DE3243578C2

DE3243578C2 -

Info

Publication number: DE3243578C2
Application number: DE19823243578
Authority: DE
Inventors: Gotthard 4030 Ratingen De Killinger
Original assignee: Deutsche Babcock Werke AG
Current assignee: Deutsche Babcock Werke Energie und Umwelttechnik AG
Priority date: 1982-11-25
Filing date: 1982-11-25
Publication date: 1992-10-15
Anticipated expiration: 2002-11-26
Also published as: DE3243578C3; DE3243578A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regeln eines Zwangs durchlaufdampferzeugers mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.The invention relates to a method for regulating a constraint continuous steam generator with the features of the generic term of claim 1.

Bei einem bekannten Zwangsdurchlaufdampferzeuger (DE-OS 21 18 028) wird die spezifische Ist-Enthalpie des schwach überhitzten Dampfes fortlaufend ermittelt und dieser Wert als Hilfsgröße zur Regelung des Kessels verwendet. Dieses Verfahren wird bei einem mehrsträngigen Zwangsdurchlaufdampf erzeuger dahingehend abgewandelt (DE-OS 24 21 003), daß der Ist-Druck an einer Stelle eines einzigen Stranges und die Ist-Temperatur an den betreffenden Stellen eines jeden Stranges gemessen wird. Bei einem anderen Zwangsdurchlaufdampferzeuger (CH-PS 3 90 946) erfolgt die Regelung dadurch, daß eine Teil menge des Arbeitsmittels aus dem Dampferzeuger entnommen und auf einen vorbestimmten unterkritischen Druck entspannt wird. An dem dabei entstehenden Dampf-Flüssigkeits-Gemisch wird eine für die im Dampferzeuger aufgenommene Wärme charakteristische Größe ermittelt. Diese Größe beeinflußt die Speisewasser- und/ oder die Brennstoffzufuhr. Alle diese Zwangsdurchlaufdampfer zeuger arbeiten ohne Teillastumwälzung.In a known forced flow steam generator (DE-OS 21 18 028) the specific actual enthalpy of the weak superheated steam continuously determined and this value used as an auxiliary variable for controlling the boiler. This The process is used for a multi-strand forced-flow steam Producer modified (DE-OS 24 21 003) that the Actual pressure at one point of a single line and the Actual temperature at the relevant points on each strand is measured. With another once-through steam generator (CH-PS 3 90 946) the regulation takes place in that a part removed the amount of the working fluid from the steam generator and is relaxed to a predetermined subcritical pressure. The resulting vapor-liquid mixture is a characteristic of the heat absorbed in the steam generator Size determined. This size affects the feed water and / or the fuel supply. All of these once-through steamers generators work without partial load circulation.

An Zwangsdurchlaufdampferzeuger mit Teillastumwälzung wird die Forderung gestellt, daß der Lastpunkt, an dem die zusätz liche Umwälzung eingeschaltet wird, ohne Verweilzeit an dem Umwälzpunkt durchfahren werden muß. Eine solche Forderung ist nur durch hochqualifiziertes Personal zu erfüllen, wenn das Umschalten am Umwälzpunkt von Hand durchgeführt wird.On a once-through steam generator with partial load circulation the requirement that the load point at which the additional circulation is switched on without dwell time on the Circulation point must be passed. Such a requirement is only to be fulfilled by highly qualified personnel if that Switching is carried out by hand at the circulation point.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, mit dessen Hilfe es möglich ist, bei einem Zwangs durchlaufdampferzeuger den Umschaltpunkt von dem reinen Zwangsdurchlaufprinzip in den Umwälzbetrieb automatisch zu durchfahren. The invention is based on the object of a method create, with the help of which it is possible in a coercive continuous steam generator the switchover point from the pure Forced flow principle in circulation mode automatically drive through.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Verfahren erfin dungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentan spruches 1 gelöst. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist Gegenstand des Patentanspruches 2. This task is invented in a generic method in accordance with the characterizing features of the patent Proverb 1 solved. An advantageous embodiment of the invention is the subject of claim 2.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird bei Lastabsenkung im Zwangsdurchlaufbetrieb die maximale Grenz kurve gezielt angefahren, um dann durch gezielte Änderung des Last-Speisewasser-Verhältnisses den gewünschten Umschaltpunkt, der durch den Wasseranfall einer vor gegebenen Größe in der Anfahrflasche gekennzeichnet ist, zu erreichen. Nach Vorliegen des Einschalt kriteriums der Zwangsdurchlaufmindestlast wird die Um wälzpumpe automatisch eingeschaltet. Auf diese Weise wird ein automatisches Durchfahren des Umschaltpunktes ermöglicht.According to the method of the invention, when the load is lowered the maximum limit in forced operation Targeted curve, then by targeted change of the load-feed water ratio the desired Changeover point caused by the waterfall one before given size in the start-up bottle is to achieve. After the switch-on The criterion of the minimum continuous load is the Um circulation pump switched on automatically. In this way becomes an automatic passage through the switchover point enables.

