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Verfahren zum Betrieb von Gegendruckturbinen in Verbindung mit- Dampfspeichern
nebst Turbine. Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betrieb einer Gegendruckturbine
in Verbindung mit einem Dampfspeicher, bei dem der Kraftbedarf abwechselnd größer
oder kleiner als die aus dem jeweiligen Heizdampf erzeugba°e Leistung ist.
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In Anlagen, bei denen derartige Schwankungen auftreten, pflegt man
Anzapfturbinenzu verwenden, oder man war gezwungen, den zuzeiten auftretenden Mehrkraftbedarf
aus einem Elektrizitätswerk zu beziehen oder durch andere Kraftmaschinen zu decken.
Di- Anzapfturbinen haben den Nachteil, daß sie bei Betrieb ohne Entnahme s:@hlechter
als gewöhnliche Kondensationsturbinen und bei keinem Gegendruckbetrieb schlechter
als Gegendruckturb'nen sind. Hierdurch wird auch die Wirtschaftlichkeit de> Anzapfbetriebes
beeinträch'.igt. Erforderlich ist auch das ständige Mitlaufen der Kondensationspumpen.
Bei reinem Gegendruckbetrieb muß stets eine beträchtliche Dampfmenge arbeitslos
durch den Niederdruckteil in den Kondensator strömen. Die Mehrkosten von Anzapfturbine
mit Kondensator und Hilfspumpen gegenüber einer bloßen Gegendruckturbine sind hoch.
Ähnlich ist es, wenn man den zeitweise erforderlichen Mehrkraftbedarf von besonderen
Kraftmaschinen bezieht. Derartige Maschinen sind teuer, brauchen ständige Wartung
und machen sich, wenn sie nicht ständig gut belastet sind, nicht bezahlt. Auch der
Bezug des zeitweise erforderlichen Mehrkr aftbedarfes aus einem Elektrizitätswerk
ist teuer.
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Die Erfindung vermeidet die e Nachteile dadurch, daß bei steigendem
Gegendruck, der durch steigenden Kraftbedarf oder durch sinkenden Heizdampfbedarf
oder durch beide Umstände zugleich hervorgerufen weä den kann, der sich ergebende
Überschußdampf aus einer Zwischenstufe in einen Wärmespeicher abgeleitet wird, aus
dem der Dampf bei sinkendem Gegendruck in die Turbinenableitung abfließt.
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In Abb. i ist eine Ausführungsform beispielsweise wiedergegeben.
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Aus dem Kessel k fließt der erzeugte Frischdampf in die Leitung a.
Ist Gleichgewicht zwischen Kraftdampfbedarf und Heizdampfbedarf vorhanden, so fließt
der ganze Dampf durch die Ventile w in die Gegendruckturbine t
und von dort
durch den Abdampfstutzen c in die Heizleitung 1a. Die Ventile u und y sind
hierbei geschlossen. Steigt bei 'gleichbleibendem Heizdampfbedarf die Belastung,
so öffnet der Regler weitere Ventile «; es fließt mehr Dampf in die Turbine t und
erhöht den Druck in der Heizdampfleitung 1a. Infolgedessen öffnet der Regler das
Ventil x soweit, daß der überschüssige Dampf aus der Turbine durch die Leitung f
in den Speicher s tritt. Sinkt bei gleichbleibendemHeizdampfverbrauch die Belastung
der Turbine, so schl'eßt der Regler der Reihe nach die Ventile w; es fließt w<niger
Dampf in die Turbine, der Druck in der Heizleitung lt sinkt und veranlaßt
den Regler, das Ventil y so weit zu öffnen, daß der erforderliche Mehrdampf aus
dem Speicher s du°ch die Leitung e in die Heizleitung h übertritt.
