksollwertschaltung. Das Drehzahl-/ Belastungssteuersignal wird linear auf einen Maximalwert
ansteigen gelassen, und die Turbinenregelung übernimmt die Druckregelung in einer Betriebsart, in welcher dem Kessel
gefolgt wird. Wenn difi Strömung zunimmt, um mehr Belastung zu übernehmen, wird der Sainmlerdruck ansteigen, was eine
offenere Ventilstellung verlangt, die einen Rückführungsventilpositionsfehler
in die Drucksollwertschaltung einführen
wird, was bewirkt, daß der Drucksollwert ansteigt, um sich dem Istdruck in <tem Sammler anzugleichen. Eine ähnliche
Art des Betriebes wird Cür einen Niederdruckdampfein-
laßkreis angewandt..
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden
unter Bezugnahme auf die beigefüqten Zeichnungen näher
beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Mischzyklus-
maschi nensat zes,
Fig. 2 ein Blockschaltbild eines Dampfturbo-
generator-Mc. schinensatzes , das die
Haupt s teuer j., unkte zeigt/
Fig. 3 ein Schaltbild einer Dampfturbinenre-
gelanordnung nach der Erfindung und
Fig. 4 eine Fortsetzung von Fig. 3, die zu
sammen mit der vertikal über ihr angeordneten Fig. 3 eine vollständige Regelanordnung
nach der Erfindung zeigt.
Fig. 1 zeigt schematisch einen Mischzyklusmaschinensatz 10,
der eine Möglichkeit der Anwendung der Erfindung darstellt. Zwei Gasturbinenmaschinensätze 12 und 14 sind thermisch mit
einem Dampfturbinenmaschinensatz 16 über Wärmerückgewinnungsdampferzeuger 18 bzw. 2 0 verbunden. Der Gasturbinenmaschinensatz
12 enthält eine Gasturbine 12a, die einen Verdichter
12b antreibt, der Luft für eine Brennkammer 12c liefert. Die Gasturbine treibt außerdem einen elektrischen Generator
12d an. Der Gasturbinenmaschinensatz 14 enthält eine Gasturbine 14a, die einen Verdichter 14b antreibt,
welcher eine Brennkammer 14c mit Luft versorgt. Die Gasturbine
treibt ebenfalls einen elektrischen Generator 14d an. Jeder Gasturbinenmaschinensatz hat außerdem seine eigenen
Hilfsgeräte, wie einen Anlassermotor und ein Drehgetriebe (nicht dargestellt), und jeder einzelne Gasturbinenmaschinensatz
steht unter der Steuerung einer Gasturbinengeneratorregelung, die durch Kästen 12e bzw. 14e dargestellt ist.
Diese Regelungen können von dem Typ sein, der von der Pa. General Electric Company, Gas Turbine Division, Schenectady,
New York, geliefert wird und in der US-PS 3 879 616 aus dem Jahre 1975 beschrieben ist. Diese Regelungen werden
unter dem eingetragenen Warenzeichen "Speedtronic" der General Electric Company vertrieben.
Der Dampfturbinenmaschinensatz 16 enthält eine Hochdruckturbine
30 und eine doppelflutige Niederdruckturbine 32, welch letztere ihre verbleibende Abwärme an einen Kondensator
34 abgibt. Die Hochdruckturbine und die Niederdruckturbine treiben einen elektrischen Generator oder eine
elektrische Last 36 cm. Die Turbinen oder Turbinenabschnitte
werden durch Damp] angetrieben, dessen Strömung grundsätzlich durch vier Ventilstationen gesteuert wird, zu
denen ein Hauptsteuerventil MCV, ein Hochdruckbypassventil HDBP, ein Einlaßsteuerventil ACV und ein Niederdruckbypassventil
NDBP gehören, liine Dampfturbinenregelung 16a liefert
Dampfpositionsbedarfssoliwerte zu jedem der vorgenannten
Ventile auf eine weiter unten noch als Teil der Erfindung
zu beschreibende Weise. Der Dampfturbinenmaschinensatz enthält weiteres Zubehör, wie ein Drehgetriebe, ein Lagerölversorgungs-
und DampfverSchlußsystem, die bekannt und der
Übersichtlichkeit halber weggelassen worden sind.
Zwei Speisewasserheizkreise DASSH und BFP sind vorhanden,
die auf folgende bekannte Weise Dampf liefern. Der DASSH-Kreis
(Deaerating iateum Supply fleater) ist ein Speisewasservorw-irmkreis,
der Wasser aus einem Entlüfter/Heizer 40 jeweils zu den Wärmerückgewinnungsdampferzeugern 18 und 20
leitet, in welchen es erhitzt und dann in einem Entspannung sverdampfertank 44 schnell in Dampf verwandelt wird, woraufhin
es über eine Leitung 4 3 zu dem Entlüfter/Heizer 40 zurückgeleitet
wird. Pumpen 46 pumpen Wasser aus dem Entlüfterspeichertank jeweils in die Wärmerückgewinnungsdampferzeuger
18, 20. Speisewasser wird auf herkömmliche Weise in einem BFP (Boiler Keedpump) oder Kesselspeisepumpenkreis
erhitzt und in Dampf verwandelt. Eine Kesselspeisepumpe 48 pumpt Wasser in jeden der Wärmerückgewinnungsdampferzeuger,
in welchen es sich abwärts durch den Kessel in Wärmeaustauschbeziehung mit aufsteigenden Gasturbinenabgasen
bewegt, um überhitzten Dampf für die Dampfturbine über einen Dampfsammler 51 zu erzeugen.
In der erwähnten US-PS 3 879 616 ist die Funktion einer
Mischzyklusmaschinensatzrege]anordnung ausführlich beschrieben. Für die Beschreibung der Erfindung ist eine Mischzyklusmaschinensatzregelanordnung
durch einen Kasten 50 dargestellt. Lasteinstellungen und rüekführungen sind durch
Pfeile bezeichnet, an denen die Ursprungs- oder Bestimmungspunkte angegeben sind. Jeder Wärmerückgewinnungsdampferzeuger
18, 20 steht unter der Leitung einer Wärmerückgewinnungsdampferzeugerregelung 18a bzw. 20a. Zusätzlich zu
den internen Wärmerückgewinnungsdampferzeugermerkmalen
hinsichtlich Wert, Temperatur, Druck, usw. kann jede Wärmerückgewinnungsdampf erzeugerregelung mit einer Maschinensatzregelanordnung 50 verbunien sein, damit auf automatische
Weise die Folgesteuerung der verschiedenen Wärmerückgewinnungsdampferzeuger bestimmt wird. Stattdessen kann
diese Operation durch eine Bedienungsperson manuell von einem Steuerraum aus erfolgen.
