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Einrichtung zur selbsttätigen Regelung von Dampfkesselfeuerungsanlagen
In neuzeitlichen Dampfkraftanlagen ist man bestrebt. die Dampferzeuger und die Kraftmaschinen
durch möglichst kurze Rohrleitungen zu verbinden. Man vermeidet auf diese Weise
Druckverluste und erreicht eine wesentliche Verbesserung der Wirtschaftlichkeit.
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Bei derartigen Anlagen ergeben sich jedoch insofern Schwierigkeiten,
als die Regler für die Feuerung, die im allgemeinen vom Druckabfall in den Rohrleitungen
zwischen Dampferzeuger und Kraftmaschine beein.flußt werden, unter ungünstigen Betriebsverhältnissen
arbeiten müssen. Durch die Verringerung der Druckverluste wird nämlich auch die
Meßgröße, die auf die Regler einwirkt, auf ein Mindestmaß herabgesetzt. Es gilt
also, eine Regelung zu schaffen, die von der Höhe des Druckabfalles weniger abhängig
ist und mithin auch bei Anlagen der genannten Art eine einwandfreie Feuerungsregelung
ermöglicht.
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Zur Lösung dieser Aufgabe hat man bereits vorgeschlagen, in die Dampfzuleitung
zu den Kraftmaschinen eine Stauscheibe und hinter diese ein Pitotrohr- einzuschalten,
um auf diese Weise einen Regelimpuls zu erhalten, der nicht nur von dem jeweiligen
Dampfdruck, sondern auch von der abströmenden Dampfmenge abhängig ist. Eine derartige
Anordnung besitzt aber den Nachteil, daß durch die Stauscheibe und durch das in
den Dampfstrom hineinragende Pitotrohr ein Druckabfall eintritt, womit der durch
die Verwendung kurzer Rohrleitungen erzielte Vorteil einer Verringerung der Druckverluste
wieder hinfällig wird.
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Gemäß der Erfindung sind deshalb bei einer Einrichtung zur selbsttätigen
Regelung von Dampfkesselfeuerungsanlagen, bei denen in der Dampfsammelleitung im
wesentlichen der gleiche Dampfdruck wie in den Kesseln herrscht, in den Verbindungsleitungen
zwischen Kesseln und Sammelleitung Venturidüsen mit an ihren engsten Querschnitt
angeschlossenen Meßrohrleitungen angeordnet, so daß der Druck im engsten Düsenquerschnitt
als Regelimpuls verwendet wird. Hierdurch wird erreicht, daß trotz Verwendung einer
einzigen Meßgröße als Impulsgeber gleichzeitig der Druck im Dampferzeuger und die
Größe der abströmenden Dampfmenge auf die Feuerregelung zur Einwirkung kommen und
dabei die Stärke der erzeugten Regelimpulse zwecks Erhöhung der Empfindlichkeit
der Feuerungsregelung gesteigert wird, ohne daß eine künstliche Drosselung des Dampfes
stattfindet. Denn der erzeugte Druckabfall wird im erweiterten Teil der Düse zurückgewonnen.
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An sich ist bei. Regelvorrichtungen für Dampfkesselfeuerungen die
Maßnahme, den Steuerimpuls vom einer in die Dampfleitung eingeschalteten Venturidüse
abzuleiten, bekannt.
Hierbei erfolgt aber die Regelung in Abhängigkeit
von dem Differenzdruck vor und im engsten Querschnitt der Düse, wobei die Membran
des Reglers einerseits durch. die verhältnismäßig geringen, durch den Druckabfall
in der Düse bedingten Druckunter- . schiede und andererseits durch die Druckänderungen
in der Rohrleitung selbst beeinflußt wird. Da die letzteren zumindest die Größenordnung
der Meßdruckabfälle haben, so können sich Abweichungen von den gewünschten Regelvorgängen
einstellen, die die Regelfähigkeit der bekannten Einrichtung in Frage stellen.
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In Abb. i der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung beispielsweise
dargestellt. -Zwischen Kessel i und Sammelleitung 2 ist eine Venturidüse 3 eingeschaltet.
Der im.. engsten- Querschnitt dieser Düse herrschende Dampfdruck wird durch die
Impulsleitung 4 auf den Feuerungsregler, z. B. einen Sfrahlrohrregler 5, übertragen
und gegen eine gleichbleibende Kraft, z. B. ein Gewicht 6, das dem einzuhaltenden
Solldruck entspricht, ausgewogen. Die auf diese Weise entstehende Differenzkraft
wird auf das Strahlrohr übertragen, das beispielsweise über einen hydraulischen
Zylinder den Regelwiderständ 7 des Gleichstrommotors 8 verstellt, _ welcher die
Fördervorrichtung für den Kohlenstaubbrenner g antreibt. Durch Änderung des Widerstandes
7 ändert sich die Drehzahl des Motors 8 und damit die Brennstoffzufuhr zum Kessel.
Zur Erhöhung der Stabilität kann der Regler beispielsweise mit einer mechanischen
Rückführung versehen werden. In vorliegendem Beispiel ist eine an sich bekannte
Antriebsrückführung gewählt, diese besteht darin, daß mit dem Staubbrenner ein Meßge>ilä
se io verbunden ist, durch welches eine dem geförderten Kohlenstaub entsprechende
Luftmenge in die Impulsleitung i i . gepumpt wird. Der Druck dieser Meßluftmenge
wirkt über eine Membran 12 auf das Strahlrohr 5 und hält der regelnden Differenzkraft
das Gleichgewicht.
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Sind mehrere Kessel vorhanden, so genügt es nicht, eine Düse in die
Sammelleitung hinter die Anschlußstelle aller Kessel einzuschalten. Sie würde nur
dann einen richtigen Impuls geben, wenn alle Kessel in Betrieb sind, nicht aber,
wenn bei Teillasten ein oder mehrere Kessel stillgesetzt werden. Man könnte diesen
Mangel dadurch beheb#-n, daß man gemäß Abb.2 eine den Dampfkesseln entsprechende
Zahl von Düsen 13 mit vorgeschaltetem Absperrventil 14 parallel in die Sammelleitung
einbaut und bei Abschaltung eines Kessels die ihm zugedachte Düse ebenfalls abschaltet.
Einfacher ist die in Abb. 3 angegebene Lösung. In. jeder Verbindungsleitung. der
Kessel A, B, C und D mit der Sammelleitung 15 ist eine Düse 16, I66,
16, und i6d vorgesehen, aber nur der Druckimpuls einer der Düsen 16 wird für die
Regelung. der Kessel verwendet,. und alle Kessel werden dann in gleicher Weise gesteuert.
Übereinstimmend mit der Anordnung der Abb. i wird der Steuerimpuls der Düse auf
die Regelvörrichtung 17 übertragen. Der Regler verstellt den Nebenschlußwiderstand
18- eines Leonard-Aggregates ig, welches Gleichstrom für die Antriebsmotoren 2o
der Fördervorrichtungen 21 .liefert. Die Nebenschlußwiderstände 22 dienen zur genauen
Einstellung der Antriebsmotoren. Als Rückführung dient ein Sauggebläse 23, welches
von einem Motor 24 angetrieben wird, der am Hilfsnetz für die Antriebsmotoren hängt
und dessen Drehzahl demnach der durch die Fördervorrichtungen 21 gelieferten Brennstoffmenge
entspricht..