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Regeleinrichtung für Kraft- und Wärmeanlagen Die vorliegende Erfindung
betrifft eine neuartige Regeleinrichtung, die insbesondere für Irraft- und Wärmeanlagen
mit wechselnder Belastung und mit zwei Gruppen von Energieerzeugern bestimmt ist,
von denen die eine, für schnelle Belastungsänderungen weniger geeignete Gruppe in
der Hauptsache die Grundlast, die andere, für schnelle Belastungsänderungen besser
geeignete Gruppe in der Hauptsache die Spitzenlast übernimmt. Bei den bekannten
Einrichtungen ähnlicher Art wird lediglich ein Belastungsausgleich der einen Gruppe
durch die andere angestrebt, wobei die für die Grundlast bestimmten Energieerzeuger
möglichst gleichbleibend belastet werden, während die andere Gruppe von Energieerzeugern
die Belastungsschwankungen ausgleicht durch Abgabe der Spitzenleistungen, unter
Umständen auch durch Aufnahme der jeweils überschüssigen Energiemengen oder durch
wechselweise Abgabe und Aufnahme. Dieser Belastungsausgleich geht innerhalb des
ganzen Leistungsbereiches der ausgleichenden Energieerzeuger ohne Beeinflussung
der auszugleichenden Energieerzeuger vor sich. Erst wenn die Grenzen des Leistungsbereiches
der ausgleichenden Energieerzeuger erreicht werden, wirken die darüber hinausgehenden
Belastungsänderungen plötzlich ungedämpft auf die auszugleichenden Energieerzeuger.
Auch wenn die Dauer der abzugebenden Ausgleichleistung der ausgleichenden Energieerzeuger
beschränkt ist, z. B. durch Erschöpfung eines Energiespeichers, tritt eine solche
plötzliche Belastungsänderung der auszugleichenden Energieerzeuger ein, und zwar
um die volle zuvor von den ausgleichenden Energieerzeugern abgegebene (oder aufgenommene)
Ausgleichleistung. Diese Nachteile lassen sich bei den bekannten Einrichtungen nur
dadurch vermeiden, daß der Leistungsbereich der ausgleichenden Energieerzeuger sehr
groß gewählt wird und, falls diese Energieerzeuger von Energiespeichern abhängig
sind, auch sehr große Speicher vorgesehen werden. Infolgedessen wird der durch die
angestrebte Wirkungsgradverbesserung erzielte Gewinn durch den Kapitaldienst der
hohen Anlagekosten aufgezehrt.
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Die vorliegende Erfindung vermeidet alle diese Nachteile. Sie ermöglicht,
die angestrebte Wirkungsgradverbesserung mit einer wesentlich kleineren Ausgleichleistung
zu erzielen und im Falle der Anwendung von Energiespeichern mit bedeutend kleinerer
Speicherfähigkeit auszukommen. Die Erfindung besteht darin, daß der in der Hauptsache
für die Spitzenlast bestimmte Energieerzeuger zunächst zum Ausgleich der Abweichungen
zwischen Leistungslieferung und Leistungsbedarf herangezogen wird und etwa gleichzeitig
einen Regelimpuls auf den in der Hauptsache für die Grundlast bestimmten Energieerzeuger
derart ausübt, daß durch dessen langsamer erfolgende Leistungsänderung die Leistung
des ersten (puffernden) Energieerzeugers ständig auf einen bestimmten
Mittelwertsbereich
zurückgeführt wird. Im Gegensatz zu den bekannten Einrichtungen für Belastungsausgleich
wird durch die Erfindung eine neuartige Wirkung erzielt, die am deutlichsten mit
Leistungspufferung bezeichnet wird. Durch die Leistungspufferung wird kein völliger
Belastungsausgleich der abzupuffernden Energieerzeuger erreicht. Die Leistung dieser
Energieerzeuger folgt ständig den Schwankungen der Gesamtbelastung, wobei jedoch
die Schnelligkeit der Belastungsänderungen durch die Leistungspufferung stark vermindert
ist. Es hat sich gezeigt, daß durch diesen teilweisen Ausgleich mittels der Leistungspufferung
eine ebenso große Wirkungsgradverbesserung erreicht wird wie durch den vollständigen
Belastungsausgleich mittels der bekannten Einrichtungen, ohne daß die hierfür benötigten
teueren Anlagen erforderlich werden.
