DE3424314C1 - Regelungsverfahren fuer Dampferzeuger - Google Patents
Regelungsverfahren fuer DampferzeugerInfo
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Description
Bei dem bisher beschriebenen erfindungsgemäßen Regelungsverfahren war nicht festgelegt, ob die Messung
der zugeführten Massenströme in der Gasphase oder der flüssigen Phase erfolgen soll. Bei einer Ausführung
ist jedoch vorgesehen, daß die Messungen der zugeführten Massenströme in der Gasphase durchgeführt
werden.
Eine sehr genaue Vorgabe der Steuergrößen aufgrund direkter Messungen ist möglich, wenn die Messungen
der zugeführten Massenströme mittels eines Wirkdruckverfahrens durchgeführt werden, so daß
nachfolgende Korrekturen nur in äußerst geringem Umfange erforderlich sind. Das Wirkdruckverfahren ist
besonders bei unter hohen Absolutdrucken stehenden Gasen anderen Meßverfahren vorzuziehen und kann
bei sorgfältiger Auswahl und Auslegung der einzelnen Komponenten mit einem Fehler von ungefähr 1% arbeiten.
Die zur Analyse der Verbrennungsgase verwendbaren Sonden stellen im allgemeinen bestimmte Anforderungen
an die Zustandsgrößen der zu untersuchenden Verbrennungsgase, d.h. eine genaue Analyse dieser
Gase ist nur bei einer bestimmten Temperatur und einem bestimmten Druck möglich. Aus diesem Grund ist
trolytsonde vorgenommen wird.
Dabei ist vorgesehen, daß als Festelektrolyt Zirkoniumoxid (ZrO2) verwendet wird. Der Vorteil dieser Zirkoniumoxidsonde
besteht darin, daß sie aufgrund ihrer Ansprechempfindlichkeit und vor allem ihrer Schnelligkeit
den obengenannten Möglichkeiten überlegen ist. Sie erlaubt eine Analyse der Verbrennungsgase mit einer
Zeitkonstante im Bereich von Zehntelsekunden. Ein weiterer Vorteil der Festelektrolytsonde liegt darin, daß
ίο sie im Bereich des Stöchiometriepunktes, d. h. am Umschlagpunkt
zwischen einem Überschuß von Oxidator und einem Überschuß von nicht verbranntem Brennstoff
eine drastische Änderung in ihrer Kennlinie aufweist und folglich ein Über- oder Unterschreiten des
Stöchiometriepunktes mit einfachen Mitteln und äußerst hoher Genauigkeit nachgewiesen werden kann.
Zur Erhöhung der Langzeitstabilität ist es von Vorteil, wenn die Sonde mit Umgebungsluft als Referenzgas
betrieben wird.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung sowie der beigefügten
zeichnerischen Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, das beispielhaft
bei einem Wasserstoff/Sauerstoff-Dampfer-
es vorteilhaft, wenn die Verbrennungsgase zur Analyse 25 zeuger angewandt wird. In der Zeichnung zeigt
mittels der Sonde an einer Stelle im Dampferzeuger F i g. 1 ein Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen
entnommen werden, an der sie für die Analyse mittels der Sonde geeignete Zustandsgrößen besitzen, wobei
diese Zustandsgrößen ohne Energiezufuhr noch im Rahmen der durch die allgemeine Gasgleichung vorgegebenen
Verhältnisse, z. B. durch Expandieren, verändert werden können. Dies hat den Vorteil, daß eine aufwendige
Aufbereitung der zu untersuchenden Verbrennungsgase, z. B. durch Erwärmen oder Abkühlen, die
Regelungsverfahrens;
F i g. 2 eine Schnittansicht einer Sonde für das erfindungsgemäße Regelungsverfahren und
F i g. 3 eine Eichkurve der Sonde.
Ein in F i g. 1 dargestelltes Blockdiagramm einer erfindungsgemäßen
Wasserstoff/Sauerstoff-Dampferzeugeranlage zur thermischen Umsetzung von Wasserstoff
(H2) und Sauerstoff (O2) zu H2O besitzt einen Reak-
sich in der Regel nachteilig auf die Zeitkonstante bei der 35 tionsraum 10, der mit einer ersten Zuführeinrichtung 12
Bestimmung des Fehlers mittels der Sonde auswirkt, vor einer Analyse durch die Sonde entfällt.
Die Verbrennungsgase liegen in dem Dampferzeuger meist unter Drucken vor, die für die Sonde zu hoch sind.
