DE3445791C2 - Wärmeleistungswächter zur Lieferung von Information über ein Dampfturbogeneratorsystem - Google Patents
Wärmeleistungswächter zur Lieferung von Information über ein DampfturbogeneratorsystemInfo
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- DE3445791C2 DE3445791C2 DE3445791A DE3445791A DE3445791C2 DE 3445791 C2 DE3445791 C2 DE 3445791C2 DE 3445791 A DE3445791 A DE 3445791A DE 3445791 A DE3445791 A DE 3445791A DE 3445791 C2 DE3445791 C2 DE 3445791C2
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf Wärmeleistungswächter gemäß dem
Oberbegriff der Patentansprüche 1, 4 bzw. 6.
Große Dampfturbogeneratorsysteme für Kraftwerke, wie sie beispielsweise aus der DE-PS 27 30 415 entnehmbar sind
stellen für ihre Eigentü
mer beträchtliche Kapitalinvestitionen dar, und ihr wirt
schaftlicher Nutzen für die Eigentümer verändert sich mit
dem thermischen Wirkungsgrad, mit welchem die Dampfturbinen
betrieben werden. Die Wichtigkeit eines Betriebes mit gutem
thermischen Wirkungsgrad ist daran zu erkennen, daß ange
nommen wird, daß eine Differenz von einem Prozent im Wir
kungsgrad einer Dampfturbine, die einen 1-Gigawatt-Elektro
generator antreibt, über der Lebensdauer der Einheit
größenordnungsmäßig einige zehn Millionen Dollar ausmacht.
Die Eigentümer eines großen Dampfturbogenerators haben des
halb lebhaftes Interesse daran, die Betriebsparameter des
Systems so nahe wie möglich bei dem optimalen Satz von Be
triebsparametern zu halten, die für das System festgelegt
worden sind und/oder während Betriebstests im Anschluß an
die erste Installation des Systems entwickelt worden sind,
da ein Abweichen von diesen Parametern den thermischen Wir
kungsgrad reduziert. Darüber hinaus kann es zu einer unver
meidbaren Verschlechterung der Leistungsfähigkeit mit der
Zeit kommen, und zwar aufgrund einer Verschlechterung von
inneren Teilen oder aufgrund von anderen Ursachen. Einrich
tungen zum Erkennen des Einsetzens und des Ausmaßes einer
solchen Verschlechterung sind nützlich. Weiter ist es er
wünscht, die Turbine auf interne Probleme zu überwachen,
insbesondere auf den Typ von Problemen, der eine schnelle
Erkennung erfordert und dadurch ein rechtzeitiges Eingrei
fen gestattet.
Trotz der Wichtigkeit, die Betriebsparameter auf Werten zu
halten, die den thermischen Wirkungsgrad maximieren, halten
im normalen Betrieb, der eine Kontrolle der steuerbaren
Parameter einer großen Dampfturbine von Minute zu Minute
umfaßt, die Turbinenbedienungspersonen in der Schaltwarte
gewöhnlich dieses Betriebsparameter auf Werten, die zwar nahe bei
den optimalen Werten liegen, aber noch ausreichend weit vom
Optimum abweichen, um beträchtliche Wirkungsgradabweichungen
zu erzeugen, die zu erhöhten Kosten führen. Darüber hinaus
liefert die herkömmliche Kraftwerksinstrumentierung keine
Art von Information, die entweder die Genauigkeit oder den
Informationsgehalt hat, um eine Bedienungsperson beim Ein
stellen und Halten einer Dampfturbine auf ihren besten Lei
stungswerten anzuleiten. Tatsächlich ist es bei
dem Versuch, die Systemleistungsfähigkeit unter Verwendung
von bekannten Überwachungssystemen zu optimieren, der Be
dienungsperson möglich, Einstellungen vorzunehmen, die statt
die Betriebsparameter im Sinne eines verbesserten Wirkungs
grades zu ändern, die Betriebsparameter so ändern, daß sich
ein schlechterer Wirkungsgrad ergibt.
Als Teil der Installationsprozedur eines Dampfturbogenera
toruntersystems ist es üblich, daß die Eigentümer und/oder
der Lieferer oder Turbinenhersteller sehr genaue Tests
durchführen, um die Wärmeleistung des Systems zu demonstrie
ren oder zu ermitteln. Die Wärmeleistung ist ein Maß für den
thermischen Wirkungsgrad eines Dampfturbogeneratorsystems,
und zwar ausgedrückt durch die Anzahl der Einheiten der
thermischen Eingangsleistung pro Einheit der elektrischen
Ausgangsleistung. In einem zweckmäßigen Einheitensystem wird
die Wärmeleistung in britischen Wärmeeinheiten (BTUs) pro
Kilowattstunde Ausgangsleistung gemessen. Ein bekannter Stan
dardtest der Wärmeleistung ist der ASME-Test, der in der
ASME-Veröffentlichung ANSI/ASME PTC 6 - 1976 Steam Turbines,
definiert ist. Ein vereinfachter ASME-Test ist in A Simpli
fied ASME Acceptance Test Procedure for Steam Turbines,
präsentiert auf der Joint Power Conference, 30. September
1980, in Phoenix, Arizona, beschrieben. Ein Erfordernis und
ein Merkmal der beiden vorgenannten Test ist die genaue In
strumentierung für Temperaturen, Drücke und Strömungen inner
halb einer Dampfturbine zusammen mit der sich ergebenden
Generatorausgangsleistung zum genauen Bestimmen des Energie
inhalts von solchen Bedingungen und der sich ergebenden Aus
gangsleistung. Die Meßgenauigkeit ist ausreichend groß, so
daß keine Meßtoleranz den Ergebnissen hinzugefügt zu werden
braucht. Die Ausführung von solchen Tests ist teuer. Bei
spielsweise erfordert der Standard-ASME-Test eine beträcht
liche Installation an Spezialmeßausrüstung, die beträchtliche
Kosten verursacht, und ein großes Ausmaß an menschlicher Ar
beitskraft für die Durchführung des Tests. Die wirtschaft
liche Realität beschränkt daher die Durchführung von solchen
Tests auf die erste Indienststellung eines neuen Dampfturbo
generatorsystems und (weniger häufig) auf die Wiederindienst
stellung eines Dampfturbogeneratorsystems zu einer späteren
Zeit nach einer Überholung.
Neben ihren Kosten haben ASME-Tests den weiteren Nachteil,
daß sie für die Verwendung im tagtäglichen Betrieb eines
Dampfturbogeneratorsystems nicht geeignet sind. Die Instru
mentierungen, die erforderlich sind, werden über längere
Zeitspannen keine brauchbare Genauigkeit behalten. Darüber
hinaus ist selbst dann, wenn solche Tests auf im wesentli
chen gleichzeitiger, augenblicklicher und täglicher Basis
ausgeführt werden könnten, der Typ von Information, der üb
licherweise während solcher Tests erzeugt wird, obgleich er
bei der ersten technischen Auswertung des Systems von un
schätzbarem Wert ist, von einem Typ, der eine derartige be
trächtliche Interpretation und Berechnung erfordert, um
Steuereinstellungen zu gewinnen, daß er beim Anleiten einer
Bedienungsperson bei der Betätigung der Bedienungselemente,
die ihr verfügbar sind, bestenfalls von nebensächlichem Wert
ist.
Gewöhnlich hat die verantwortliche Bedienungsperson in der
Schaltwarte, die das Dampfturbinensystem direkt steuert, we
der die Zeit noch die Neigung oder die Erfahrenheit, um die
technischen Ergebnisse der ASME-Tests im wesentlichen augen
blicklich in ein verständliches Format zu bringen. Ihre
Hauptfunktion ist es, die Turbogeneratorleistungsfähigkeit
in deren Beziehung zu anderen Turbogeneratorsätzen, die an
das elektrische Übertragungssystem angeschlossen sind, zu
überwachen. Unter diesem Gesichtspunkt muß ein Wärmelei
stungswächter relativ augenblickliche Daten aus dem
Turbogeneratorsystem sammeln und eine begrenzte Menge an In
formation der Bedienungsperson in einem sehr knappen, schnell
lesbaren und verständlichen Format darbieten, damit die Be
dienungsperson den Turbogeneratorsatz so einstellen kann,
daß er mit besserem Wirkungsgrad arbeitet.
Dagegen überprüft ein Auswerteingenieur die periodische Lei
stungsfähigkeitsstatistik für den Turbogeneratorsatz auf
differenziertere und ausführlichere Weise. Da die Aufmerk
samkeit des Auswerteingenieurs nicht unmittelbar auf die
Dampfdrücke und -temperaturen und andere die Turbine beein
flussende Parameter gerichtet ist, kann er sich gemächlich
mit einer ausführlicheren Analyse des Turbinenbetriebes be
fassen. Aus der Perspektive des Auswerteingenieurs ist eine
ausführliche Darstellung auf einer viel höheren technischen
Ebene der thermischen Leistungsfähigkeit jedes Hauptteils
in dem Dampfturbogeneratorsystem erwünscht. Beispielshalber
können die detaillierten Wärmeleistungsdaten, die
in einer Woche des Turbinenbetriebes zusammengestellt werden,
ein beginnendes Problem bei dem Dampfkondensator beleuchten,
das sich durch einen erhöhten Dampfaustrittsdruckwert aus
drückt. Indem der Auswerteingenieur seine Aufmerksamkeit auf
den Dampfaustrittsdruck gegenüber den anderen Teilen der Tur
bine über eine längere Zeitspanne, beispielsweise von zwei
Monaten, konzentriert, könnte er den Eigentümern der Turbo
generatoreinheit empfehlen, den Kondensator zu reinigen
oder zu modifizieren. Weiter würde eine Trendanalyse durch
einen ausgeklügelten Wärmeleistungsfähigkeitswächter er
leichtert.
Auf ASME-Tests kann jedoch am Anfang zurückgegriffen werden,
um eine Bezugs- oder Entwurfsdatenbasis zu schaffen, aus der
optimale Sätze von Betriebsparametern und die zugehörigen
Wärmeleistungen und andere Parameter für ein neues Dampftur
bogeneratorsystem gewonnen werden können. Nachdem solche
optimalen Sätze von Betriebsdaten festgelegt sind, können
die Betriebsparameter im späteren Betrieb des Systems mit
ihnen verglichen werden, um den korrekten Betrieb des
Systems festzustellen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Wärmeleistungswächter
zur Lieferung von Information über ein Dampfturbogenerator
system zu schaffen, um auf im wesentlichen kontinuierlicher
Basis die steuerbaren Parameter des Systems für einen
besseren Wirkungsgrad zu steuern.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des
Patentanspruches 1, 4 bzw. 6 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den
jeweiligen Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen
insbesondere darin, daß die gelieferten Informationen
Hinweise über die wirtschaftlichen Konsequenzen des
Turbinenbetriebs und der stromabwärts davon angeordneten
Komponenten bei den jeweils gewählten Temperaturen und
Drucken geben.
Eine Bedienungsperson hat somit eine Einrichtung zur Verfügung
die auf im wesentlichen kontinuierlicher Basis das Haupt
dampftemperaturverlustsignal, das Dampfdruckverlustsignal
und das Austrittsdruckverlustsignal anzeigt, und zwar alle
in dem Format Kosten pro Zeiteinheit. Diese Darstellung in
formiert die Bedienungspersonen über die wirtschaftlichen
Konsequenzen des Betriebes der Turbine bei der ge
wählten Temperatur und dem gewählten Druck und bei
einem gewissen Austrittsdruck.
Weiterhin gestattet eine Ein
richtung zum Darstellen der tatsächlichen Wirkungsgrade der
HD- und der MD-Turbine, der Entwurfswirkungsgrade der HD-
und der MD-Turbine und der HD- und der MD-Abweichungen in
der Wärmeleistung von dem Entwurfswert dem Aus
werteingenieur die Gesamtleistungsfähigkeit der Turbine zu
einer besonderen Zeit zu ermitteln.
Der Wärmeleistungswächter kann
außerdem eine Einrichtung enthalten zum Berechnen eines
Hauptdampftemperaturleistungsverlustes, eines Hauptdampf
druckleistungsverlustes, eines Zwischenüberhitzungsdampf
temperaturleistungsverlustes, eines Turbinenwirkungsgradlei
stungsverlustes und eines Dampfaustrittsdruckleistungsver
lustes. Diese Leistungsverlustsignale werden dem Auswerte
ingenieur dargeboten und bilden eine Basis zum Verändern der
Betriebsparameter des Dampfturbogeneratorsystems, zum Beein
flussen der Wartung des Systems oder zum Empfehlen von Modi
fizierungen des Systems.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden un
ter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es
zeigt
Fig. 1 ein vereinfachtes Blockschaltbild eines
Dampfturbogeneratorsystems gemäß einer
Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 2 ein vereinfachtes Schaltbild eines Dampf
turbogenerators, das bei der Erfindung
benutzte Überwachtungspunkte zeigt,
Fig. 3 ein Flußdiagramm, das die Funktionen eines
Bedienungsperson-Wärmeleistungs
wächters als Teil des Datenverarbeitungs
untersystems nach Fig. 1 zeigt,
Fig. 4 ein Beispiel eines Anfangstemperaturkor
rekturfaktordiagramms,
Fig. 5 ein Beispiel eines Zwischenüberhitzungs
temperaturkorrekturfaktordiagramms,
Fig. 6 ein Beispiel eines Anfangsdruckkorrektur
faktordiagramms,
Fig. 7 ein Beispiel eines Austrittsdruckkorrektur
faktordiagramms,
Fig. 8 eine Bedienungsperson-Anzeige für den Be
dienungsperson-Wärmeleistungs
wächter,
Fig. 9 ein Teilflußdiagramm, das die Funktionen
des Auswerteingenieur-Wärmeleistungs
wächters als Teil des Datenverarbei
tungsuntersystems nach Fig. 2 zeigt.
Fig. 10 den übrigen Teil des in Fig. 9 gezeigten
Flußdiagramms, der die Funktionen eines
Auswerteingenieur-Wächters weiter veran
schaulicht, und
Fig. 11 eine Auswerteingenieur-Anzeige für den
Wärmeleistungswächter.
Die hauptsächlichen Bedienungselemente, die einer Bedienungs
person in der Schaltwarte eines Dampfturbogeneratorsystems
verfügbar sind, sind Kesselbedienungselemente, die die Tem
peratur und den Druck der Hauptdampf- und der Zwischenüber
hitzungsdampfversorgung bestimmen, und ein Hauptdampfeinlaß
steuerventil oder -ventile, welche die Dampfmenge bestimmen,
die in die erste oder HD-Turbinenstufe eingelassen wird. Die
praktische Anleitung einer Bedienungsperson eines solchen
Dampfturbogeneratorsystems beinhaltet Auswertungen der im
wesentlichen augenblicklichen Betriebsparameter auf eine
Weise, daß diese leicht, schnell und ohne detaillierte
technische Analyse interpretiert werden können, um die Be
tätigung dieser hauptsächlichen Bedienungselemente zu er
leichtern.
Fig. 1 zeigt ein insgesamt mit 10 bezeichnetes Dampfturboge
neratorsystem. Das Dampfturbogeneratorsystem 10 enthält
einen Dampfturbogenerator 12, der thermische Eingangsleistung
aus einem Dampfkessel 14 empfängt. Der Kessel 14 kann von
irgendeiner zweckmäßigen Bauart sein, d. h., es kann sich um
einen kohlegefeuerten oder um einen ölgefeuerten Kessel han
deln. Sowohl der Dampfturbogenerator 12 als auch der Kessel
14 werden durch Bedienungspersoneingangssignale gesteuert,
welche durch eine Leitung 16 dargestellt sind, die von einer
Bedienungsperson 18 kommt, um elektrische Ausgangsleistung
zu erzeugen, was durch eine Leitung 20 dargestellt ist. Ein
Satz gemessener Parameter aus dem Dampfturbogenerator 12
wird über eine Leitung 22 einem Datenverarbeitungsunter
system 24 zugeführt. Im folgenden ist noch ausführlicher be
schrieben, daß es sich bei den gemessenen Parametern um sol
che handelt, die mit ausreichender Zuverlässigkeit und Ge
nauigkeit langfristig erzielt werden können und die durch
das Datenverarbeitungsuntersystem 24 so interpretiert werden
können, daß die Bedienungsperson 18 bei der Steuerung des
Dampfturbogenerators 12 und des Kessels 14 von Minute zu Mi
nute angeleitet werden kann. Die Ausgangssignale des Daten
verarbeitungsuntersystems 24 werden an ein Bedienungsperson
interfaceuntersystem 26 angelegt, bei welchem es sich um
eine herkömmliche Bauart handeln kann, beispielsweise um
eine Katodenstrahlröhrenanzeige, einen Drucker oder andere
Arten von Analog- oder Digitalanzeigevorrichtungen. Die Aus
gangssignale des Datenverarbeitungsuntersystems 24 können
außerdem an ein Datenspeicheruntersystem 28 angelegt werden,
in welchem die Daten für Langzeit- oder Kurzzeitzwecke ge
speichert werden können. Das Datenspeicheruntersystem 28
kann von irgendeiner geeigneten Bauart sein, beispielsweise
ein Drucker, in der bevorzugten Ausführungsform enthält das
Datenverarbeitungsuntersystem 24 jedoch ein Digitalprozes
sor- und Datenspeicheruntersystem 28, das vorzugsweise eine
Digitalspeichervorrichtung enthält, wie beispielsweise eine
magnetische oder optische Platten- oder eine Magnetbandspei
chervorrichtung.
