DE336416C

DE336416C - Speed and pressure control for bleeding turbines

Info

Publication number: DE336416C
Application number: DE1920336416D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1920-01-21
Filing date: 1920-01-21
Publication date: 1921-05-02

Description

Geschwindigkeits- und Drucksteuerung. für Anzapfturbinen. Bei Anzapfturbinen wird aus einer Zwischenstufe der Turbine Dampf entnommen. Durch eine besondere - in den Figuren nicht dargestellte - Druckregelung wird der Dampfdruck an der Anzapfstelle annähernd konstant gehalten. Die Drehzahlregelung einer solchen Turbine ist in Fig. r schematisch dargestellt. Der von der Turbinenwelle aus angetriebene Zentrifugalregler d verstellt den Steuerschieber f und damit den unter Oldruck stehenden Kolben e und läßt entsprechend mehr oder weniger Dampf der Turbine zufließen. Wird bei gleichbleibender Belastung z. B. Dampfentnahme gesteigert, so muß die Spindel c höher stehen, um eine der größeren Dampfentnahme entsprechende größere Frischdampfmenge einzulassen. Einer höheren Stellung der Spindel c entspricht aber eine tiefere Stellung der Reglerhülse, also eine geringere Drehzahl, d. h. die Drehzahl der Turbine müßte mit der Dampfentnahme schwanken. Um dies auszugleichen, ist - neben der nicht dargestellten Druckregelung - ein weiterer federbelasteter Kolben g als Steuerorgan vorhanden; dessen Stellung vom Druck an der Anzapfstelle beeinflußt ist. Dieser Kolben verstellt die Schieberbüchse h, in welcher der vom Zentrifugalregler gesteuerte Schieber f geht, in solcher Weise, daß die damit verbundene Veränderung der Deckstellung des Schiebers f in Verbindung mit der geänderten. Lage der Spindel c nahezu dieselbe- Drehzahl der Turbine ergibt. Auf diese Weise ist die Drehzahl der Turbine wohl nahezu unabhängig von dem Druck an der Anzapfstelle oder von der Dampfentnahme, nicht aber von der Belastung der Turbine.Speed and pressure control. for bleed turbines. In the case of bleed turbines, steam is extracted from an intermediate stage of the turbine. By means of a special pressure control - not shown in the figures - the vapor pressure at the tapping point is kept approximately constant. The speed control of such a turbine is shown schematically in FIG. The centrifugal regulator d driven by the turbine shaft adjusts the control slide f and thus the piston e, which is under oil pressure, and accordingly allows more or less steam to flow into the turbine. If the load remains the same, for. B. increased steam extraction, the spindle c must be higher in order to let in a larger amount of live steam corresponding to the larger steam extraction. A higher position of the spindle c, however, corresponds to a lower position of the regulator sleeve, that is to say a lower speed, ie the speed of the turbine would have to fluctuate with the extraction of steam. To compensate for this, there is - in addition to the pressure control (not shown) - a further spring-loaded piston g as a control member; whose position is influenced by the pressure at the tap. This piston adjusts the slide sleeve h, in which the slide f controlled by the centrifugal regulator moves, in such a way that the associated change in the cover position of the slide f in conjunction with the changed. Position of the spindle c gives almost the same speed of the turbine. In this way, the speed of the turbine is almost independent of the pressure at the tapping point or of the steam extraction, but not of the load on the turbine.