Eine sehr einfache und günstige Anpassung an die Sonde ist möglich, wenn die Verbrennungsgase vor Erreichen
der Sonde auf einen für diese geeigneten Druck entspannt werden. In einem derartigen Fall werden die
Verbrennungsgase zwar an einer Stelle im Dampferzeuger entnommen, an der sie einen wesentlich höheren
Druck und eine wesentlich höhere Temperatur besitzen als für die Sonde geeignet sind, durch die Entspannung
werden jedoch Druck und Temperatur gleichzeitig verringert, so daß beide Zustandsgrößen den Erfordernissen
der Sonde entsprechen. Die oben beschriebene Stelle im Dampferzeuger, an der die Verbrennungsgase entnommen
werden, ist also so zu wählen, daß die Temperatur abzüglich der bei Verminderung des Drucks entstehenden
Abkühlung der Betriebstemperatur der Sonde entspricht
Bei der Analyse der Verbrennungsgase in der Sonde können unterschiedliche Analyseverfahren Verwendung
finden. Zum Beispiel stehen Massenspektrometrie, Gaschromatographie, optische Verfahren und auch
Messungen der Wärmeleitfähigkeit zur Verfügung. Bei all diesen Verfahren ist eine aufwendige Meßgasaufbereitung
an die gerätespezifischen Anforderungen erforderlich, damit verfahrensbedingte Störungen vermieden
werden. Außerdem liegen die Zeitkonstanten für eine Analyse der Verbrennungsgase im wesentlichen im Bereich
von Minuten. Hinsichtlich der Nachteile der genannten Verfahren ist es besonders vorteilhaft, wenn die
Analyse der Verbrennungsgase mittels einer Festelekfür Wasserstoff und einer zweiten Zuführeinrichtung 14
für Sauerstoff in Verbindung steht. Zusätzlich dazu mündet in den Reaktionsraum 10 noch eine dritte Zuführeinrichtung
16 für Wasser. Durch Verbrennen von Wasserstoff mit Sauerstoff als Oxidationsmittel zu Wasser
und späterem Zusatz von Wasser zu dabei entstandenen heißen Verbrennungsgasen entsteht Heißdampf,
welcher auf einem Wege 18 aus dem Reaktionsraum 10 entweicht und zum Beispiel Turbinen eines Kraftwerks
zugeführt werden kann.
Zur Ermittlung eines von der ersten Zuführeinrichtung 12 in den Reaktionsraum 10 eingeleiteten Massenstromes
von Wasserstoff mittels eines Wirkdruckverfahrens ist in der ersten Zuführeinrichtung 12 eine Meßstelle
20 vorgesehen.
Das Wirkdruckverfahren arbeitet mit in eine Zuführleitung eingesetzten Blendensystemen und sieht eine
Messung des absoluten Drucks P H2 vor dem Blendensystem,
des Differenzdrucks DP H2 zwischen dem Absolutdruck
vor dem Blendensystem und einem im Bereich des Blendensystems ermittelten Druck sowie der absoluten
Temperatur ΓΗ2 des Wasserstoff gases vor.
Aus diesen drei von der ersten Meßstelle 20 einem Rechnersystem übermittelten Werten PH2, DPH2 und
TH2 ist der von der ersten Zuführeinrichtung 12 an den
Reaktionsraum 10 abgegebene Massenstrom des Wasserstoffs MH2 mittels eines ersten Programms 22 bestimmbar.
Eine zweite Meßstelle 24 ermittelt in analoger Weise wie die erste Meßstelle 20 mittels des Wirkdruckverfahrens die Größen PO2, DPO2 und 7"O2 des dem Reaktionsraum 10 zugeführten Sauerstoffs, und ein zweites Programm 26 des Rechnersystems errechnet daraus den
Eine zweite Meßstelle 24 ermittelt in analoger Weise wie die erste Meßstelle 20 mittels des Wirkdruckverfahrens die Größen PO2, DPO2 und 7"O2 des dem Reaktionsraum 10 zugeführten Sauerstoffs, und ein zweites Programm 26 des Rechnersystems errechnet daraus den
Massenstrom M O2.
Ein drittes Programm 28 des Rechnersystems bestimmt aufgrund der Massenströme MH2 und MO2 und
der Vorgabe, daß Wasserstoff und Sauerstoff in einem stöchiometrischen Verhältnis von Massenstrom
(VMassenstrom H2 = 7.94 dem Reaktionsraum 10 zuzuführen
sind, die Steuergrößen SH2 und SO2 für in der
ersten Zuführeinrichtung 12 und der zweiten Zuführeinrichtung 14 vorgesehene Schieber 30 bzw. 32.