An das Bedienungspersoninterfaceuntersystem 26 ist ein Aus
werteingenieurinterfaceuntersystem 27 parallel angeschlossen.
Das Interface 27 ermöglicht einem Auswerteingenieur 29, die
Ausgangssignale des Datenverarbeitungsuntersystems 24 auf
im Vergleich zu der Bedienungsperson 18 gemächlichere Weise
zu studieren. Der Auswerteingenieur 29 steht mit der Bedie
nungsperson 18 in Verbindung, um die langfristige Leistungs
fähigkeit des Turbogeneratorsystems 10 aufgrund der auf höhe
rer Ebene stattfindenden, differenzierteren Analyse, mit der
der Ingenieur die Daten betrachtet, zu verbessern. Der
Ingenieur bestimmt außerdem die Wartungsprozeduren für das
System, und das Untersystem 27 unterstützt die Verbreitung
dieser Prozeduren.
Fig. 2 zeigt ein vereinfachtes Schaltbild des Dampfturboge
nerators 12, wobei nur diejenigen Einzelheiten gezeigt sind,
die für die vollständige Offenbarung der Erfindung erforder
lich sind. Der Dampfturbogenerator 12 ist herkömmlich, mit
Ausnahme der Meßvorrichtungen, die für die Zwecke der hier
beschriebenen Erfindung in ihn eingebaut sind. Eine ausführ
liche Beschreibung des Dampfturbogenerators 12 wird daher
weggelassen. Allgemein macht die Erfindung von Temperatur-
und Druckmessungen an verschiedenen Stellen in dem Dampftur
bogeneratorsystem Gebrauch, und zwar einschließlich einer
Messung der erzeugten elektrischen Ausgangsleistung, und ver
gleicht ihre Beziehung zu entsprechenden Entwurfswerten, um
die Leistungsverluste, die Wirkungsgrade und die Wärmelei
stungen in dem gesamten System auf einer im wesentlichen
augenblicklichen Basis zu bestimmen.
Der Dampfturbogenerator 12 nach Fig. 1 besteht aus einer
Dampfturbine 30, die über eine mechanische Verbindung 32 mit
einem elektrischen Generator 34 gekuppelt ist, der elektri
sche Ausgangsleistung erzeugt. Ein Meßwandler (nicht darge
stellt) in dem elektrischen Generator 34 erzeugt ein elek
trisches Ausgangsleistungssignal W1, das an die Leitung 20
angelegt wird, um zu dem Datenverarbeitungsuntersystem 24
übertragen zu werden. Das Bedienungspersoneingangssignal auf
der Leitung 16 wird durch hydraulische, elektrohydraulische,
digitale oder andere bekannte Einrichtungen an einen Haupt
steuerventilstellantrieb 36 angelegt, der ein Hauptdampfein
laßsteuerventil 38 beeinflußt, was durch eine Leitung 40
dargestellt ist. Ein Ventilpositionssignal V1 wird durch
eine geeignete Einrichtung erzeugt und stellt das Ausmaß
dar, in welchem das Hauptsteuerventil 38 geöffnet wird, und
dieses Signal wird an die Leitung 20 angelegt, um zu dem
Datenverarbeitungsuntersystem 24 übertragen zu werden. Das
Ventil 38 repräsentiert eine Anzahl von Dampfeinlaßsteuer
ventilen, die üblicherweise einer Dampfturbine zugeordnet
sind.
Ein Dampferzeuger 42, der Teil des Kessels 14 ist, erzeugt
heißen, unter Druck stehenden Dampf, der dem Hauptsteuerven
til 38 über eine Leitung 44 zugeführt wird. Der Dampf, der
durch das Hauptsteuerventil 38 hindurchgeht, wird über eine
Hauptdampfleitung 46 einem Eingang einer HD-Turbine 48 zuge
führt. Der hier verwendete Begriff "HD" bezieht sich auf die
Hochdruckturbine 48. Der Dampf, der die HD-Turbine 48 ver
läßt und nun teilweise entspannt und abgekühlt ist, aber
noch beträchtliche Energie enthält, wird über eine Kaltzwi
schenüberhitzerleitung 50 einem Zwischenüberhitzer 52 zuge
führt, der ebenfalls Teil des Kessel 14 ist. Der Druck und
die Temperatur des Dampfes in der Leitung 44 stromaufwärts
des Hauptsteuerventils 38 und insgesamt an dessen Einlaß
werden durch Meßfühler (nicht dargestellt) gemessen, die
ein repräsentatives erstes Drucksignal P1 und ein erstes
Temperatursignal T1 erzeugen, welche zu dem Datenverarbei
tungsuntersystem 24 übertragen werden. Der Druck und die
Temperatur des Dampfes in der Kaltzwischenüberhitzerleitung
50 stromabwärts der HD-Turbine 48 im wesentlichen an deren
Auslaß werden durch Meßfühler (nicht dargestellt) gemessen,
die ein repräsentatives drittes Drucksignal P3 und ein
drittes Temperatursignal T3 erzeugen, welche ebenfalls zu
dem Datenverarbeitungsuntersystem 24 übertragen werden.
Ein Druckmeßfühler (nicht dargestellt) erzeugt ein Drucksig
nal P2, welches den Druck darstellt, der in der Nähe der
ersten Stufe der HD-Turbine 48 gemessen wird, und das Sig
nal wird zu dem Datenverarbeitungsuntersystem 24 übertragen.
Eine Zwischen- oder Mitteldruckturbine 54 (im folgenden als
MD-Turbine bezeichnet) empfängt zwischenüberhitzten Dampf
aus dem Zwischenüberhitzer 52 auf einer Heißzwischenüber
hitzerleitung 56, entspannt den Dampf, um ihm Energie zu ent
ziehen, und gibt den Dampf über eine Austrittsleitung 58 an
eine Niederdruckturbine 60 ab. Die Abtriebswellen der HD-Tur
bine 48, der MD-Turbine 54 und der Niederdruckturbine 60
(im folgenden als ND-Turbine bezeichnet) sind mechanisch
miteinander verbunden, was durch Kupplungseinrichtungen 62
und 64 dargestellt ist, die ihrerseits mit der Verbindung 32
und mit dem Generator mechanisch gekuppelt sind. Eine vierte
Temperatur T4 und ein vierter Druck P4 in der Heißzwischen
überhitzerleitung 56 werden stromaufwärts der MD-Turbine 54
durch nichtdargestellte Meßfühler gemessen, und repräsenta
tive Signale werden zu dem Datenverarbeitungsuntersystem 24
übertragen. Darüber hinaus werden eine fünfte Temperatur T5
und ein fünfter Druck P5 des Dampfes in der Leitung 58 strom
abwärts der MD-Turbine 54 durch nichtdargestellte Meßfühler
gemessen, und Signale, welche diese Größen darstellen, werden
ebenfalls zu dem Datenverarbeitungsuntersystem 24 übertragen.
In einer weiteren Ausführungsform werden T5 und P5 in dem
Niederdruckteil der ND-Turbine 60 gemessen.
Abdampf aus der ND-Turbine 60 wird über eine Leitung 66
einem Kondensator 68 zugeführt, in welchem der Dampf zu
Wasser kondensiert wird, das anschließend über eine Leitung
70 zur Wiederverwendung dem Dampferzeuger 42 zugeführt wird.
Einer der Faktoren, die den Systemwirkungsgrad verschlech
tern können, ist ein unzulänglicher Betrieb des Kondensators
68, der zu einem höheren als normalen Gegendruck an dem
Auslaß der Niederdruckturbine 60 führen kann. Dieser Gegen
druck ist eine Anzeige dafür, daß der Betrieb des Kondensa
tors 68 eine Nachstellung erfordert, um den Wirkungsgrad zu
verbessern. Ein Druckmeßfühler (nicht dargestellt) in der
Leitung 66 erzeugt ein Austrittsdrucksignal P6, das zur
weiteren Verarbeitung und Anzeige zu dem Datenverarbeitungs
untersystem 24 übertragen wird.
Die verwendeten Temperaturmeßfühler können von irgendeiner
geeigneten Bauart sein. In der bevorzugten Ausführungsform
enthält aber jeder Temperaturmeßfühler mehrere hochgenaue
Chromel-Konstantan (Typ E)-Thermoelemente (Chromel ist eine
Legierung aus 80% Ni und 20% Cr), die in einer Vertiefung
angeordnet und so positioniert sind, daß sie für den Dampf
zugänglich sind, dessen Temperatur gemessen werden soll.
Durch die Verwendung von mehreren Thermoelementen für jeden
Meßfühler können die Ergebnisse aus den Thermoelementen ge
mittelt werden, um die einzelnen Thermoelementfehler oder
geringfügige Differenzen in den Systemtemperaturen wesentlich
zu reduzieren. Darüber hinaus bietet das Vorhandensein von
mehr als einem Thermoelement eine Redundanz für den Fall, daß
ein oder mehrere Thermoelemente an einer Meßfühlerstelle aus
fallen sollten. Die Übertragung der Temperatursignale kann
erfolgen, indem analoge Spannungen benutzt werden, oder die
Temperatursignale können vor der Übertragung digitalisiert
werden, um die Messungen von den Kabellängen und von Rau
schen weniger abhängig zu machen. Ebenso können die Druckmeß
fühler von irgendeinem geeigneten Typ sein, z. B. Druckmeßfüh
ler, die im Handel unter der Bezeichnung Heise Model 715T
erhältlich sind, die geeignete Druck-, Genauigkeits- und Um
gebungstemperaturbereiche haben.
Fig. 3 zeigt das Flußdiagramm für die hauptsächlichen Elemen
te, aus welchen ein Bedienungsperson-Wärmeleistungsfähig
keitswächter 72 als Teil des Datenverarbeitungsuntersystems
24 besteht. Das Flußdiagramm beschreibt funktional die ver
schiedenen Komponenten in dem Bedienungsperson-Wärmelei
stungsfähigkeitswächter 72. Begonnen wird in der oberen lin
ken Ecke in Fig. 3. Die Temperatur- und Druckeingangssignale
werden dem Wächter 72 zugeführt. Sämtliche Temperatur- und
Druckeingangssignale werden an einen Rechner 74 für die Ab
weichung der Temperatur und des Druckes von den Entwurfswer
ten angelegt. Der Rechner 74 enthält eine Datenbasis, die
die Entwurfstemperatur- und -druckwerte für jedes abgefühlte
Temperatur- und Drucksignal aufrechterhält. Somit hat der
Druck P1, der an dem Einlaß des Steuerventils 38 abgefühlt
wird, einen entsprechenden ersten Entwurfsdruckwert P1DES.
Ebenso haben die Temperaturen T1, T3 usw. entsprechende Ent
wurfstemperaturwerte T1DES, T3DES usw. Diese Entwurfsdruck-
und -temperaturwerte sind in dem Rechner 74 innerhalb der
Klammern dargestellt. Die Dampftemperatur- und -druckent
wurfswerte werden durch den Turbogeneratorhersteller oder
während der ersten Indienststellung der Turbogeneratorein
heit festgelegt. Die im wesentlichen augenblicklichen Tempe
raturen und Drücke, die in dem gesamten Turbogeneratorsystem
abgefühlt werden, werden der Bedienungsperson durch die Be
dienungspersonanzeige 76 angezeigt. Der Rechner 74 subtra
hiert die Entwurfswerte von ihren entsprechenden augenblick
lich abgefühlten Signalen, um Temperatur- und Druckabwei
chungen von den Entwurfswerten zu gewinnen. Die Temperatur-
und Druckabweichungen von den Entwurfswerten werden der Be
dienungspersonanzeige 76 zugeführt.
Es sei beachtet, daß die Bedienungspersonanzeige 76 Teil des
Bedienungspersoninterfaceuntersystems 26 ist und daß das
Untersystem Information auf vereinfachte, leicht verständ
liche Weise der Bedienungsperson 18 präsentieren muß. Es ist
üblich, daß die Bedienungsperson 18 für die Überwachung von
mehreren weiteren Hauptsteuersystemen in dem Turbogenerator
system verantwortlich ist. Deshalb präsentiert die Bedie
nungspersonanzeige 76 der Bedienungsperson eine sehr verfei
nerte Information auf der Basis von gewissen Betriebsparame
tern, d. h. auf der Basis von ausgewählten Temperaturen und
Drücken.
Zentral für die Datenverarbeitung der Rohtemperatur- und
-druckdaten ist ein Wirtschaftlicher-Verlust-Rechner 78 vor
gesehen. Grundsätzlich werden dem Wirtschaftlicher-Verlust-
Rechner 78 mehrere Wärmeleistungskorrekturfaktoren, das elek
trische Ausgangsleistungssignal W1 und ein Entwurfswärme
leistungssignal H3 zugeführt. Der Verlustrechner 78 manipu
liert, wie weiter unten noch näher beschrieben, diese In
formation und liefert der Bedienungsperson über die Bedie
nungspersonanzeige 76 spezifische wirtschaftliche Verlust
zahlen in dem Format Kosten pro Zeiteinheit, normalerweise
in Dollar pro Tag.
Ein Anfangstemperaturwärmeleistungskorrekturfaktorsignal FHR1
wird durch einen Anfangstemperaturwärmeleistungskorrektur
faktorrechner 80 erzeugt. Der Rechner 80 empfängt das Signal
T1 und ein Signal, welches den im wesentlichen augenblick
lichen Prozentsatz der Nennlast, bei dem das System arbeitet,
darstellt. Das Signal ist hier mit "%LAST" dargestellt. Das
den Prozentsatz der Nennlast angebende Signal läßt sich
leicht berechnen und ist auf dem einschlägigen Fachgebiet
bekannt. Der Anfangstemperaturwärmeleistungskorrekturfaktor
FHR1 ist eine Funktion von T1 und des %LAST-Signals. Die An
fangstemperaturfunktion ist eine Beziehung zwischen der Ab
weichung von T1 von dem Entwurfstemperaturwert T1DES, was zu
einer Prozentsatzänderung in einem Entwurfswärmeleistungswert
führt.
Fig. 4 veranschaulicht graphisch die Anfangstemperaturkorrek
turfaktorwerte für ein exemplarisches System. FHR1 ist durch
die Linien dargestellt, die sich durch den unteren linken
Quadranten und in den oberen rechten Quadranten erstrecken.
Gemäß der Darstellung wird die Steigung der Anfangstempera
turfunktion durch den Prozentsatz der Nennleistung beeinflußt.
Das Anfangstemperaturkorrekturfaktordiagramm sowie das Zwi
schenüberhitzungstemperaturkorrekturfaktordiagramm nach Fig.
5, das Anfangsdruckkorrekturfaktordiagramm nach Fig. 6 und
das Austrittsdruckkorrekturfaktordiagramm nach Fig. 7 basie
ren auf theoretisch berechneten Daten, die sich auf eine ge
wisse Gruppe von Dampfturbinen beziehen und durch Testen von
tatsächlichen Dampfturbinen überprüft worden sind. Diese Dia
gramme sind Stand der Technik. Bekanntlich werden die in den
Fig. 4, 5, 6 und 7 dargestellten Diagramme durch die Turbo
generatorhersteller normalerweise zu der Zeit geliefert, zu
der das Turbogeneratorsystem an das Stromversorgungsunterneh
men oder an die Eigentümer des Systems verkauft wird. Die
hier dargestellten Diagramme beziehen sich nur allgemein auf
ein System, das in Fig. 2 schematisch gezeigt ist.