Ist die Turbine voll belastet und wird gleichzeitig viel Heizdampf gebraucht, so steht Spindel c in der höchsten Stellung; ist die Turbine gar nicht belastet und wird kein Heizdampf verlangt, so steht Spindel c in der tiefsten Stellung. Wäre die Steuerung der Schieberbüchse h nicht vorhanden, so würde die Turbine zwischen Vollast und Leerlauf und größter und kleinster Dampfentnahme eine diesem größten Hub der Spindel entsprechende Drehzahldifferenz aufweisen. Wollte man diese Drehzahldifferenz mit Hilfe der Steuerung der Schieberbüchse h vollständig ausgleichen, so müßte dieselbe und mit ihr der Kolben g einen relativ großen Hub ausführen. Einem großen Hub des Kolbens g entspricht aber eine relativ große Druckdifferenz an der Anzapfstelle, was nicht erwünscht und im Betriebe nachteilig ist. Die beschriebene Anordnung nach Fig. x ermöglicht also entweder die Einstellung einer nur ganz kleinen Druckdifferenz an der Anzapfstelle zwischen maximaler und minimaler Dampfentnahme, dagegen eine große Drehzahldifferenz der Turbine zwischen Leerlauf und Vollbelastung, oder aber die Einstellung einer großen Druckdifferenz an der Anzapfstelle zwischen maximaler und minimaler Dampfentnahme und nur kleine Drehzahldifferenz zwischen Leerlauf und Volllast der Turbine.If the turbine is fully loaded and there is a lot of heating steam at the same time used, spindle c is in the highest position; the turbine is not at all loaded and if no heating steam is required, spindle c is in the lowest position. If the control of the sliding sleeve h were not available, the turbine would be between Full load and idle and largest and smallest steam extraction one of these largest Have the stroke of the spindle corresponding speed difference. If you wanted this speed difference with the help of the control of the sliding sleeve h completely compensate, so the same would have to and with it the piston g perform a relatively large stroke. A great stroke of the Piston g, however, corresponds to a relatively large pressure difference at the tapping point, what is undesirable and disadvantageous in the company. The described arrangement according to Fig. X therefore enables either only a very small pressure difference to be set at the tap point between maximum and minimum steam extraction, on the other hand one large speed difference of the turbine between idling and full load, or else the setting of a large pressure difference at the tapping point between maximum and minimal steam extraction and only small Speed difference between Idle and full load of the turbine.

Es muß aber verlangt werden: sowohl völlig konstanter Druck an der Anzapfstelle als auch gleichzeitig konstante Drehzahl bei allen Belastungsgraden der Turbine und allen Entnahmemengen aus der Anzapfstelle.But it must be demanded: both completely constant pressure on the Tap point as well as constant speed at all load levels the turbine and all quantities withdrawn from the tap.

Beide Forderungen erfüllt gleichzeitig die vorliegende Erfindung; Fig. 2 zeigt die schematische Anordnung derselben. Gegenüber Anordnung nach Fig. i ist bei der neuen Anordnung Kolben g und Schieberbüchse h gänzlich fortgelassen. Dagegen ist in das Gestänge der Geschwindigkeitsregelung eine Isodromvorrichtung, in der Darstellung eine hydraulische, eingebaut. Die Ölbremse derselben ist mit ihrem Gehäuse i fest mit der Spindel c verbunden, und das Gehäuse der Ölbremse macht somit die Bewegung der Spindel c mit. Die Kolbenstangen der Ölbremse ist mit dem Hebel o, p, q in o verbunden. An demselben Punkt ist auch die Feder 1 mit ihrem einen Ende befestigt, während das andere Ende derselben mit einem im Raum feststehendem Punkte y in Verbindung steht.The present invention fulfills both requirements at the same time; Fig. 2 shows the schematic arrangement of the same. Compared to the arrangement according to FIG. On the other hand, an isodrome device, a hydraulic one in the illustration, is built into the linkage of the speed control. The oil brake of the same is firmly connected with its housing i to the spindle c, and the housing of the oil brake thus makes the movement of the spindle c with. The piston rod of the oil brake is connected to the lever o, p, q in o. At the same point, the spring 1 is also attached with its one end, while the other end of the same is connected to a point y that is fixed in space.