Zur nachträglichen Analyse der Verbrennung von Wasserstoff und Sauerstoff in stöchiometrischen Verhältnissen,
d. h. einer Kontrolle, ob weder Wasserstoff noch Sauerstoff als Gasreste in dem Heißdampf vorhanden
sind, ist eine Leitung 34 zum Abzweigen einer kleinen Menge von Heißdampf aus dem Reaktionsraum 10
vorgesehen. Diese Leitung 34 führt über eine Drossel 36 zu einer Sonde 38, welche zur Analyse des Heißdampfes
bezüglich eines darin enthaltenen Überschusses von Wasserstoff oder Sauerstoff dient. Die Drossel 36 ist
erforderlich, da der durch die Leitung 34 aus dem Reaktionsraum 10 abgezweigte Heißdampf einen Druck größer
als 50 bar und eine Temperatur im Bereich von 500 bis 20000C besitzt. Die Sonde 38 arbeitet jedoch nur
einwandfrei, wenn sie von Gas mit einem Druck von ungefähr 1 bar und einer Temperatur von ungefähr
8000C angeströmt ist. Eine derartige Reduzierung des Druckes ist durch Entspannung des Heißdampfes in der
Drossel 36 möglich, wobei es vorteilhaft ist, wenn sich der Heißdampf bei der Expansion auf eine für die Sonde
38 optimale Betriebstemperatur von ungefähr 8000C abkühlt.
Entsprechend dem in dem abgezweigten Heißdampf vorhandenen Sauerstoff- oder Wasserstoffüberschuß
erzeugt die Sonde 38 eine elektromotorische Kraft und folglich eine Meßgröße F, welche ihrerseits von den
Meßfehlern in der ersten Meßstelle 20 und der zweiten Meßstelle 24 abhängig ist und die Abweichungen von
einem stöchiometrischen Verhältnis zwischen Wasserstoff und Sauerstoff angibt.
Diese Meßgröße F geht über einen aufgrund eines Fehlermodells aufgestellten Algorithmus in das dritte
Programm 28 ein und führt zu einer Korrektur der von diesem Programm 28 errechneten Steuergröße SH2 und
SO2 und folglich zu einer Korrektur der Stellungen der
Schieber 30 oder 32.
Die in F i g. 2 dargestellte Sonde 38 umfaßt ein äußeres
rohrähnliches Gehäuse 42, in welches an einem Ende die Leitung 34 zur Zuführung des Heißdampfes mündet,
wobei die Mündung der Leitung 34 gleichzeitig mit einer Verengung 44 zur Drosselung eines Heißdampf stromes
versehen ist. Auf der dieser Mündung abgewandten Seite des rohrähnlichen Gehäuses 42 sind in dessen
Wandflächen öffnungen 56 zum Abführen des Heißdampfes angeordnet.
Innerhalb des rohrähnlichen Gehäuses 42 ist koaxial zu diesem ein erstes Rohr 46 angeordnet, welches einen
Außendurchmesser aufweist, der kleiner als der Innendurchmesser des rohrähnlichen Gehäuses 42 ist und an
seinem, der Einmündung der Leitung 34 zugewandten Ende durch ein Keramikplättchen 48 aus Zirkoniumoxid
abgeschlossen ist. Dieses Keramikplättchen 48 trennt den über die Leitung 34 in das Innere des Gehäuses 42
einströmenden Heißdampf von einem Innern des Rohres 46 ab.
Zum Schutz des Keramikplättchens 48 vor dem direkten Strahl des in das Gehäuse 42 eintretenden Heißdampfes
ist zwischen diesem und der Einmündung der Leitung 34 koaxial zu dem Gehäuse 42 eine Prallplatte
50 vorgesehen.
Damit das Keramikplättchen 48 gegebenenfalls beheizt werden kann, trägt das erste Rohr 46 auf seinem
Umfang mehrere Heizwicklungen 52, welche eine Erwärmung des Rohres 46 und damit indirekt des an diesem
gehaltenen Keramikplättchens 48 erlauben.
Innerhalb des Rohres 46 ist ein koaxial zu diesem angeordnetes zweites Rohr 54 vorgesehen, das ein Anblasen
einer dem Heißdampf abgewandten Seite des Keramikplättchens 48 mit Umgebungsluft ermöglicht.