Die HD-Turbine 48 hat eine zugeordnete Entwurfstemperatur
T1DES, bei der ein Entwurfswärmeleistungswert erreicht werden
sollte. Wenn T1 von T1DES abweicht, ändert sich die Wärmelei
stung so, wie es in Fig. 4 graphisch dargestellt ist.
Ein Zwischenüberhitzungstemperaturwärmeleistungskorrektur
faktorrechner 82 nach Fig. 3 bildet eine Einrichtung zum Be
stimmen eines entsprechenden Signals FHR2, das eine Funktion
von T4 und %LAST ist. Die MD-Turbine 54 sollte bei einer
spezifischen Entwurfstemperatur betrieben werden, d. h. bei
T4DES, weshalb der FHR2-Faktor eine prozentuale Änderung der
Wärmeleistung ist, was durch die Linien kleinerer Steigung
in Fig. 5 graphisch dargestellt ist.
Einem Anfangsdruckwärmeleistungskorrekturfaktor-FHR3-Rechner
84 werden der Druck P1 und das %LAST-Signal zugeführt, wie
es in Fig. 3 dargestellt ist. Das FHR3-Signal ist eine Funk
tion von P1, %LAST und dem Entwurfsdruckwert P1DES für die
HD-Turbine 48. Der FHR3-Korrekturfaktor ist in Fig. 6 gra
phisch dargestellt. Grundsätzlich wird die HD-Turbine 48 so
ausgelegt, daß sie bei einem Entwurfsdruck P1DES arbeitet,
und Abweichungen von diesem Entwurfsdruck haben einen nach
teiligen Einfluß auf die Wärmeleistung. Gemäß der Darstellung
in Fig. 3 werden das FHR1-Signal, das FHR2-Signal und das
FHR3-Signal an den Wirtschaftlicher-Verlust-Rechner 78 ange
legt. Alle diese Signale geben die prozentualen Änderungen
der Wärmeleistung ab dem Entwurfswert an und beziehen sich
auf die Abweichung gewisser Betriebsparameter von den Ent
wurfswerten.
Allgemein wird die Gesamtleistungsfähigkeit des Turbogenera
torsystems durch den Gegendruck oder Austrittsdruck beein
flußt, der an dem Auslaß der letzten Turbine in dem System
vorhanden ist. Deshalb hat die ND-Turbine 60 einen Meßfüh
ler, der an der Leitung 66 angeordnet ist, um den Austritts
druck P6 zu bestimmen. Der Druck P6 wird dem Austrittsdruck
wärmeleistungskorrekturfaktor-FHR4-Rechner 86 zugeführt, wel
chem außerdem ein Eingestellter-Durchfluß-Signal AF aus
einem Eingestellter-Durchfluß-Rechner 88 zugeführt wird.
Das AF-Signal kann bekanntlich auf unterschiedliche Weise
berechnet werden. Eine Methode zum Berechnen des eingestell
ten Durchflusses AF basiert auf T1, V1 (der Position des
Dampfeinlaßsteuerventils 38), P1, P1DES, dem Dampfentwurfs
durchflußwert FL1 und T1DES. Ein Algorithmus zum Gewinnen
des Eingestellter-Durchfluß-Signals AF lautet folgendermaßen:
AF = FL1 * {(T1 + 460)/(T1DES + 460)}1/2 * P1/P1DES
wobei FL1 in Pfund pro Stunde, T1 und T1DES in Grad Fahren
heit und AF in Pfund pro Stunde gerechnet werden.
Das AF-Signal und das Austrittsdrucksignal P6 werden an den
Rechner 86 angelegt. Fig. 7 zeigt graphisch eine exempla
rische Funktion zum Bestimmen des Faktors FHR4. Der Faktor
FHR4 ist eine Beziehung zwischen der Abweichung von P6 von
einem Entwurfsaustrittsdruckwert P6DES, was eine prozentuale
Änderung des Entwurfswärmeleistungswertes für das Turbogene
ratorsystem ergibt. Gemäß der Darstellung in Fig. 7 wird die
augenblickliche Steigung des Austrittsdruckes durch das Ver
hältnis des eingestellten Durchflusses AF zu dem Entwurfs
durchflußwert FL1 beeinflußt. Das Verhältnis gibt den Pro
zentsatz des Entwurfsdurchflusses an. Das Signal FHR4 wird
an den Wirtschaftlicher-Verlust-Rechner 78 angelegt.
Bekanntlich ist dem Turbogeneratorsystem ein Entwurfswärme
leistungswert bei einem spezifischen Prozentsatz der Nenn
last zugeordnet. Der Entwurfswärmeleistungswert für das
Turbogeneratorsystem ist zum Teil davon abhängig, ob die
Turbine mit Dampf bei der Entwurfstemperatur T1DES und dem
Entwurfsdruck P1DES versorgt wird. Wenn P1 und T1 von den
Entwurfswerten abweichen, ändert sich daher die Entwurfs
wärmeleistung für das Turbinensystem. Ein Entwurfswärmelei
stungsrechner 90 bildet eine Einrichtung zum Bestimmen der
im wesentlichen augenblicklichen Entwurfswärmeleistung H3
für das System, das die Turbine 30 und den elektrischen
Generator 34 enthält. Ein Entwurfswärmeleistungssignal H3
wird durch den Rechner 90 erzeugt. Das Steuerventilpositions
signal V1, das Signal T1 und das Signal P1 werden an den
Rechner 90 angelegt. Das Signal H3 steht in Beziehung zu
einem korrigierten Prozentsatz des Durchflusses (PCF2) durch
das Turbinensystem, und durch Vergleichen von PCF2 mit einer
Datenbasis, die durch den Turbogeneratorhersteller geliefert
oder nach den ersten Tests bei der Indienststellung der Tur
bogeneratoreinheit gewonnen wird, wird das Entwurfswärmelei
stungssignal H3 erzielt. PCF2 kann durch verschiedene Metho
den berechnet werden, von denen eine aus nachstehender Glei
chung folgt:
PCF2=f(V1) * {(P1/VOL(P1,T1))/(P1DES/VOL(P1DES,T1DES)){1/2
wobei f(V1) der Dampfdurchfluß in Prozent durch das Steuer
ventil ist, VOL(P1,T1) das spezifische Volumen des Dampfes
bei dem Druck P1 und der Temperatur T1 ist, und VOL(P1DES,
T1DES) das spezifische Entwurfsvolumen des Dampfes bei den
Entwurfsdruck- und Entwurfstemperaturwerten ist. Es ist auf
dem einschlägigen Fachgebiet bekannt, wie der Dampfdurchfluß
in Prozent durch das Steuerventil als Funktion von V1 zu be
stimmen ist.
Der Rechner 78 liefert das Signal FHR1, das Signal FHR2, das
FHR3, das Signal FHR4, das elektrische Ausgangssignal W1 und
das Signal H3. In dem Rechner 78 ist ein Kosten-pro-Wärme
einheit- oder Spezifischer-Wärmepreis-Faktor CF gespeichert,
bei dem das System arbeitet. Mit anderen Worten, der Kessel
14 gibt Wärme oder thermische Energie mit einem bestimmten
spezifischen Wärmepreis ab, beispielsweise in Dollar pro
Million britische Wärmeeinheiten. Allgemein enthält der
Rechner 78 eine Einrichtung zum Multiplizieren der Eingangs
signale zusammen mit mehreren Umwandlungskonstanten, wodurch
er Wirtschaftlicher-Verlust-Signale bildet, die in Kosten
pro Zeiteinheit anzeigbar sind. Ein Hauptdampftemperaturver
lustsignal VERLUST1 wird gebildet, indem W1, FHR1, H3 und
das Spezifischer-Wärmepreis-Faktor-Signal CF zusammen mit
einer ersten Konstanten multipliziert werden. Bei dem Dampf
turbinensystem, das hier beschrieben wird und die HD-Turbine
48, die MD-Turbine 54 und die ND-Turbine 60 enthält, wird das
Hauptdampftemperaturverlustsignal VERLUST 1 zu dem Zwischen
überhitzungsdampftemperaturverlustsignal VERLUST2 addiert,
um ein Gesamttemperaturverlustsignal VERLUST5 zu gewinnen.
Wenn das Dampfturbinensystem nur eine Turbine enthalten wür
de, die mit einem elektromagnetischen Generator gekuppelt
wäre, würde das Hauptdampfverlustsignal VERLUST1 der Bedie
nungsperson dieses Einzelturbinensystems direkt angezeigt
werden.
Ein Algorithmus zum Bestimmen des Hauptdampftemperaturverlust
signals VERLUST1 lautet folgendermaßen:
VERLUST1=(FHR1(T1,%LAST)/100) * H3 * 10-3 * W1 * 106+24×CF * 10-6.
In obiger Gleichung ist das Hauptdampftemperaturverlustsignal
VERLUST1 in Dollar pro Tag anzeigbar.
Das Zwischenüberhitzungsdampftemperaturverlustsignal VERLUST2
stellt den wirtschaftlichen Verlust des Betreibens der MD-
Turbine 54 bei einer Temperatur und einem Druck dar, die von
der Entwurfstemperatur und dem Entwurfsdruck verschieden
sind. Ein Algorithmus zum Bestimmen des Zwischenüberhit
zungsdampftemperaturverlustsignals VERLUST2 lautet folgen
dermaßen:
VERLUST2=(FHR2(T4,%LAST)/100) * H3 * 10-3 * W1 * 106 * 24 * CF * 10-6.
Der wirtschaftliche Verlust des Betreibens des Dampfturbinen
systems 30 bei einem gewissen Druck wird durch ein Haupt
dampfverlustsignal VERLUST3 geliefert, das aus folgender
Gleichung gewonnen wird:
VERLUST3=(FHR3(P1,%LAST)/100) * H3 * 10-3 * W1 * 106 * 24 * CF * 10-6.
Ein Austrittsdruckverlustsignal VERLUST4 bezieht sich auf
den wirtschaftlichen Verlust des Betreibens des Dampfturbi
nensystems bei einem Austrittsdruck P6, und eine Gleichung
zum Bestimmen des Austrittsdruckverlustsignals VERLUST4
lautet folgendermaßen:
VERLUST4=(FHR4(P6,AF)/100) * H3 * 10-3 * W1 * 106 * 24 * CF * 10-6.
Wie weiter oben erwähnt ist das Gesamttemperatur-wirtschaft
licher-Verlust-Signal VERLUST5 die Summe der Signale VERLUST1
und VERLUST2. Die Signale Gesamttemperaturverlust VERLUST5,
Hauptdampfdruckverlust VERLUST3 und Austrittsdruckverlust
VERLUST4 werden an die Bedienungspersonanzeige 76 angelegt.
Auf diese Weise werden der Bedienungsperson 18 in Dollar pro
Tag die wirtschaftlichen Konsequenzen des Betreibens des
Dampfturbinensystems 30 bei einer steuerbaren Temperatur und
einem steuerbaren Druck dargeboten. Der Austrittsdruckverlust
zeigt an, daß Elemente stromabwärts der ND-Turbine 60 den
Gegendruck erhöhen und dadurch das Entspannen des Dampfes in
dem Dampfturbinensystem allgemein nachteilig beeinflussen.
Durch Verändern der Steuerventilposition V1 und der Eingangs
leistung des Kessels 14 kann die Bedienungsperson 18 den
Druck und die Temperatur der Dampfzufuhr zu dem Dampfturbi
nensystem 30 beeinflussen, um die Wärmeleistungsfähigkeit und
die wirtschaftliche Leistungsfähigkeit des Systems zu stei
gern. Die Bedienungspersonanzeige 76 zeigt außerdem das elek
trische Ausgangsleistungssignal W1 und die Gesamtsteuerven
tilposition V1 in Megawatt bzw. Prozent an.
Fig. 8 zeigt die Bedienungspersonanzeige für den Bedienungs
person-Wärmeleistungsfähigkeitswächter. Die Bedienungsper
sonanzeige kann eine Katodenstrahlröhre oder eine mit dem
Auge lesbare Vorrichtung sein. Die Komponenten der Bedie
nungspersonanzeige sind oben erläutert worden. Die Daten,
die der Bedienungspersonanzeige zugeführt werden, könnten
auf geeigneten Vorrichtungen durch das Datenspeicherunter
system 28 ständig aufgezeichnet werden. Außerdem kann der
Bedienungsperson-Wärmeleistungsfähigkeitswächter mit einem
elektronischen Steuersystem verbunden sein, welches das
Dampfturbinensystem 30 direkt steuert. In dieser Hinsicht
würde das Steuersystem zulässige Bereiche der wirtschaft
lichen Verlustwerte haben. Wenn das Dampfturbinensystem 30
nicht innerhalb dieser vorher festgelegten Bereiche arbeiten
würde, würde das elektronische Steuersystem die verschie
denen steuerbaren Parameter verändern, um das Dampfturbinen
system 30 in die zulässigen Betriebsbereiche zu bringen. Die
in Fig. 8 dargestellte Anzeige der gemessenen Temperaturen,
Drücke und ihrer entsprechenden Abweichung von den Entwurfs
werten veranschaulicht einfach ausgewählte Bereiche in dem
Dampfturbinensystem 30. Die Anzeige bietet außerdem P2, P3,
P5 und ihre zugehörigen Abweichungen von den Entwurfswerten
dar.
Das in Fig. 1 gezeigte Datenverarbeitungsuntersystem 24 ent
hält außerdem einen Auswerteingenieur-Wärmeleistungsfähig
keitswächter. Allgemein berechnet der Auswerteingenieur-
Wärmeleistungsfähigkeitswächter den tatsächlichen Wirkungs
grad der HD- und der MD-Turbine, die Abweichung von der
Entwurfswärmeleistung für diese Turbinen und den Leistungs
verlust, der dem Dampfturbinensystem zugeordnet ist, welches
bei einer augenblicklichen Versorgungstemperatur, einer
augenblicklichen Zwischenüberhitzungstemperatur, einem
augenblicklichen Versorgungsdruck und einem augenblicklichen
Austrittsdruck arbeitet. Aufgrund des umfangreichen techni
schen Trainings, der Ausbildung und der Erfahrung mit dem
Turbogeneratorsystem kann der Auswerteingenieur, wenn ihm
oder ihr diese Information dargeboten wird, Wartungsproze
duren oder wesentliche Änderungen in dem Gesamtbetrieb des
Dampfturbinensystems 30, des Kessels 14, des Kondensators 68
und anderer zugehöriger Elemente in der Dampfturbinenanlage
empfehlen. Gewöhnlich überprüft der Auswerteingenieur die
Leistungsfähigkeit des Turbinensystems über eine beträcht
lich lange Zeitspanne, beispielsweise eine Woche, im Ver
gleich zu der Überwachung des Turbinensystembetriebes durch
die Bedienungsperson in der Schaltwarte. Wesentlich längere
Zeitspannen werden für eine langfristige Trendanalyse be
nutzt.
Fig. 9 zeigt ein Flußdiagramm, das die Funktionen eines Teils
des Auswerteingenieur-Wärmeleistungsfähigkeitswächters, der
in dem Datenverarbeitungsuntersystem 24 enthalten ist, zeigt.
Fig. 9 befaßt sich hauptsächlich mit Einrichtungen zum Be
rechnen der Enthalpie des Dampfes, der in die HD-Turbine
eintritt und die MD-Turbine verläßt, zum Umwandeln dieser
Enthalpiewerte in Wirkungsgradwerte für die HD- und die MD-
Turbine und zum anschließenden Berechnen der HD- und MD-Ab
weichung in der Wärmeleistung von den Entwurfswerten. Ein
Eingangsenthalpierechner 110 empfängt die Temperatur T1 und
den Druck P1 an dem Einlaß des Steuerventils 38. Der Rechner
110 kann eine Datenbasis enthalten, die durch ein Mollier-
Diagramm charakterisiert sein kann. Daher wird die Eingangs
enthalpie J1i des Dampfes berechnet, und ein Signal wird an
einen Rechner 112 für den tatsächlichen HD-Wirkungsgrad an
gelegt. An einen Ausgangsenthalpierechner 114 werden T3 und
P3 angelegt, die Ausgangsenthalpie J1e des Dampfes wird be
stimmt, und anschließend wird das Signal J1e an den Rechner
112 angelegt. Das Signal J1i und das Signal J1e werden auf
einer im wesentlichen augenblicklichen Basis mit dem Abfüh
len der Temperaturen und Drücke berechnet. Daher bringt der
Rechner 112 das Wirkungsgradsignal, das den Betriebszustand
der HD-Turbine 48 darstellt, ständig auf den neuesten Stand.