Das in der Anfahrflasche anfallende Wasser wird in Ab hängigkeit von dem Dampfmassenstrom oder der Turbinen leistung mit Hilfe der automatisch einsetzenden Umwälz regelung nach Einschalten der Umwälzpumpe abgezogen. Wegen des begrenzten Volumens der Anfahrflasche wird in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung nach Unterschreiten des Umschaltpunktes zunächst durch den eingeschalteten Umlauf aus der Anfahrflasche ein den Wassereintrittsstrom übersteigender vorbestimmter Wassermassenstrom so lange entnommen, bis nach Erreichen eines bestimmten Wasserstandes in der Anfahrflasche der Wasserumlaufstrom über einen Niveauregler geregelt wird.The water accumulating in the start-up bottle is shown in Ab dependence on the steam mass flow or the turbines performance with the help of automatic circulation control removed after switching on the circulation pump. Because of the limited volume of the start bottle in an advantageous embodiment of the invention Below the changeover point, first by the activated circulation from the start bottle to the Predetermined water inlet flow exceeding The water mass flow is drawn until it is reached a certain water level in the start-up bottle of the Water circulation flow is regulated by a level controller.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeich nung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen:An embodiment of the invention is in the drawing voltage and is explained in more detail below. Show it:

Fig. 1 das Schaltschema eines Zwangsdurchlaufdampf erzeugers und Fig. 1 shows the circuit diagram of a once-through steam and

Fig. 2 ein h-p Diagramm. Fig. 2 is an hp diagram.

Der dargestellte Zwangsdurchlaufdampferzeuger besteht aus einem Economiser 1, einem Verdampfer 2 und meh reren Überhitzern 3. Zwischen dem ersten und dem zweiten sowie zwischen dem zweiten und dem dritten Überhitzer ist je ein Einspritzkühler 6 vorgesehen. Das Speisewasser wird dem Economiser 1 durch eine Speisewasserpumpe 4 über eine Speisewasserleitung 5 zugeführt, in der neben anderen Aggregaten ein Durch flußmesser 7 angeordnet ist. Zwischen dem Verdampfer 2 und der ersten Stufe des Überhitzers 3 ist ein Abschei der 8 vorgesehen. Im Nebenschluß zu dem Abscheider 8 liegt eine Anfahrflasche 9, die über eine Leitung 10 mit der Wasserseite des Abscheiders 8 und über eine Leitung 11 mit der Dampfseite des Abscheiders 8 ver bunden ist.The forced-flow steam generator shown consists of an economizer 1 , an evaporator 2 and several superheaters 3 . An injection cooler 6 is provided between each of the first and the second and between the second and the third superheater. The feed water is fed to the economizer 1 by a feed water pump 4 via a feed water line 5 , in which a flow meter 7 is arranged in addition to other units. A separator of 8 is provided between the evaporator 2 and the first stage of the superheater 3 . In the bypass to the separator 8 is a start bottle 9 , which is connected via a line 10 to the water side of the separator 8 and via a line 11 to the steam side of the separator 8 .

An den Wasserablauf der Anfahrflasche 9 ist eine Umwälzleitung 12 angeschlossen, die mit der Speisewasserlei tung 5 verbunden ist. In der Umwälzleitung 12 sind eine Umwälzpumpe 3, ein Durchflußmesser 14 und ein Regel ventil 15 vorgesehen. Die Anfahrflasche 9 ist weiter hin mit einem Niveauregler 17 und mit einer absperrbaren Ablaufleitung 16 versehen.A circulation line 12 is connected to the water outlet of the start-up bottle 9 and is connected to the feed water line 5 . In the circulation line 12 , a circulation pump 3 , a flow meter 14 and a control valve 15 are provided. The starting bottle 9 is further provided with a level regulator 17 and with a lockable drain line 16 .