Der durch die Leitung 34 zugeführte, in der Verengung 44 gedrosselte und in dem Gehäuse 42 auf einen
Druck von 1 bar expandierte Heißdampfstrom wird zunächst durch die Prallplatte 50 entlang innerer Wandf lächen
des Gehäuses 42 abgelenkt und bildet hinter der Prallplatte 50 und vor dem Keramikplättchen 48 Wirbel,
so daß das Keramikplättchen 48 ständig von Heißdampf angeströmt wird. Anschließend strömt der Heißdampf
dann in einem Zwischenraum zwischen dem ersten Rohr 46 und der Innenwand des Gehäuses 42 entlang
und entweicht aus dem Gehäuse durch die Öffnungen 56.
Wenn der Heißdampf nach der Expansion eine Temperatur von ungefähr 8000C besitzt, wird das Keramikplättchen
48 durch den Heißdampf auf seiner optimalen Betriebstemperatur gehalten. Sollte dies nicht der Fall
sein, so besteht die Möglichkeit, das Keramikplättchen 48 durch die Heizwicklungen 52 auf Betriebstemperatur
zu erwärmen.
Mittels des zweiten Rohrs 54 wird die dem Heißdampf
abgewandte Seite des Plättchens 48 ständig mit Umgebungsluft angeblasen, die anschließend in einem
Zwischenraum zwischen dem zweiten Rohr 54 und einer Innenwand des ersten Rohres 46 wieder abgeleitet wird.
Das Keramikplättchen 48 aus Zirkoniumoxid stellt den eigentlichen Festkörperelektrolyt dar, der nun in
Abhängigkeit von der Differenz zwischen einer Sauerstoff/Wasserstoffkonzentration
des Heißdampfes und der Sauerstoffkonzentration der Umgebungsluft eine
elektromotorische Kraft (EMK), d.h. eine Spannung zwischen der mit Heißdampf und der mit Umgebungsluft angeströmten Seite, erzeugt.
Zum Abgriff dieser Spannung sind beide Seiten des Keramikplättchens 48 mit einer porösen Platinschicht
58,60 versehen. Jede dieser Platinschichten 58,60 ist mit
einer von zwei aus dem Gehäuse 42 herausführenden elektrischen Leitungen 62, 64 verbunden, welche zur
Bestimmung der elektromotorischen Kraft zu einem außerhalb des Gehäuses 42 angeordneten Meßgerät 66
führen.
In Fig.3 ist die Abhängigkeit der elektromotorischen
Kraft (EMK) in Millivolt von einer jeweiligen Überschußkonzentration (C) von Wasserstoff (H2) oder
Sauerstoff (O2) dargestellt, die bei Verwendung der beschriebenen Sonde mit einem Keramikplättchen 48 aus
Zirkoniumoxid für Heißdampf gemessen wurde. Eine derartige Eichkurve ist auch von den neben Sauerstoff
in einem Gasgemisch auftretenden Elementen abhängig. Aus der logarithmischen Auftragung der EMK über
den jeweiligen Überschußkonzentrationen (C) ist zu ersehen,
daß bei abnehmender Sauerstoffüberschußkonzentration die EMK mit geringer Steigung zunimmt,
jedoch bei Sauerstoffkonzentration Null und zunehmender Wasserstoffüberschußkonzentration sehr steil
ansteigt. Der Schnittpunkt dieser beiden Geraden mit unterschiedlicher Steigung ist genau der Stöchiometriepunkt,
d. h. der Punkt, an dem sowohl die Sauerstoff- wie auch die Wasserstoffüberschußkonzentration gleich
Null sind und der Heißdampf reinen Wasserdampf enthält.
Die starke Änderung der EMK bei Überschreiten des Stöchiometriepunktes von Sauerstoffüberschußkonzentration
zu Wasserstoffüberschußkonzentration wird zur Bestimmung des Fehlers bei der Messung der
Massenstromverhältnisse bei den Meßstellen 20,24 ausgenutzt und ermöglicht in einfacher Weise, die Verbrennungsvorgänge
im Reaktionsraum im stöchiometrischen Bereich zu halten.
Zur Verarbeitung in dem dritten Programm 28 wird die mit dem Meßgerät 66 ermittelte EMK in üblicher
Weise digitalisiert und steht dann als Fehler F zur Korrektur der Steuergrößen 5 H2 und S O2 durch das dritte
Programm 28 zur Verfugung.