Ein Rechner 116 für die isentropische Ausgangsenthalpie
empfängt T1, P1 und P3. Der isentropische Enthalpieabfall
J1eth basiert auf den augenblicklichen Temperatur- und
Druckablesungen und auf der Annahme eines adiabatischen und
reversiblen Prozesses in der Dampfturbine und dem Steuerven
til. Diese Berechnung ist bekannt und kann aus einer Daten
basis erfolgen, die durch ein Mollier-Diagramm gekennzeichnet
ist.
Der Rechner 112 berechnet das Verhältnis zwischen dem tat
sächlichen Enthalpieabfall (J1i - J1e) und dem isentropischen
Enthalpieabfall (J1i - J1eth) und erzeugt ein Signal E3. Das
den tatsächlichen HD-Wirkungsgrad darstellende Signal E3
wird an eine Auswerteingenieuranzeige 116 angelegt, die Teil
des Auswerteingenieurinterfaceuntersystems 27 ist, das in
Fig. 1 dargestellt ist.
Der Wirkungsgrad der MD-Turbine 54 ist für den Auswerte
ingenieur ebenfalls wichtig. Daher empfängt der Rechner 118
das Signal T4 und das Signal P4, die an dem Einlaß der MD-
Turbine 54 abgefühlt werden, und bestimmt die Eingangsenthal
pie J2i für diese Turbine. Der Rechner 120 empfängt das Sig
nal T5 und das Signal P5, die den Zustand des die MD-Turbine
54 verlassenden Dampfes darstellen, und bestimmt das Aus
gangsenthalpiesignal J2e. Der Rechner 122 empfängt das Sig
nal T4, das Signal P4 und das Signal P5, um die isentropi
sche Ausgangsenthalpie J2eth für die MD-Turbine 54 zu bestim
men. Diese drei Enthalpiesignale werden an einen Rechner 124
für den tatsächlichen MD-Wirkungsgrad angelegt. Der Rechner
124 subtrahiert das Ausgangsenthalpiesignal J2e von dem
Eingangsenthalpiesignal J2i und subtrahiert das isentropi
sche Enthalpiesignal J2eth von dem Eingangsenthalpiesignal
J2i. Ein Verhältnis des tatsächlichen Enthalpieabfalls und
des isentropischen Enthalpieabfalls für die MD-Turbine 54
ergibt das Signal E4 für den tatsächlichen MD-Wirkungsgrad.
Das Signal E4 wird schließlich der Auswerteingenieuranzeige
116 zugeführt.
Ein Entwurfswirkungsgradrechner 126 empfängt das Signal T1,
das Signal P1 und das Steuerventilpositionssignal V1, um den
im wesentlichen augenblicklichen Entwurfswirkungsgrad der
Dampfturbine zu bestimmen. Das Entwurfswirkungsgradsignal E1
basiert auf den obigen Eingangssignalen sowie den Entwurfs
druck- und -temperaturwerten für die Dampfturbine. Der Rech
ner 126 enthält eine Datenbasis, die durch den Turbogenera
torhersteller formuliert oder während der ersten Indienst
stellung der Turbogeneratoreinheit festgelegt wird. Das Sig
nal E1 basiert auf dem korrigierten Prozentsatz des Dampf
durchflusses PCF2 durch das Turbinensystem. Eine der Metho
den zum Bestimmen von PCF2 ergibt sich durch den Algorithmus,
der oben mit Bezug auf den Entwurfswärmeleistungsrechner 90
erläutert worden ist und bei dem V1, P1 und T1 als Eingangs
signale benutzt werden.
Das Signal E1 wird ebenso wie das den tatsächlichen HD-Wir
kungsgrad darstellende Signal E3 an den Rechner 130 für die
HD-Abweichung der Wärmeleistung vom Entwurfswert angelegt.
Der Rechner 130 berechnet die Abweichung H1 der Wärmeleistung
vom Entwurfswert durch Subtrahieren des augenblicklichen Ent
wurfs-HD-Wirkungsgrades E1 von dem tatsächlichen Wirkungs
grad E3 und Dividieren des Ergebnisses durch den augenblick
lichen Entwurfswirkungsgrad E1 und einen Umwandlungsfaktor.
Der Algorithmus für das die HD-Abweichung der Wärmeleistung
darstellende Signal H1 lautet folgendermaßen:
H1 = -(100 * ((E3-E1)/E1))/6,7).
Das Signal H1 wird an die Auswerteingenieuranzeige 116 ange
legt. Der Divisor 6, 7 hängt von dem spezifischen Turbinen
entwurf ab und stellt daher lediglich ein Beispiel dar.
Ein Entwurfswirkungsgrad für die MD-Turbine 132 wird durch
den Turbinenhersteller als eine installationsabhängige Kon
stante E2 geliefert. Bekanntlich ist der Entwurfswirkungs
grad der MD-Turbine aufgrund des Nichtvorhandenseins von
Ventilen oder anderen Vorrichtungen, die den Dampfdurchfluß
durch diese Turbine behindern würden, im wesentlichen kon
stant. Der Fachmann weiß, daß der MD-Entwurfswirkungsgrad
über im wesentlichen dem gesamten Dampfdurchflußbereich
konstant ist. Das Entwurfswirkungsgradsignal E2 wird an
einen Rechner 134 für die MD-Abweichung der Wärmeleistung
vom Entwurfswert angelegt. Außerdem wird an den Rechner 134
das den tatsächlichen MD-Wirkungsgrad darstellende Signal
E4 angelegt. Der Rechner 134 subtrahiert das Signal E2 von
dem Signal E4, dividiert das Ergebnis durch das Signal E2 und
multipliziert es mit einem Umwandlungsfaktor, um das Signal
H2 zu erzeugen, das die MD-Abweichung der Wärmeleistung vom
Entwurfswert darstellt. Ein Algorithmus für H2 lautet fol
gendermaßen:
H2 = -(100 * ((E4-E2)/E2))/10).
Das Signal H2 wird ebenso wie das Signal E2 und das Signal
E4 an die Auswerteingenieuranzeige 116 angelegt. Der Faktor
10 ist lediglich exemplarisch und bezieht sich auf ein spe
zifisches Turbinensystem. Gemäß der Darstellung in Fig. 9
werden sowohl das Signal H1, das die HD-Abweichung vom Ent
wurfswert darstellt, als auch das Signal H2, das die MD-Ab
weichung vom Entwurfswert darstellt, zu weiteren Elementen
übertragen, deren Funktionen in Fig. 10 gezeigt sind.
Fig. 10 zeigt ein Flußdiagramm, das den übrigen Teil des Aus
werteingenieur-Wärmeleistungsfähigkeitswächters veranschau
licht. Fig. 10 bezieht sich auf die Leistungsverluste, die
mit dem Betrieb des Dampfturbinensystems 30 bei steuerbaren
Temperaturen und Drücken, welche von den Entwurfswerten ab
weichen können, verbunden sind.
Ein Anfangstemperaturkilowattlastkorrekturfaktor (FLAST1) -
Rechner 140 empfängt T1 und das den Prozentsatz der Nenn
last angebende Signal %LAST. Die Funktion zum Bestimmen des
Faktors FLAST1 ist ein Ausdruck, der auf der Abweichung der
Temperatur T1 von der Entwurfstemperatur T1DES basiert, die
eine prozentuale Änderung des Entwurfswärmeleistungswertes
für das Turbinensystem ergibt. Die Steigung dieses Anfangs
temperaturleistungsausdrucks wird durch das %LAST-Signal be
einflußt. Eine FLAST1-Funktion ist in Fig. 4 graphisch durch
die Linien dargestellt, die sich aus dem oberen linken Qua
dranten in den unteren rechten Quadranten erstrecken. Auf
ähnliche Weise wie die Anfangstemperaturwärmeleistungskorrek
turfaktorfunktion FHR1, die mit Bezug auf den Rechner 80
nach Fig. 3 beschrieben worden ist, basiert die Funktion auf
theoretischen Berechnungen, die durch Feldtests an tatsäch
lichen Turbinensystemen bestätigt werden.
Das Signal FLAST1 wird an einen Rechner 142 für den Haupt
dampftemperaturleistungsverlust W6 angelegt. An den Rechner
142 wird außerdem das elektrische Ausgangsleistungssignal
W1 angelegt, und eine Methode zum Berechnen von W6 lautet
folgendermaßen:
W6 = (FLAST1(T1,%LAST)/100) * W1.
Das Signal W6 kann direkt an die Auswerteingenieuranzeige
116b oder an einen Summierer 144 angelegt werden, was in
Fig. 10 dargestellt ist.
Einem Zwischenüberhitzungstemperaturkilowattlastkorrektur
(FLAST2)-Faktor-Rechner 146 werden die Signale T4 und
%LAST zugeführt. Die Funktion zum Bestimmen des Faktors
FLAST2 ist ein Ausdruck, der auf der Abweichung der Tempera
tur T4 von einem Zwischenüberhitzungsentwurfstemperaturwert
T4DES basiert, die eine prozentuale Änderung des Entwurfs
wärmeleistungswertes für das Turbinensystem ergibt. Die
Funktion FLAST2 ist in Fig. 5 graphisch dargestellt und wird
im wesentlichen ähnlich wie FHR2, FLAST1 und FHR1 erzeugt.
Das Signal FLAST2 wird an einen Zwischenüberhitzungsdampf
temperaturleistungsverlust-W7-Rechner 148 ebenso wie das
Signal W1 angelegt. Der Rechner 148 dividiert den Faktor
FLAST2 durch einen Korrekturfaktor und multipliziert das mit
dem Signal W1 wie in dem folgenden exemplarischen Algorith
mus:
W7 = (FLAST2(T4, %LAST)/100) * W1.
Das Signal W7 wird an den Summierer 144 angelegt, wo dieses
Signal zu dem Signal W6 addiert wird, um ein Gesamttempera
turleistungsverlustsignal W9 zu liefern. Das Signal W9 wird
schließlich der Auswerteingenieuranzeige 116b zugeführt.
Ein Anfangsdruckkilowattlastkorrekturfaktor (FLAST3) -Rechner
150 empfängt P1 und %LAST. Die Funktion zum Bestimmen des
Signals FLAST3 ist ein Ausdruck, der auf der Abweichung des
Signals P1 von P1DES basiert, die eine prozentuale Änderung
des Entwurfswärmeleistungswertes für das Dampfturbinensystem
ergibt. Auf ähnliche Weise wie bei dem Anfangsdruckwärmelei
stungskorrekturfaktor FHR3 hat der Faktor FLAST3 eine Stei
gung, die durch das den Prozentsatz der Nennlast angebende
Signal beeinflußt wird. Ein Beispiel für den Anfangsdruck
korrekturfaktor, wie dieser sich auf Änderungen der Last
in Kilowatt bezieht, ist in Fig. 6 graphisch dargestellt.
Die FLAST1-Faktor-, FLAST2-Faktor- und FLAST3-Faktor-Funktio
nen werden auf dieselbe Weise wie die weiter oben erläuter
ten entsprechenden Wärmeleistungskorrekturfaktoren festgelegt.
Das FLAST3-Signal wird an einen Hauptdampfdruckverlust-W8-
Rechner 152 ebenso wie das Signal W1 angelegt. Der Rechner
152 bestimmt das Signal W8 durch Dividieren des FLAST3-Sig
nals durch einen Umwandlungsfaktor und Multiplizieren mit
dem Signal W1 auf folgende Weise:
W8 = -(FLAST3(P1,%LAST)/100) * W1.
Das Signal W8 wird an die Anzeige 116b angelegt.
Ein schlechtes Austrittsdruckleistungsverlustsignal W3 zeigt
dem Auswerteingenieur einen Leistungsverlust an, der auf
einem unzulässig hohen Turbinenaustrittsdruck wegen Elementen
in dem System stromabwärts der MD-Turbine 60 basiert. Das
Signal W3 wird durch einen Austrittsdruckleistungsverlust
rechner 154 erzeugt, der das Signal W1 und das Austritts
druckwärmeleistungskorrekturfaktorsignal FHR4 empfängt. Das
Austrittsdruckwärmeleistungskorrekturfaktorsignal FHR4 wird
durch einen Rechner 156 erzeugt. Der Rechner 156 und ein
Rechner 158 für den eingestellten Durchfluß AF gleichen im
wesentlichen dem Rechner 86 und dem Rechner 88 nach Fig. 3.
Der Auswerteingenieur-Wärmeleistungsfähigkeitswächter kann
unabhängig von dem Bedienungsperson-Wärmeleistungsfähigkeits
wächter oder mit dem Wächter der Bedienungsperson kombiniert
sein. In letzterem Fall wäre die Duplizierung des Rechners
158 und 156 unnötig. Ein Algorithmus zum Berechnen von W3
lautet folgendermaßen:
W3 = {FHR4(P6,AF)/(100 + FHR4(P6,AF))} * W1.
Ein HD- und MD-Turbinenwirkungsgradleistungsverlustrechner
160 empfängt das die HD-Abweichung der Wärmeleistung von dem
Entwurfswert darstellende Signal H1 und das die MD-Abweichung
der Wärmeleistung von dem Entwurfswert darstellende Signal
H2, wie es in Fig. 10 dargestellt ist. Das Signal W1 wird
ebenfalls an den Rechner 160 angelegt. Ein HD- und MD-Turbi
nenwirkungsgradleistungsverlustsignal W2 wird berechnet, in
dem das Signal H1 mit einem Umwandlungsfaktor multipliziert,
zu dem Ergebnis H2 addiert und die sich ergebende Summe mit
dem Signal W1 und einem weiteren Umwandlungsfaktor multipli
ziert wird. Eine Gleichung zum Berechnen des HD- und des MD-
Wirkungsgradleistungsverlustsignals W2 lautet folgendermaßen:
W2 = ((1,7 * H1) + H2) * (W1/100).
Das Signal W2 wird an die Anzeige 116b angelegt. Der Umwand
lungsfaktor 1,7 in der obigen Gleichung bezieht sich auf das
spezifische Turbinensystem. Dieser Faktor veranschaulicht,
daß die HD-Abweichung der Wärmeleistung vom Entwurfswert mehr
zu einem Leistungsverlust beiträgt als die MD-Abweichung der
Wärmeleistung vom Entwurfswert. Die größere Auswirkung wird
beachtet, weil kleinere Enthalpien innerhalb der HD-Turbine,
die sich in H1 ausdrücken, die Enthalpie reduzieren, die zu
dem Dampf in dem Zwischenüberhitzer hinzugefügt werden kann.
Daher wird die Energie, die dem Dampf durch die MD-Turbine
entzogen werden kann, reduziert.
Eine Entwurfstemperatur- und -druckdatenbasis 162 liefert der
Auswerteingenieuranzeige 116b den Entwurfsdruck und die Ent
wurfstemperaturen. Außerdem werden der Auswerteingenieur
anzeige 116b sämtliche abgefühlten Drücke P1, P2, P3, P4, P5,
P6 und sämtliche abgefühlten Temperaturen T1, T3, T4 und T5
geliefert. Der Ursprung dieser abgefühlten Signale ist in
Fig. 2 klar gezeigt.
Fig. 11 veranschaulicht allgemein eine Auswerteingenieuran
zeige, die die Steuerventilposition V1, die Entwurfswirkungs
grade E1 und E2, die tatsächlichen Wirkungsgrade E3 und E4,
die Abweichung H1 und H2 der Wärmeleistung vom Entwurfswert
sowie die verschiedenen Leistungsverlustsignale W9, W8, W2
und W3 sowie deren Beziehung zu dem die gemessene Last oder
die elektrische Ausgangsleistung darstellenden Signal W1
angibt.
Der Fachmann erkennt, daß das Turbogenerator
system über seine empfohlenen Entwurfsparameter hinaus be
trieben werden kann, d. h., T1 und P1 können größer sein als
T1DES und P1DES. Daraus folgt, daß das System bei höheren
Wirkungsgraden betrieben werden kann, die zu negativen wirt
schaftlichen Verlusten (in dem Bedienungsperson-Wächter) und
zu negativen Leistungsverlusten (in dem Auswerteingenieur-
Wächter) führen. Der oder die Wächter, die oben erläutert und
hier beansprucht sind, decken eine solche Situation ab.