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Außer der Vermeidung der erwähnten Nachteile werden durch die Erfindung
eine Reihe weiterer Vorteile erzielt. Einer der wichtigsten besteht darin, daß bei
Erweiterung bestehender Anlagen durch neue, für schnelle Belastungsänderungen besser
geeignete Energieerzeuger ermöglicht wird, diese neuen, infolge der technischen
Fortschritte mit besserem Wirkungsgrad arbeitenden Energieerzeuger unbeschadet ihrer
Pufferwirkung zu einem größeren Teil der gesamten Energielieferung heranzuziehen,
als nur dem Inhalt der Belastungsspitzen entspricht. Hierdurch werden in vielen
Fällen die gesamten Energieerzeugungskosten erheblich vermindert. Durch die ständige
Zurückführung der Leistung des puffernden Energieerzeugers auf einen bestimmten
Mittelwertsbereich wird erreicht, .daß auch bei den verschiedensten Gesamtbelastungen
immer wieder die volle Ausgleichleistung des puffernden Energieerzeugers sowohl
bei Belastungszunahme als auch bei Belastungsabnahme zur Verfügung steht.
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Da bei der Annäherung an bestimmte Höchst- oder Tiefstwerte der Gesamtbelastung
oder der Belastung der abzupuffernden Energieerzeuger die Ausgleichleistung des
puffernden Energieerzeugers vorwiegend nur noch in einer Richtung in bezug auf Belastungsabnahme
oder -zunahme erforderlich ist und da ferner die günstigste Belastungsaufteilung
auf die beiden Gruppen von Energieerzeugern mit der Gesamtbelastung wechselt, wird
weiterhin erfindungsgemäß die Lage des anzusteuernden Mittelwertsbereiches abhängig
gemacht von der Leistung eines oder mehrerer der abzupuffernden Energieerzeuger
oder von .der Gesamtbelastung der Anlage. Normalerweise erfolgt die Veränderung
der Lage des Mittelw ertsbereiches gleichsinnig mit der Belastung, kann aber in
besonderen Fällen auch entgegengesetzt erfolgen, wenn beispielsweise anfallende
Abfallenergie möglichst vollständig ausgenutzt werden soll.
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Bei Anlagen, bei denen der Zeitpunkt eines starken Belastungsanstiegs
oder -abfalls vorher bekannt ist, wird mit Vorteil die Lage des anzusteuernden Mittelwertsbereiches
auch von der Zeit abhängig gemacht, indem z. B. zu den Zeiten, wo erfahrungsgemäß
ein starker Belastungsanstieg oder -abfall beginnt, der Mittelwertsbereich tiefer
bzw. höher verlegt wird.
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Die Regeleinrichtung, die die Belastung in der angegebenen Weise auf
die beiden Gruppen von Energieerzeugern verteilt, kann aus an sich bekannten Reglern
zusammengestellt werden, die geeignet sind, die Leistung eines Energieerzeugers
in Abhängigkeit von einer steuernden Meßgröße mit einstellbarer Regelgeschwindigkeit,
sogenannter Schlußzeit, und einstellbärer Zuordnung zwischen steuernder Meßgröße
und Leistung des Energieerzeugers zu regeln. Die nächstliegende Lösung besteht darin,
den puffernden Energieerzeuger mit einer Leistungsregelung in Abhängigkeit von den
Abweichungen von Leistungslieferung und Leistungsbedarf, z. B. in Abhängigkeit vom
Dampfdruck eines Dampfnetzes mit schwankender Dampfentnahme, zu versehen und gleichzeitig
die abzupuffernden Energieerzeuger mit einer ähnlichen Leistungsregelung in Abhängigkeit
von der Leistung des puffernden Energieerzeugers auszurüsten. Eine anpassungsfähigere
Regelung und einfachere Ausführung der Regeleinrichtungen ergibt sich jedoch, wenn
die Leistungsregler beider Gruppen von Energieerzeugern von der gleichen steuernden
Meßgröße so beeinflußt werden, daß diese Meßgröße, durch die Leistung des puffernden
Energieerzeugers innerhalb des Mittelwertsbereiches seiner Leistung konstant oder
nahezu konstant gehalten, jenseits der Grenzen des lvlittelwertsbereiches jedoch
Veränderungen unterworfen wird, die ihrerseits die Veränderung der Leistung der
abzupuffernden Energieerzeuger in die Wege leiten.
