DE515841C - Steam power plant with automatically controlled motors for fuel supply, air supply and the like. like - Google Patents
Steam power plant with automatically controlled motors for fuel supply, air supply and the like. likeInfo
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Description
Dampfkraftanlage mit selbsttätig geregelten Motoren für Brennstoffzufuhr, Luftzufuhr u. dgl. Es ist bereits vorgeschlagen worden, die Feuerung von Dampfkesseln selbsttätig derart zu regeln, daß ihre Dampferzeugung den Änderungen des Dampfverbrauches entspricht.- Zu diesem Zwecke kann man z. B. den Dampfverbrauch messen und je nach dem gemessenen Werte die Feuerung beeinflussen. Man kann den Zustand der Feuerung aber auch vom Dampfdruck abhängig machen oder sowohl von der Dampfmenge wie vom Dampfdruck. Man könnte schließlich auch von der Leistung ausgehen, die die Kraftmaschinenanlage entwickelt, und danach -die Feuerung mechanisch regeln.Steam power plant with automatically controlled motors for fuel supply, Air supply and the like. It has already been proposed to fire steam boilers to regulate automatically in such a way that their steam generation corresponds to changes in steam consumption - For this purpose one can e.g. B. measure the steam consumption and depending on the measured values influence the furnace. You can see the state of the furnace but also make it dependent on the steam pressure or both on the amount of steam and on the Vapor pressure. Finally, one could also start from the performance of the prime mover developed, and then - regulate the furnace mechanically.
Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, den von irgendeiner Stelle ausgehenden Regelimpuls auf eine ganze Reihe von Kesselfeuerungen einwirken zu lassen. Diese Aufgabe stellt an die Ausbildung der Regelvorrichtungen um so größere Anforderungen, als für jeden einzelnen Kessel gewöhnlich mehrere Motoren vorgesehen sind, von denen der eine z. B. den Wanderrost oder die sonst etwa vorgesehene Vorrichtung zur Brennstoffzuführung antreibt, der andere den Saugzug, wieder ein anderer ein Unterwindgebläse, ein weiterer die Speisepumpe u. dgl.The invention is intended to solve the problem by any Set the outgoing control impulse to act on a whole series of boiler firing systems allow. This task is all the greater for the training of the control devices Requirements than several motors are usually provided for each individual boiler are, of which one z. B. the traveling grate or the otherwise provided device for fuel supply, the other drives the induced draft, another one again Under wind blower, another the feed pump and the like.
Gemäß der Erfindung wirkt auf den Geschwindigkeitsregler der einzelnen Antriebsmotoren eine Regelvorrichtung so lange ein, bis die Geschwindigkeit des Motors derjenigen eines anderen Motors entspricht. Dabei kann die Drehzahl des einen Motors mit der des anderen übereinstimmen oder von ihr verschieden sein. In beiden Fällen wird das Drehzahlverhältnis der beiden Motoren unverändert aufrechterhalten.According to the invention acts on the speed regulator of the individual Drive motors a control device until the speed of the Engine corresponds to that of another engine. The speed of the one The same or different from that of the other. In both Cases, the speed ratio of the two motors is maintained unchanged.