Der Bedienungsperson-Wärmeleistungswächter und der
Auswerteingenieur-Wärmeleistungswächter können zu
einem allgemeinen Wärmeleistungswächter kombiniert
werden. Für den Fachmann ist die Möglichkeit einer solchen
Kombination klar.
Während der Erläuterung der Ausführungsform der Erfindung
enthielt das Dampfturbinensystem 30 die HD-Turbine 48, die
MD-Turbine 54 und die ND-Turbine 60. Der hier beschriebene
Wärmeleistungswächter könnte aber auch für
andere Dampfturbinensysteme benutzt werden. Tatsächlich
könnte eine einzelne Dampfturbine einen elektromagnetischen
Generator antreiben und der Wärmeleistungswächter
könnte in Verbindung mit dieser einzelnen Dampfturbine ar
beiten. Lediglich der Übersichtlichkeit halber bezieht sich
die vorstehende Beschreibung nur auf ein drei Turbinen ent
haltendes System. Zum Unter
scheiden zwischen den verschiedenen Signalen in jedem System
bezeichnen die kleinen Buchstaben Signale in dem Einzeltur
binensystem und die großen Buchstaben Signale in dem Mehr
turbinensystem. Beispielsweise wird in dem Einzelturbinen
system die erste Temperatur mit "t1" und der erste im
wesentlichen augenblickliche Entwurfswirkungsgrad mit "e1"
bezeichnet. Dagegen werden die entsprechenden Signale in dem
Mehrturbinensystem mit "T1" bzw. "E2" bezeichnet. Diese No
menklatur wird der Übersichtlichkeit halber benutzt und ist
keineswegs in irgendeinem einschränkenden Sinn zu verstehen.
Unter einem anderen Gesichtspunkt kann ein Turbinensystem
zwei oder mehr als zwei Hochdruckdampfturbinen enthalten,
die mit einer Zwischen- oder Mitteldruckturbine und mit einer
Niederdruckturbine und schließlich mit einem elektrischen
Generator mechanisch gekuppelt sind. Der Fachmann könnte die
hier beschriebene Erfindung benutzen, indem er geeignete Ein
richtungen hinzufügt, damit diese zusätzliche Turbinenlei
stungsfähigkeit in dem Wärmeleistungswächter ent
halten ist.
Es sind zwar mehrere Meßfühler beschrieben, die die Signale
P, T liefern, es könnten jedoch Signalaufbereitungseinrich
tungen oder weitere ausfallsichere Einrichtungen in Verbin
dung mit den Meßfühlern benutzt werden, um die Unversehrt
heit der Eingangssignale des Wärmeleistungsfähigkeitswäch
ters zu gewährleisten. Diese Aufbereitungseinrichtungen kön
nen periodisch nachgestellt werden, beispielsweise jährlich,
um die Rohdaten von P und T zu korrigieren.
Viele Typen von elektrischen Vorrichtungen können als der
hier beschriebene Wärmeleistungswächter benutzt
werden. Bei einem Ausführungsbeispiel wurde ein Minicomputer
HP 1000 von Hewlett Packard in Verbindung mit Fortran-
Subroutinen benutzt. Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel
wurde ein Minicomputer Intel 8086 der Intel Corporation in
Verbindung mit Fortran-Subroutinen benutzt. Obgleich bei
mehreren arbeitenden Ausführungsformen eine digitale elek
tronische Ausrüstung benutzt worden ist, könnte auch ein völlig
analog arbeitender Wärmeleistungswächter auf
die hier beschriebene Weise aufgebaut werden.
Claims (7)
1. Wärmeleistungswächter zur Lieferung von Information über
ein Dampfturbogeneratorsystem, das eine Dampfturbine, die
einen elektrischen Generator antreibt, und einen Dampf
generator enthält, der über ein Steuerventil die Dampf
turbine bei einem steuerbaren Druck und einer steuerbaren
Temperatur versorgt, wobei das Dampfturbogeneratorsystem
mit einem bekannten Kosten/Wärmeeinheit-Faktor (cf)
arbeitet und einen ersten Entwurfstemperaturwert (t1des),
einen ersten Entwurfsdruckwert (p1des) und einen ersten
Entwurfsdampfdurchflußwert (fl1) hat,
gekennzeichnet durch:
eine Einrichtung zum Abfühlen eines im wesentlichen augen blicklichen ersten Druckes (p1) und einer ersten Temperatur (t1) des Dampfes stromaufwärts des Steuerventils (38) und zum Liefern von entsprechenden Druck- und Temperatursigna len;
eine Einrichtung zum Abfühlen der im wesentlichen augenblick lichen Position (v1) des Steuerventils (38) und zum Liefern eines entsprechenden Ventilpositionssignals;
eine Einrichtung zum Abfühlen des im wesentlichen augenblick lichen ersten Austrittsdruckes (p3) des Dampfes stromabwärts der Turbine (30) und zum Liefern eines entsprechenden er sten Austrittdrucksignals;
eine Einrichtung zum Abfühlen der im wesentlichen augenblick lichen elektrischen Ausgangsleistung (w1) des elektrischen Generators (34) und zum Liefern eines entsprechenden Lei stungssignals;
eine Einrichtung zum Ermitteln des Prozentsatzes der Nennlei stung (%last), mit dem die Turbine (30) augenblicklich ar beitet, und zum Liefern eines repräsentativen Signals;
eine Einrichtung (80) zum Ermitteln eines ersten Anfangstem peraturwärmeleistungskorrekturfaktors (fhr1), der eine Funktion des ersten Temperatursignals (t1) und des Prozent- Nennlast-Signals (%last) ist, und zum Liefern eines ersten Temperaturwärmeleistungskorrektursignals;
eine Einrichtung (84) zum Ermitteln eines ersten Anfangs druckwärmeleistungskorrekturfaktors (fhr3), der eine Funk tion des ersten Drucksignals (p1) und des Prozent-Nennlast- Signals (%last) ist, und zum Liefern eines ersten Druck wärmeleistungskorrektursignals;
eine Einrichtung (86) zum Ermitteln eines ersten Austritts druckwärmeleistungskorrekturfaktors (fhr4), der eine Funktion des ersten Austrittsdrucksignals (p3), des ersten Temperatur signals (t1), des ersten Entwurfstemperaturwertes (t1des), des Ventilpositionssignals (v1) und des ersten Entwurfsdampf durchflußwertes (fl1) ist, und zum Liefern eines ersten Aus trittsdruckwärmeleistungskorrektursignals;
eine Einrichtung (90) zum Ermitteln einer im wesentlichen augenblicklichen ersten Entwurfswärmeleistung (h3) für die Turbine (30) und den elektrischen Generator (34) und zum Liefern eines Signals, wobei die im wesentlichen augenblick liche erste Entwurfswärmeleistung (h3) in Beziehung steht zu dem ersten Temperatursignal (t1), dem ersten Drucksignal (p1), dem Ventilpositionssignal (v1), dem ersten Entwurfsdruckwert (p1des) und dem ersten Entwurfstemperaturwert (t1des) für die Turbine (30);
eine Einrichtung (78) zum Multiplizieren des Leistungssig nals (w1), des ersten Temperaturwärmeleistungskorrektursig nals (fhr1), des Entwurfswärmeleistungssignals (h3) und eines Signals, welches den Kosten/Wärmeeinheit-Faktor (cf) darstellt, zusammen mit einer Konstanten, um ein erstes Hauptdampftemperaturverlustsignal (verlust1) zu liefern, das in Kosten pro Zeiteinheit anzeigbar ist;
eine Einrichtung (78) zum Multiplizieren des Leistungssig nals (w1), des ersten Anfangsdruckwärmeleistungskorrektur signals (fhr3), des ersten Entwurfswärmeleistungssignals (h3) und des Kosten/Wärmeeinheit-Faktor-Signals (cf) zusammen mit einer zweiten Konstanten, um ein erstes Dampfdruckverlust signal (verlust3) zu liefern, das in Kosten pro Zeiteinheit anzeigbar ist;
eine Einrichtung (78) zum Multiplizieren des Leistungssig nals (w1) des ersten Austrittsdruckwärmeleistungskorrektur signals (fhr4), des Entwurfswärmeleistungssignals (h3) und des Kosten/Wärmeeinheit-Faktor-Signals (cf) zusammen mit einer dritten Konstanten, um ein erstes Austrittsdruckver lustsignal (verlust4) zu liefern, das in Kosten pro Zeitein heit anzeigbar ist; und
eine Einrichtung (76) zum Anzeigen auf im wesentlichen kon tinuierlicher Basis des ersten Hauptdampftemperaturverlust signals (verlust1), des ersten Dampfdruckverlustsignals (verlust3) und des ersten Austrittsdruckverlustsignals (ver lust4), und zwar alle in dem Format Kosten pro Zeiteinheit.
eine Einrichtung zum Abfühlen eines im wesentlichen augen blicklichen ersten Druckes (p1) und einer ersten Temperatur (t1) des Dampfes stromaufwärts des Steuerventils (38) und zum Liefern von entsprechenden Druck- und Temperatursigna len;
eine Einrichtung zum Abfühlen der im wesentlichen augenblick lichen Position (v1) des Steuerventils (38) und zum Liefern eines entsprechenden Ventilpositionssignals;
eine Einrichtung zum Abfühlen des im wesentlichen augenblick lichen ersten Austrittsdruckes (p3) des Dampfes stromabwärts der Turbine (30) und zum Liefern eines entsprechenden er sten Austrittdrucksignals;
eine Einrichtung zum Abfühlen der im wesentlichen augenblick lichen elektrischen Ausgangsleistung (w1) des elektrischen Generators (34) und zum Liefern eines entsprechenden Lei stungssignals;
eine Einrichtung zum Ermitteln des Prozentsatzes der Nennlei stung (%last), mit dem die Turbine (30) augenblicklich ar beitet, und zum Liefern eines repräsentativen Signals;
eine Einrichtung (80) zum Ermitteln eines ersten Anfangstem peraturwärmeleistungskorrekturfaktors (fhr1), der eine Funktion des ersten Temperatursignals (t1) und des Prozent- Nennlast-Signals (%last) ist, und zum Liefern eines ersten Temperaturwärmeleistungskorrektursignals;
eine Einrichtung (84) zum Ermitteln eines ersten Anfangs druckwärmeleistungskorrekturfaktors (fhr3), der eine Funk tion des ersten Drucksignals (p1) und des Prozent-Nennlast- Signals (%last) ist, und zum Liefern eines ersten Druck wärmeleistungskorrektursignals;
eine Einrichtung (86) zum Ermitteln eines ersten Austritts druckwärmeleistungskorrekturfaktors (fhr4), der eine Funktion des ersten Austrittsdrucksignals (p3), des ersten Temperatur signals (t1), des ersten Entwurfstemperaturwertes (t1des), des Ventilpositionssignals (v1) und des ersten Entwurfsdampf durchflußwertes (fl1) ist, und zum Liefern eines ersten Aus trittsdruckwärmeleistungskorrektursignals;
eine Einrichtung (90) zum Ermitteln einer im wesentlichen augenblicklichen ersten Entwurfswärmeleistung (h3) für die Turbine (30) und den elektrischen Generator (34) und zum Liefern eines Signals, wobei die im wesentlichen augenblick liche erste Entwurfswärmeleistung (h3) in Beziehung steht zu dem ersten Temperatursignal (t1), dem ersten Drucksignal (p1), dem Ventilpositionssignal (v1), dem ersten Entwurfsdruckwert (p1des) und dem ersten Entwurfstemperaturwert (t1des) für die Turbine (30);
eine Einrichtung (78) zum Multiplizieren des Leistungssig nals (w1), des ersten Temperaturwärmeleistungskorrektursig nals (fhr1), des Entwurfswärmeleistungssignals (h3) und eines Signals, welches den Kosten/Wärmeeinheit-Faktor (cf) darstellt, zusammen mit einer Konstanten, um ein erstes Hauptdampftemperaturverlustsignal (verlust1) zu liefern, das in Kosten pro Zeiteinheit anzeigbar ist;
eine Einrichtung (78) zum Multiplizieren des Leistungssig nals (w1), des ersten Anfangsdruckwärmeleistungskorrektur signals (fhr3), des ersten Entwurfswärmeleistungssignals (h3) und des Kosten/Wärmeeinheit-Faktor-Signals (cf) zusammen mit einer zweiten Konstanten, um ein erstes Dampfdruckverlust signal (verlust3) zu liefern, das in Kosten pro Zeiteinheit anzeigbar ist;
eine Einrichtung (78) zum Multiplizieren des Leistungssig nals (w1) des ersten Austrittsdruckwärmeleistungskorrektur signals (fhr4), des Entwurfswärmeleistungssignals (h3) und des Kosten/Wärmeeinheit-Faktor-Signals (cf) zusammen mit einer dritten Konstanten, um ein erstes Austrittsdruckver lustsignal (verlust4) zu liefern, das in Kosten pro Zeitein heit anzeigbar ist; und
eine Einrichtung (76) zum Anzeigen auf im wesentlichen kon tinuierlicher Basis des ersten Hauptdampftemperaturverlust signals (verlust1), des ersten Dampfdruckverlustsignals (verlust3) und des ersten Austrittsdruckverlustsignals (ver lust4), und zwar alle in dem Format Kosten pro Zeiteinheit.
2. Wärmeleistungswächter nach Anspruch 1, bei dem
die erste Temperatur (t1) und der erste Druck (p1) an dem
Einlaß des Steuerventils (38) abgefühlt werden, gekennzeich
net durch:
eine Einrichtung zum Messen einer im wesentlichen augenblick lichen Auslaßtemperatur (t3), wobei der Austrittsdruck (p3) ein im wesentlichen augenblicklicher Auslaßdruck ist; eine Einrichtung (110, 114), die auf der Basis der augen blicklichen ersten Temperatur (t1) und des augenblicklichen ersten Druckes (p1) sowie der Auslaßtemperatur (t3) und des Auslaßdruckes (p3) einen ersten tatsächlichen Enthalpieabfall (ΔJ) in der Dampfturbine (30) und dem Steuerventil (38) berechnet;
eine Einrichtung (116) zum Berechnen eines ersten isentro pischen Enthalpieabfalls (ΔJeth) in der Dampfturbine (30) und dem Steuerventil (38) auf der Basis der ersten Tem peratur (t1) und des ersten Druckes (p1) sowie des Auslaß druckes (p3), und zwar unter der Annahme eines adiabatischen und reversiblen Prozesses in der Dampfturbine und dem Steuerventil;
eine Einrichtung (126) zum Ermitteln eines im wesentlichen augenblicklichen ersten Entwurfswirkungsgrades (e1) der Dampfturbine (30) auf der Basis der ersten Temperatur (t1) und des ersten Druckes (p1) sowie des Steuerventilpositions wertes (v1) des ersten Entwurfsdruckwertes (p1des) und des ersten Entwurfstemperaturwertes (t1des) für die Dampfturbine (30);
eine Einrichtung (112) zum Berechnen eines ersten tatsächli chen Wirkungsgrades (e3) für die Dampfturbine (30) auf der Basis des Verhältnisses zwischen dem ersten tatsächlichen Enthalpieabfall (ΔJ) und dem ersten isentropischen Ent halpieabfall (ΔJeth);
eine Einrichtung (130) zum Berechnen einer ersten Abweichung (h1) der Wärmeleistung von dem Entwurfswert für die Dampf turbine (30) durch Subtrahieren des augenblicklichen ersten Entwurfswirkungsgrades (e1) von dem ersten tatsächlichen Wirkungsgrad (e3), Dividieren durch den ersten Entwurfswir kungsgrad (e1) und Multiplizieren mit einem ersten Proportio nalitätsfaktor; und
eine Einrichtung (116) zum Darstellen des augenblicklichen ersten Entwurfswirkungsgrades (e1), des ersten tatsächlichen Wirkungsgrades (e3) und der ersten Abweichung (h1) der Wär meleistung.
eine Einrichtung zum Messen einer im wesentlichen augenblick lichen Auslaßtemperatur (t3), wobei der Austrittsdruck (p3) ein im wesentlichen augenblicklicher Auslaßdruck ist; eine Einrichtung (110, 114), die auf der Basis der augen blicklichen ersten Temperatur (t1) und des augenblicklichen ersten Druckes (p1) sowie der Auslaßtemperatur (t3) und des Auslaßdruckes (p3) einen ersten tatsächlichen Enthalpieabfall (ΔJ) in der Dampfturbine (30) und dem Steuerventil (38) berechnet;
eine Einrichtung (116) zum Berechnen eines ersten isentro pischen Enthalpieabfalls (ΔJeth) in der Dampfturbine (30) und dem Steuerventil (38) auf der Basis der ersten Tem peratur (t1) und des ersten Druckes (p1) sowie des Auslaß druckes (p3), und zwar unter der Annahme eines adiabatischen und reversiblen Prozesses in der Dampfturbine und dem Steuerventil;
eine Einrichtung (126) zum Ermitteln eines im wesentlichen augenblicklichen ersten Entwurfswirkungsgrades (e1) der Dampfturbine (30) auf der Basis der ersten Temperatur (t1) und des ersten Druckes (p1) sowie des Steuerventilpositions wertes (v1) des ersten Entwurfsdruckwertes (p1des) und des ersten Entwurfstemperaturwertes (t1des) für die Dampfturbine (30);
eine Einrichtung (112) zum Berechnen eines ersten tatsächli chen Wirkungsgrades (e3) für die Dampfturbine (30) auf der Basis des Verhältnisses zwischen dem ersten tatsächlichen Enthalpieabfall (ΔJ) und dem ersten isentropischen Ent halpieabfall (ΔJeth);
eine Einrichtung (130) zum Berechnen einer ersten Abweichung (h1) der Wärmeleistung von dem Entwurfswert für die Dampf turbine (30) durch Subtrahieren des augenblicklichen ersten Entwurfswirkungsgrades (e1) von dem ersten tatsächlichen Wirkungsgrad (e3), Dividieren durch den ersten Entwurfswir kungsgrad (e1) und Multiplizieren mit einem ersten Proportio nalitätsfaktor; und
eine Einrichtung (116) zum Darstellen des augenblicklichen ersten Entwurfswirkungsgrades (e1), des ersten tatsächlichen Wirkungsgrades (e3) und der ersten Abweichung (h1) der Wär meleistung.