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Der puffernde Energieerzeuger kann mit dem Energienetz der abzupuffernden
Energieerzeuger unmittelbar oder auch auf dem Wege über andere Energienetze mittelbar
verbunden sein. Im zweiten Falle werden die Pufferleistungen in bekannter Weise
durch Regelorgane, z. B. überström- oder Nachströmventile, auf das Energienetz,
auf das die Belastungsschwankungen sich auswirken, übertragen.
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In der Zeichnung wird die Erfindung durch die Abb. i bis i i veranschaulicht.
Die
Abb. i bis 6 sind Diagramme, die die Arbeitsweise einiger Arten der Leistungspufferung
darstellen.
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Die Abb.7 stellt schematisch die Anordnung eines Anzeigeinstrumentes
für die Leistungspufferung dar.
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Die Abb. 8 bis i i stellen einige Ausführungsformen der Erfindung
schematisch dar. In Abb. i sind längs der Abszisse i die Zeitwerte, längs der Ordinate
2 die Leistungen aufgetragen. Linienzug 3 entspricht der Gesamtleistung des puffernden
Energieerzeugers und der abzupuffernden Energieerzeuger zusammen, Linienzug 4 der
Leistung der abzupuffernden Energieerzeuger. Der gleichbleibendeAbstand zwischen
dem Linienzug3 und dem punktierten Linienzug 5 entspricht dem Leistungsbereich des
puffernden Energieerzeugers. Der Linienzug 6 würde der bei Vorhandensein nur einer
Spitzendeckungsanlage erforderlichen Leistung der abzupuffernden Energieerzeuger
entsprechen. Der strichpunktierte Linienzug 7 deutet eine der möglichen Abweichungen
vom Linienzug an. Die wechselweise abhängige Regelung des puffernden Energieerzeugers
und der abzupuffernden Energieerzeuger erfolgt bei dem Beispiel nach Abb. i so,
daß die Leistung des puffernden Energieerzeugers stets den mittleren 5o Prozent
seines Leistungsbereiches zustrebt. Infolgedessen ist einerseits trotz der heftigen
Schwankungen der Gesamtbelastung die Leistung der abzupuffernden Energieerzeuger
nur sehr flach verlaufenden allmählichen Veränderungen unterworfen, andererseits
wird dem puffernden Energieerzeuger ein erheblich größerer Anteil an der gesamten
Energielieferung zugewiesen als bei einfacher Spitzendeckung; die schraffierte Fläche
entspricht dieser Mehrlieferung. Auch werden nicht wie bei einfacher Spitzendeckung
öfters plötzliche schroffe Belastungsänderungen der für solche Belastungsänderungen
ungeeigneten abzupuffernden Energieerzeuger erforderlich. Weiterhin muß bei der
Regelung gemäß vorliegender Erfindung die Leistungsverteilung zwischen dem puffernden
Energieerzeuger und den abzupuffernden Energieerzeugern keineswegs genau dem Linienzug
q. folgen. Es sind vielmehr im Bereich zwischen den Linienzügen 5 und 3 bzw. der
Höchstleistung der abzupuffernden Energieerzeuger beliebige Veränderungen zulässig,
die z. B. durch Störungen an einem der abzupuffernden Energieerzeuger eintreten
können. Der Linienzug 7 ist ein Beispiel für eine solche Abweichung, die ohne weiteres
durch die Pufferung aufgenommen wird. Die Betriebsführung der abzupuffernden Energieerzeuger
kann daher weitgehend Rücksicht nehmen auf die Einhaltung des besten Wirkungsgrades.
