DE588202C

DE588202C - Regelanordnung fuer Kraftanlagen, insbesondere fuer Grenzdampfanlagen

Info

Publication number: DE588202C
Application number: DES85575D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Ferdinand Koehler
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1928-05-09
Filing date: 1928-05-09
Publication date: 1933-11-16

Description

Regelanordnung für Kraftanlagen, insbesondere für Grenzdampfanlagen Regelungen für Kraftanlagen, bei denen der Druck des erhitzten Ärbeitsmittels vor der Zufuhr zu den Verbrauchern gemindert wird, insbesondere für Grenzdampfkraftan.lagen, werden gemäß der Erfindung in der Weise ausgebildet, daß die Wärmezufuhr zum Dampferzeuger in Abhängigkeit von der Maschinenbelastung eingeregelt wird, während der Zustand des den Dampferzeuger verlassenden Arbeitsmittels durch ein auf das Druckminderventil wirkendes Regelorgan konstant gehalten wird, welches dieses Ventil in Abhängigkeit von einer Summenwirkung zweier Zustandsimpulse, nämlich in Abhängigkeit vom Zustand des Arbeitsmittels vor und nach der Wärmezufuhr steuert.
Eine Regelanordnung, die nach diesen Grundsätzen arbeitet, ist in der Abbildung schematisch dargestellt. Flüssiges Arbeitsmittel wird durch die Pumpe i aus dem Behälter 2 entnommen und durch ein Rohrsystem 3 hindurchgedrückt, das durch eine Kohlenstaubfeuerung 4 beheizt wird. Der Teil 5 des Rohrsystems -3 bildet den Vorwärmer und gegebenenfalls Erhitzer, während der Teil 3 den Alberhitzer -bzw. den eigentlichen Dampferzeugerteil und den überhltzeY darstellt: Der Druck des erzeugten Dampfes wird durch ein Ventil 6 vor der Zufuhr zur Kraftmaschine 7, 8 gedrosselt. Kessel ohne Speicherfähigkeit, also Röhrenkessel, insbesondere Grenzdampferzeuger, sind gegen Belastungsschwankungen sehr empfindlich. Es wird deshalb nicht die Änderung des Dampfzustandes, die bei Belastungsänderungen auftritt, als Regelgrundlage verwendet, sondern der primäre Impuls, nämlich die Änderung der Maschinenbelastung. Die elektrischen Belastungsschwankungen des Generators 9 werden als auslösende Impulse in einem Taktgeber io verwendet, der schematisch als Spule mit beweglichem Kern i i dargestellt ist. Die Belastungsimpulse wirken auf einen Waagebalken 12 und einen Hilfssteuerstift 13 in der Weise, daß durch eine Regelklappe 14 das in der Leitung 15 strömende Brennstoff-Luft-Gemisch durch den Kraftkolben 16 bei steigender Belastung vermehrt und bei sinkender Belastung vermindert wird.
Da das Arbeitsmittel durch den Röhrenkessel zwangsläufig hindurchgedrückt wird, also keine eindeutig festgelegte Beziehung zwischen Druck und Temperatur vorliegt, wie es beim gewöhnlichen Kessel der Fall ist, so wird eine weitere Regelvorrichtung angewendet, -die diesen Umständen Rechnung trägt. Die Menge des den Dampferzeuger verlassenden Dampfes richtet sich nach der Stellung des Druckminderventils 6. Dieses wird gesteuert, und zwar durch die Summe zweier Zustandsimpulse. In den Dampferzeuger' wird eine bestimmte' Wassermenge eingeführt und dieser auf ihrem Wege durch das Rohrsystem eine bestimmte Wärmemenge zugeführt. Durch die Wärmemenge ändert sich der Zustand des Arbeitsmittels. Für den Normalfall besitzt der den Dampferzeuger verlassende Dampf einen ganz bestimmten Druck, eine ganz bestimmte Temperatur und ein ganz bestimmtes spezifisches Gewicht. Diese vorher festgelegten Faktoren können durch einen Mengenmesser überwacht werden, denn die in der Zeiteinheit durch eine Rohrverengung, z. B. einen Staurand, fließende Dampfmenge ist eine Funktion dieser Faktoren. Wenn