Fig. 2 zeigt ein Flußdiagramm der verschiedenen Stellantriebe
und Regelkreise nach der Erfindung, die die Dampfturbi -
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nenregelanordnung 16a bilden. Die Erfindung kann, wie ersichtlich werden wird, bei jedem Typ von mit gleitendem
Druck arbeitender Dampfturbine benutzt werden und beschränkt sich nicht notwendigerweise auf einen Mischzyklusmaschinensatz.
Gleiche Teile wie in Fig. 1 tragen dieselben Bezugszeichen und der Dampfströmungsweg ist mit gestrichelten
Linien dargestellt, während die elektrischen Signalwege mit ausgezogenen Linien dargestellt sind, wobei
die Pfeile die Richtungen der Dampfströmung bzw. des
Signalflusses angeben.
Hochdruckdampf aus dun Wärmerückgewinnungsdampferzeugern
wird über den Hochdruckdampfsammler 51 über das Hauptsteuerventil
MCV in den Lampfturbinenhochdruckabschnitt
geleitet oder umgeht die Dampfturbine und gelangt über das Hochdruckbypassventii HDBP in den Turbinenkondensator 34.
Die Zumessung der Dampfsammlerströmung wird durch die Öffnung der betreffenden Ventile bestimmt. In einer Hochlaufbetriebsart
werden sowohl das Hauptsteuerventil als
auch das Hochdruckbypassventil in der geschlossenen Position initialisiert. Din Druckgeber 52 fühlt den Sammlerdampf
druck ab. Wenn dir Dampf sammlerdruck über einen Wert
hinaus sich aufzubauen beginnt, der den in der HDBP-Regelung
festgelegten Grunddrucksollwert übersteigt, öffnet das
Ilochdruckbypassventi I , um den Sammlerdruck auf dem Grundsollwert
zu halten. Anschließend nimmt die Strömung bei dem Grunddruck weiter zu, bis die "Rollströmung" erreicht
wird, und zwar noch Lei dem Grunddruck. Ein erwünschter Grundüberdruck in einem Mischzyklusmaschinensatz liegt in
der Größenordnung von 2 7,6 bar (4 00 psig).
Bei der "RoIlströmuny" wird das Hauptsteuerventil geöffnet,
um die Turbine zu speisen und die Drehzahlregelung der Turbine
setzt ein. Sollwerte Für die Drehzahlregelung werden
in der Automatik*; LcH.iorschiri. lung ?·6 auf -ier Basis von Temperaturüberlegungen
in dem Hochdruckgeh.iuse berechnet. Diese (Jberleyungen
sind in den Uti-PSen 4 046 002 und 3 446 224 angegeben.
Wenn die zulässige Spannung und die zulässige Turbinentemperatur bekannt sind, ist es möglich, einen zulässigen
Drehzahlsollwert zu berechnen. Die Istdrehzahl kann einem Drehzahlgeber 54 entnommen werden und wird dann mit
dem Drehzahlsollwert aus der Automat:ikstuerscha]tung 56 verglichen, um einen Hauptsteuerventilpositionsbedarfssollwert
zu erzeugen. Bei Annahme einer konstanten Dampfströmung
beginnt, wenn das Haupt.steuerventil öffnet, damit Drehzahl aufgenommen wird, der Sammlerdruck abzufallen,
wodurch das Hochdruckbypassventil zu schließen veranlaßt wird, um den Grunddruckwert aufrechtzuerhalten. Bei oder
etwa bei 360 0 U/min wird die Turbine mit dem Generator synchronisiert
und die Lastregelung beginnt.
Während sich der vprbeschriebene Vorgang abspielt, wird verdampfer
der Entspannungstank 4 4 ebenfalls beginnen, Dampf zu erzeugen,
dessen Druck durch einen Druckgeber 58 abgefühlt wird, der mit dem Ausgang des Entspannungstanks 44 verbunden
ist. Der abgefühlte Druclcwert wird mit einem Grunddrucksollwert in der NDBP-Regelanordnung verglichen, und
das Niederdruckbypassventil NDBP beginnt zu öffnen, wenn der verfügbare Druck versucht:, den Druckgrundwert zu übersteigen.
Anschließend gibt die Automatiksteuerschaltung 56 ein lastbedarf
ssignal an die Niederdruckeinlaßregelanordnung ab,
die eine Sollwertsteuerung zum öffnen des Einlaßsteuerventils
ACV vornimmt, während das Niederdruckbypassventil NDHP veranlaßt wird zu schließen. Normalerweise ist das
Einlaßsteuerventil so programmiert, daß es öffnet, nachdem das Hochdruckbypassventil geschlossen ist und somit das
Hauptsteuerventil geöffnet ist, um ein Zurückströmen von
Niederdruckdampf in die Hochdruckturbine zu verhindern.
Fig. 3 zeigt ein auslührliches Funktionsblockschaltbild der
Turbinenregelanordnung nach der Erfindung. Zwei redundante Druckgeber 101A und 101B geben Eingangssignale, die zum
Druck proportional sind, an Summierverstärker 105A bzw.
105H ab. Die Eingangssignale werden durch Signalpufferschaltungen
103A und 103B geleitet, die zur bekannten Signalaufbereitung und -verschiebung dienen. Die Hochdruckbypassventilpositionierschaltung
kann in einer manuellen Betriebsart oder in einer Automatikbetriebsart, die als
Einlaßdruckregelung (IPC) gekennzeichnet ist, betrieben werden.
In der manuellen Betriebsart lcnnen Heben- oder Senken-Drucktasi en 107 da;; Hochdruckbypassventil (HDBP)
117 über einen Signalweg positionieren, der ein Register
109, einen Verstärker 111 und einen Ventilstellantrieb oder Servomotor 115, welcher das HDBP-Ventil 117
steuert, enthält. Eine Logikschaltung 119 sperrt die Drucktasten- oder manuelle Steuerung 107, wenn die Bedienungsperson
die Automatik- oder Einlaßdruckregelung über Drucktasten 121 auswählt, mit denen die Betriebsart gewählt
wird und die die Verstärker 105A und 105B veranlassen, außer Betrieb zu gehen, falls die manuelle Betriebsart ausgewählt
werden sollte.