Gleichzeitig wird aber auch der puffernde Energieerzeuger trotz seiner Ausgleichtätigkeit
so gut ausgenutzt, daß der Vorteil seiner niedrigen Erzeugungskosten weitgehend
zur Geltung kommt, also in bezug auf die Gesamterzeugungskosten das wirtschaftliche
Optimum erreicht wird.
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In Abb. 2 haben die Zahlen i bis 5 die gleiche Bedeutung wie in Abb.
i. Der Linienzug 8 entspricht einer bestimmten gleichbleibenden Aufteilung der Gesamtbelastung.
Es ist bei dieser Abbildung eine Regelung zugrunde gelegt, bei welcher der anzusteuernde
Mittelwert der Belastung des puffernden Energieerzeugers sich gleichsinnig verändert
mit der Belastung der abzupuffernden Energieerzeuger oder der Gesamtbelastung. Würde
die Regelung des puffernden Energieerzeugers und die der abzupuffernden Energieerzeuger
abweichend von der vorliegenden Erfindung ohne die beschriebene Rückführung auf
den Mittelwertsbereich erfolgen, so würde kein Ausgleich erfolgen, sondern lediglich
eine feststehende Belastungsverteilung z. B. entsprechend Linienzug B. Die abzupuffernden
Energieerzeuger würden allen plötzlichen Schwankungen der Gesamtbelastung ausgesetzt
sein. Durch die Erfindung werden jedoch die Belastungsschwankungen vorwiegend von
dem puffernden Energieerzeuger aufgenommen. Die Belastungskurve der abzupuffernden
Energieerzeuger verläuft infolgedessen wesentlich flacher und ohne schroffe Belastungsveränderungen;
etwa entsprechend dem Linienzug q.. Dazu kommt, daß dieser Linienzug keine unbedingt
vorgeschriebene Belastungskurve darstellt, deren Nichteinhaltung schädliche Veränderungen
im Energieinhalt des oder der Energienetze hervorruft; die Belastung der abzupuffernden
Energieerzeuger kann vielmehr in dem weiten Spielraum zwischen den Linienzügen 3
und 5 um den Linienzug q. herum pendeln, je nachdem es Wirkungsgrad und Betriebsumstände
erfordern.
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Abb. 3 und q. sind zwei zusammengehörige Diagramme, die den regeltechnischen
Zusammenhang zwischen den Leistungen des puffernden Energieerzeugers und der abzupuffernden
Energieerzeuger zeigen. Längs den Ordinaten 9 sind die Werte der steuernden Meßgröße,
längs der Abszisse io die Leistung des puffernden Energieerzeugers und längs der
Abszisse i i die Leistung der abzupuffernden Energieerzeuger aufgetragen. Die Linienzüge
12 und 13 stellen den Zusammenhang zwischen steuernder Meßgröße und Leistungen dar.
Die Regelung des puffernden Energieerzeugers erfolgt so, daß er auf einem Mittelwertsbereich
seiner Leistung,
der der horizontalen Strecke entspricht und gemäß'Linienzug
1q. auch verschoben werden kann, die Meßgröße konstant hält, beiderseits des Mittelwertsbereiches
jedoch Veränderungen der Meßgröße bedingt, die ihrerseits eine Veränderung der Leistung
der abzupuffernden Energieerzeuger einleiten, da gemäß Linienzug 13 jeder Wert der
Meßgröße einem andern Wert der Leistung der abzupuffernden Energieerzeuger zugeordnet
ist. Linienzug 13 hat eine geringere Neigung als die schrägen Enden des Linienzuges
12 bzw. 1q.. Diese Regelung entspricht der in ihren Auswirkungen in Abb. i dargestellten.
