DE397467C - Dampfturbinenregelung - Google Patents

Description

Befinden sich zwischen den Regelorganen und der ersten Düsenreihe der Dampfturbinen größere Dampfräume, so besteht die Gefahr, daß bei raschen Belastungsänderungen trotz Intätigkeittreten des Reglers unzulässige Drehzahlschwankungen eintreten, da eben die bereits hinter die Steuerventile gelangten Dampfmassen dem Einfluß der Regelung entzogen sind. Derartig größere Dampfräume ergeben ίο sich beispielsweise bei Turbinen, bei denen aus baulichen Gründen die Regelventile getrennt vom Turbinengehäuse aufgestellt wet den, oder bei Turbinen, die Dampf von sehr hohem Druck verarbeiten, wo also infolge der großen Dichte des Dampfes selbst in kleinen Räumen größere Dampfmassen aufgespeichert sein können, und dann besonders bei Turbinen, deren Betriebsdampf sehr hoch überhitzt ist und deren eigentliche Regel ventile dann zum Schütze vor zu starker Erwärmung vor dem Hochüberhitzer angeordnet werden.

Um im ersten der erwähnten Fälle wenigstens die Gefahr des Durchbrennens zu beseitigen, ist schon vorgeschlagen worden, neben dem Schnellschlußventil, das meist auch vor den Regelventilen angebracht ist, ein Ausblaseventil in der Verbindungsleitung zwischen Regelventilen und Düsenring anzubringen, so daß bei Ansprechen des Sicherheitsregler der in der Verbindungsleitung eingeschlossene Dampf ganz oder teilweise in den Kondensator entlassen und damit die Wirkung des Sicherheitsreglers unterstützt und beschleunigt wird. Dieses, lediglich als Sicherheitsvorrichtung gegen Durchbrennen dienende Mittel genügt nun nicht, wenn die Dampfräume nach den eigentlichen Regelventilen größere Beträge annehmen oder an die Gleichförmigkeit des Ganges der Turbine größere Anforderungen gestellt werden. In diesen Fällen müssen auch die den eigentlichen Steuerventilen entzogenen Dampfmengen eine gewisse Regelung erfahren können, und zwar muß diese erfolgen, noch bevor die Schwankungen derartig werden, daß der Sicherheitsregler in Tätigkeit tritt.

Die vorliegende Erfindung betrifft nun eine Regelungseinrichtung an Dampfturbinenanlagen, die darin besteht, daß zwischen den eigentlichen Regelventilen und den Düsenkanälen der Turbine noch zusätzliche, dem Einfluß eines Reglers unterworfere Regelorgane angebracht werden, zum Zwecke, den Einfluß der in den Räumen nach den eigentlichen Steuerventilen eingeschlossenen Dampfmengen auf die Regelfähigkeit der Turbine unschädlieh zu machen.

Nachdem diesen zusätzlichen Steuerorganen nur die Beschleunigung des Steuervorganges oder die Tätigkeit einer Dämpfung, und zwar bei nur ausnahmsweise vorkommenden Betritbszuständen, zufällt, so genügen hierfür einfache Mittel, beispielsweise Klappen oder Ventile einfachster Bauart, die unmittelbar am Düsenring der Turbine sitzen und den Dampf zutritt drosseln, oder auch Abblase· ventile, die den aufgespeicherten Dampf ins Freie oder eine tiefere Stufe der Turbine oder auch, in den Kondensator entlassen. Da ferner diese zusätzlichen Regelventile nicht vollständig zu dichten brauchen, indem der vollständige Dampfabschluß und die Regelung während des normalen Betriebes durch das Hauptabsperr- oder die eigentlichen Regelventile erfolgt, so ist der Umstand, daß, im Falle der Verwendung von sehr hoch überhitztem Dampf, diese zusätzlichen Regelventile den hohen Temperaturen ausgesetzt sind, nicht von Belang. Die Abblaseventile, die' gut dicht halten müssen, können dagegen auch vor dem Hoch überhitzer, also in einem kühleren Mittel und unmittelbar nach den eigentlichen Steuerventilen, angebracht weiden, da es gleichgültig ist, nach welcher Richtung der abblasende Dampf den Hochüberhitzer verläßt.

Um eine wirkliche Regelung auch mit diesen zusätzlichen Organen zu erzielen, müssen dieselben unter dem Einflüsse ihres Reglers jede beliebige Stellung zwischen offen und geschlossen einnehmen können. Dadurch unter- go scheiden sie sich also wesentlich von den bisher nur gegen das Durchgehen der Maschine schützenden Sicherheitsvorrichtungen.