Ein Ausführungsbeispiel einfachster Art ist in Abb. i dargestellt. Die Kessel 2, 3 und 4 arbeiten auf die gemeinsame Dampfleitung i. Eine beliebig herausgegriffene Gruppe von Motoren 5 6 und 7 ist beispielsweise zum Antrieb der Beschickungsvorrichtungen bestimmt. Mit jedem dieser Motoren ist eine Tachometerdynamo 8, 9 und io unmittelbar gekuppelt. Die Widerstände 15 und 16 gestatten, die Erregung für die Motoren 6 und 7 und somit ihre Drehzahlen zu ändern. Die Erregerstromkreise sind der Einfachheit wegen nur symbolisch angedeutet, da das Wesen der Erfindung durch Einzelheiten derselben, wie z. B. durch die Art und Schaltung der Erregerstromquelle, nicht berührt wird. 1i, 12 und 13, 1q. sind zwei Differentialrelais. Die eine Spule jedes Relais wird von der Tachometerdynamo eines Motors, die andere Spule von der Tachometerdynamo des anderen Motors erregt, wie in der Zeichnung durch einfache Leitungen angedeutet ist. Solange die beiden Motoren 5 und 6 die vorgesehene Geschwindigkeit haben, heben sich die Wirkungen der Spulen ii und 12 des dem Motor 6 zugeordneten Differentialrelais auf, und der Regelwiderstand 15 bleibt in Ruhe. Erhöht aber der Motor 5 seine Geschwindigkeit, so wird die Relaisspule ia durch die Tachometerdynamo 8 stärker erregt und der Regelwiderstand 15 infolgedessen so lange verstellt, bis die von der Tachometerdynamo 9 gelieferte Spannung entsprechend erhöht ist. In der Dampfleitung i liegt der Dampfmesser 17, der den elektrischen Regler 18 steuert und damit die Erregung des Antriebsmotors 5 verstellt. Der Regelungsvorgang spielt sich also folgendermaßen ab: Eine Druckverminderung in der Dampfleitung i läßt den Regler i8 in Tätigkeit treten, der die Erregung des Motors 5 verstellt. Es sei angenommen, daß sich infolgedessen seine Drehzahl erhöht, die Tachometerdynamo 8 also eine höhere Spannung liefert. Dadurch wird das Gleichgewicht des Differentialrelais ii, i2 gestört, bis auch der Motor 6 die entsprechend höhere Drehzahl angenommen hat. Diese Erhöhung ist durch die Bemessung der Wicklungen ii und 12 des Relais und durch die Spannungscharakteristik der Tachometerdynamo bestimmt. In der gleichen Weise wird durch das Differentialrelais 13, 14 der Regelimpuls vom Motor 6 auf den Motor 7 weitergeleitet und von hier aus auf alle weiteren Antriebe, die in entsprechender Weise noch angeschlossen sind. Diese Art der Regelung, bei der der Regelimpuls von Motor zu Motor weitergeleitet wird, hat vor allem den Vorzug, daß bei der Inbetrieb- oder Außerbetriebsetzung von Dampfkesseln die Regeleinrichtung 17, 18 in keiner Weise in Mitleidenschaft gezogen wird. Sie arbeitet in derselben Weise, wenn nur ein Kessel in Betrieb ist oder wenn eine ganze Batterie von Kesseln damit verbunden ist. Auch bei Erweiterungen eines Kraftwerkes spielt dieser Vorzug eine beachtliche Rolle. Jeder neu hinzukommende Kessel wird einfach mit dem Nachbarkessel durch ein Differentialrelais verbunden und nimmt dann an der gemeinsamen Regelung teil.An embodiment of the simplest type is shown in Fig. I. The boilers 2, 3 and 4 work on the common steam line i. Any one selected group of motors 5 6 and 7 is for example to drive the Loading devices determined. With each of these motors is a speedometer dynamo 8, 9 and io directly coupled. The resistors 15 and 16 allow the excitation for motors 6 and 7 and thus change their speeds. The excitation circuits are only indicated symbolically for the sake of simplicity, as the essence of the invention by details of the same, such as. B. by the type and circuit of the excitation current source, is not touched. 1i, 12 and 13, 1q. are two differential relays. The one coil each relay is powered by the speedometer dynamo of a motor, the other coil by the Tachometer dynamo of the other motor excited, as in the drawing by simple Lines is indicated. As long as the two motors 5 and 6 die provided Speed, the effects of coils ii and 12 of the motor cancel each other out 6 assigned differential relay on, and the variable resistor 15 remains at rest. But if the motor 5 increases its speed, the relay coil is generally through the speedometer dynamo 8 is more excited and the variable resistor 15 as a result adjusted for a long time until the voltage supplied by the tachometer dynamo 9 corresponds accordingly is increased. In the steam line i is the steam meter 17, the electrical Controller 18 controls and thus adjusts the excitation of drive motor 5. The regulation process So it happens as follows: A pressure reduction in the steam line i lets the controller i8 come into action, which adjusts the excitation of the motor 5. It is assumed that its speed increases as a result, the tachometer dynamo 8 therefore delivers a higher voltage. This will balance the differential relay ii, i2 disturbed until the motor 6 also assumes the correspondingly higher speed Has. This increase is due to the rating of windings ii and 12 of the relay and determined by the voltage characteristics of the tachometer dynamo. In the same Way is through the differential relay 13, 14 of the control pulse from the motor 6 to the Motor 7 forwarded and from here to all other drives that are in corresponding Way are still connected. This type of control, in which the control pulse of Motor to motor is forwarded, has the main advantage that during commissioning or shutdown of steam boilers the control device 17, 18 in none Way is affected. She works the same way, if only a boiler is in operation or when a whole battery of boilers is connected to it is. This advantage also plays a considerable role when a power plant is expanded Role. Each newly added boiler simply goes through with the neighboring boiler Differential relay connected and then takes part in the common regulation.