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Die Abb. 5 und 6 stellen zwei den Abb. 3 und q. entsprechende Diagramme
für eine andere Regelungsart dar. Die Zahlen g bis i i haben die gleiche Bedeutung
wie in Abb. 3 und 4.. Die Leistung des puffernden Energieerzeugers hängt gemäß Linienzug
15 von der steuernden Meßgröße ab, die Leistung der abzupuffernden Energieerzeuger
gemäß Linienzug 16 oder 17. Die Neigung des Linienzuges 15 ist stärker als die der
schrägen Strecken des Linienzuges 16 bzw. 17. Auch hier wird in einem Mittelwertsbereich
der steuernden Meßgröße, der der vertikalen Strecke der Linienzüge 16 bzw. 17 entspricht
und nach oben und unten etwas verschoben werden kann, und damit auch in einem Mittelwertsbereich
der Leistung des puffernden Energieerzeugers die steuernde Meßgröße nur durch diesen
konstant gehalten, soweit man von den sehr geringen, für die Steuerung erforderlichen
Änderungen absieht. Erst wenn die Leistung des puffernden- Energieerzeugers über
diesen Mittelwertsbereich hinausgeht, wird die Leistung der abzupuffernden Energieerzeuger
entsprechend dem flacheren Verlauf der Linienzüge 16 bzw. 17 mit geringerer Ungleichförmigkeit,
aber langsamer, also mit größerer Schlußzeit verändert, so daß die Leistung des
puffernden Energieerzeugers ständig auf den Mittelwertsbereich zurückgeführt wird.
Durch die Verschiebung des Mittelwertsbereiches in bezug auf die steuernde Meßgröße
nach oben oder unten kann die Lage des Mittelwertsbereiches von der Belastung der
abzupuffernden Energieerzeuger, einiger derselben oder von der Gesamtbelastung abhängig
gemacht werden, was auch selbsttätig bewirkt werden kann. Der Mittelwertsbereich
kann auch auf einen Mittelw ertspunkt zusammenschrumpfen. Ferner kann die Lage des
Mittelwertsbereiches zweckmäßig auch abhängig gemacht werden von der Zeit, indem
z. B. zu den Zeiten, wo erfahrungsgemäß ein starker Belastungsanstieg oder -abfall
beginnt, der Mittelwertsbereich in bezug auf die Leistung des puffernden Energieerzeugers
tiefer bzw. höher verlegt wird. Dadurch werden die Belastungsänderungen der abzupuffernden
Energieerzeuger noch langsamer, da ihr Beginn vorverlegt wird.
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In Abb. 7 ist die Anordnung .eines Anzeigeinstrumentes dargestellt,
das dem Bedienungspersonal stets einen eindeutigen überblick über die Belastungszusammenhänge
im Sinne dieser Erfindung und die augenblicklich stattfindenden Regelvorgänge gibt
oder auch bei Handhabung einiger Energieerzeuger Anweisungen über die zur Herbeiführung
der Belastungsverteilung erforderliche Maßnahme. Von zwei nebeneinander befindlichen
Anzeigeskalen i8 und ig, die nicht gleich groß zu sein brauchen, wird auf der einen,
z. B. 18, die Leistung des puffernden Energieerzeugers angezeigt, auf der anderen
die Leistung des abzupuffernden Energieerzeugers oder die Gesamtleistung. Die Skaleneinteilungen
und zugehörigen Leistungsmeßsysteme sind so gewählt, daß die Mittelwerte oder Mittelwertsbereiche
der Leistung des puffernden Energieerzeugers jeweils neben, im dargestellten Beispiel
also über den zugeordneten Werten der anderen Leistungsanzeige liegen. Die Abweichung
der beiden Zeiger 2o und 21 voneinander zeigt also die Abweichung der Belastung
des puffernden Energieerzeugers von dem Mittelwert, auf den sie jeweils zurückgeführt
werden soll. Im Falle eines Mittelwertsbereiches kann ein toter Gang in diese Diff
erenzanzeige z. B. dadurch eingeschaltet werden, daß der Zeiger 21 zu einem der
Größe des Mittelwertsbereiches entsprechenden Streifen 22 verbreitert wird, hinter
dem das Ende 23 des Zeigers 2o, das zweckmäßig eine auffallende Farbe erhält, spielt.