man also einen Mengenimpuls am Eintritt des Arbeitsmittels in den Dampferzeuger abnimmt und einen zweiten Mengenimpuls vor dem Austritt, und wenn man die wirksamen Druckflächen der Meßgeräte, die diesen Zustand überwachen, entsprechend wählt, so werden sich für den Sollwert die beiden Mengenimpulse gegenseitig ausgleichen. Diese Vorrichtung ist in der Abbildung dargestellt. In der Förderleitung 17 ist ein Staurand 18 eingesetzt und ein weiterer Staurand i9 in der Frischdampfleitung 2o vor dem Druckminderventil6. Diese beiden Stauränder stehen mit Membranreglern 21 und 22 in Verbindung, die gemeinsam auf eine Hilfssteuerung 23 für den Verstellkolben 24 des Ventils 6 einwirken. Diese Anordnung stellt es sicher, daß bei Änderungen in der Energiezufuhr, die durch Regelung der Klappe 14 auftreten, der Zustand des Arbeitsmittels beim Verlassen des Dampferzeugers dauernd gleichbleibt.
Um die Förderleistung der Pumpe i den Bedarfsänderungen anzupassen, kann man, falls die Charakteristik der Pumpe nicht den erforderlichen Ausgleich herbeiführt, eine zusätzliche Regeleinrichtung z. B. in Abhängigkeit vom Förderdruck vorsehen, wie es durch den Drucktaktgeber 25; die -Hilfssteuerung 26 und den Kraftkolben 27 angedeutet ist, der beispielsweise mit dem Regelwiderstand 28 des Pumpenmotors 29 zusammen arbeitet.
Bei der eben beschriebenen Anordnung sind noch zwei Umstände zu berücksichtigen. Der eine Umstand liegt darin, daß die Charakteristik des Taktgebers io, der von der elektrischen Leistung beeinflußt wird, in Übereinstimmung mit der Charakteristik des Rückführers 30 gebracht werden muß, der unter der Einwirkung einer Druckdifferenz an der Stauscheibe 31 steht. Diese Angleichung ist nur unter Schwierigkeiten möglich, so daß man zur Einführung eines Korrekturimpulses gezwungen ist, der als Druckimpuls durch die Leitung 32 auf einen Hilfstaktgeber 33 einwirkt, der mit dem Waagebalken 12 der Hilfssteuerung 13 verbunden ist.
Der andere Umstand ist der, daß man in Anlagen -ohne ausreichende Ausgleichsmöglichkeit durch den Kesselinhalt zur Verwendung von Speichern gezwungen ist. Derartige Speicher lassen sich mit Vorteil in ein Regelungssystem gemäß der Erfindung eingliedern, wenn man die Turbine als Z.weidruckturbine ausbildet. Man kann dann den Korrekturimpuls, der vom Druck in der Frischdampfleitung ausgeht, gleichzeitig als Steuerimpuls für die Speicherventile verwenden. Diese Art der Regelung ist in der Abbildung dargestellt, und zwar wird das Speicherladeventi134 geöffnet, wenn der Druck in der Leitung 2o eine gewisse Abweichung vom Sollwert nach oben hin überschritten hat, während das Entladeventil35 geöffnet wird, wenn eine entsprechende Unterschreitung des Frischdampfdruckes vorliegt.

Claims

PATENTANSPRUCH Regelanordnung für Kraftanlagen, insbesondere für Grenzdampfanlagen, bei denen der Druck des erhitzten Arbeitsmittels vor der Zufuhr zu den Verbrauchern durch ein Druckminderorgan gemindert wird, dadurch gekennzeichnet, daß dieWärmezufuhr (Kohlenstaubfeuerung¢) zum Dampferzeuger (3) in Abhängigkeit von der Maschinenbelastung eingeregelt wird, während der Zustand des den DampferzeugerverlassendenArbeitsmittels durch ein auf das Druckminderv entil (6) einwirkendes Regelorgan (23, 2q.) unveränderlich gehalten wird, welches dieses Ventil in Abhängigkeit von einer Summenwirkung zweier Zustandsimpulse (Membranen 21, 22), nämlich in Abhängigkeit vom Zustand des Arbeitsmittels vor (Rohrleitung 18) und nach (Leitung zwischen Drosselscheibe 19 und Druckminderv entil 6) der Wärmezufuhr steuert.