3. Wärmeleistungswächter nach Anspruch 2, gekenn
zeichnet durch:
eine Einrichtung zum Ermitteln eines ersten Anfangstempera turkilowattlastkorrekturfaktors (flast1) auf der Basis der ersten Temperatur (t1) und des Prozentsatzes der Nennlast (%last);
eine Einrichtung (142) zum Berechnen eines ersten Hauptdampf temperaturleistungsverlustes (w6) durch Multiplizieren des ersten Anfangstemperaturkilowattlastkorrekturfaktors (flast1) mit der augenblicklichen elektrischen Ausgangsleistung (w1) und Multiplizieren mit einem zweiten Proportionalitätsfak tor;
eine Einrichtung (150) zum Ermitteln eines ersten Anfangs druckkilowattlastkorrekturfaktors (flast3) auf der Basis des ersten Druckes (P1) und des Prozentsatzes der Nennlast (%last);
eine Einrichtung (152) zum Berechnen eines ersten Hauptdampf druckleistungsverlustes (w8) durch Multiplizieren des ersten Anfangsdruckkilowattlastkorrekturfaktors (flast3) mit der augenblicklichen elektrischen Ausgangsleistung (w1) und Mul tiplizieren mit einem dritten Proportionalitätsfaktor; eine Einrichtung (160) zum Berechnen einer ersten Abweichung von dem Entwurfswirkungsgradleistungsverlust (w2) durch Mul tiplizieren der ersten Abweichung (h1) der Wärmeleistung von dem Entwurfswert mit der augenblicklichen elektrischen Aus gangsleistung (w1) und mit einem vierten Proportionalitäts faktor;
eine Einrichtung (154) zum Berechnen eines ersten Austritts druckleistungsverlustes (w3) durch Dividieren des ersten Austrittsdruckwärmeleistungskorrekturfaktors (fhr4) durch die Summe einer ersten Zahl und des ersten Austrittsdruck wärmeleistungskorrekturfaktors (fhr4) und Multiplizieren des Ergebnisses mit der elektrischen Ausgangsleistung (w1); wobei die Darstellungseinrichtung (116b) außerdem den ersten Hauptdampftemperaturleistungsverlust (w6), den ersten Haupt dampfdruckleistungsverlust (w8), die erste Abweichung von dem Entwurfswirkungsgradleistungsverlust (w2) und den ersten Austrittsdruckleistungsverlust (w3) anzeigt.
eine Einrichtung zum Ermitteln eines ersten Anfangstempera turkilowattlastkorrekturfaktors (flast1) auf der Basis der ersten Temperatur (t1) und des Prozentsatzes der Nennlast (%last);
eine Einrichtung (142) zum Berechnen eines ersten Hauptdampf temperaturleistungsverlustes (w6) durch Multiplizieren des ersten Anfangstemperaturkilowattlastkorrekturfaktors (flast1) mit der augenblicklichen elektrischen Ausgangsleistung (w1) und Multiplizieren mit einem zweiten Proportionalitätsfak tor;
eine Einrichtung (150) zum Ermitteln eines ersten Anfangs druckkilowattlastkorrekturfaktors (flast3) auf der Basis des ersten Druckes (P1) und des Prozentsatzes der Nennlast (%last);
eine Einrichtung (152) zum Berechnen eines ersten Hauptdampf druckleistungsverlustes (w8) durch Multiplizieren des ersten Anfangsdruckkilowattlastkorrekturfaktors (flast3) mit der augenblicklichen elektrischen Ausgangsleistung (w1) und Mul tiplizieren mit einem dritten Proportionalitätsfaktor; eine Einrichtung (160) zum Berechnen einer ersten Abweichung von dem Entwurfswirkungsgradleistungsverlust (w2) durch Mul tiplizieren der ersten Abweichung (h1) der Wärmeleistung von dem Entwurfswert mit der augenblicklichen elektrischen Aus gangsleistung (w1) und mit einem vierten Proportionalitäts faktor;
eine Einrichtung (154) zum Berechnen eines ersten Austritts druckleistungsverlustes (w3) durch Dividieren des ersten Austrittsdruckwärmeleistungskorrekturfaktors (fhr4) durch die Summe einer ersten Zahl und des ersten Austrittsdruck wärmeleistungskorrekturfaktors (fhr4) und Multiplizieren des Ergebnisses mit der elektrischen Ausgangsleistung (w1); wobei die Darstellungseinrichtung (116b) außerdem den ersten Hauptdampftemperaturleistungsverlust (w6), den ersten Haupt dampfdruckleistungsverlust (w8), die erste Abweichung von dem Entwurfswirkungsgradleistungsverlust (w2) und den ersten Austrittsdruckleistungsverlust (w3) anzeigt.
4. Wärmeleistungswächter zur Lieferung von Information über
ein Dampfturbogeneratorsystem, das eine Dampfturbine, die
einen elektrischen Generator antreibt, und einen Dampf
generator enthält, der über ein Steuerventil die Dampf
turbine bei einem steuerbaren Druck und einer steuerbaren
Temperatur versorgt, wobei das Dampfturbogeneratorsystem
mit einem bekannten Kosten/Wärmeeinheit-Faktor (CF)
arbeitet und einen ersten Entwurfstemperaturwert (T1DES),
einen ersten Entwurfsdruckwert (P1DES) und einen ersten
Entwurfsdampfdurchflußwert (FL1) hat,
gekennzeichnet durch:
wenigstens erste, zweite und dritte Dampfturbinen (48, 54, 60), die den elektrischen Generator (34) antreiben, wobei der Dampferzeuger (42) über das Steuerventil (38) die erste Dampfturbine (48) bei einer steuerbaren Temperatur und einem steuerbaren Druck mit Dampf versorgt, und der aus der ersten Dampfturbine austretende Dampf durch eine Zwischen überhitzungseinrichtung (52) und dann in die zweite Dampf turbine (54) und anschließend zu der dritten Dampfturbine (60) strömt;
eine Einrichtung zum Abfühlen eines im wesentlichen augen blicklichen ersten Druckes (P1) und einer ersten Temperatur (T1) des Dampfes stromaufwärts des Steuerventils (38) und zum Liefern von repräsentativen Druck- und Temperatursignalen;
eine Einrichtung zum Abfühlen einer im wesentlichen augen blicklichen Position (V1) des Steuerventils (38) und zum Liefern eines entsprechenden Ventilpositionssignals;
eine Einrichtung zum Abfühlen einer im wesentlichen augen blicklichen vierten Temperatur (T4) des Dampfes stromaufwärts der zweiten Turbine (54), aber stromabwärts der Zwischenüber hitzungseinrichtung (52), und zum Liefern eines entsprechenden vierten Temperatursignals;
eine Einrichtung zum Abfühlen eines im wesentlichen augen blicklichen Austrittsdruckes (P6) des Dampfes stromabwärts der dritten Turbine (60) und zum Liefern eines entsprechenden Austrittsdrucksignals;
eine Einrichtung zum Abfühlen einer im wesentlichen augen blicklichen elektrischen Ausgangsleistung (W1) des elektri schen Generators (34) und zum Liefern eines entsprechenden Signals;
eine Einrichtung zum Ermitteln eines Prozentsatzes der Nenn last (%LAST), bei dem die Turbine (30) augenblicklich arbei tet, und zum Liefern eines repräsentativen Signals;
eine Einrichtung (80) zum Ermitteln eines Anfangstemperatur wärmeleistungskorrekturfaktors (FHR1), welcher eine Funktion des ersten Temperatursignals (T1) und des Prozent-Nennlast- Signals (%LAST) ist, und zum Liefern eines Anfangstemperatur wärmeleistungskorrektursignals;
eine Einrichtung (82) zum Ermitteln eines Zwischenüberhit zungstemperaturwärmeleistungskorrekturfaktors (FHR2), der eine Funktion des vierten Temperatursignals (T4) und des Prozent-Nennlast-Signals (%LAST) ist, und zum Liefern eines Zwischenüberhitzungstemperaturwärmeleistungskorrektursignals; eine Einrichtung (84) zum Ermitteln eines Anfangsdruckwärme leistungskorrekturfaktors (FHR3), der eine Funktion des ersten Drucksignals (P1) und des Prozent-Nennlast-Signals (%LAST) ist, und zum Liefern eines Anfangsdruckwärmelei stungskorrektursignals;
eine Einrichtung (86) zum Ermitteln eines Austrittsdruckwär meleistungskorrekturfaktors (FHR4), der eine Funktion des Austrittsdrucksignals (P6), des ersten Temperatursignals (T1), des ersten Entwurfstemperaturwertes (T1DES), des Ventilposi tionssignals (V1) und des Entwurfsdampfdurchflußwertes (FL1) ist, und zum Liefern eines Austrittsdruckwärmeleistungs korrektursignals;
eine Einrichtung (90) zum Ermitteln einer im wesentlichen augenblicklichen Entwurfswärmeleistung (H3) für das Turboge neratorsystem und zum Liefern eines Entwurfswärmeleistungs signals, wobei die im wesentlichen augenblickliche Entwurfs wärmeleistung (H3) in Beziehung steht zu dem ersten Tempera tursignal (T1), dem ersten Drucksignal (P1), dem Ventilpo sitionssignal (V1), dem ersten Entwurfsdruckwert (P1DES) und dem ersten Entwurfstemperaturwert (T1DES) für das Turbogene ratorsystem;
eine Einrichtung (78) zum Multiplizieren des Leistungssignals (W1), des ersten Temperaturwärmeleistungskorrektursignals (FHR1), des Entwurfswärmeleistungssignals (H3) und eines den Kosten/Wärmeeinheit-Faktor (CF) darstellenden Signals zusam men mit einer ersten Konstanten, um ein Hauptdampftemperatur verlustsignal (VERLUST1) zu liefern, das in Kosten pro Zeit einheit anzeigbar ist;
eine Einrichtung (78) zum Multiplizieren des Leistungssig nals (W1), des Zwischenüberhitzungstemperaturwärmeleistungs korrektursignals (FHR2), des Entwurfswärmeleistungssignals (H3) und des Kosten/Wärmeeinheit-Faktor-Signals (CF) zusammen mit einer zweiten Konstanten, um ein Zwischenüberhitzungs dampftemperaturverlustsignal (VERLUST2) zu liefern, das in Kosten pro Zeiteinheit anzeigbar ist;
eine Einrichtung (78) zum Multiplizieren des Leistungssig nals (W1), des ersten Druckwärmeleistungskorrektursignals (FHR3), des Entwurfswärmeleistungssignals (H3) und des Kosten/Wärmeeinheit-Faktor-Signals (CF) zusammen mit einer dritten Konstanten, um ein Dampfdruckverlustsignal (VERLUST3) zu liefern, das in Kosten pro Zeiteinheit anzeigbar ist; eine Einrichtung (78) zum Multiplizieren des Leistungssig nals (W1) des Austrittsdruckwärmeleistungskorrektursignals (FHR4), des Entwurfswärmeleistungssignals (H3) und des Kosten/Wärmeeinheit-Faktor-Signals (CF) zusammen mit einer vierten Konstanten, um ein Austrittsdruckverlustsignal (VERLUST4) zu liefern, das in Kosten pro Zeiteinheit an zeigbar ist;
eine Einrichtung (78) zum Summieren des Hauptdampftempera turverlustsignals (VERLUST1) und des Zwischenüberhitzungs dampftemperaturverlustsignals (VERLUST2), um ein Gesamt dampftemperaturverlustsignal (VERLUST5) zu liefern; und eine Einrichtung (76) zum Anzeigen auf im wesentlichen kontinu ierlicher Basis des Gesamtdampftemperaturverlustsignals (VERLUST5), des Dampfdruckverlustsignals (VERLUST3) und des Austrittsdruckverlustsignals (VERLUST4).