Erst wenn die Leistung des puffernden Energieerzeugers die Grenzen des von der Gesamtbelastung
oder der Belastung der abzupuffernden Energieerzeuger abhängigen Mittelwertsbereiches
überschreitet, wird das Zeigerende 23 und somit die anzuzeigende Differenz sichtbar.
Die Leistung des puffernden Energieerzeugers kann auch als Differenz zwischen der
Gesamtleistung und der Leistung des abzupuffernden Energieerzeugers oder durch eine
von der Leistung des puffernderi Energieerzeugers abhängige Meßgröße angezeigt werden.
Besonders zweckmäßig wird hilfsweise als von der Leistung des puffernden Energieerzeugers
abhängige Meßgröße die den puffernden Energieerzeuger steuernde Meßgröße benutzt.
Es würden dann über der Skala 18 zwei Zeiger übereinander spielen, deren Abweichung
voneinander die Richtung angäbe, in der sich die Leistung des pnfternden Energieerzeugers
verändern wird. Diese Instrumentanordnung gibt also einerseits
ein
klares Bild von der jeweiligen Belastungsverteilung und den augenblicklichen und
bevorstehenden Regelvorgängen, anderseits gibt sie an, wie die Leistung etwaiger
handbedienter Energieerzeuger zu verändern ist.
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In Abb. 8 ist ein Ausführungsbeispiel einer Dampfkraftanlage dargestellt,
die mit einer Regeleinrichtung gemäß vorliegender Erfindung ausgerüstet ist. 24.
ist ein Dampferzeuger neuzeitlicher Bauart, der schnellen Belastungsschwankungen
leicht zu folgen vermag; 28 sind Dampferzeuger älterer Bauart, die für schnelle
Belastungsschwankungen weniger geeignet sind. Der Dampferzeuger 24 liefert Dampf
in ein Hochdruckdampfnetz 25, an das eine Gegendruckmaschine 26 angeschlossen ist,
die ihren Abdampf in das Dampfnetz 27 abgibt, in welches die Dampferzeuger 28 Dampf
liefern. An das Dampfnetz 27 ist eine Kondensationsinaschine 29 angeschlossen. Die
Dampfentnahme aus dein Dampfnetz 27 ist stark schwankend, beispielsweise infolge
stark schwankender Belastung der Kraftmaschine 29. Da sich die Dampferzeuger 28
den Veränderungen der Dampfentnahme nur langsam anzupassen vermögen, entstehen Schwankungen
des Dampfdruckes in dem Dampfnetz 27. Vom Druck dieses Dampfnetzes 27 wird, wie
durch Einflußlinie 3o dargestellt, die Leistung des Dampferzeugers 24 geregelt.
Damit sich die Änderungen seiner Leistung pufernd auf das Dampfnetz 27 auswirken
können, ist vor der Kraftmaschine 26 ein wie ein überströmventil wirkendes, vom
Dampfdruck des Dampfnetzes 25 gesteuertes Regelorgan 32 angeordnet. In unmittelbarer
oder z. B. über die steuernde Meßgröße mittelbarer Abhängigkeit von der Leistung
des Dampferzeugers 24 wird, wie durch Einflußlinie 31 dargestellt, die Leistung
der Dampferzeuger -28 so geregelt, daß dadurch die Leistung des Dampferzeugers 24
in einen bestimmten Mittelwertsbereich zurückgeführt wird. Da bei einer Veränderung
der durch die Maschinenanlage 26 strömenden Dampfmenge sich die von dieser Anlage
erzeugte elektrische Leistung ebenfalls verändert, werden die Belastungsschwankungen
der Maschine 29 durch diese elektrische Pufferleistung abgeschwächt. Die Pufferleistung
des Dampferzeugers 2q. setzt sich also in diesem Falle aus der Mehr- oder Mindererzeugung
von Dampf und der Mehr- oder 1linderleistung der diesen Dampf entspannenden Kraftmaschine
26 zusammen.