Für eine einwandfreie Funktion des erfindungsgemäßen
Steuerungsverfahrens ist es erforderlich, daß die Größe F möglichst kurze Zeit nach der Verbrennung
der durch die erste Meßstelle 20 und die zweite Meßstelle 24 bestimmten Massenströme vorliegt, so daß die
Korrektur der jeweiligen Steuergrößen SH2 und SOz
möglichst schnell erfolgen kann. Eine Zeitverzögerung zwischen der Messung der jeweiligen Massenströme an
den Meßstellen 20 und 24 und dem Vorliegen der Größe Fist bedingt durch die Zeitspanne, die die Gase benötigen,
um von den einzelnen Meßstellen 20 oder 24 zu dem Reaktionsraum 10 zu gelangen, die Zeitspanne, die
die Verbrennungsgase benötigen, um zu der Einmündung der Leitung 34 in den Reaktionsraum zu gelangen,
die Zeitspanne, die die Verbrennungsgase oder der Heißdampf benötigen, um durch die Leitung 34 zu den
Keramikplättchen 48 zu strömen und die Zeitspanne, die zum Aufbau der EMK, d. h. der Spannung, in dem
Keramikplättchen 48 notwendig ist.
Zeitkonstanten des Meßgerätes und einer anschließenden Digitalisierung der gemessenen Spannungen
werden gegenüber den vorher genannten Zeitspannen im allgemeinen vernachlässigbar sein. Die Summe aller
genannten Zeitspannen wurde experimentell bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel bestimmt und beträgt
ungefähr 300 bis 400 Millisekunden. Eine derartige Zeitverzögerung ist zur Korrektur der im allgemeinen beim
Wirkdruckverfahren auftretenden systematischen Meßfehler ausreichend, da diese im wesentlichen durch Variationen
der Zustandsgrößen der gemessenen Gase bedingt sind, die in der Regel Schwankungen mit Zeitkonstanten
im Minutenbereich unterliegen.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
50
55
60
65
Leerseite -
Claims (8)
1. Regelungsverfahren für einen Dampferzeuger chender Heißdampf entsteht. Da bei einer derartigen
zum Regeln von einer Verbrennung zugeführten 5 Anlage nicht nur eine optimale Verbrennung angestrebt
Massenströmen eines Oxidators und eines Brenn- wird, sondern aufgrund großer Gefahren bei Auftreten
Stoffs in stöchiometrischen Verhältnissen, da- von Sauerstoff- oder Wasserstoff-Restgasanteilen in
durch gekennzeichnet, daß Steuergrößen dem Heißdampf auch noch zusätzliche Sicherheitsanzur
Regelung aufgrund von Messungen der züge- forderungen hinsichtlich dieser Restgasanteile eingehalführten
Massenströme und deren Vergleich mit io ten werden müssen, liegen deren zulässige Grenzwerte
theoretisch vorgegebenen stöchiometrischen Ver- bei 0,01 % für Wasserstoff und 0,03% für Sauerstoff im
hältnissen ermittelt werden, daß Fehler bei diesen produzierten Dampf.
Messungen durch eine nach der Verbrennung durch- Es ist zwar bereits bekannt, zur Regelung des Vergeführte
Analyse von Verbrennungsgasen kontinu- brennungsvorganges den zugeführten Sauerstoff-Masierlich
mittels einer Sonde bestimmt werden, daß die .15 senstrom zu messen, jedoch ist mit einer solchen Rege-Fehler
zur Korrektur der Steuergrößen verwendet lung nicht die erwünschte exakte Regelung für eine opwerden
und daß die Korrektur mit einer Zeitkon- timale Verbrennung von Wasserstoff gas und Sauerstante
erfolgt, die kleiner ist als die Zeitkonstante stoffgas zu Wasser möglich (US-PS 42 31 733).
dynamischer Änderungen der Fehler. Bisher sind keine Verfahren bekannt, die eine derart
dynamischer Änderungen der Fehler. Bisher sind keine Verfahren bekannt, die eine derart
2. Regelungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch 20 exakte Regelung der einer Verbrennung zugeführten
gekennzeichnet, daß die Messungen der zugeführten Massenströme erlauben.
Massenströme in der Gasphase durchgeführt wer- Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein
den. Regelungsverfahren der eingangs beschriebenen Art so
3. Regelungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, weiterzuentwickeln, daß eine Regelung der Massenströdadurch
gekennzeichnet, daß die Messungen der zu- 25 me in im wesentlichen stöchiometrischen Verhältnissen
geführten Massenströme mittels eines Wirkdruck- ermöglicht wird.