Zwischen der ersten und der zweiten Stufe des ersten Überhitzers 3 ist eine Meßstelle 18 vorgesehen, durch die die Temperatur und der Druck des schwach überhitzten Dampfes gemessen werden. Durch diese Messung wird die Temperatur in Abhängigkeit vom Druck bzw. die Enthalpie des Dampfes fortlaufend ermittelt.A measuring point 18 is provided between the first and the second stage of the first superheater 3 , through which the temperature and the pressure of the slightly superheated steam are measured. This measurement continuously determines the temperature depending on the pressure or the enthalpy of the steam.

Das Meßergebnis wird als Meßwert 19 einem ersten Ver gleicher 20 zugeführt. In dem Vergleicher 20 wird der Meßwert 20 mit einem Sollwert 21 verglichen, auf dessen Bildung später eingegangen wird. Aus dem Vergleich ergibt sich ein Signal 22, das einem zweiten Ver gleicher 23 zugeführt wird. Dieses Signal 22 verän dert in dem zweiten Vergleicher 23 das Verhältnis zwischen einem Mengensignal 24 von dem Durchflußmesser 7 in der Speisewasserleitung 5 und einem vorgegebenen Lastsignal 25. Eine Abweichung wird an der Speisewasser pumpe 4 wirksam.The measurement result is supplied as a measured value 19 to a first comparator 20 . In the comparator 20, the measured value is compared 20 with a reference value 21 which will be discussed later, the formation thereof. The comparison results in a signal 22 which is fed to a second comparator 23 . This signal 22 changes in the second comparator 23, the ratio between a flow signal 24 from the flow meter 7 in the feed water line 5 and a predetermined load signal 25th A deviation becomes effective at the feed water pump 4 .

Der genannte Sollwert 21 wird im normalen Fahrbetrieb des Zwangsdurchlaufdampferzeugers von einem Fahrbereichs sollwert 26 über eine Minimum-Auswahl 27 vorgegeben. Der Fahrbereichssollwert 26 wird in einem Differenz bildner 28 aus den Meßwerten gebildet, die von je einer vor und hinter dem Einspritzkühler 6 vorgesehenen Tempera turmeßstelle 29, 30 gemessen werden. Der Einspritzkühler 6 wird mit so viel Einspritzwasser beaufschlagt, daß eine bestimmte Differenz zwischen der Temperatur vor und hinter dem Einspritzkühler besteht. Übersteigt der Fahr bereichssollwert 26 einen Wert 31, der über einen Funktions geber 32 in Abhängigkeit von der Last (Lastsignal 25) vorgegeben ist, so wird der Wert 31 über die Minimum- Auswahl 27 führend und bildet das Signal 21.In normal driving operation of the once-through steam generator, said target value 21 is specified by a driving range target value 26 via a minimum selection 27 . The driving range setpoint 26 is formed in a difference generator 28 from the measured values, which are measured by a temperature measuring point 29 , 30 provided in front of and behind the desuperheater 6 . The injection cooler 6 is acted upon by so much injection water that there is a certain difference between the temperature before and after the injection cooler. If the driving range setpoint 26 exceeds a value 31, which is specified via a function transmitter 32 as a function of the load (load signal 25 ), the value 31 becomes the leading selection 27 and forms the signal 21 .

Der Wert 31 ergibt sich aus einer in dem Enthalpie-Druck (h - p -) Diagramm nach Fig. 2 gezeigten maximalen Be grenzungslinie 33. Die maximale Begrenzungslinie 33 ist aus wärmetechnischen Berechnungen ermittelt und gibt die maximal zulässige Enthalpie des Dampfes bzw. die Temperatur in Abhängigkeit von dem Druck bei veränderter Last wieder. Zu tieferen p-Werten hin ist der Verlauf der maximalen Begrenzungslinie 33 abgeknickt. Der Knick kann mehr oder weniger scharf ausgebildet sein. Die maxi male Begrenzungslinie endet in einem Punkt 34, der da durch charakterisiert ist, daß bei Erreichen dieses Punktes 34 gesichert Wasser im Abscheider 8 und in der Anfahrflasche 9 anfällt. Dieser Punkt 34 gibt den Umschaltpunkt vom Zwangsdurchlauf auf Zwangsdurchlauf mit Teillastumwälzung an. Die an der Meßstelle 18 gemessenen Werte ergeben eine Kurvenschar zwischen der Sättigungslinie 35 und der maximalen Begrenzungs- Linie 33.The value 31 results from a maximum limit line 33 shown in the enthalpy pressure (h - p -) diagram according to FIG. 2. The maximum boundary line 33 is determined from thermal calculations and represents the maximum permissible enthalpy of the steam or the temperature as a function of the pressure with a changed load. The course of the maximum boundary line 33 is bent toward lower p values. The kink can be more or less sharp. The maximum male boundary line ends at a point 34 , which is characterized by the fact that when this point 34 is reached , water is obtained in the separator 8 and in the start bottle 9 . This point 34 specifies the switchover point from forced operation to forced operation with partial load circulation. The values measured at the measuring point 18 result in a family of curves between the saturation line 35 and the maximum limiting line 33 .