Im allgemeinen wird man mit der oben besprochenen Grundregelung der einzelnen Antriebe durchkommen. Falls sich jedoch die Energieumsetzung stets mit dem bestmöglichen Wirkungsgrad vollziehen soll, so wird man zu einer Zusatzregelung, die durch Zwischenimpulse eingeleitet wird, greifen müssen. Eine solche Zusatzregelung ist in Abb, i ebenfalls dargestellt.In general, with the basic rules discussed above, the individual drives. If, however, the energy conversion is always with to achieve the best possible efficiency, one becomes an additional control, which is initiated by intermediate impulses must take hold. Such an additional regulation is also shown in Fig, i.
Auf einen mit der Feldwicklung des Antriebsmotors 5 in Reihe geschalteten Drehzahlregler ig können über eine durch die gestrichelte Linie 21 angedeutete Übertragungsvorrichtung Regelimpulse ausgeübt werden, die z. B. von einem die Beschaffenheit der Rauchgase überwachenden C02-Messer 2o ausgehen. Dadurch wird der von dem Motor 5 angetriebene.Druck-oder Saugzugventilator so lange beeinflußt, bis die Rauchgase wieder den vorgeschriebenen C02 Gehalt aufweisen. Die Verstellung eines einzigen Antriebes ist ausreichend, da sich infolge der oben beschriebenen Schaltung alle anderen Antriebe hinsichtlich ihrer Drehzahl nach der Drehzahl des Motors 5 richten.On one connected in series with the field winding of the drive motor 5 Speed controller ig can be via a transmission device indicated by the dashed line 21 Control pulses are exercised, the z. B. from one the nature of the flue gases monitoring C02 meter 2o go out. As a result, the pressure or pressure driven by the motor 5 is reduced Induced draft fan is influenced until the smoke gases return to the prescribed level Have C02 content. The adjustment of a single drive is sufficient, because as a result of the circuit described above, all other drives with regard to their speed according to the speed of the engine 5.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist durch Abb. 2 schematisch veranschaulicht. Auch hier arbeitet eine Reihe von Kesseln 22, 23, 24 auf eine gemeinsame Dampfleitung 25. Die Motoren 28, 29, 3o bzw. 31, 32, 33 bzw. 34, 35, 36 mögen zum Antrieb der Beschickungsvorrichtungen sowie der Druck- und Saugzugventilatoren der einzelnen Kessel bestimmt sein; den Motoren sind wieder Tachometerdynamos 37 bis 45 zugeordnet, die es ermöglichen, die Drehzahl einzelner Motoren von der Drehzahl eines anderen Motors abhängig zu machen. Die den einzelnen Kesseln zugeordneten Motoren bzw. ihre Tachometerdynamos sind in der aus Abb.2 ersichtlichen Weise gruppenweise in Reihe geschaltet. Außerdem aber ist die jeweils letzte Tachometerdynamo jeder Gruppe auf die Regelvorrichtung für die Erregung des ersten Motors der folgenden Gruppe geschaltet, so daß sich hinsichtlich der Drehzahlregelung eine Reihenschaltung sämtlicher Motoren ergibt. Die Regelung der Drehzahl des ersten Motors 28 erfolgt mittels einer in Abhängigkeit von einem Dampizustandsmesser 26 gesteuerten Regelvorrichtung 27.Another embodiment is illustrated schematically by FIG. Here, too, a number of boilers 22, 23, 24 work on a common steam line 25. The motors 28, 29, 3o or 31, 32, 33 or 34, 35, 36 like to drive the Feeding devices as well as the pressure and induced draft fans of the individual Boiler to be determined; the motors are again assigned tachometer dynamos 37 to 45, which make it possible to change the speed of individual motors from the speed of another Motor dependent. The motors assigned to the individual boilers or their Tachometer dynamos are grouped in series as shown in Fig switched. In addition, the last speedometer dynamo in each group is on the control device for the excitation of the first motor of the following group is switched, so that all motors are connected in series with regard to speed control results. The speed of the first motor 28 is regulated by means of an in Dependence on a regulating device 27 controlled by a steam condition meter 26.