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Vor der Kraftmaschine 26 kann auch ein wie ein Nachströinv entil (Reduziere
entil) wirkendes, vom Dampfdruck des Netzes 27 gesteuertes Regelorgan angeordnet
sein, das den Dampfdruck im Netz 27 konstant hält, so daß sich die Belastungsschwankungen
auf das Hochdruckdampfnetz 25 auswirken und dort Dampfdruckschwankungen hervorrufen.
Der Dampferzeuger 24 wird in diesem Fall vom Dampfdruck des Netzes 25 gesteuert.
Die in Abb.8 dargestellte Schaltung und Regelung ist im allgemeinen die günstigere,
da infolge der größeren Speicherfähigkeit der Niederdruckdampferzeuger 28 im Dampfnetz
27 keine so starken Dampfdruckschwankungen infolge der Belastungsschwankungen auftreten
können wie im Dampfnetz 25.
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In Abb. 9 ist ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt,
worin auch die abzupuffernden Energieerzeuger nur mittelbar über ein anderes Energienetz
mit dem Energienetz verbunden sind, in welchem die Belastungsschwankungen auftreten.
Die Zahlen 24 bis 32 haben die gleiche Bedeutung wie in Abb. B. Die Belastungsschwankungen
entstehen duch Dampfverbrauchsschwankungen in dem Niederdruckdampfnetz 33, an das
z. B. Kocher 34 und sonstige Dampfverbraucher angeschlossen sind. Die Leistung des
puffernden Dampferzeugers 24 wird in Abhängigkeit von den Dampf druckschwankungen
des Netzes 33 geregelt, wie durch Einflußlinie 39 angedeutet ist. In Abhängigkeit
von der Leistung des Dampferzeugers 24 wird, wie durch Einflußlinie 31 angedeutet
ist, die Leistung der abzupuffernden Dampferzeuger 28 verändert. Entsprechend diesen
Veränderungen öffnet das CTberströmventil 37, das gemäß Einflußlinie 40 vom Dampfdruck
des Mittel.druckdampfnetzes 27 gesteuert wird, weiter oder weniger weit und läßt
mehr oder weniger Dampf in das Niederdruckdampfnetz 3.3 überströmen, bis die vom
Druck in diesem Dampfnetz abhängige Leistung des Dampferzeugers 24 wieder in den
Mittelwertsbereich zurückgeführt ist.
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In Abb. ro ist eine der Anlage nach Abb. 8 entsprechende Dampfanlage
dargestellt, bei welcher mit denn puffernden Dampferzeuger 24. ein Gleichdruckheißwasserspeicher
41 bekannter Art zwecks Vergrößerung der Pufferleistung parallel arbeitet. Die Zahlen
24. bis 32 haben die gleiche Bedeutung wie in Abb.8. Der Dampfraum des Heißwasserspeichers
41 ist an das Dampfnetz 27 angeschlossen. Eine Pumpe q.2 fördert aus einem Sammelbehälter
43 in diesen Dampfraum kaltes Wasser, das sich unter Aufnahme von Dampf erwärmt.