In der automatischen IPC-Betriebsart wird ein Grunddruckwert in einer Grundsignaleingangsschaltung 166 ausgewählt,
um zu dem Bezugsdrucksoliwert- und Eingangssignal an den
Verstärkern 105A bzw. 105B zu werden. Eine Vergleicherschaltung
125 (A>B) 1iefeit eine Anzeige immer dann, wenn der
Istdruck den ebenfalls in tier Schaltung 123 eingestellten
Grunddruck übersteigt. Beide Verstärker geben ein Druckfehlerausgangssignal an ein Niedrigstwertgatter 127 ab, und
zwar eines dieser Signale mit einer elektronischen Verschiebung,
so daß der Verstärker 105A bevorzugt wird, sofern kein Ausfall vorliegt. Das Niedrigstwertauswahlausgangssignal
des Niedrigstwertgatters 127 wird zu einem Ventilpositionierungssignal
128 an dem UDBP-Ventil 117 in der
IPC- oder automatischen Betriebsart. Derselbe Wert, der die gewünschte HDBP-Ventilposition angibt, wird in einen
Summierpunkt 129 eingegeben. Eine Eingangsspannung von 0 bis +10 V an dem Summierpunkt 129 gibt eine HDBP-Proportionalventilposition
von voll geschlossen bis voll offen an. Die beschriebene Schaltungsanordnung ist nur ein Teil
der in Fig. 2 schematisch dargestellten HDBP-Regelschaltung;
der übrige Teil wird in Verbindung mit der Drehzahl-/
Lastschaltungsanordnung (D/l,) 131 weiter beschrieben.
Ein Turbinendrehzahlsignal wird durch den Drehzahlgeber aufgenommen. In Wirklichkeit gibt es mehrere Drehzahlaufnahmen
(nicht dargestellt), die einer Votierlogik oder 2-aus-3-Ausfallogik, welche in der Drehzahl-/Lastschaltungsanordnung
131 enthalten ist, zugeordnet sind. Das Ausgangssignal 132 der Drehzahl-/Lastsctialtungsanordnung 131 wird in
einen Summierpunkt 133 eingegeben. Das zweite Eingangssignal 134 des Summierpunkts 13.i ist das Drehzahl-/Lastbedarfssignal
oder der Bezugssollwort (Führungsgröße) aus der Hauptsteuerventil-MCV-Positionsbezugsschaltungsanordnung
(Positionsführungsgrößengeber) 135. Der Hauptsteuerventilsollwert kann auf automatischer oder manueller Steuerung
sein, wobei die manuelle Steuerung über Drucktasten 137 implementiert
ist. Das Automatiksignal wird in der Automatiksteuerschaltung 56 erzeugt und über eine Leitung 138 an die MCV-Schaltung
135 abgegeben. Das Ausgangssignal des Summierpunkts 133 wird über eine Leitung 142 an ein Niedrigstwertgatter
141 abgegeben. Das Ausgangssignal 143 des Niedrigstwertgatters
141 bildet ein iiauptsteuerventilpositionsbe^
darfssignal gemäß dem niediigsten der mehreren Eingangssignale.
Außer dem Drehzahl-/I.astsignal 142 aus dem Summierpunkt
133 empfängt das Niedrigstwertgatter ein Vor-Notfall-Drehzahlsignal
145 aus der Vergleicherschaltung 146, die ein Ventilschließsignal bei einer vorbestimmten Drehzahl
oberhalb der Turbinennenndrehzahl liefert. Ein MCV-Grenzwertsignal
147 kann in das MCV-ACV-Register 148 eingegeben
werden, um ein Ventilpositionsgrenzwertsignal zu liefern,
das entweder manuell (Drucktasten 14 9) oder automatisch
über den Sollwert 147 aufgerufen werden kann, welcher in
der Automatiksteuerschaltungsanordnung 56 erzeugt wird. Eine Vergleicherschal Lung 150 und eine zugeordnete Anzeige
werden immer dann anzeigen, wenn das Ausgangssignal des
Niedrigstwertgatters 141 MCV-begrenzt ist; d.h., A ist kleiner
als oder gleich B.
Ein wichtiges Merkmal der Erfindung ist die Art und Weise,
auf die die Regelanordnung von Einlaßdruckregelung auf
Einlaßdruckregelung und Drehzahl-/Lastregelung auf überwiegende Druckregelung umschaltet. Die Einlaßdruckregelung (IPC)
wird in einem Signalbereich von 1 bis 10V gemäß dem Ausgangssignal
des Summierverstärkers 105A oder 105B aufrechterhalten. Die Regelung ist eine Regelung mit geteiltem
Bereich, was im folgenden beschrieben ist. "0" Volt bedeutet, daß der Bypass geschlossen ist, wohingegen 10 V bedeuten,
daß der Bypass oüfen ist. Wenn die Dampfströmung und
der Druck anzusteigen beginnen, werden sie deshalb die betreffenden Ausgangssiijnale der Summierverstärker 105 höher
steuern, so daß das Hochdritckbypassventil weiter öffnet. Es
sei angemerkt, daß das Auscfangssignal des Niedrigstwertgatter s 127 in den Suamierpunkt 12 9 zusammen mit dem MCV-Drehzahl-/Lastsignal
142 eingegeben wird. Solange das Ausgangssignal der Verstärker 105 positiv ist, wird es keine
Auswirkung auf das MCV-Veni ilpositionssignal 143 über das
Niedrigstwertgatter 141 geben. Der HDBP wird deshalb den
Einlaßdruck auf der Basis des Ausgangssignals der Summierverstärker 105 steuern, und das Hauptsteuerventil MCV wird
durch das Ausgangssignal des Drehzahl-/Lastsummierers 133 positioniert, wenn angenommen wird, daß kein niedrigeres
Grenzwertsignal vorhanden ist. Wenn das Hauptsteuerventil MCV öffnet, fällt jedoch der Einlaßsammlerdruck ab, was bewirkt,
daß die Ausgangssignale der Verstärker 105 weniger positiv gehen (negative Steigung), was eine gewünschte HDBP-Ventilschließung
zum Aufrechterhalten des Druckgrundwertes
anzeigt. Wenn der HDBP schließt, wird das Ansteuersignal
auf null gehen und dann negativ ansteigen. Das bedeutet, daß der Istdruck noch abnimmt und daß das HDBP-Ventil den
Druck nicht langer auf dem Grundwert halten kann. An diesem Punkt ist das MCV-Drehzahl-/Lastsignal 142 höher als das
Druckausgangssignal 152 des HDBP-Summierpunktes 129, weshalb das Drucksignal 152 über das Niedrigstwertgatter 141
übernimmt und das HauptsteuerventLl MCV steuert.