Die Darstellung ist in Abb. 2 und 3 eine rein symbolische. Insbesondere besagt die Reihenschaltung einer Tachometerdynamo mit einer Erregerwicklung nichts über die Art der Erregerstromquelle und deren Verbindung mit der Erregerwicklung. Es soll durch das Symbol nur zum Ausdruck gebracht werden, daß die Regelvorrichtung für die Erregung des betreffenden Motors durch die Tachometerdynamo eines anderen Motors beeinflußt, also in Abhängigkeit von dessen Drehzahl verstellt wird.The representation in Figs. 2 and 3 is purely symbolic. In particular the series connection of a speedometer dynamo with an excitation winding says nothing about the type of excitation current source and its connection with the excitation winding. The symbol is only intended to express that the control device for the excitation of the motor in question by someone else's tachometer dynamo Motor influenced, so it is adjusted depending on its speed.
Zwischen der letzten Tachometerdynamo 42 der zweiten Motorgruppe und dem ersten Motor 34 der dritten Gruppe ist noch ein weiterer Drehzahlregler 47 angeordnet, der durch einen CO, -Messer 46 beeinflußt wird, an dessen Stelle aber auch ein Dampfdruck- oder irgendein anderer Dampizustandsmesser treten könnte. Die zuletzt erwähnte Regelvorrichtung gestattet eine selbsttätige Veränderung der Antriebe für die Regelvorrichtungen der Motoren 34, 35, 36. Es kann also hierdurch der Kessel 24 für sich geregelt werden, ohne daß die Kessel 22 und 23 die Belastungsschwankungen mitzumachen brauchen. Eine derartige Anordnung macht es möglich, die Kessel a2 und 23 vorwiegend zur Deckung der Grundbelastung zu verwenden, während durch den Kessel 24. die Belastungsspitzen übernommen werden.Between the last tachometer dynamo 42 of the second motor group and the first motor 34 of the third group has a further speed controller 47 arranged, which is influenced by a CO, meter 46, but in its place also a vapor pressure or any other vapor level meter. The last mentioned control device allows the drives for the control devices to be changed automatically of the motors 34, 35, 36. The boiler 24 can thus be regulated by itself, without the boilers 22 and 23 having to take part in the fluctuations in load. One such an arrangement makes it possible to use the boilers a2 and 23 predominantly to the To cover the base load, while the boiler 24. the load peaks be taken over.