Diese Wasserzufuhr wird durch das Ventil.4q. überwacht, das bei steigendem Dampfdruck
im Netz 27 öffnet, wie durch Einflußlinie .45 angedeutet wird. Durch eine Pumpe
46 wird heißes Wasser aus dem Speicher 41 entnommen und dem Kessel 24. oder anderer
Verwendung zugeführt. Beispielsweise
durch einen Schwimmer 47 wird
der Ladungszustand des Speichers 41 überwacht und in Abhängigkeit hiervon, wie durch
Einflußlinie 48 angedeutet, die Lage des anzusteuernden Mittelwertsbereiches des
puffernden Dampferzeugers 24 verändert, und zwar im Sinne steigender Belastung bei
abnehmender Ladung des Speichers. Auf diese Weise wird erreicht, daß jederzeit eine
möglichst große Ausgleichsspeicherfähigkeit des Speichers zur Unterstützung der
Pufferleistung des Dampferzeugers 24 zur Verfügung steht.
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Von besonderem Wert ist diese Regelung, wenn der Speicher dem puffernden
Energieerzeuger vor- oder nachgeschaltet ist und die Leistungsmöglichkeit des Energieerzeugers
ganz oder teilweise vom Ladungszustand des Speichers abhängig ist.
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In Abb. i i ist ein solcher Fall dargestellt. Die Zahlen 27 bis 31
haben die gleiche Bedeutung wie in Abb.8. Die Kraftmaschine 29 treibt einen Drehstromerzeuger
49, der ein Drehstromnetz 5o beliefert, dessen Belastungen starke Schwankungen aufweist.
Die Kessel 28, das Dampfnetz 27, die Maschine 29 und der Drehstromerzeuger 49 stellen
ein Dampfkraftwerk dar, dessen Kessel für die Aufnahme schneller Belastungsschwankungen
wenig geeignet sind. Außer von diesem Dampfkraftwerk wird das Stromnetz 5o auch
von einem Wasserkraftwerk beliefert, dessen Wasserturbine 51 mit Stromerzeuger 53
den puffernden Energieerzeuger bildet. Die Wasserzufuhr zur Wasserturbine 51 und
damit deren Leistung wird durch ein Regelorgan 56 in Abhängigkeit von auftretendem
Leistungsmangel oder Leistungsüberschuß im Stromnetz 5o geregelt, was durch Einflußlinie
30 angedeutet ist. In Abhängigkeit von der Leistung der Turbine 51 oder von der
diese steuernden Meßgröße wird die Leistung der Dampferzeuger a8 und durch Vermittlung
des Regelventils 52 auch die Leistung der Dampfkraftmaschine 29 und des Stromerzeugers
43 so beeinflußt, daß durch diese Leistungsänderung die Leistung der Wasserturbine
51 in einen bestimmten Mittelwertsbereich zurückgeführt wird. Dies ist durch die
Einflußlinie 31 angedeutet. In dem dargestellten Falle ist die Stärke des Wasserzuflusses
54 zur Wasserkraftanlage -so gering, daß sie nur für eine dem Mittelwertsbereich
entsprechende Leistung der Wasserturbine ausreicht, nicht aber für die zur Pufferung
erforderlichen Höchstleistungen. Es ist deshalb in bekannter Weise der Wasserturbine
51 ein Wasserspeicher 55 vorgeschaltet. Die Füllung dieses Speichers 55 wird durch
eine Meßeinrichtung 57 überwacht. In Abhängigkeit von dieser Füllung wird die Lage
des anzusteuernden Mittelwertsbereiches der Belastung der Wasserturbine 51 verändert,
und zwar im Sinne steigender Belastung bei steigender Füllung des Speichers. Auf
diese Weise wird erreicht, daß jederzeit die volle Pufferleistung der Wasserkraftanlage
verfügbar ist trotz des verhältnismäßig schwachen Wasserzuflusses.
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In allen vorgenannten Beispielen kann an Stelle eines einzigen puffernden
Energieerzeugers auch eine Gruppe solcher Energieerzeuger treten, die einzeln, in
Gruppen oder insgesamt wie ein einzelner geregelt werden können. Das auszugleichende
Energienetz kann dem puffernden Energieerzeuger unmittelbar oder mittelbar nach-
oder vorgeschaltet sein, auch können mehrere auszugleichende Energienetze vorhanden
sein, die durch an sich bekannte Regeleinrichtungen verbunden sind.