Gleichzeitig wird über eine Sollwertsägezahnschaltung 151
die Hauptsteuerventilvorspannung oder der Hauptsteuerventilsollwert linear auf einen Maximalwert erhöht, d.h. auf 10V,
der dann in dem Summierpunkt 129 über eine Leitung 142 als eine Verschiebung addiert wird, damit an die Hauptsteuerventilstellantriebe
ein positives Ausgangssignal abgegeben wird. Eine Vergleicherschaltung 153 stellt fest, ob die
Druckregelung über das Hochdruckbypassventil oder das Hauptsteuerventil
erfolgt. Ein Freigabesignal 154 (gestrichelte Linie) wird der Vergleicherschaltung 153 durch die In-Betrieb/Außer-Betrieb-Logikschaltung
119 geliefert, um sicherzustellen, daß keine manuelle Steuerung verwendet wird.
Das Hauptsteuerventil wird, wenn eine Druckregelung angenommen wird, weiter zu öffnen beginnen, wenn die Dampfströmung
auf zunehmenden Lastbedarf und auf größere Dampfverfügbarkeit hin zunimmt. Ebenso wird es bei größerer Strömung
eine Zunahme des Dampfdruckes geben. Diese Zunahme des Istdruckes wird Über die Summierverstärker 105, das Niedrigstwertgatter
127, den oummierpunkt 129 und das Niedrigstwertgatter
141 übertragen, so daß das Hauptsteuerventil MCV 155 veranlaßt wird zu öffnen, um den Druck auf
dem Grundsollwert zu halten.
Das Hauptsteuerventil wird bestrebt sein, in die voll offene Position zu gehen, um dLe zunehmende Strömung und den
zunehmenden Druck zu steuern. Bei voller Öffnung oder bei einem kleineren Wert, der eine "Reserveeinstellung" oder
einen Spielraum für Druckübergangsvorgänge gestattet, kann
das Ventil den Druck und die Strömung bei dem Grunddrucksollwert nicht mehr handhaben. Gemäß der Erfindung wird der
Drucksollwert gemäß dem angestiegenen Druck und gemäß der
angestiegenen Strömung vergrößert, und so gelangt der Dampfturbinenmaschinensatz
in eine Betriebsart, in der er dem Kessel folgt, was im folgenden noch näher beschrieben ist.
Ein MCV-Positionssignal (Rückführungssignal) 156 aus dem
Hauptsteuerventil wird in den Summierpunkt 157 eingegeben,
wo er zu einem MCV-Reserveeinstellungs- oder zu einer gewünschten Ventilposition an der Reserveeinstellschaltung
159 addiert wird. Die MCV-Reserve wird auf einen passenden
Wert eingestellt, der kleiner als 100% der vollen öffnung beträgt und gewöhnlich bei etwa 95% liegt, um einen gewissen
Spielraum für Druckübergangsvorgänge zuzulassen. Wenn die Ventilposition versucht, die Reservesollwertposition zu
überschreiten, wird ein positives Fehlersignal 160 von dem
Summierpunkt 157 an eine Proportional-Rücksetzschaltung 161 mit ÄnderungsgeschwindLgkeitsbegrenzung abgegeben. Das
Ausgangssignal· der Proportional- Pücksetzschaltung 161
wird in einem Summierpunkt 162 zu dem Wert der Grundsollwerteinstellschaltung 166 addiert, um einen neuen höheren
Drucksollwert über ein Regitter 168 an die Summierverstärkerschaltungen
105 abzugeben. Eine Begrenzung für den Anstieg des Drucksollwerts ist das Einführen eines zulässigen
Höchstsollwerts 165 bei einem Überdruck von etwa 58,6
bar (850 psig), wobei die Begrenzung durch das Niedrigstwertgatter 167 implementiert ist. Der Vergleicher 169 liefert
ein Ausgangssignal immer dann, wenn der Druckbezugssollwert (A) aus dem Summierpunkt 162 den zulässigen Höchstsollwert
165 (B) übersteigt, um ein Klemmsignal 170 an die Integratorschaltung 161 abzugeben und dadurch das Hochziehen
des Integrators zu verhindern.
Bis hierher beinhaltet die Heschreibung der Erfindung die
Einlaßdruckregelung, die Einlaßdruckregelung und Drehzahl-/ Lastregelung, die dem Kessel folgende Druckregelung durch
das Hauptsteuerventil, wenn der Druck und die Strömung zunehmen und nun der Kessel der Druckregelung folgt, wenn der
Druck und die Strömung abnehmen, beispielsweise während einer Gasturbinenabschaltuncj oder eines anderen anomalen
Zustande. Eine schnelle Verschlechterung in dem durch die Druckgeber 101 abgefühlten Sammlerdampfdruck bewirkt nun,
daß ein neues Ventilpositionssignal von den Summierverstärkern 105 abgegeben wird. Eines dieser neuen Ventilpositionssignale
wird über das Niedrigstwertgatter 127 dem Summierpunkt
129 zugeführt. Da das HDBP-Ventil geschlossen ist und der Druck abnimmt, wird es erforderlich sein, daß das
Hauptsteuerventil schließt, um den Druck zu halten. Das bedeutet, daß es ein zunehmend negatives Eingangssignal an
dem Summierpunkt 129 geben wird, welches ein weniger positbves
Ventilschließausgangssignal 143 des Niedrigstwertgat-
6 -
ters 141 ergeben wird. Das ist ein schneller .Optimalwertkreis,
der das llauptsteuerventil schnell veranlassen wird, auf Änderungen im Druck anzusprechen. Wenn das erfolgt,
wird der in die Summierverstärker 105 eingegebene Druck—
sollwert erneut eingestelJt, um ihn dem neuen Istdruck und der neuen Ventilposition anzupassen. Der Druckabfall über
die Integratorschaltungsanordnung 161 ist änderungsgeschwindigkeitsbegrenzt
(R), so daß Kesselstörungen vermieden werden. In einem Beispiel wurde eine geeignete Änderungsgeschwindigkeitsgrenze zu 3,5 bar Überdruck pro Minute
(50 psig/min) bestimmt. An irgendeinem Punkt wird das Hauptsteuerventii die Druckregelung wiederherstellen und
den Druck bei einer besonderen Ventilposition halten, bis eine Zunahme im Druck und in der Strömung offenere Ventilpositionen
verlangt.
Die Beschreibung befaßt sich nun mit der Niederdruckeinlaßregelung-Bypasssteuerung
und der Niederdruckbypassregelung, die im Konzept und in der Arbeitsweise der HDBP-Re-
gelung und der MCV-Regelung gleichen. Gemäß Fig. 4 ist der
verdampfer
Entspannungsfcank 44 eine Dampfquelle, deren Druck durch den
Druckgeber 58 abgefühlt wird. Das Ausgangssignal des Druckgebers wird durch eine PufVerschaltung 173 skaliert und
aufbereitet, damit ein Eingangssignal 174 an dem Summierpunkt 175 erhalten wird, das zu dem Druck proportional ist.