Die Bewegung dieser zusätzlichen Steuerventile oder Abblaseventile kann durch den Geschwindigkeitsregler erfolgen und z. B. gleichzeitig oder mit gewisser Vor- oder Nacheilung mit den eigentlichen Steuerventilen stattfinden. Zweckmäßiger werden diese Ventile jedoch durch einen besonderen Regler gesteuert, z. B. ioc durch einen Beharrungsregler, der unabhängig von der augenblicklichen Drehzahl bei zu

großen Geschwindigkeitsänderungen anspricht. Das Vorhandensein einer dem Einfluß der eigentlichen Steuerventile entzogenen Dampfmenge ist nämlich so lange unschädlich, als die Druckabnahme in den Dampfräumen der Geschwindigkeitsänderung der Turbine unmittelbar nachfolgt, d. h. also, solange die Belastungsänderungen nur langsam vor sich gehen oder unbedeutend sind. Bei plötzlichen

ίο Belastungsänderungen oder Wegnahme großer Beträge der Belastung bewirkt dagegen der Inhalt der Dampfräume, selbst bei bereits geschlossenen Regelventilen, an einer nicht auf ein Netz arbeitenden Turbine übermäßige Geschwindigkeitszunahme. Für diese Fälle ist der Beharrungsregler das geeignetste Regelorgan, indem dieser nur dann und nur so lange anspricht, als die übermäßigen Beschleunigungen auftreten, während er bei wieder eingetretenem Beharrangszustand außer Tätigkeit tritt. Unabhängig hiervon über- j nimmt der vorhandene Geschwindigkeitsregler j durch Einwirkung auf die eigentlichen Steuer- I ventile die Regelung auf die verlangte Dreh- '■ zahl.

Es kann nun eine Turbine sowohl mit zusätzlichen Drosselventilen, als auch mit Abblaseventilen versehen werden; ebenso können beide Vorrichtungen gleichzeitig Anwendung finden. Zur weiteren Sicherheit wird die Turbine mit dem allgemein gebräuchlichen Sicherheitsregler ausgerüstet, der bei unzulässigen Drehzahlüberschreitungen den Dampfzutritt vor den eigentlichen Regelventilen abschließt.

In den Abb. 1 bis 4 der Zeichnung sind beispielsweise zwei Anlagen gemäß vorliegender Erfindung dargestellt. Es betreffen Abb. 1 und 2 die Einrichtung mit einem zusätzlichen Drosselventil, Abb. 3 und 4 eine solche mit einem Abblaseventil. Es bedeuten in beiden Beispielen α die Dampfturbine, die aus einem Überhitzer b hochüberhitzten Dampf erhält, der durch Rohr c zuströmt. Die Turbine besitzt beispielsweise zwei Regler. Regler d ist der gewöhnliche Geschwindigkeitsregler, der mittels Drucköls das eigentliche Regelventil e der Turbine steuert. Dieses Regelventil ist vor dem Überhitzer b angeordnet, um nur mit mäßigen Temperaturen· in Berührung zu kommen und betriebssicher zu arbeiten. Der zweite Regler f sei ein Beharrungsregler, der ebenfalls durch eine Druckölleitung mit den zusätzlichen Regelorganen in Verbindung steht. In Abb. 1 und 2 ist das zusätzliche Regelorgan ein Drosselventil g, das wohl den Dampfzufluß drosselt, aber nicht vollständig abzudichten braucht. Dieses Ventil ist unmittelbar vor der Turbine, also hinler dem Überhitzer, eingebaut. In Abb. 3 und 4 ist das zusätzliche Regelorgan ein Abblaseventil h. Es liegt zwischen dem eigentlichen Regelventil und dem überhitzer und muß gut abdichten, um im geschlossenen Zustand jede Undichtigkeit zu vermeiden.

Claims (7)

Patent-Ansprüche:

1. Regelungseinrichtung an Dampfturbinenanlagen, bei denen zwischen den Düsen kanälen und Regel ventilen größere Dampfräume gelegen sind, dadurch gekernzeichnet, daß zwischen den eigentlichen Regelventilen und den Düsenkanälen noch zusätzliche, unter dem Einfluß eines Reglers stehende Regelorgane angebracht werden, zum Zwecke, den Einfluß der in diesen Räumen aufgespeicherten Dampfmengen auf die Regelfähigkeit der Turbine unschädlich zu machen.

2. Einrichtung nach Anspiuch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese zusätzlichen Regelorgane aus Klappen oder Ventilen, die unmittelbar vor der Turbine eingebaut sind, bestehen.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Regelorgane aus einem oder mehreren Abblaseventilen bestehen, welche die in den Räumen eingeschlossene Dampfmenge ins Freie, in den Kondensator oder sonst eine geeignete Stelle entlassen.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Regelorgane durch einen Beharrungsregler bewegt werden, der bei zu großen Geschwindigkeitsänderungen in Tätigkeit tritt.

5. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Regelorgane nach Überschreitung einer gewissen Geschwindigkeit durch einen besonderen Geschwindigkeitsregler oder durch den Geschwindigkeitsregler, der die eigentlichen Regelventile steuert, bewegt werden. *

6. Einrichtung nach Anspruch r, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß an der gleichen Dampfturbine sowohl Klappen oder Ventile nach Anspruch 2, als auch Abblaseventile nach Anspruch 3 verwendet werden.

7. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zu beeinflussende Dampfraum ein Hochüberhitzer ist und die eigentlichen Steuerorgane vor demselben, zusätzliche Steuerventile aber nach demselben angebracht werden.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.