DE3243578C3

DE3243578C3 - Method for operating a once-through steam generator

Info

Publication number: DE3243578C3
Application number: DE19823243578
Authority: DE
Inventors: Gotthard Killinger
Original assignee: Deutsche Babcock Werke Energie und Umwelttechnik AG
Current assignee: Deutsche Babcock Werke Energie und Umwelttechnik AG
Priority date: 1982-11-25
Filing date: 1982-11-25
Publication date: 1998-10-22
Anticipated expiration: 2002-11-26
Also published as: DE3243578A1; DE3243578C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regeln ei nes Zwangsdurchlaufdampferzeugers mit den Merkma len des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.The invention relates to a method for regulating egg Nes once-through steam generator with the characteristics len of the preamble of claim 1.

Bei einem bekannten Zwangsdurchlaufdampferzeu ger (DE-OS 21 18 028) wird die spezifische Ist-Enthalpie des schwach überhitzten Dampfes fortlaufend ermittelt und dieser Wert als Hilfsgröße zur Regelung des Kes sels verwendet. Dieses Verfahren wird bei einem mehr strängigen Zwangsdurchlaufdampferzeuger dahinge hend abgewandelt (DE-OS 24 21 003), daß der Ist-Druck an einer Stelle eines einzigen Stranges und die Ist-Tem peratur an den betreffenden Stellen eines jeden Stran ges gemessen wird. Bei einem anderen Zwangsdurch laufdampferzeuger (CH-PS 3 90 946) erfolgt die Rege lung dadurch, daß eine Teilmenge des Arbeitsmittels aus dem Dampferzeuger entnommen und auf einen vorbe stimmten 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 Brennstoff zufuhr. Alle diese Zwangsdurchlaufdampferzeuger ar beiten ohne Teillastumwälzung.In a known forced flow steam generator ger (DE-OS 21 18 028) is the specific actual enthalpy of the slightly superheated steam continuously determined and this value as an auxiliary variable for regulating the core sels used. This procedure is one more stranded positive flow steam generator hend modified (DE-OS 24 21 003) that the actual pressure in one place of a single strand and the actual tem temperature at the relevant points of each beach is measured. With another forced passage steam generator (CH-PS 3 90 946) the rain follows tion in that a subset of the work equipment removed from the steam generator and on a vorbe agreed subcritical pressure is relaxed. On the resulting vapor-liquid mixture becomes one for the one recorded in the steam generator Heat characteristic size determined. This size affects the feed water and / or the fuel supply. All of these forced flow steam generators ar work without partial load circulation.

An Zwangsdurchlaufdampferzeuger mit Teillastum wälzung wird die Forderung gestellt, daß der Lastpunkt, an dem die zusätzliche Umwälzung eingeschaltet wird, ohne Verweilzeit an dem Umwälzpunkt durchfahren werden muß. Eine solche Forderung ist nur durch hoch qualifiziertes Personal zu erfüllen, wenn das Umschalten am Umwälzpunkt von Hand durchgeführt wird.On once-through steam generators with partial load The requirement is that the load point, where the additional circulation is switched on drive through the circulation point without dwell time must become. Such a requirement is only through high qualified personnel to meet when switching is carried out by hand at the circulation point.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ver fahren zu schaffen, mit dessen Hilfe es möglich ist, bei einem Zwangsdurchlaufdampferzeuger den Umschalt punkt von dem reinen Zwangsdurchlaufprinzip in den Umwälzbetrieb automatisch zu durchfahren.The invention has for its object a Ver create driving, with the help of which it is possible to switching a forced flow steam generator point from the pure forced flow principle to the Circulation mode to run through automatically.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Ver fahren erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Eine vorteil hafte Ausgestaltung der Erfindung ist Gegenstand des Patentanspruches 2.This task is carried out in a generic Ver drive according to the invention by the characteristic Features of claim 1 solved. An advantage liable embodiment of the invention is the subject of Claim 2.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird bei Lastabsenkung im Zwangsdurchlaufbetrieb die maxi male Grenzkurve gezielt angefahren, um dann durch gezielte Änderung des Last-Speisewasser-Verhältnisses den gewünschten Umschaltpunkt, der durch den Was seranfall einer vorgegebenen Größe in der Anfahrfla sche gekennzeichnet ist, zu erreichen. Nach Vorliegen des Einschaltkriteriums der Zwangsdurchlaufmindest last wird die Umwälzpumpe automatisch eingeschaltet. Auf diese Weise wird ein automatisches Durchfahren des Umschaltpunktes ermöglicht.According to the inventive method Load reduction in forced-through operation the maxi Male approached limit curve, then through targeted change in the load-feed water ratio the desired switching point, which is determined by the what Accumulation of a predetermined size in the start-up bottle is marked to achieve. As available of the switch-on criterion of the minimum pass the circulation pump is switched on automatically. In this way, an automatic drive through of the switchover point.