Der Anordnung nach Fig. i sowohl als auch derjenigen nach Fig.2 gemeinsam entspricht folgender dynamischer Zusammenhang zwischen Drucksteuerung an der Anzapfstelle und Geschwindigkeitssteuerung: Durch die bekannte Drucksteuerung - in den Figuren nicht dargestellt - wird der Druck an der Anzapfstelle konstant gehalten, und zwar dadurch, daß das sogenannte Überströmventil, welches zwischen Anzapfstelle und Niederdruckteil der Turbine geschaltet ist, mehr oder weniger geöffnet wird, je nachdem die Dampfentnahme ab- oder zunimmt.The arrangement according to FIG. I as well as that according to FIG. 2 common corresponds to the following dynamic relationship between pressure control at the tapping point and speed control: by the known pressure control - in the figures not shown - the pressure at the tapping point is kept constant, namely in that the so-called overflow valve, which is between the tap and low-pressure part the turbine is switched, is opened more or less, depending on the steam extraction decreases or increases.

Ist die Belastung der Turbine konstant und wird gleichzeitig die Dampfentnahme gesteigert, so will der Druck an der Anzapfstelle abnehmen; die Drucksteuerung bewirkt daher ein Schließen des Überströmventils, und so gelangt nach dem Niederdruckteil der Turbine weniger Dampf als vorher, die Leistung Turbine und damit die Drehzahl derselben der nimmt ab, und es wird der Zentrifugalregler veranlaßt, das Frischdampfventil mehr zu öffnen; Spindel c rückt höher. Sinngemäß analog ist der Vorgang beim Sinken der Dampfentnahme; Spindel c rückt tiefer.If the load on the turbine is constant and the steam is drawn off at the same time increased, the pressure at the tap will decrease; the pressure control causes therefore a closing of the overflow valve, and so reaches the low-pressure part the turbine less steam than before, the power turbine and thus the speed the same that decreases, and the centrifugal regulator is caused to open the main steam valve open more; Spindle c moves higher. The process when sinking is analogous the steam extraction; Spindle c moves lower.

Ist die Dampfentnahme konstant und steigert sich die Belastung der Turbine, so will die Drehzahl zunächst abnehmen, der Zentrifugalregler öffnet das Frischdamp'ventil entsprechend, Spindel c rückt höher; umgekehrt wird das Frischdampfventil entsprechend geschlossen bei Abnehmen der Belastung, Spindel c rückt tiefer. In beiden Fällen ist die Öffnung des Frischdampfventils und diejenige des Überströmventils derartig gegeneinander abgestimmt, daß einerseits die Turbine die verlangte Leistung abgibt, anderseits auch der Druck an der Anzapfstelle die gewünschte Höhe hat.If the steam extraction is constant and the load on the Turbine, the speed initially wants to decrease, the centrifugal governor opens it Live steam valve accordingly, spindle c moves higher; the main steam valve is reversed correspondingly closed when the load is reduced, spindle c moves lower. In in both cases is the opening of the main steam valve and that of the overflow valve matched against each other in such a way that on the one hand the turbine achieves the required power on the other hand, the pressure at the tapping point also has the desired level.

Bei Anordnung nach Fig. i sowohl als auch nach Fig. 2 hat Spindel c verschiedene Höhenlagen, und zwar abhängig sowohl von der Belastung der Turbine als auch - von der Dampfentnahme.In the arrangement according to FIG. 1 as well as according to FIG. 2 has a spindle c different altitudes, depending on both the load on the turbine as well as - from the steam extraction.

Würde man bei Anordnung nach Fig. i weglassen Kolben g mit Belastungsfeder und Schieberbüchse h, bei Anordnung nach Fig. 2 die Isodromvorrichtung i, n, 1, so würde bei beiden Anordnungen gleicherweise die Drehzahl der Turbine abhängig sein sowohl von der Belastung der Turbine als auch von der Dampfentnahme. Dieser Zustand wäre im Betriebe störend. Der charakteristische Unterschied zwischen Anordnung nach Fig. i und derjenigen nach Fig. 2 liegt nun in der Art und Weise, wie dieser Übelstand behoben wird.If one. I omit when arrangement of FIG piston g with the loading spring and the slide bush h, with the arrangement according to FIG. 2, the Isodromvorrichtung i, n, 1, so the speed of the turbine would in both arrangements equally be dependent on both the load of the turbine as also from the steam extraction. This condition would be disruptive in the company. The characteristic difference between the arrangement according to FIG. I and that according to FIG. 2 lies in the way in which this deficiency is eliminated.