Eine von der vorhergehenden abweichende Anordnung zeigt Abb. 3. Hier sind die einzelnen Antriebe in der Weise zu Gruppen zusammengefaßt, daß jeweils die gleichartigen Antriebe der verschiedenen Kessel eine Gruppe bilden und die Regler der einzelnen Gruppen in Reihe geschaltet sind. Die Tachometerdynamos sind mit 63 bis 71 bezeichnet. So wird z. B. die Drehzahl des ersten Motors 54 des Kessels 48 durch die Antriebsvorrichtung 53 gesteuert, und dieser Impuls wird mittels der Tachometerdynamo 63 auf den ersten Motor 57 der zum Kessel 49 gehörigen Gruppe übertragen, von wo er mittels der Tachometerdynamo 66 zu dem ersten Motor 6o der zum Kessel 50 gehörigen Gruppe weitergeleitet wird. Durch Hintereinanderschaltung der zum Motor 6o gehörigen Tachometerdynamo 69 mit dem Regler für die Erregung des zweiten Motors 55 der ersten Gruppe, dessen Drehzahl die Drehzahl des jeweils zweiten Motors 58 bzw. 61 der beiden anderen Gruppen bestimmt, wird auch die zweite Gruppe gleichartiger Antriebe einheitlich geregelt. Dasselbe gilt sinngemäß für die dritte aus den Motoren 56, 59 und 62 zusammengesetzte Gruppe, die mit der zuletzt genannten Gruppe durch Hintereinanderschaltung der Tachometerdynamo 70 mit dem Regler für die Feldwicklung des Motors 56 in Reihe geschaltet ist. Es sind hier ferner zwei besondere Regelvorrichtungen 72 und 73 vorgesehen, die es ermöglichen, einer bestimmten Motorengattung eine andere Drehzahl zu erteilen, ohne daß dadurch sämtliche Antriebe verstellt werden. Die Wirkungsweise dieser Regler wird unten noch näher erläutert werden.Fig. 3 shows an arrangement that differs from the previous one. The individual drives are grouped together in such a way that the drives of the same type in the various boilers form a group and the controllers of the individual groups are connected in series. The speedometer dynamos are labeled 63 to 71. So z. B. the speed of the first motor 54 of the boiler 48 controlled by the drive device 53, and this pulse is transmitted by means of the tachometer dynamo 63 to the first motor 57 of the group belonging to the boiler 49, from where it by means of the tachometer dynamo 66 to the first motor 6o the group belonging to boiler 50 is forwarded. By connecting the tachometer dynamo 69 belonging to the motor 6o in series with the controller for the excitation of the second motor 55 of the first group, the speed of which determines the speed of the second motor 58 or 61 of the two other groups, the second group of similar drives is also uniformly controlled . The same applies mutatis mutandis to the third group composed of the motors 56, 59 and 62, which is connected in series with the last-mentioned group by connecting the tachometer dynamo 70 with the controller for the field winding of the motor 56 in series. Two special regulating devices 72 and 73 are also provided here, which make it possible to give a certain type of motor a different speed without all drives being adjusted as a result. The mode of operation of these controllers will be explained in more detail below.
Der Regelvorgang spielt sich bei der zuletzt beschriebenen Anordnung etwa wie folgt ab: Eine Druckverminderung in der Dampfleitung 5i setzt den von dem Dampfzustandsmesser 52 abhängigen Regelantrieb 53 in Tätigkeit. Dadurch wird die Drehzahl des Motors 54 verändert. Nach der Drehzahl des Motors 54 aber richten sich auch die Drehzahlen der Motoren 57 und 6o. Tritt nun der zusätzliche Regler 72 nicht in Tätigkeit, so pflanzt sich die erwähnte Drehzahländerung auf die Motoren 55, 58 und 61 fort und, falls auch der zusätzliche Regler 73 in Ruhe bleibt, durchläuft der Regelimpuls weiterhin auch noch die aus den Motoren 56, 59 und 62 bestehende letzte Motorgruppe.The control process takes place in the arrangement described last approximately as follows: A pressure reduction in the steam line 5i sets the of the Steam condition meter 52 dependent control drive 53 in action. This will make the The speed of the motor 54 is changed. However, depend on the speed of the motor 54 also the speeds of motors 57 and 6o. If now the additional regulator 72 does not occur in action, the mentioned speed change is applied to the motors 55, 58 and 61 continue and, if the additional controller 73 also remains idle, runs through the control pulse continues to consist of the motors 56, 59 and 62 last motor group.