wenigstens erste, zweite und dritte Dampfturbinen (48, 54, 60), die den elektrischen Generator (34) antreiben, wobei der Dampferzeuger (42) über das Steuerventil (38) die erste Dampfturbine (48) bei einer steuerbaren Temperatur und einem steuerbaren Druck mit Dampf versorgt, und der aus der ersten Dampfturbine austretende Dampf durch eine Zwischen überhitzungseinrichtung (52) und dann in die zweite Dampf turbine (54) und anschließend zu der dritten Dampfturbine (60) strömt;
eine Einrichtung zum Abfühlen eines im wesentlichen augen blicklichen ersten Druckes (P1) und einer ersten Temperatur (T1) des Dampfes stromaufwärts des Steuerventils (38) und zum Liefern von repräsentativen Druck- und Temperatursignalen;
eine Einrichtung zum Abfühlen einer im wesentlichen augen blicklichen Position (V1) des Steuerventils (38) und zum Liefern eines entsprechenden Ventilpositionssignals;
eine Einrichtung zum Abfühlen einer im wesentlichen augen blicklichen vierten Temperatur (T4) des Dampfes stromaufwärts der zweiten Turbine (54), aber stromabwärts der Zwischenüber hitzungseinrichtung (52), und zum Liefern eines entsprechenden vierten Temperatursignals;
eine Einrichtung zum Abfühlen eines im wesentlichen augen blicklichen Austrittsdruckes (P6) des Dampfes stromabwärts der dritten Turbine (60) und zum Liefern eines entsprechenden Austrittsdrucksignals;
eine Einrichtung zum Abfühlen einer im wesentlichen augen blicklichen elektrischen Ausgangsleistung (W1) des elektri schen Generators (34) und zum Liefern eines entsprechenden Signals;
eine Einrichtung zum Ermitteln eines Prozentsatzes der Nenn last (%LAST), bei dem die Turbine (30) augenblicklich arbei tet, und zum Liefern eines repräsentativen Signals;
eine Einrichtung (80) zum Ermitteln eines Anfangstemperatur wärmeleistungskorrekturfaktors (FHR1), welcher eine Funktion des ersten Temperatursignals (T1) und des Prozent-Nennlast- Signals (%LAST) ist, und zum Liefern eines Anfangstemperatur wärmeleistungskorrektursignals;
eine Einrichtung (82) zum Ermitteln eines Zwischenüberhit zungstemperaturwärmeleistungskorrekturfaktors (FHR2), der eine Funktion des vierten Temperatursignals (T4) und des Prozent-Nennlast-Signals (%LAST) ist, und zum Liefern eines Zwischenüberhitzungstemperaturwärmeleistungskorrektursignals; eine Einrichtung (84) zum Ermitteln eines Anfangsdruckwärme leistungskorrekturfaktors (FHR3), der eine Funktion des ersten Drucksignals (P1) und des Prozent-Nennlast-Signals (%LAST) ist, und zum Liefern eines Anfangsdruckwärmelei stungskorrektursignals;
eine Einrichtung (86) zum Ermitteln eines Austrittsdruckwär meleistungskorrekturfaktors (FHR4), der eine Funktion des Austrittsdrucksignals (P6), des ersten Temperatursignals (T1), des ersten Entwurfstemperaturwertes (T1DES), des Ventilposi tionssignals (V1) und des Entwurfsdampfdurchflußwertes (FL1) ist, und zum Liefern eines Austrittsdruckwärmeleistungs korrektursignals;
eine Einrichtung (90) zum Ermitteln einer im wesentlichen augenblicklichen Entwurfswärmeleistung (H3) für das Turboge neratorsystem und zum Liefern eines Entwurfswärmeleistungs signals, wobei die im wesentlichen augenblickliche Entwurfs wärmeleistung (H3) in Beziehung steht zu dem ersten Tempera tursignal (T1), dem ersten Drucksignal (P1), dem Ventilpo sitionssignal (V1), dem ersten Entwurfsdruckwert (P1DES) und dem ersten Entwurfstemperaturwert (T1DES) für das Turbogene ratorsystem;
eine Einrichtung (78) zum Multiplizieren des Leistungssignals (W1), des ersten Temperaturwärmeleistungskorrektursignals (FHR1), des Entwurfswärmeleistungssignals (H3) und eines den Kosten/Wärmeeinheit-Faktor (CF) darstellenden Signals zusam men mit einer ersten Konstanten, um ein Hauptdampftemperatur verlustsignal (VERLUST1) zu liefern, das in Kosten pro Zeit einheit anzeigbar ist;
eine Einrichtung (78) zum Multiplizieren des Leistungssig nals (W1), des Zwischenüberhitzungstemperaturwärmeleistungs korrektursignals (FHR2), des Entwurfswärmeleistungssignals (H3) und des Kosten/Wärmeeinheit-Faktor-Signals (CF) zusammen mit einer zweiten Konstanten, um ein Zwischenüberhitzungs dampftemperaturverlustsignal (VERLUST2) zu liefern, das in Kosten pro Zeiteinheit anzeigbar ist;
eine Einrichtung (78) zum Multiplizieren des Leistungssig nals (W1), des ersten Druckwärmeleistungskorrektursignals (FHR3), des Entwurfswärmeleistungssignals (H3) und des Kosten/Wärmeeinheit-Faktor-Signals (CF) zusammen mit einer dritten Konstanten, um ein Dampfdruckverlustsignal (VERLUST3) zu liefern, das in Kosten pro Zeiteinheit anzeigbar ist; eine Einrichtung (78) zum Multiplizieren des Leistungssig nals (W1) des Austrittsdruckwärmeleistungskorrektursignals (FHR4), des Entwurfswärmeleistungssignals (H3) und des Kosten/Wärmeeinheit-Faktor-Signals (CF) zusammen mit einer vierten Konstanten, um ein Austrittsdruckverlustsignal (VERLUST4) zu liefern, das in Kosten pro Zeiteinheit an zeigbar ist;
eine Einrichtung (78) zum Summieren des Hauptdampftempera turverlustsignals (VERLUST1) und des Zwischenüberhitzungs dampftemperaturverlustsignals (VERLUST2), um ein Gesamt dampftemperaturverlustsignal (VERLUST5) zu liefern; und eine Einrichtung (76) zum Anzeigen auf im wesentlichen kontinu ierlicher Basis des Gesamtdampftemperaturverlustsignals (VERLUST5), des Dampfdruckverlustsignals (VERLUST3) und des Austrittsdruckverlustsignals (VERLUST4).
5. Wärmeleistungswächter nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet,
daß das Turbogeneratorsystem einen Entwurfswärmeleistungs
wert hat, der bei dem ersten Entwurfsdruck (P1DES) und der
ersten Entwurfstemperatur (T1DES), einem Zwischenüberhit
zungsentwurfstemperaturwert (T4DES) und einem Entwurfsaus
trittsdruckwert (P6DES) festgelegt ist;
daß die Funktion zum Ermitteln des Anfangstemperaturwärme leistungskorrekturfaktors (FHR1) auf der Abweichung der er sten Temperatur (T1) von dem ersten Entwurfstemperaturwert (T1DES) basiert, die zu einer prozentualen Änderung des Ent wurfswärmeleistungswertes führt, wobei die Steigung der An fangstemperaturfunktion durch den Prozentsatz der Nennlei stung (%LAST) beeinflußt wird;
daß die Funktion zum Ermitteln des Zwischenüberhitzungstem peraturwärmeleistungskorrekturfaktors (FHR2) auf der Abwei chung der vierten Temperatur (T4) von dem Zwischenüberhit zungsentwurfstemperaturwert (T4DES) basiert, die zu einer prozentualen Änderung des Entwurfswärmeleistungswertes führt, wobei die Steigung der Zwischenüberhitzungstemperaturfunktion durch den Prozentsatz der Nennlast (%LAST) beeinflußt wird;
daß die Funktion des Bestimmens des Anfangsdruckwärmelei stungskorrekturfaktors (FHR3) auf der Abweichung des ersten Druckes (P1) von dem ersten Entwurfsdruckwert (P1DES) ba siert, die zu einer prozentualen Änderung des Entwurfswärme leistungswertes führt, wobei die Steigung der Anfangsdruck funktion durch den Prozentsatz der Nennlast (%LAST) beein flußt wird; und
daß die Funktion zum Ermitteln des Austrittsdruckwärmelei stungskorrekturfaktors (FHR4) auf der Abweichung des Aus trittsdruckes (P6) von dem Entwurfsaustrittsdruckwert (P6DES) basiert, die zu einer prozentualen Änderung des Entwurfswär meleistungswertes führt, wobei die augenblickliche Steigung der Austrittsdruckfunktion durch den eingestellten Dampf durchflußwert (AF) in der ersten Turbine (48) beeinflußt wird und wobei der Wert (AF) des eingestellten Dampfdurch flusses aus dem ersten Temperatursignal (T1), dem ersten Entwurfstemperaturwert (T1DES), dem ersten Drucksignal (P1) dem ersten Entwurfsdruckwert (P1DES), dem Entwurfsdampf durchflußwert (FL1) und dem Ventilpositionssignal (V1) be rechnet wird.
daß die Funktion zum Ermitteln des Anfangstemperaturwärme leistungskorrekturfaktors (FHR1) auf der Abweichung der er sten Temperatur (T1) von dem ersten Entwurfstemperaturwert (T1DES) basiert, die zu einer prozentualen Änderung des Ent wurfswärmeleistungswertes führt, wobei die Steigung der An fangstemperaturfunktion durch den Prozentsatz der Nennlei stung (%LAST) beeinflußt wird;
daß die Funktion zum Ermitteln des Zwischenüberhitzungstem peraturwärmeleistungskorrekturfaktors (FHR2) auf der Abwei chung der vierten Temperatur (T4) von dem Zwischenüberhit zungsentwurfstemperaturwert (T4DES) basiert, die zu einer prozentualen Änderung des Entwurfswärmeleistungswertes führt, wobei die Steigung der Zwischenüberhitzungstemperaturfunktion durch den Prozentsatz der Nennlast (%LAST) beeinflußt wird;
daß die Funktion des Bestimmens des Anfangsdruckwärmelei stungskorrekturfaktors (FHR3) auf der Abweichung des ersten Druckes (P1) von dem ersten Entwurfsdruckwert (P1DES) ba siert, die zu einer prozentualen Änderung des Entwurfswärme leistungswertes führt, wobei die Steigung der Anfangsdruck funktion durch den Prozentsatz der Nennlast (%LAST) beein flußt wird; und
daß die Funktion zum Ermitteln des Austrittsdruckwärmelei stungskorrekturfaktors (FHR4) auf der Abweichung des Aus trittsdruckes (P6) von dem Entwurfsaustrittsdruckwert (P6DES) basiert, die zu einer prozentualen Änderung des Entwurfswär meleistungswertes führt, wobei die augenblickliche Steigung der Austrittsdruckfunktion durch den eingestellten Dampf durchflußwert (AF) in der ersten Turbine (48) beeinflußt wird und wobei der Wert (AF) des eingestellten Dampfdurch flusses aus dem ersten Temperatursignal (T1), dem ersten Entwurfstemperaturwert (T1DES), dem ersten Drucksignal (P1) dem ersten Entwurfsdruckwert (P1DES), dem Entwurfsdampf durchflußwert (FL1) und dem Ventilpositionssignal (V1) be rechnet wird.
6. Wärmeleistungswächter zur Lieferung von Informationen über
ein Dampfturbogeneratorsystem, das eine Dampfturbine, die
einen elektrischen Generator antreibt, und einen Dampf
generator enthält, der über ein Steuerventil die Dampf
turbine bei einem steuerbaren Druck und einer steuerbaren
Temperatur versorgt, wobei das Dampfturbogeneratorsystem
mit einem bekannten Kosten/Wärmeeinheit-Faktor (CF)
arbeitet und einen ersten Entwurfstemperaturwert (T1DES),
einen ersten Entwurfsdruckwert (P1DES) und einen ersten
Entwurfsdampfdurchflußwert (FL1) hat,
gekennzeichnet durch:
eine Einrichtung zum Messen der im wesentlichen augenblick lichen Positionen (V1) des Steuerventils (38);
eine Einrichtung zum Messen einer im wesentlichen augenblick lichen ersten Temperatur (T1) und eines ersten Druckes (P1) an einem Einlaß des Steuerventils (38);
eine Einrichtung zum Messen einer im wesentlichen augenblick lichen dritten Temperatur (T3) und eines dritten Druckes (P3) an einem Auslaß der ersten Turbine (48);
eine Einrichtung zum Messen einer im wesentlichen augenblick lichen vierten Temperatur (T4) und eines vierten Druckes (P4) an dem Einlaß der zweiten Turbine (54);
eine Einrichtung zum Messen einer im wesentlichen augenblick lichen fünften Temperatur (T5) und eines fünften Druckes (P5) zwischen dem Auslaß der zweiten Turbine (54) und dem Einlaß der dritten Turbine (60);
eine Einrichtung zum Messen eines im wesentlichen augenblick lichen Austrittsdruckes (P6) an dem Auslaß der dritten Tur bine (60);
eine Einrichtung (110, 114), die auf der Basis der augen blicklichen ersten und dritten Temperaturen und Drücke (T1, P1, T3, P3) einen tatsächlichen Enthalpieabfall (ΔJ1) in der ersten Turbine (48) und dem Steuerventil (38) berechnet;
eine Einrichtung (116) zum Berechnen eines isentropischen Enthalpieabfalls (ΔJ1eth) in der ersten Turbine (48) und dem Steuerventil (38) auf der Basis der augenblicklichen ersten Temperatur (T1), des augenblicklichen ersten Druckes (P1) und des dritten Druckes (P3) unter der Annahme eines adiabatischen und reversiblen Prozesses in der ersten Turbine (48) und dem Steuerventil (38);
eine Einrichtung (126) zum Bestimmen eines im wesentlichen augenblicklichen Entwurfswirkungsgrades (E1) für die erste Turbine (48) auf der Basis der Werte der ersten Temperatur (T1), des ersten Druckes (P1), der Steuerventilposition (V1), des ersten Entwurfsdruckes (P1DES) und der ersten Entwurfs temperatur (T1DES);
eine Einrichtung (112) zum Berechnen des tatsächlichen Wir kungsgrades (E3) der ersten Turbine (48) auf der Basis des Verhältnisses zwischen dem tatsächlichen Enthalpieabfall (ΔJ1) und des isentropischen Enthalpieabfalls (ΔJ1eth) der ersten Turbine;
eine Einrichtung (130) zum Berechnen der Abweichung (H1) der Wärmeleistung von dem Entwurfswert für die erste Turbine (48) durch Subtrahieren des augenblicklichen Entwurfswirkungsgra des (E1) von dem tatsächlichen Wirkungsgrad (E3) für die erste Turbine und Dividieren durch den Entwurfswirkungsgrad (E1) für die erste Turbine und Multiplizieren mit einem ersten Umwandlungsfaktor;
eine Einrichtung (118, 120), die auf der Basis der vierten und fünften Temperaturen und Drücke (T4, P4, T5, P5) einen tatsächlichen Enthalpieabfall (ΔJ2) für die zweite Tur bine (54) berechnet;
eine Einrichtung (122) zum Berechnen eines isentropischen Enthalpieabfalls (ΔJ2eth) für die zweite Turbine (54) auf der Basis der vierten Temperatur (T4), des vierten Druc kes (P4) und des fünften Druckes (P5) unter der Annahme eines adiabatischen und reversiblen Prozesses in der zweiten Turbi ne;
eine Einrichtung (124) zum Berechnen des tatsächlichen Wir kungsgrades (E4) der zweiten Turbine (54) auf der Basis des Verhältnisses zwischen dem tatsächlichen Enthalpieabfall (ΔJ2) für die zweite Turbine und des isentropischen Ent halpieabfalls (ΔJ2eth) für die zweite Turbine;
eine Einrichtung (134) zum Berechnen der Abweichung (H2) der Wärmeleistung von dem Entwurfswert für die zweite Turbine (54) durch Subtrahieren einer installationsabhängigen Entwurfswirkungsgradkonstante (E2) für die zweite Turbine von dem tatsächlichen Wirkungs grad (E4) der zweiten Turbine und Dividieren durch die Ent wurfswirkungsgradkonstante (E2) der zweiten Turbine und Mul tiplizieren mit einem zweiten Umwandlungsfaktor;
eine Einrichtung zum Messen der im wesentlichen augenblick lichen elektrischen Ausgangsleistung (W1) des elektrischen Generators (34);
eine Einrichtung (160) zum Berechnen einer Abweichung von dem Entwurfsleistungsverlust (W2) durch Multiplizieren dieser Ab weichung (H1) der Wärmeleistung von dem Entwurfswert für die erste Turbine (48) mit einem dritten Umwandlungsfaktor, Ad dieren der Abweichung (H2) der Wärmeleistung von dem Ent wurfswert für die zweite Turbine (54) zu dem Ergebnis und Multiplizieren der sich ergebenden Summe mit der elektrischen Ausgangsleistung (W1) und einem vierten Umwandlungsfaktor; eine Einrichtung zum Ermitteln des Prozentsatzes der Nennlei stung (%LAST), mit dem die Dampfturbine (30) augenblicklich arbeitet;
eine Einrichtung (140) zum Ermitteln eines Anfangstemperatur kilowattlastkorrekturfaktors (FLAST1) auf der Basis der er sten Temperatur (T1) und des Prozentsatzes der Nennlast (%LAST);
eine Einrichtung (142) zum Berechnen eines Hauptdampftempe raturleistungsverlustes (W6) durch Multiplizieren des An fangstemperaturkilowattlastkorrekturfaktors (FLAST1) mit der augenblicklichen elektrischen Ausgangsleistung (W1) und Divi dieren durch einen fünften Umwandlungsfaktor;
eine Einrichtung (146) zum Ermitteln eines Zwischenüber hitzungstemperaturkilowattlastkorrekturfaktors (FLAST2) auf der Basis der vierten Temperatur (T4) und des Prozentsatzes der Nennlast (%LAST);
eine Einrichtung (148) zum Berechnen eines Zwischenüberhit zungsdampftemperaturleistungsverlustes (W7) durch Multipli zieren des Zwischenüberhitzungstemperaturkilowattlastkorrek turfaktors (FLAST2) mit der elektrischen Ausgangsleistung (W1) und Dividieren durch einen sechsten Umwandlungsfaktor; eine Einrichtung (150) zum Ermitteln eines Anfangsdruckkilo wattlastkorrekturfaktors (FLAST3) auf der Basis des ersten Druckes (P1) und des Prozentsatzes der Nennlast (%LAST);
eine Einrichtung (152) zum Berechnen eines Hauptdampfdruck leistungsverlustes (W8) durch Multiplizieren des Anfangs druckkilowattlastkorrekturfaktors (FLAST3) mit der augen blicklichen elektrischen Ausgangsleistung (W1) und Dividie ren durch einen siebenten Umwandlungsfaktor;
eine Einrichtung (144) zum Ermitteln eines Gesamttemperatur leistungsverlustes (W9) durch Summieren des Hauptdampftempe raturleistungsverlustes (W6) und des Zwischenüberhitzungs dampftemperaturleistungsverlustes (W7);
eine Einrichtung (156) zum Ermitteln eines Austrittsdruck wärmeleistungskorrekturfaktors (FHR4) auf der Basis des Aus trittsdruckes (P6), der ersten Temperatur (T1), der ersten Entwurfstemperatur (T1DES), der Ventilposition (V1) und des Entwurfsdampfdurchflußwertes (FL1);
eine Einrichtung (154) zum Berechnen eines Austrittsdruck leistungsverlustes (W3) durch Dividieren des Austritts druckwärmeleistungskorrekturfaktors (FHR4) durch die Summe einer ersten Zahl und des Austrittsdruckwärmeleistungskorrek turfaktors (FHR4) und Multiplizieren des Ergebnisses mit der elektrischen Ausgangsleistung (W1); und
eine Einrichtung (116b), die den Entwurfswirkungsgrad (E1) für die erste Turbine (48), die Entwurfswirkungsgradkonstan te (E2) für die zweite Turbine (54), den tatsächlichen Wir kungsgrad (E3) der ersten Turbine (48), den tatsächlichen Wirkungsgrad (E4) der zweiten Turbine (54), die Abweichung (H1) der Wärmeleistung von dem Entwurfswert für die erste Turbine (48), die Abweichung (H2) der Wärmeleistung von dem Entwurfswert für die zweite Turbine (54), die Abweichung von dem Entwurfswirkungsgradleistungsverlust (W2), den Austritts druckleistungsverlust (W3), den Hauptdampfdruckleistungsver lust (W8) und den Gesamttemperaturleistungsverlust (W9) dem Auswerteingenieur darstellt.