Während in der Anordnung nach Fig. i -wie oben beschrieben - der Übelstand nur teilweise behoben wird, mit Hilfe des Kolbens g und Schieberbüchse h, wird er bei Anordnung nach Fig. 2 restlos behoben, und dies durch ein anderes Mittel, nämlich eine Isodromvorrichtung i, n, 1. While in the arrangement according to FIG. I - as described above - the inconvenience is only partially eliminated with the aid of the piston g and slide bushing h, it is completely eliminated in the arrangement according to FIG. 2, and this by another means, namely an isodrome device i, n, 1.

Welche Höhenlage Spindel c bei Anordnung nach Fig. 2 auch einnehmen mag, immer kommt Punkt o nach Beendigung des Reguliervorganges auf genau dieselbe Höhenlage zurück; ebenso muß Punkt p nach Eintreten des Beharrungszustandes entsprechend derDeckstellung des Schiebers f auf genau derselben Höhenlage angelangt sein, und damit ist gewährleistet eine gleichbleibende Drehzahl der Turbine, unabhängig von der Höhenlage der Spindel c, d'. h. unabhängig davon, ob die Maschine stark oder schwach belastet ist, und gleichzeitig unabhängig davon, ob viel oder wenig Dampf entnommen wird.Which height position spindle c also assume with the arrangement according to FIG like, point o always comes to exactly the same after the end of the regulating process Altitude back; likewise point p must correspond accordingly after the steady state has occurred the cover position of the slide f must have reached exactly the same height, and this ensures a constant speed of the turbine, regardless of the height of the spindle c, d '. H. regardless of whether the machine is strong or is lightly loaded, and at the same time regardless of whether a lot or little steam is removed.

Das Neuartige der vorliegenden Erfindung ist die vollständige Erreichung eines von der alten Anordnung nur teilweise erreichbaren Zweckes und noch dazu mit anderen Mitteln, nämlich: der Druck an der Anzapfstelle beeinflußt die Geschwindigkeitssteuerung nicht, dagegen ist eine Isodromvorrichtung in das Rückführgestänge eingeschaltet.The novelty of the present invention is the complete achievement a purpose only partially achievable from the old arrangement, and with it other means, namely: the pressure at the tap affects the speed control not, however, an isodrome device is switched on in the return linkage.

Das Eigenartige der vorliegenden Erfindung liegt ferner darin, daß die bei indirekten Regelungen an sich bekannte Isodromvorrichtung bei ihrer Anwendung auf Anzapfturb=nen noch einen weiteren Zweck erreicht.The peculiarity of the present invention is also that the isodrome device known per se for indirect controls in their application A further purpose is achieved on bleeding turbines.

Bei reinen Kondensationsturbinen oder anderen Kraftmaschinen gestattet die Isodromvorrichtune, die Drehzahl der Maschine konstant zu halten, unabhängig von der Belastung der Maschine. Bei Anzapfturbinen dagegen gestattet sie, die Drehzahl der Turbine konstant zu halten, unabhängig sowohl von der Belastung als auch gleichzeitig von der Dampfentnahme. Es liegt hier also vor: Anwendung eines bekannten Mittels zur Erreichung eines neuen technischen Erfolges.Allowed for pure condensing turbines or other prime movers the Isodromvorrichtune, the speed of the machine constant to keep, regardless of the load on the machine. In the case of bleed turbines, however, permitted they keep the speed of the turbine constant, regardless of both the load and at the same time from the steam extraction. So here it is: application of one well-known means of achieving a new technical success.

Claims

PATENT CLAIM: Speed and pressure control for bleeding turbines, characterized in that the pressure at the bleeding point influences the speed control indirectly in that an isodrome device known per se is switched into the return linkage.