Ein Bezugsdruckeingangssignal (Druckführungsgröße) 176 wird
aus einem Eingangsregister 177 in denselben Summierpunkt
eingegeben. Das Ausgangssiqnal 178 des Summierpunkts 175, das die Differenz zwischen dem Istdruck und dem Bezugsdruck
darstellt, wird an eine PI-Schaltung/179 abgegeben, die ein
Druckfehlersignal 180 liefert, das die Eigenschaft eines
geteilten Bereiches hat. Ein positives Signal wird bewirken, daß das Niederdruckbypassvcntil 183 eine proportionale
/(Proportioned und I nfcfcji al )
- 21 -
offene Position einnimmt, wie beispielsweise 0 V geschlossen,
+10 V weit offen. Ein negatives Signal bedeutet, daß
das Niederdruckbypassventil geschlossen ist und daß das Einlaßsteuerventil irgendwo zwischen voll offen, 0 V und voll
geschlossen -10 V, ist. Die Manuell- NDBP-Erhöhungs-/Erniedrigungsdruckknöpfe
185 ermöglichen eine direkte Positionierung des NDBP-Ventils über ein Register 186, einen
Verstärker 187 und einen Servooperator 181. Eine Logikschaltung 188 sperrt die Druckknöpfe 185, wenn die Automatiksteuerung
erwünscht ist, was durch die Bedienungsperson über die Automatik- oder Manuell-Druckknöpfe 189 ausgewählt
wird. Wenn die Niederdruckregelung in Betrieb ist, sperrt die Logikschaltung 188 den Betrieb der Druckknöpfe 185 und
sendet ein Zulässig-Signal zu einem Vergleicher 210. Die Niederdruckbypasseinlaßrege]ung wird mit Hilfe einer dem
Integrator 179 vorgeschalteten Sä'j'^ahn.schaltuny 1
<31 cjospurrt.
Das Einlaßsteuerventil ACV 193 iäßt Dampf in die Niederdruckturbinenstufen
ein. Dit Turbine wird durch nacheinander erfolgendes öffnen des Iiauptsteuerventils, Schließen
des Hochdruckbypassventils und öffnen des Einlaßsteuerventils angefahren. Ein Register 198 wird ein Bezugspositionssignal
195 über entweder einen Sollwert 199, der in der Automatiksteuerschaltungsanordnung 56 erzeugt wird, oder
eine manuelle Einstellung durch Drucktasten 200 abgeben. Das Bezugssignal 195 wird zusammen mit dem Drehzahlsignal
132 in einen Summierer 197 < ingeqeben, um ein automatisches
Schließen des EinlaßsLeuervi -ntili; 193 zu bewirken, wenn
später ein Uberdrehzahl/.ust<ind auftreten sollte. Dcis Ausgangssignal
201 des Summierpunkta 197 ist ein drehzahlempfindliches
Ventilpositionssignal für das Einlaßsteuerventil und stellt ein erstes Eingangssignal eines Niedrigstwertgatters
202 dar. Ein Begrenzungssignal 203 aus dem Re-
gister 148 wird die Ventilöffnung begrenzen, wenn das programmiert
ist oder manuell in das Register 148 eingegeben wird. Wenn der Einlaßsteuerventilgrenzwert erreicht wird,
d.h. wenn der Eingangsgrenzwert 203(A) gleich dem Ausgangssignal 213(B) des Niedrigstwertgatters 202 ist, dann wird
diese Tatsache durch einen Vergleicher 204 erkannt. Ebenso wird eine Vor-Notfall-Schaltung 205 das Ventilöffnen immer
dann begrenzen, wenn die Turbinendrehzahl dazu neigt, einen vorbestimmten Grenzwert oberhalb der Nenndrehzahl und unterhalb
der Überdrehzahl zu überschreiten.
Ein weiteres Eingangssignal des Niedrigstwertgatters 202
ist das druckempfindliche Signal 206 aus der Niederdruckbypassregelschaltungsanordnung.
Dieses Signal wird in der Einlaßsteuervent ilschaltunij über das Niedrigstwertgatter
202 immer dann wirksam sein, wenn das NDBP-Ventil geschlossen
und die Einlaßsteuerventilschaltung auf Druckregelung ist. Das druckempfindliche Signal 206 ist die Summe aus dem
Druckfehlersignal 180 und dem Ventilpositionssignal 201 in einer Summierschaltung 207. Wenn das Druckfehlersignal 180
negativ wird, wird es das Einlaßsteuerventil 193 über das
Niedrigstwertgatter 202 steuern, da das Signal 206 kleiner als das Signal 201 sein wird oder da, wie in dem Vergleicher
210 angegeben, gilt A>B. Das bringt eine Einlaßsteuerventil-Anzeigelampe
nahe dem Vergleicher zum Aufleuchten, wodurch der Einlaßsteuerve ltildrackregelstatus angezeigt
wird. Eine Sägezahnschaltung 209 setzt das Register 198 auf den Maximalwert zurück, so daß die Ventilposition nun durch
den verfügbaren Druck und die verfügbare Dampfströmung gesteuert
wird.
Die Arbeitsweise des Dampfturbinenmaschinensatzes gemäß der
Dampf turbinenrecjelung nach der Erfindung kann unter Bezug-
nähme auf die Zeichnungen folgendermaßen beschrieben werden.
Kombinations- bzw.
In einem/Mischzyklusmaschinnnsatz wird Abwärme aus Gasturbinen
benutzt, um Dampf zu erzeugen, mit dem eine Dampfturbineangetrieben
wird. Diese Energieumwandlung von Wärme in Dampf erfolgt in einem Wärmerückgewinnungsdampferzeuger.