Verfahrens durchgeführt werden. Diese Aufgabe wird bei einem Regelungsverfahren
4. Regelungsverfahren nach einem der vorstehen- der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß erden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die findungsgemäß Steuergrößen zur Regelung aufgrund
Verbrennungsgase zur Analyse mittels der Sonde an 30 von Messungen der zugeführten Massenströme und deeiner
Stelle im Dampferzeuger entnommen werden, ren Vergleich mit theoretisch vorgegebenen stöchiomean
der sie für die Analyse mittels der Sonde eine frischen Verhältnissen ermittelt werden, daß Fehler bei
geeignete Temperatur besitzen. diesen Messungen durch eine nach der Verbrennung
5. Regelungsverfahren nach Anspruch 4, dadurch durchgeführte Analyse von Verbrennungsgasen kontigekennzeichnet,
daß die Verbrennungsgase vor Er- 35 nuierlich mittels einer Sonde bestimmt werden, daß die
reichen der Sonde auf einen für diese geeigneten Fehler zur Korrektur der Steuergrößen verwendet wer-Druck
entspannt werden. den und daß die Korrektur mit einer Zeitkonstante er-
6. Regelungsverfahren nach einem der voranste- folgt, die kleiner ist als die Zeitkonstante dynamischer
henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderungen der Fehler.
Analyse der Verbrennungsgase mittels einer Fest- 40 Der Vorteil dieser Lösung besteht darin, daß zunächst
elektrolyt-Sonde vorgenommen wird. die Steuergrößen zur Regelung aufgrund direkter Mes-
7. Regelungsverfahren nach Anspruch 6, dadurch sungen der der Verbrennung zugeführten Massenströgekennzeichnet,
daß als Festelektrolyt Zirkonium- me ermittelt werden, so daß eine grobe Vorgabe der
oxid (ZrOz) verwendet wird. Steuergrößen durch die direkte Regelung sehr schnell
8. Regelungsverfahren nach Anspruch 7, dadurch 45 ohne große steuerungsbedingte Totzeiten erfolgen
gekennzeichnet, daß die Zirkoniumoxid-Sonde mit kann und die Verhältnisse der Massenströme ungefähr
Umgebungsluft als Referenzgas betrieben wird. stöchiometrischen Verhältnissen entsprechen. Derartige
direkte Messungen sind jedoch prinzipiell mit einem
Fehler behaftet, der im wesentlichen durch Variationen
50 der thermodynamischen Zustandsgrößen des Oxidators und des Brennstoffes verursacht wird und gleichzeitig
Die Erfindung geht aus von einem Regelungsverfah- auch dynamischen Veränderungen unterliegt. Ein weiteren
für einem Dampferzeuger zum Regeln von einer rer Vorteil der erfindungsgemäßen Regelung liegt darin,
Verbrennung zugeführten Massenströmen eines Oxida- daß dieser Fehler durch die nachträgliche Analyse der
tors und eines Brennstoffes in stöchiometrischen Ver- 55 Verbrennungsgase mittels der Sonde erfaßt wird und
hältnissen. innerhalb eines Zeitintervalls zu einer Korrektur der
Bei modernen Kraftwerksanlagen besteht in immer Steuergrößen führt, das kleiner ist als die Zeitkonstante
größerem Maße eine Notwendigkeit, Verbrennungs- der dynamischen Veränderungen des Fehlers. Damit
vorgänge in bezug auf eine Reaktion von Oxidator und kann das erfindungsgemäße Regelungsverfahren bei
Brennstoff in stöchiometrischen Verhältnissen zu opti- 60 der groben Vorgabe der Steuergrößen auftretende symieren,
damit die entstehenden Abgase möglichst stematische Fehler mit ausreichender Schnelligkeit korschadstofffrei
sind. Dies ist in erhöhtem Maße bei einer rigieren und folglich die Massenströme auf im wesentlineuartigen
Kraftwerkskomponente, einer sogenannten chen stöchiometrische Verhältnisse regeln. Weiterhin
Wasserstoff/Sauerstoff-Dampferzeugeranlage der. Fall, ermöglicht das vorgeschlagene Regelungsverfahren
die vor allem als schnelle thermische Leistungsreserve 65 aufgrund der kontinuierlichen Bestimmung der Fehler
für konventionelle Kraftwerke geeignet ist und insbe- auch instationäre Betriebszustände, wie z. B. das Anfahsondere
beim Ausgleich von Spitzenlasten Verwendung ren des Dampferzeugers, mit der erforderlichen Genaufinden
soll. In diesen Anlagen wird Wasserstoffgas mit igkeit zu steuern.
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