Zur näheren Erläuterung der Wirkungsweise der beiden Zusatzregler 72, 73 sei ein beliebiger Betriebszustand herausgegriffen. Es soll angenommen werden, daß sich bei einer Belastungsschwankung die Zufuhr des Brennstoffes und der Luft geändert, zugleich jedoch der Verbrennungsvorgang sich verschlechtert habe. Es besteht dann also die Notwendigkeit, entweder mehr Luft zuzuführen oder die Zufuhr an Brennstoff einzuschränken. Dies kann durch die Regler 72 und 73 erreicht werden. Sie wirken auf die Differentialrelais der zugehörigen Motoren im Sinne einer Änderung der Relaiskonstanten. Da die relative Geschwindigkeit zweier Motoren, die in der angegebenen Weise vom Differentialrelais zum Gleichlauf gezwungen werden, von der Relaiskonstanten abhängt, so kann man durch Änderung dieser Konstanten beliebige Relativgeschwindigkeiten erreichen.For a more detailed explanation of the mode of operation of the two additional controllers 72, 73 any operating state is selected. It is to be assumed that with a load fluctuation the supply of fuel and air changed, but at the same time the combustion process deteriorated. It exists then the need either to add more air or to add fuel to restrict. This can be achieved by the controllers 72 and 73. they seem on the differential relays of the associated motors in the sense of changing the relay constants. Since the relative speed of two motors moving in the specified manner from Differential relays are forced to synchronize, on which relay constants depend, so by changing these constants any relative speeds can be set reach.
Auch bei der zuletzt beschriebenen Anordnung ist die Möglichkeit gegeben, falls es die Rücksicht auf den bestmöglichen Wirkungsgrad verlangt, eine Zusatzregelung unter Zwischenschaltung von Zwischenimpulsen vorzunehmen. Zu diesem Zweck ist eine zusätzliche Steuervorrichtung 76 vorgesehen, durch welche zwei miteinander gekuppelte Drehzahlregler 74 und 75 beeinflußt werden. Diese Regler sind so angeordnet, daß sie gegenläufig zueinander verstellt werden. Es kann hierdurch erreicht werden, daß eine Gruppe von Motoren, beispielsweise die Druckluft- oder Saugluftantriebe, zu größerer Leistung gezwungen werden, ohne daß die übrigen Motoren an der Regelung teilnehmen. Ist beispielsweise die Steuervorrichtung 76 als C02 Messer ausgebildet, so kann sie dazu dienen, dauernd die günstigste Zusammensetzung der Rauchgase aufrechtzuerhalten.Even with the arrangement described last, there is the possibility of if the consideration of the best possible efficiency demands it, an additional regulation to be carried out with the interposition of intermediate pulses. To that end is a additional control device 76 is provided through which two coupled together Speed controllers 74 and 75 can be influenced. These controllers are arranged so that they are adjusted in opposite directions to each other. It can thereby be achieved that a group of motors, for example the compressed air or suction air drives, to be forced to greater power without the other motors in the control take part. For example, if the control device 76 is designed as a C02 knife, so it can serve to permanently maintain the most favorable composition of the smoke gases.
Die Ausführung der Erfindung ist weder an die Stromart noch an die besondere Ausgestaltung der einzelnen Regelvorrichtungen gebunden. Wesentlich ist für die Erfindung lediglich, daß die Regelvorrichtungen sämtlicher Antriebsmotoren in irgendeiner Weise in Reihe geschaltet sind, wobei durch Einführen von Zusatz- oder Zwischenimpulsen die günstigste Ausnutzung der Verbrennungseinrichtungen sichergestellt werden kann.The implementation of the invention is neither to the type of current nor to the special design of the individual control devices bound. Is essential for the invention only that the control devices of all drive motors are connected in series in any way, with the introduction of additional or intermediate pulses ensure the most favorable utilization of the combustion equipment can be.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DES80556D DE515841C (en) | 1927-07-03 | 1927-07-03 | Steam power plant with automatically controlled motors for fuel supply, air supply and the like. like |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DES80556D DE515841C (en) | 1927-07-03 | 1927-07-03 | Steam power plant with automatically controlled motors for fuel supply, air supply and the like. like |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE515841C true DE515841C (en) | 1931-01-14 |
Family
ID=7508955
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DES80556D Expired DE515841C (en) | 1927-07-03 | 1927-07-03 | Steam power plant with automatically controlled motors for fuel supply, air supply and the like. like |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE515841C (en) |
-
1927
- 1927-07-03 DE DES80556D patent/DE515841C/en not_active Expired
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