Jede Gasturbine hat ihren eigenen Wärmerückgewinnungsdampferzeuger, wohingegen der von den Wärmerückgewinnungsdampferzeugern
abgegebene Dampf gemeinsam in einen einzigen Hochdruckdampfeinlaßsammler geleitet wird. Gleichzeitig
steht Niederdruckdampf aus uinem sogenannten DASSH-Zyklus-Entspannungsverdampfertank
zur Verfügung. Der Dampfdruck wird in den Dampfsammler allmählich aufgebaut, indem die Wärmerückgewinnungsdampferzeuger
sequentiell zugeschaltet werden. Vor dem Zuschalten kann das Gasturbinenabgas teilweise durch
Dämpfer umgeleitet werden, die die Wärme steuern, welche
den Dampferzeugungsrohren in dem Wärmerückgewinnungsdampferzeuger zugeführt wird. Dat Hochdruckbypassventil HDBP
öffnet immer dann, wenn der abgefühlte Dampfdruck einen Grundsollwert übersteigt, um den Dampfdruck auf dem Grundsollwert zu halten. Ebenso öffnet das Niederdruckbypassventil
NDBP immer dann, wenn der Entspannungstankdruck einen voreingestellten Grenzwert übersteigt. Wenn eine ausreichende
Strömung zum Anrollen hergestellt ist, wird die Automatiksteuer schaltungsanordnung bewirken, daß die Drehzahlsollwerte
in die Drehzahl-/!.astregelung gemäß programmierten Instruktionen eingegeben werden, die Temperatua beschrchkungen
berücksichtigen, wenn sich die Turbine aufwärmt. Wenn die Drehzahl hergestellt ist, wird mehr Strömung über
die Hauptsteuerventile MCV umgeleitet, was zur Folge hat,
daß das HDBP-Ventil geschlossenere Positionen einnimmt, um
den Druck auf dem Grundwert zu halten. Bei 3600 U/min werden die Turbine und der Generator synchronisiert und die
Lastregelung wird aufgenomn n. Wenn Lastsollwerte erreicht
■;0 -
sind, wird weiterer Dampf über die Hauptsteuerventile umgeleitet, bis das HDBP-Ventil nicht langer die Druckregelung
aufrechterhalten kann und schließt. An diesem Punkt übernimmt
das Hauptsteuerventil die Druckregelung und Belastung
wird aufgeschaltet, wenn der Druck verfügbar wird. Die
Lastregelung in der Drehzahl-/Lastschaltungsanordnung geht linear auf den Maximalwert. Die Anlagenregelung weist einen
Lastbedarf der Dampfturbine zu, der der Wärmerückgewinnungsdampf
erzeugerregcluny zugeführt wird, um Dämpfersteuereinrichtungen
zu veranlassen, die Abgasströmung durch den Wärmerückgewinnungsdampferzeuger zu steigern und dadurch
die von diesem abgegebene Dampi menge zu vergrößern. Die größere abgegebene Dampfmenge wird einen Druckanstieg verursachen,
der zu einer längeren Ventilöffnung führt, um den Druckrundwert aufrechtzuerhalten. Bei der Ventilreserveeinstellposition
wird das Ventil geschlossen bleiben, und der Drucksollwert wird automatisch rückgesetzt. In der
Niederdruckeinlaßregelung wird das Einlaßsteuerventil ACV auf programmierte Weise öffnen, nachdem der Hochdruckbypass
geschlossen worden ist, und wird allmählich bewirken, daß das Niederdruckbypassventil schließt und so das Einlaßsteuerventil
auf Druckregelung einstellt.
Lee seite
Claims (20)
- Patentansprüche(i .,Verfahren zum Regeln der Dampfturbine in einem Maschinensatz, in welchem die Dampfturbine mit einer Dampfquelle über einen Dampfsammler verbunden ist und ein Hauptsteuerventil zum Einlassen von Dampf in die Dampfturbine und ein Bypassventil zum Herumleitea von Dampf um die Dampfturbine vorgesehen ist, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
Messen des DampfsammlerdrucKes;öffnen des Bypassventils bei einem Grunddrucksollwert;
öffnen des Hauptsteuerventils zur Drehzahl-/Lastregelung;
Schließen des Bypassventils, um den Dampfsammlerdruck auf
dem Drucksollwert zu halten, wenn das Hauptsteuerventil
öffnet;Übergehen von Drehzahl-/Lastregelung auf Druckregelung;
öffnen des Hauptsteuerventils weiter, um den Dampfsammlerdruck auf dem Sollwert zu halten, wenn die Dampfströmung
zunimmt;Vergleichen der Hauptsteuerventllposition mit einem Reserveein stellventilpositionssollwert; undEinstellen des Drucksollweits, um die Hauptsteuerventilposition auf dem Reserveeinstellventilpositionssollwert in
der Ventilöffnungsrichtung zu halten. - 2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende weitere Schritte:Schließen des Hauptsteuerv< ntils auf eine Druck-/Strömungsabnahme in dem DampfSammler hin, um den Drucksollwert aufrechtzuerhalten; undVerringern des Drucksiollwerts mit einer maximalen vorbestimmten Änderungsges-ihwin·! igke,it, um das Ventil wieder zu
- 3. Verfahren nach An; prucli I, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang von der Drehzahl-/Lastregelung auf die Druckregelung in dem Ilauptsteuerventil folgende zusätzliche Schritte beeinhaltet:Torsteuern eines Drucks igneOs und eines Drehzahl-/Lastsignals, wobei das Drehzahl-/Lastsignal das Hauptsteuerventil beherrscht, solange das Bypassventil offen bleibt; lineares Vergrößern des Drc'hzahl-/Lastsignals auf einen Maximalwert, nacndem der B^.pass* geschlossen ist; und Positionieren des Hauptsteuerventils gemäß dem Drucksignal, nachdem das Bypassventil geschlossen ist.
- 4. Verfahren zum Regeln dei Dampfturbine in einem Maschinensatz, in welchem d e Dan j>f turbine mit einer Dampf quelle über einen Hochdruckd.unpfsa-nmler verbunden ist, mit einem Hauptsteuerventil zum Einlassen von Dampf in die Dampfturbine und einem Hochdruckbypassventil zum Herumleiten von Dampf um die Dampfturlline, wobei der Maschinensatz außerdem einen N Loderdrucktlampfs unmler mit einem Einlaßsteuerventil zum Einlassen von Danpf in die Dampfturbine und einem Niederdruckbypa;.svent i L zum Herumleiten von Dampf um die Dampfturbine aufwt ist, jekennzeichnet durch folgende Schritte:Messen des Dampfdrücke s in lern Hochdruckdampfsammler; Öffnein des Hochdruckb}passv.-ntils bei einem voreingestell-ten Grunddruckwert, so daß ier Grunddruckwert in dem Hochdruckdampfsammler aufrochtc-rhaLtcn wird; Öffnen des HauptsteuerventiLs zu: Drehzahl-/Lastregelung; Schließen des Bypassventil:., um ilen Dampfsanimierdruck in dem Hochdrucksammler auf di-m vorangestellten Grunddruckwert zu halten, wenn die Dumpfströmung zunimmt; Vergleichen der Hauptsteuer/entilposition mit einem Reserveeinstellventilpositionssc Llwert;Einstellen des Drucksollwet tes, um die Hauptsteuerventilposition auf dem Reserveeinitellventilpositionssollwert zufthalten;Öffnen des Niederdruckbypasiventils bei einem vorbestimmten Drucksollwert;öffnen des Einlaßsteuervent LIs auf einen Lastbedarfssollwert hin; undSchließen des Niederdruckbypassvcntils, wenn das Einlaßsteuerventil öffnet, wodurch die Niederdrucksammlerregelung an das Hauptsteuervent Ll übergeben wird, nachdem das Niederdruckbypassventil geschlossen ist.