Das in der Anfahrflasche anfallende Wasser wird in Abhängigkeit von dem Dampfmassenstrom oder der Turbinenleistung mit Hilfe der automatisch einsetzen den Umwälzregelung nach Einschalten der Umwälz pumpe abgezogen. Wegen des begrenzten Volumens der Anfahrflasche wird in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung nach Unterschreiten des Umschaltpunk tes zunächst durch den eingeschalteten Umlauf aus der Anfahrflasche ein den Wassereintrittsstrom überstei gender vorbestimmter Wassermassenstrom so lange entnommen, bis nach Erreichen eines bestimmten Was serstandes in der Anfahrflasche der Wasserumlaufstrom über einen Niveauregler geregelt wird.The water accumulating in the start-up bottle is in Dependence on the steam mass flow or Use the turbine power automatically the circulation control after switching on the circulation pump removed. Because of the limited volume The starting bottle is in an advantageous embodiment the invention after falling below the switching point tes first by the activated circulation from the Start the bottle over the water inlet flow gender predetermined water mass flow so long taken until after reaching a certain what water circulation current in the start-up bottle is regulated by a level controller.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher er läutert. Es zeigen:An embodiment of the invention is in the Drawing shown and he will be closer in the following purifies. Show it:

Fig. 1 das Schaltschema eines Zwangsdurchlauf dampferzeugers und Fig. 1 shows the circuit diagram of a forced flow steam generator and

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

Der dargestellte Zwangsdurchlaufdampferzeuger be steht aus einem Economiser 1, einem Verdampfer 2 und mehreren 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 Spei sewasserpumpe 4 über eine Speisewasserleitung 5 zuge führt, in der neben anderen Aggregaten ein Durchfluß messer 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 Lei tung 11 mit der Dampfseite des Abscheiders 8 verbun den 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 with the steam side of the separator 8 .

An den Wasserablauf der Anfahrflasche 9 ist eine Umwälzleitung 12 angeschlossen, die mit der Speise wasserleitung 5 verbunden ist. In der Umwälzleitung 12 sind eine Umwälzpumpe 3, ein Durchflußmesser 14 und ein Regelventil 15 vorgesehen. Die Anfahrflasche 9 ist weiterhin mit einem Niveauregler 17 und mit einer ab sperrbaren Ablaufleitung 16 versehen.At the water outlet of the starting bottle 9 , a circulation line 12 is connected, which is connected to the feed water line 5 . A circulation pump 3 , a flow meter 14 and a control valve 15 are provided in the circulation line 12 . The start bottle 9 is further provided with a level controller 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 über hitzten Dampfes gemessen werden. Durch diese Mes sung 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 overheated steam are measured. With this measurement, the temperature is continuously determined as a function of pressure or the enthalpy of the steam.

Das Meßergebnis wird als Meßwert 19 einem ersten Vergleicher 20 zugeführt. In dem Vergleicher 20 wird der Meßwert 20 mit einem Sollwert 21 verglichen, auf dessen Bildung später eingegangen wird. Aus dem Ver gleich ergibt sich ein Signal 22, das einem zweiten Ver gleicher 23 zugeführt wird. Dieses Signal 22 verändert 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 Speisewas serpumpe 4 wirksam.The measurement result is fed 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. From the comparison results in a signal 22 which is fed to a second comparison device 23 . In the second comparator 23, this signal 22 changes the ratio between a quantity signal 24 from the flow meter 7 in the feed water line 5 and a predetermined load signal 25 . A deviation becomes effective at the feed water pump 4 .

Der genannte Sollwert 21 wird im normalen Fahrbe trieb des Zwangsdurchlaufdampferzeugers von einem Fahrbereichssollwert 26 über eine Minimum-Auswahl 27 vorgegeben. Der Fahrbereichssollwert 26 wird in ei nem Differenzbildner 28 aus den Meßwerten gebildet, die von je einer vor und hinter dem Einspritzkühler 6 vorgesehenen Temperaturmeßstelle 29, 30 gemessen werden. Der Einspritzkühler 6 wird mit so viel Einspritz wasser beaufschlagt, daß eine bestimmte Differenz zwi schen der Temperatur vor und hinter dem Einspritzküh ler besteht. Übersteigt der Fahrbereichssollwert 26 ei nen Wert 31, der über einen Funktionsgeber 32 in Ab hängigkeit von der Last (Lastsignal 25) vorgegeben ist, so wird der Wert 31 über die Minimum-Auswahl 27 führend und bildet das Signal 21.Said setpoint 21 is specified in normal driving operation of the once-through steam generator from a driving range setpoint 26 via a minimum selection 27 . The driving range setpoint 26 is formed in egg nem difference generator 28 from the measured values which are measured by a temperature measuring point 29 , 30 provided in front of and behind the injection cooler 6 . The desuperheater 6 is pressurized with so much injection water that there is a certain difference between the temperatures before and after the injection cooler. The travel range set value exceeds 26 ei NEN value 31, which is defined via a function generator 32 in From dependence of the load (load signal 25), the value 31 is leading about the minimum selection 27 and forms the signal 21st