Ebenso ist es, wenn bei gleichbleibend-r Be'astung der Hcizdampfbedarf sinkt oder
steigt. Ein in die Leitung feingebautes Rückschlagventil r verhindert das Rückströmen
aus dem Speicher in die Turbine im Falle, daß der Spzicrerdruck gelegentlich größer
als der Druck in der Kammer i der Turbine ist. Wenn bei bereits ganz offenem Ventil
y die Belastung der Turbine noch weiter sinkt oder der Heizdampfbedarf noch weiter
steigt, sinkt der Druck in der Heizdampfleitung noch
weiter und
veranlaßt dadurch den Regler, das Ventil u zu öffnen und so viel Frischdampf aus
dem Kessel k durch die Leitung bin die Heizdampfleitung k, unmittelbar
oder durch den Speicher s hindurch, strömen zu lassen, daß der Heizdampfdruck nahezu
unveränderlich bleibt.
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Das Verfahren hat außer den erwähnten Vorteilen noch die besonderen
Vorteile, daß die Regelung in bekannter Weise durch Geschwindigkeits- und Druckregler
unabhängig vom Speicherdruck erfolgen kann, ferner daß unter sonst gleichen Verhältnissen
der Gesamtdampfverbrauch wesentlich geringer als bei Verwendung einer Anzapfturbine
ist, daß infolgedessen ein kleinerer Dampfkessel benötigt wird und teilweise ein
Ausgleich der Kesselleistungsschwankungen erfolgt. Das Verfahren kann in gleicher
Weise auch bei Kolbendampfmaschinen angewendet werden.
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Eine zweite Ausführungsform ist in Abb. 2 beispielsweise dargestellt.
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Aus dem Kessel k fließt der Frischdampf in die Leitung a. Ist Gleichgewicht
zwischen Kraftdampfbedarf und Heizdampfbedarf vorhanden, so fließt der ganze Dampf
durch die Ventile w in die Gegendruckturbine 1l und von dort durch den Abdampfstutzen
c1 in die Heizdampfleitung h. Steigt bei gleichbleibendem Heizdampfbedarf die Belastung,
so öffnet der Regler der Reihe nach die Ventile v, es fließt Dampf in die Turbine
t2 und von dort durch den Abdampfstutzen c2 und die Leitung f in den Speichers.
Sinkt bei gleichbleibendem Heizdampfbedarf die Belastung der Turbine, so schließt
der Regler zuerst die Ventile v und dann der Reihe nach die Ventile w; es fließt
dann weniger Dampf durch die Turbine t1 in die Heizleitung h, der Druck in ihr sinkt
und veranlaßt den Regler, das @Tentil y so weit zu öffnen, daß der erforderliche
Mehrdampf aus dem Speicher s durch die Leitung e in die Heizleitung übertritt. Ähnlich
ist es, wenn bei gleichbleibender Belastung der Heizdampfbedarf sinkt oder steigt.
Ein in die Leitung f eingebautes Rückschlagventil verhindert das Rückstrcmen aus
dem Speicher in die Turbine t2 im Fall, daß der Speicherdruck gelegentlich größer
als der Druck im Abdampfstutzen c2 ist. Wenn bei bereits ganz offenem Ventil y die
Belastung der Turbine noch weiter sinkt oder der Heizdampfbedarf noch weiter steigt,
sinkt der. Druck in der Heizleitung h noch weiter und veranlaßt dadurch den Regler,
das Ventil u zu öffnen und so viel Frischdampf aus dem Kessel k durch die
Leitung b in die Heizleitung h, unmittelbar oder durch den Speicher s hindurch,
strömen zu lassen, wie Mehrdampfbedarf vorhanden ist. Die Ventile v und w werden
zweckmäßig in einer senkrecht zur Turbinenachse gelegten Ebene angeordnet.
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Das Verfahren nach Abb. 2 hat außer den Vorteilen der Abb. i noch
den besonderen Vorteil, daß der Dampfverbrauch etwas besser als nach Abb. i ist.
Die Ausführungsformen nach Abb. i und 2 sind anwendbar, wenn der mittlere Heizdampfbedarf
>-_ als die mittlere, zur Krafterzeugung erforderliche Dampfmenge ist. Ist letztere
dagegen größer als der Heizdampfbedarf, so ist, wenn der Mehrkraftbedarf nicht anderweitig
gedeckt werden kann oder soll, an die Gegendruckturbine noch ein Niederdruckteil
anzusetzen, der den überschüssigen Dampf in den Kondensator leitet. Der Niederdruckteil
kann auf derselben oder einer anderen Welle sitzen.