- 5. Verfahren nach Anspruch ■! , gekennzeichnet durch folgende weitere Schritte:Torsteuern eines druckempfindlichen Signals und eines Drehzahl-/Lastsignals, wobei, das Drehzahl-/Lastsignal das Hauptsteuerventil beherrscht, solange das Hochdruckbypassventil offen bleibt;lineares Vergrößern des Drehzahl-/Lastsignals auf einen Maximalwert, nachdem das Ilochdruc-kbypassventil geschlossen ist; undPositionieren des Hauptsteuerventils gemäß dem druckempfindlichen Signal, nachdem das Hochdruckbypassventil geschlossen ist.
- 6. Verfahren nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch folgende weitere Schritte:Torsteuern eines druckempfLndlichenSignals und eines Drehzahl-/Lastsignals, wobei das Drehzahl-/Lastsignal das Einlaßsteuerventil beherrscht, solange das Niederdruckventil offön bleibt;lineares Vergrößern des Drehzahl-/Lastsignals auf einen Maximalwert, nachdem das Niederdruckbypassventil· geschlossen ist; undPositionieren des Einlaßsteuerventils gemäß dem druckempfindlichen Signal, nachdem das Niederdruckbypassventil geschlossen ist.
- 7. Anordnung zum Regeln des Betriebes der Dampfturbine eines Dampfturbinenmaschinensatzes mit einer Dampfquelle (18, 20, 44), die iiiit der Dampfturbine (30, 32) über einen Dampfsammler (51) verbunden ist, mit einem Hauptsteuerventil (MCV) zum Einlassen von Dampf in die Dampfturbine und einem Bypassventil (HDBP) zum Herumleiten von Dampf um die Dampfturbine, gekennzeichnet durch:eine Bypassregelschaltung zum Positionieren des Bypassventils (117) gemäß einem Grunddrucksollwert; eine Drehzahl-/Lastschalturgsanordnung (131) zum Positionieren des Hauptsteucrventj Is (MCV) gemäß einem Drehzahl-/ Lastsollwert; undeine HauptsteuerventiLscha]tung (135), die Eingangssignale aus der Bypass- und dor Drelizahl-/Lastschaltungsanordnung empfangt und ein Niedrigstwertgatter (141) enthält, das entweder das Drehzahl-/Lastnusgangssignal (142) oder ein druckabhängiges Signal (152) durchläßt.
- 8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptsteuerventil schaltung (135) weiter enthält:einen Summierpunkt (133), dc:r Ein<fangssignale (132, 134) aus der Drehzahl-/Lastschaltungsanordnung (131) und der Bypassregelschaltung empfängt, wobei das Niedrigstwertgatter (141) als Eingangssignale die Ausgangssignale der Drehzahl-/Lastschaltungsanordnung (131) und des Summierpunkt s (133) empfängt; undeine Sägezahnschaltung (151), die mit der Drehzahl-/Last~ schaltungsanordnung (131) verbunden ist, um ein Ventileweit-offen-Signal. an die Drehza'il-/Lastschaltungsanordnung immer dann abzugeben, wenn das Bypassventil vollständig geschlossen ist.
- 9. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptsteuerventilschaltung (135) weiter enthält: einen Summierpunkt (133), der Eingangssignal aus der Drehzahl-ZLastschaltungsanordnung (131) und der Bypassregelschaltung empfängt; wobei das Niedrigstwertgatter (141) als Eingangssignal das Ausgangssi'jnal der Drehzahl-/Lastschaltungsanordnung (131) un<3 das Ausgangssignal (142) des Summierpunkts empfängt, wodurch, wenn das Bypassregelschaltungseingangssignal negativ geht, das Drehzahl-/Lasteingangssignal an dem Niedrigstwertgatter ausgetastet wird.
- 10. Anordnung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch: eine Vergleicherschaltung (153), die mit der Drehzahl-/ Lastschaltungsanordnung (131) und dem Ausgang des Niedrigstwertgatters (141) verbunden ist, um ein Signal immer dann zu liefern, wenn das Sunmierjunktausgangssignal (152) kleiner als das Drehzahl-/Lastsigual (142) ist.
- 11. Anordnung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch: eine Sägezahnschaltunq (151), die einen mit der Veigleicherschaltung (153) verbundenen Eingang und einen mit derDrehzahl-VLastschaltungsanordnung (131) verbundenen Ausgang hat, wodurch das Drehzahl-/Lastsignal (142) auf ein Ausgangssignal aus der Vergleicherschaltung hin linear auf einen Maximalwert erhöht wird.
- 12. Anordnung zum Regeln des Betriebes der Dampfturbine eines Dampfturbinenmaichinensatzes mit einer Dampfquelle (18, 20, 44), die mit der Dampfturbine (30, 32) über einen Dampfsammler (51) verbunden ist, mit einem Hauptsteuerventil (MCV) zum Einlassen von Dampf in die Dampfturbine und einem Bypassventil zum Herunileiten von Dampf um die Dampfturbine, gekennzeichnet durch:eine Bypassregelschaltung zum Positionieren des Bypassventils gemäß einem Grunddrucksollwert (166); eine Drehzahl-/Lastschaltunjsanordnung (131) zum Positionieren des Haupts teuerventils (MCV) gemäß einem Drehzahl-/ Lastbedarf; undeine Hauptsteuerventi]schal Lung (135), die Eingangssignale aus der Bypassregelschaltunq und der Drehzahl-/Lastschal— tungsanordnung (131) cmpfän>rt und einen Summierpunkt (133), der Eingangssignale aus der Bypassregelschaltung und der Drehzahl-/Lastschalturgsanordnung (131) empfängt, und ein Niedrigstwertgatter (141) aufweist, das Eingangssignale aus der Drehzahl-/Lasischaltungsanordnung und dem Summierpunkt (133) empfängt, wodurch, wenn das Ausgangssignal (142) ds Summierpunkis (133) kleiner als das Drehzahl-/ Lastsig ial ist, die Djuckrejelung vorherrschen wird.
- 13. Ano dnung zum Regeln des Betriebes einer Dampfturbine mit ein m Hauptsteuerventil (MCV) und einem Bypassteuerventil auf der Basis c ines ·reteilten Druckes, gekennzeichnet dur':h:
einen ELnlaßdampfdrucl·geber (52, 101);eine Schaltung (125) zum Vergleichen dos Einlaßdruckes mit einem Druckso11wert;eine Bypassventilpositioniorscha]Lung zum Betätigen des Bypassventils immer dann, wenn da:; Ausgangssignal der Druckvergleichsschaltung positiv ist; und eine Hauptsteuerventilpositioniernchaltung zum Betätigen des Hauptsteuerventils (MCV) immer dann, wenn das Ausgangssignal der Druckvergleichsschaltung negativ ist. - 14. Anordnung nach Anspruch 13, qekennzeichnet durch: eine Sägezahnschaltung (151) zum Verschieben eines negativen Signals aas der Druckverqleichsschaltung, wodurch sowohl die Bypassventilpositionierschaltung als auch die Hauptsteuerventilpositionierschaltung mit einem positiven Eingangssignal betrieben weiden.