Der Wert 31 ergibt sich aus einer in dem Enthalpie- Druck(h - p -) Diagramm nach Fig. 2 gezeigten maxi malen Begrenzungslinie 33. Die maximale Begrenzungs linie 33 ist aus wärmetechnischen Berechnungen ermit telt und gibt die maximal zulässige Enthalpie des Damp fes bzw. die Temperatur in Abhängigkeit von dem Druck bei veränderter Last wieder. Zu tieferen p-Wer ten hin ist der Verlauf der maximalen Begrenzungslinie 33 abgeknickt. Der Knick kann mehr oder weniger scharf ausgebildet sein. Die maximale Begrenzungslinie endet in einem Punkt 34, der dadurch charakterisiert ist, daß bei Erreichen dieses Punktes 34 gesichert Wasser im Abscheider 8 und in der Anfahrflasche 9 anfällt. Die ser Punkt 34 gibt den Umschaltpunkt vom Zwangs durchlauf 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 boundary line 33 shown in the enthalpy pressure (h-p -) diagram according to FIG. 2. The maximum limit line 33 is determined from thermal calculations and represents the maximum permissible enthalpy of the vapor 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 boundary line ends at a point 34 , which is characterized in that, when this point 34 is reached , water accumulates in the separator 8 and in the starting bottle 9 . This point 34 indicates the switchover point from forced through to forced through with partial load recirculation. 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 Zwangs durchlaufdampferzeuger so geregelt, daß die Enthalpie werte, gemessen an der Meßstelle 18, unterhalb der ma ximalen Begrenzungslinie 33 verbleiben und daß mit sinkender Last der abgewinkelte Verlauf der maximalen Begrenzungslinie 33 angefahren wird. Durch Weiterfah ren 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 Anfahrfla sche 9 anfällt. Aufgrund des gesicherten Wasseranfalles in der Anfahrflasche 9 wird die Umwälzpumpe 13 nach Erreichen des Punktes 34 automatisch eingeschaltet.About the circuit described, the forced flow steam generator is controlled so that the enthalpy values, measured at the measuring point 18 , remain below the maximum limit line 33 and that the angled course of the maximum limit line 33 is approached with falling load. By proceeding at the maximum limit line 33 , the point 34 is specifically controlled, at which secured water in the separator 8 and via the line 10 in the start-up bottle 9 is obtained. Due to the secured accumulation of water in the starting 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 gebildeten 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 Leitung 10 der Anfahrflasche 9 zugeführte Massen strom kleiner als der über die Umwälzleitung 12 gezielt abgezogene Massenstrom. Dies führt zu einer Reduzie rung des Speisewasserstromes bei konstantem Ver dampferstrom. Wenn der Wasserstand in der Anfahrfla sche 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 starting bottle 9 is drawn off depending on 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 . The mass flow supplied via the line 10 to the starting bottle 9 is thus smaller than the mass flow deliberately drawn off via the circulation line 12 . This leads to a reduction in the feed water flow with constant evaporator flow. When the water level is 9 to a particular detectable by the level controller 17 Höhenstandmeßbereich dropped in the Anfahrfla specific, a signal 37 from the level controller 17 is leading, and controls the circulation.

Claims

1. A method for regulating a once-through steam generator, in which a circulation is superimposed on the forced-run when the temperature falls below a certain minimum load and 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 being fed to a first comparator and compared with a value specified via a function generator and the signal thus generated is compared in a second comparator with a quantity signal from a feed water flow measurement, characterized in that a maximum limiting curve is specified via the function generator, which also includes a load-dependent function of the pressure from the enthalpy represents an end point at which water is reliably obtained in the separators or the water bottle and that when the minimum load is reached via the second comparator, the circulation is switched on at the time when the signal from the first comparator corresponds to the end point of the maximum limitation curve.

2. The method according to claim 1, characterized records that by the switched on circulation from the start bottle to the water inlet water flow exceeding predetermined current is removed until after Er range of a certain water level in the An water bottle the circulating water flow over a Ni veauregulator is regulated.