über die beschriebene Schaltung wird der Zwangsdurch laufdampferzeuger so geregelt, daß die Enthalpiewerte, gemessen an der Meßstelle 18, unterhalb der maximalen Begrenzungslinie 33 verbleiben und daß mit sinkender Last der abgewinkelte Verlauf der maximalen Begren zungslinie 33 angefahren wird. Durch Weiterfahren an der maximalen Begrenzungslinie 33 wird gezielt der Punkt 34 angesteuert, an dem gesichert Wasser im Abscheider 8 und über die Leitung 10 in der Anfahrflasche 9 anfällt. Aufgrund des gesicherten Wasseranfalles in der Anfahr flasche 9 wird die Umwälzpumpe 13 nach Erreichen des Punktes 34 automatisch eingeschaltet.About the circuit described, the Zwangsdurch steam generator is controlled so that the enthalpy values, measured at the measuring point 18 , remain below the maximum limit line 33 and that with an increasing load the angled curve of the maximum limit line 33 is approached. By continuing at the maximum boundary line 33 , point 34 is specifically controlled, at which safe water accumulates in separator 8 and via line 10 in start-up bottle 9 . Due to the secured amount of water in the start-up bottle 9 , the circulation pump 13 is automatically switched on after reaching point 34 .

Das in der Anfahrflasche 9 anfallende Wasser wird in Abhängigkeit von dem in dem ersten Vergleicher 20 ge bildeten Signal 22 abgezogen. Über das Regelventil 15 in der Umwälzleitung 12 wird zunächst ein mit Hilfe eines Signals 36 gebildeter und zum Beispiel um 10 96 erhöhter Massenstrom aus der Anfahrflasche 9 über die Umwälzleitung 12 abgezogen. Damit ist der über die Lei tung 10 der Anfahrflasche 9 zugeführte Massenstrom kleiner als der über die Umwälzleitung 12 gezielt abge zogene Massenstrom. Dies führt zu einer Reduzierung des Speisewasserstromes bei konstantem Verdampferstrom. Wenn der Wasserstand in der Anfahrflasche 9 bis auf einen bestimmten durch den Niveauregler 17 erfaßbaren Höhenstandmeßbereich abgesunken ist, wird ein Signal 37 aus dem Niveauregler 17 führend und steuert die Umwälzmenge.The water accumulating in the start-up bottle 9 is subtracted as a function of the signal 22 formed in the first comparator 20 . Via the control valve 15 in the circulation line 12 , a mass flow formed with the aid of a signal 36 and, for example, increased by 10 96 is withdrawn from the starting bottle 9 via the circulation line 12 . Thus, the mass flow supplied via the line 10 of the starting bottle 9 is smaller than the mass flow deliberately withdrawn via the circulation line 12 . This leads to a reduction in the feed water flow with a constant evaporator flow. When the water level has dropped to the start-9 to a particular detectable by the level controller 17 Höhenstandmeßbereich, a signal 37 from the level controller 17 is leading, and controls the circulation.

Claims

1. A method for controlling a once-through steam generator, in which the enthalpy or the temperature of the steam is measured as a function of the pressure in the weakly overheated area, the measured value is supplied to a first comparator and compared with a value specified by a function generator, and so on generated signal is compared in a second comparator with a quantity signal from a feed water flow measurement and a load signal, characterized in that a maximum limiting curve is specified via the function generator, which represents a load-dependent function of the pressure of the enthalpy with an end point when it is reached secured water accumulates in the separators or the water bottle and that when using the forced flow at a certain minimum load superimposed circulation over the second comparator the circulation is switched on at the time when the signal from the first comparison he speaks to the end point of the maximum boundary line.

2. The method according to claim 1, characterized records that by the on Circulation from the starting bottle into the water predetermined water exceeding the flow rate outlet current is taken until after Reaching a certain water level in the The water circulation flow via a Level controller is regulated.