- 15. Anordnung zum Steuern des Betriebes der Dampfturbine eines Dampfturbinenmaschinensatze ; mit einer Dampfquelle (18, 20, 44), die mit der Dampfturbine (30, 32) über einen Dampfsammler (51) verbunden ist, mit einem Hauptsteuerventil (MCV) zum Einlassen von Dampf in die Dampfturbine und einem Bypassventil zum Herumleiten von Dampf um die Dampfturbine, gekennzeichnet durch:eine Bypassregelschaltung zum Positionieren des Bypassventils gemäß einem Grunddrucksollwerts; eine Drehzahl-/Lastschaltungsanordnung (131) zum Positionieren des Hauptsteuerventils (MCV) gemäß einem Drehzahl-/ Lastbedarfssollwert;eine Hauptsteuerventilschaltung zum Vergleichen des Bypassregelschaltungssignals mit dem Drehzahl-yLastschaltungsanordnungssignal, wodurch, wenn das Bypassventil geschlossen ist, das Bypassignal das Drebzahl-/Lastsignal ersetzt; und ein Hauptsteuerventilpositionsrückführungssignal (156) ander Bypassregelschaltung, wodurch der Grunddrucksollwert durch einen verändert ichen Drucksollwert ersetzt wird, nachdem das Hauptsteuerventil einen Reservepositionssollwert erreicht hat.
- 16. Anordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptsteuerventilpositionsrückführungssignalkreis enthält:eine Einrichtung zum Bestimmen der Hauptsteuerventilposition;eine Summierschaltunq (157), die die HauptSteuerventilposition mit einem Reservepositionssollwert vergleicht; eine IntegratorschaH ung (161), die ein Ausgangssignal immer dann liefert, wenn die Istventilposition dazu neigt, den Reservepositionssollwert zu übersteigen; und eine· Schaltung (162) zum Erhöhen des Drucksollwerts gemäß dem Integratorausgang.ssignal.
- 17. Anordnung zum Regeln des Betriebes der Dampfturbine eines Dampfturbinenmaschinensatzes mit einer Dampfquelle (18, 20, 44), die mit einer Dampfturbine (30, 32) über einen'Dampf sammler (51) verbunden ist/init einem Hauptsteuerventil (MCV) zum Einlassen von Dampf in die Dampfturbine und einem Bypassvent Ll zum irerumleiten von Dampf um die Dampfturbine , gekennzeichnet durch:eine Bypassrcgelschaliung zum Positionieren des Bypassventils gemäß einem Giunddrucksollwert; eine Drehzahl-ZLastschaltungsanordnung (131) zum Positionieren des Hauptsteuerventils (MCV) gemäß einem Drehzahl-/ Lastsollwert;eine Hauptsteuerventil schaltung, die ein.Ausgangssignal . aus der Bypassregelschaltung und ein Ausgangssignal (142) aus der Drehzahl-/Las-t schal tungsanordnung (131) miteinan-der vergleicht und eine Einrichiung zum Auswählen eines der Ausgangssigna Le als Hai ptstc uersignal aufweist; und eine Hauptsteuerventilposif ionsiückführungsschaltung (157, 159) zum Erhöhen des Druck ;jollwerts in der Bypassregelschaltung immer dann, wenn <las Hauptsteuerventil den Reservepositionssollwert ül erschreitet.
- 18. Anordnung zum Steuern des Betriebes der Dampfturbine eines Maschinensatzes, in weichen die Dampfturbine (30, 32) mit einer Dampfquelle (18, 20, 44) über einen Hochdruckdampfsammler (51) verbunden ist, mit einem Hauptsteuerventil (MCV) zum Einlassen von Dampf in die Dampfturbine und mit einem Hochdrucki/passventil (HDBP, 117) zum Herumleiten von Dampf um die Dampfturbine, wobei der Maschinensatz weiter einen Uiederdruckdampfsammler mit einem Einlaßsteuerventil zum Einlassen von Dampf in die Dampfturbine und einem Niederdruckbypassventil (NDBP, 183) zum Herumleiten von Dampf um die Dampfturbine enthält, gekennzeichnet durch:eine Hochdruckbypassregelschaltung zum Positionieren des Hochdruckbypassventils (HDBP) gemäß einem Grunddrucksollwert ;eine Drehzahl-ZLastschaltungsanordnung (131) zum Positionieren des Hauptsteuorventils (M(1V) gemäß einem Drehzahl-/Last soliwert ;eine Hauptsteuerventιlschaltung /um Postitionieren des Hauptsteuerventils (MCV) gemäß entweder dem Hochdruckbypassregelschaltungssignal oder dem Drehzahl-/Lastschaltungsanordnungssignal;eine Niederdruckbypassregelschaltung zum Positionieren des Niederdruckbypassventils (NDBP, 183) gemäß einem Niederdrucksollwert; und
eine Einlaßsteuerventilschaltung zum Positionieren desEinlaßsteuerventils (ACV) gemäß einem Signal aus der Drehzahl-ZLastschaltungsanordnung (131). - 19. Anordnung nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch: eine Ventilpos i tionsrückf iihrungsschaltung von der Hauptsteuerventilschaltung zu der Hochdruckbypassregelschaltung; undeine Schaltung (161, 162, 166) zum Erhöhen des Drucksollwerts gemäß der Abweichung eines Hauptsteuerventilpositionsbedarfswertes von einem voreingestellten Reservesignal,
- 20. Anordnung nach Anspruch 19, 'gekennzeichnet durch: eine erste Signalsäg< zahn.schaltung (151), die die Hauptsteuerventil schaltunu mit der Drehzahl-yLastschaltungsanordnung (131) verbindet;eine zweite Signalsäcjezahnschaltung, die die Einlaßsteuerventilschaltung mit der Drehzahl-VLastschaitungsanordnung verbindet; undVergleichsschaltungen (141, 202), die mit der ersten bzw. zweiten Sägezahnschaltung verbunden sind, wodurch die Drehzahl-/Lastsignale linear auf einen Maximalwert immer dann erhöht werden, wenn das Hochdruck- oder das Niederdruckbypassventil (117, 183) geschlossen ist.
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