eine Einrichtung zum Messen der im wesentlichen augenblick lichen Positionen (V1) des Steuerventils (38);
eine Einrichtung zum Messen einer im wesentlichen augenblick lichen ersten Temperatur (T1) und eines ersten Druckes (P1) an einem Einlaß des Steuerventils (38);
eine Einrichtung zum Messen einer im wesentlichen augenblick lichen dritten Temperatur (T3) und eines dritten Druckes (P3) an einem Auslaß der ersten Turbine (48);
eine Einrichtung zum Messen einer im wesentlichen augenblick lichen vierten Temperatur (T4) und eines vierten Druckes (P4) an dem Einlaß der zweiten Turbine (54);
eine Einrichtung zum Messen einer im wesentlichen augenblick lichen fünften Temperatur (T5) und eines fünften Druckes (P5) zwischen dem Auslaß der zweiten Turbine (54) und dem Einlaß der dritten Turbine (60);
eine Einrichtung zum Messen eines im wesentlichen augenblick lichen Austrittsdruckes (P6) an dem Auslaß der dritten Tur bine (60);
eine Einrichtung (110, 114), die auf der Basis der augen blicklichen ersten und dritten Temperaturen und Drücke (T1, P1, T3, P3) einen tatsächlichen Enthalpieabfall (ΔJ1) in der ersten Turbine (48) und dem Steuerventil (38) berechnet;
eine Einrichtung (116) zum Berechnen eines isentropischen Enthalpieabfalls (ΔJ1eth) in der ersten Turbine (48) und dem Steuerventil (38) auf der Basis der augenblicklichen ersten Temperatur (T1), des augenblicklichen ersten Druckes (P1) und des dritten Druckes (P3) unter der Annahme eines adiabatischen und reversiblen Prozesses in der ersten Turbine (48) und dem Steuerventil (38);
eine Einrichtung (126) zum Bestimmen eines im wesentlichen augenblicklichen Entwurfswirkungsgrades (E1) für die erste Turbine (48) auf der Basis der Werte der ersten Temperatur (T1), des ersten Druckes (P1), der Steuerventilposition (V1), des ersten Entwurfsdruckes (P1DES) und der ersten Entwurfs temperatur (T1DES);
eine Einrichtung (112) zum Berechnen des tatsächlichen Wir kungsgrades (E3) der ersten Turbine (48) auf der Basis des Verhältnisses zwischen dem tatsächlichen Enthalpieabfall (ΔJ1) und des isentropischen Enthalpieabfalls (ΔJ1eth) der ersten Turbine;
eine Einrichtung (130) zum Berechnen der Abweichung (H1) der Wärmeleistung von dem Entwurfswert für die erste Turbine (48) durch Subtrahieren des augenblicklichen Entwurfswirkungsgra des (E1) von dem tatsächlichen Wirkungsgrad (E3) für die erste Turbine und Dividieren durch den Entwurfswirkungsgrad (E1) für die erste Turbine und Multiplizieren mit einem ersten Umwandlungsfaktor;
eine Einrichtung (118, 120), die auf der Basis der vierten und fünften Temperaturen und Drücke (T4, P4, T5, P5) einen tatsächlichen Enthalpieabfall (ΔJ2) für die zweite Tur bine (54) berechnet;
eine Einrichtung (122) zum Berechnen eines isentropischen Enthalpieabfalls (ΔJ2eth) für die zweite Turbine (54) auf der Basis der vierten Temperatur (T4), des vierten Druc kes (P4) und des fünften Druckes (P5) unter der Annahme eines adiabatischen und reversiblen Prozesses in der zweiten Turbi ne;
eine Einrichtung (124) zum Berechnen des tatsächlichen Wir kungsgrades (E4) der zweiten Turbine (54) auf der Basis des Verhältnisses zwischen dem tatsächlichen Enthalpieabfall (ΔJ2) für die zweite Turbine und des isentropischen Ent halpieabfalls (ΔJ2eth) für die zweite Turbine;
eine Einrichtung (134) zum Berechnen der Abweichung (H2) der Wärmeleistung von dem Entwurfswert für die zweite Turbine (54) durch Subtrahieren einer installationsabhängigen Entwurfswirkungsgradkonstante (E2) für die zweite Turbine von dem tatsächlichen Wirkungs grad (E4) der zweiten Turbine und Dividieren durch die Ent wurfswirkungsgradkonstante (E2) der zweiten Turbine und Mul tiplizieren mit einem zweiten Umwandlungsfaktor;
eine Einrichtung zum Messen der im wesentlichen augenblick lichen elektrischen Ausgangsleistung (W1) des elektrischen Generators (34);
eine Einrichtung (160) zum Berechnen einer Abweichung von dem Entwurfsleistungsverlust (W2) durch Multiplizieren dieser Ab weichung (H1) der Wärmeleistung von dem Entwurfswert für die erste Turbine (48) mit einem dritten Umwandlungsfaktor, Ad dieren der Abweichung (H2) der Wärmeleistung von dem Ent wurfswert für die zweite Turbine (54) zu dem Ergebnis und Multiplizieren der sich ergebenden Summe mit der elektrischen Ausgangsleistung (W1) und einem vierten Umwandlungsfaktor; eine Einrichtung zum Ermitteln des Prozentsatzes der Nennlei stung (%LAST), mit dem die Dampfturbine (30) augenblicklich arbeitet;
eine Einrichtung (140) zum Ermitteln eines Anfangstemperatur kilowattlastkorrekturfaktors (FLAST1) auf der Basis der er sten Temperatur (T1) und des Prozentsatzes der Nennlast (%LAST);
eine Einrichtung (142) zum Berechnen eines Hauptdampftempe raturleistungsverlustes (W6) durch Multiplizieren des An fangstemperaturkilowattlastkorrekturfaktors (FLAST1) mit der augenblicklichen elektrischen Ausgangsleistung (W1) und Divi dieren durch einen fünften Umwandlungsfaktor;
eine Einrichtung (146) zum Ermitteln eines Zwischenüber hitzungstemperaturkilowattlastkorrekturfaktors (FLAST2) auf der Basis der vierten Temperatur (T4) und des Prozentsatzes der Nennlast (%LAST);
eine Einrichtung (148) zum Berechnen eines Zwischenüberhit zungsdampftemperaturleistungsverlustes (W7) durch Multipli zieren des Zwischenüberhitzungstemperaturkilowattlastkorrek turfaktors (FLAST2) mit der elektrischen Ausgangsleistung (W1) und Dividieren durch einen sechsten Umwandlungsfaktor; eine Einrichtung (150) zum Ermitteln eines Anfangsdruckkilo wattlastkorrekturfaktors (FLAST3) auf der Basis des ersten Druckes (P1) und des Prozentsatzes der Nennlast (%LAST);
eine Einrichtung (152) zum Berechnen eines Hauptdampfdruck leistungsverlustes (W8) durch Multiplizieren des Anfangs druckkilowattlastkorrekturfaktors (FLAST3) mit der augen blicklichen elektrischen Ausgangsleistung (W1) und Dividie ren durch einen siebenten Umwandlungsfaktor;
eine Einrichtung (144) zum Ermitteln eines Gesamttemperatur leistungsverlustes (W9) durch Summieren des Hauptdampftempe raturleistungsverlustes (W6) und des Zwischenüberhitzungs dampftemperaturleistungsverlustes (W7);
eine Einrichtung (156) zum Ermitteln eines Austrittsdruck wärmeleistungskorrekturfaktors (FHR4) auf der Basis des Aus trittsdruckes (P6), der ersten Temperatur (T1), der ersten Entwurfstemperatur (T1DES), der Ventilposition (V1) und des Entwurfsdampfdurchflußwertes (FL1);
eine Einrichtung (154) zum Berechnen eines Austrittsdruck leistungsverlustes (W3) durch Dividieren des Austritts druckwärmeleistungskorrekturfaktors (FHR4) durch die Summe einer ersten Zahl und des Austrittsdruckwärmeleistungskorrek turfaktors (FHR4) und Multiplizieren des Ergebnisses mit der elektrischen Ausgangsleistung (W1); und
eine Einrichtung (116b), die den Entwurfswirkungsgrad (E1) für die erste Turbine (48), die Entwurfswirkungsgradkonstan te (E2) für die zweite Turbine (54), den tatsächlichen Wir kungsgrad (E3) der ersten Turbine (48), den tatsächlichen Wirkungsgrad (E4) der zweiten Turbine (54), die Abweichung (H1) der Wärmeleistung von dem Entwurfswert für die erste Turbine (48), die Abweichung (H2) der Wärmeleistung von dem Entwurfswert für die zweite Turbine (54), die Abweichung von dem Entwurfswirkungsgradleistungsverlust (W2), den Austritts druckleistungsverlust (W3), den Hauptdampfdruckleistungsver lust (W8) und den Gesamttemperaturleistungsverlust (W9) dem Auswerteingenieur darstellt.
7. Wärmeleistungswächter nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet,
daß das Turbogeneratorsystem einen Entwurfswärmeleistungswert bei dem ersten Entwurfstemperaturwert (T1DES) und dem ersten Entwurfsdruckwert (P1DES), einen Zwischenüberhitzungsent wurfstemperaturwert (T4DES) und einen Entwurfsaustrittsdruck wert (P6DES) hat;
daß die Einrichtung (140) zum Ermitteln des Anfangstempera turkilowattlastkorrekturfaktors (FLAST1) auf einer Beziehung zwischen der Abweichung der ersten Temperatur (T1) von dem Entwurfstemperaturwert (T1DES), die zu einer prozentualen Änderung des Entwurfswärmeleistungswertes führt, und der An fangstemperaturbeziehung, die eine Steigung hat, welche durch den Prozentsatz der Nennlast (%LAST) beeinflußt wird, basiert;
daß die Einrichtung (146) zum Ermitteln des Zwischenüber hitzungstemperaturkilowattlastkorrekturfaktors (FLAST2) auf einer Beziehung zwischen der Abweichung der vierten Tempera tur (T4) von dem Zwischenüberhitzungsentwurfstemperaturwert (T4DES), die zu einer prozentualen Änderung des Entwurfs wärmeleistungswertes führt, und der Zwischenüberhitzungs temperaturbeziehung, die eine Steigung hat, welche durch den Prozentsatz der Nennlast (%LAST) beeinflußt wird, basiert; daß die Einrichtung (150) zum Ermitteln des Anfangsdruckkilo wattlastkorrekturfaktors (FLAST3) auf einer Beziehung zwi schen der Abweichung des ersten Druckes (P1) von dem Ent wurfsdruckwert (P1DES), die eine prozentuale Änderung des Entwurfswärmeleistungswertes ergibt, und der Anfangsdruck beziehung, die eine Steigung hat, welche durch den Prozent satz der Nennlast (%LAST) beeinflußt wird, basiert; und daß die Einrichtung (156) zum Ermitteln des Austrittsdruck wärmeleistungskorrekturfaktors (FHR4) auf einer Beziehung zwischen der Abweichung des Austrittsdruckes (P6) von einem Entwurfsaustrittsdruckwert (P6DES), die eine prozentuale Änderung des Entwurfswärmeleistungswertes ergibt, und der Austrittsdruckbeziehung, die eine augenblickliche Steigung hat, welche durch einen eingestellten Dampfdurchflußwert (AF) in dem Turbinensystem beeinflußt wird, basiert, wobei der eingestellte Durchfluß (AF) auf der ersten Temperatur (T1), dem Entwurfstemperaturwert (T1DES), dem Entwurfsdampf durchflußwert (FL1), dem ersten Druck (P1), dem Entwurfs druckwert (P1DES) und der Ventilposition (V1) basiert.
daß das Turbogeneratorsystem einen Entwurfswärmeleistungswert bei dem ersten Entwurfstemperaturwert (T1DES) und dem ersten Entwurfsdruckwert (P1DES), einen Zwischenüberhitzungsent wurfstemperaturwert (T4DES) und einen Entwurfsaustrittsdruck wert (P6DES) hat;
daß die Einrichtung (140) zum Ermitteln des Anfangstempera turkilowattlastkorrekturfaktors (FLAST1) auf einer Beziehung zwischen der Abweichung der ersten Temperatur (T1) von dem Entwurfstemperaturwert (T1DES), die zu einer prozentualen Änderung des Entwurfswärmeleistungswertes führt, und der An fangstemperaturbeziehung, die eine Steigung hat, welche durch den Prozentsatz der Nennlast (%LAST) beeinflußt wird, basiert;
daß die Einrichtung (146) zum Ermitteln des Zwischenüber hitzungstemperaturkilowattlastkorrekturfaktors (FLAST2) auf einer Beziehung zwischen der Abweichung der vierten Tempera tur (T4) von dem Zwischenüberhitzungsentwurfstemperaturwert (T4DES), die zu einer prozentualen Änderung des Entwurfs wärmeleistungswertes führt, und der Zwischenüberhitzungs temperaturbeziehung, die eine Steigung hat, welche durch den Prozentsatz der Nennlast (%LAST) beeinflußt wird, basiert; daß die Einrichtung (150) zum Ermitteln des Anfangsdruckkilo wattlastkorrekturfaktors (FLAST3) auf einer Beziehung zwi schen der Abweichung des ersten Druckes (P1) von dem Ent wurfsdruckwert (P1DES), die eine prozentuale Änderung des Entwurfswärmeleistungswertes ergibt, und der Anfangsdruck beziehung, die eine Steigung hat, welche durch den Prozent satz der Nennlast (%LAST) beeinflußt wird, basiert; und daß die Einrichtung (156) zum Ermitteln des Austrittsdruck wärmeleistungskorrekturfaktors (FHR4) auf einer Beziehung zwischen der Abweichung des Austrittsdruckes (P6) von einem Entwurfsaustrittsdruckwert (P6DES), die eine prozentuale Änderung des Entwurfswärmeleistungswertes ergibt, und der Austrittsdruckbeziehung, die eine augenblickliche Steigung hat, welche durch einen eingestellten Dampfdurchflußwert (AF) in dem Turbinensystem beeinflußt wird, basiert, wobei der eingestellte Durchfluß (AF) auf der ersten Temperatur (T1), dem Entwurfstemperaturwert (T1DES), dem Entwurfsdampf durchflußwert (FL1), dem ersten Druck (P1), dem Entwurfs druckwert (P1DES) und der Ventilposition (V1) basiert.
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