DE638119C

DE638119C - Steam system with fluctuating load

Info

Publication number: DE638119C
Application number: DEH133381D
Authority: DE
Original assignee: Dipl-Ing Alfred Huster
Current assignee: Dipl-Ing Alfred Huster
Priority date: 1932-09-24
Filing date: 1932-09-24
Publication date: 1936-11-10

Description

Dampfanlage mit schwankender Belastung Im Hauptpatent ist eine Dampfanlage mit schwankender Belastung und mit insbesondere mehrstufiger Vorwärmung des Speisewassers .durch Anzapf- und Gegendruckdampf einer Vorwärmkraftmaschine und mit Warm- und Kaltspeicher für den Ausgleich des Speisewassers beschrieben, bei der die Dampferzeugung der Kessel entsprechend den Belastungsschwankungen verändert und durch gleichbleibende, der Vorwärmkraftmaschine entnommeneDampfströme ein gleichbleibender Speisewasserstrom vorgewärmt wird (Regenerativausgleich). Dabei wird bei Erreichung einer oberen Ladegrenze des Speichers für vorgewärmtes Wasser die Vorwärmanlage vorübergehend außer Betrieb gesetzt, um den Gesamtbedarf und die Gesamterzeugung an vorgewärmtem Speisewasser in Übereinstimmung zu bringen. Zur Pufferung der durch die In- und Außerbetriebsetzung der Vorwärmanlage entstehenden Unstetigkeiten im Dampfbedarf ist in der Dampfanlage eine zusätzliche Pufferanlage, z. B. ein Ausgleichdampferzeuger, vorgesehen. Dabei wird die In- und Außerbetriebsetzung der Vorwärmanlage außer von der Füllung des Speichers auch von der Belastung der Dampfanlage, insbesondere von der Belastung der zusätzlichen Pufferanlage, abhängig gemacht. Zweckmäßig erfolgt die In- und Außerbetriebnahme der Vorwärmanlage bei einem unteren und oberen Belastungswert der Pufferanlage, wobei der Unterschied zwischen der Dampflieferung oder Dampfaufnahme beim oberen und unteren Belastungswert größer ist als der für die Vorwärmung notwendige Dampfmehrbedarf der Maschinen. Dabei wird die Lage dieses unteren und oberen Belastungswertes der Pufferanlage zweckmäßig derart von dem Ladezustand der Ausgleichspeicher abhängig gemacht, daß die Außerbetriebsetzung der Vorwärmung um so eher, d. h. bereits bei einer um so geringeren Belastungshöhe oder Belastungssteigerung, erfolgt, je weiter der Speicher für vorgewärmtes Wasser gefüllt ist.Steam system with fluctuating load The main patent includes a steam system with fluctuating load and, in particular, with multi-stage preheating of the feed water .by bleeding and back pressure steam of a preheating engine and with warm and Cold storage for the equalization of the feed water described, in which the steam generation the boiler changes according to the load fluctuations and by constant, The steam flows taken from the preheating machine are a constant feed water flow is preheated (regenerative compensation). When an upper charge limit is reached of the storage tank for preheated water, the preheating system is temporarily out of operation set to the total requirement and the total production of preheated feed water to match. For the buffering of the commissioning and decommissioning inconsistencies in the steam requirement caused by the preheating system is in the steam system an additional buffer system, e.g. B. a compensating steam generator is provided. Included the start-up and shutdown of the preheating system apart from the filling of the The memory also depends on the load on the steam system, in particular on the load the additional buffer system, made dependent. Appropriately, the in- and Shutdown of the preheating system at a lower and upper load value the buffer system, the difference between the steam delivery or steam absorption at the upper and lower load value is greater than that required for preheating Additional steam demand of the machines. The position of this lower and upper load value is thereby the buffer system expediently so dependent on the state of charge of the equalizing storage made that the shutdown of the preheating the sooner, d. H. already at the lower the load level or load increase, the further the tank for preheated water is full.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Weiterausbildung dieser Dampfanlage, um besonders hohe oder besonders plötzliche - Belastungsspitzen, für deren Deckung die durch Stillsetzen der Vorwärmanlage eintretende Entlastung der Dampferzeuger nicht ausreicht, mit Hilfe des vorgewärmten Speisewassers decken zu können. Erfindungsgemäß wird zu diesem Zweck nach Abstellen der Vorwärmanlage und nach Wiedererreichung eines oberen Belastungswertes der Pufferanlage eine Entspannungsanlage eingeschaltet, in der in an sich bekannter Weise das vorgewärmte Speisewasser in mehreren Stufen entspannt und die in den einzelnen Stufen entstehenden Dampfströme den entsprechenden Stufen einer Dampfkraftmaschine als Treibmittel ' "zngefühit' Werden, und bei Wiedererreichung eines unteren Belastungswertes der "Püfferänlage diese' Entspannungsanlage- wieder außer Betrieb gesetzt, wobei dv: Unterschied zwischen der Dampflieferung oderi, Dampfaufnahme der Pufferanlage beim obereli und unteren Belastungswert größer ist als der infolge des Betriebes der Entspannungsanlage eintretende Dampfminderbedarf der Maschinen.The present invention relates to a further development of this steam system, to cover particularly high or particularly sudden load peaks the relief of the steam generator caused by the shutdown of the preheating system is not sufficient to be able to cover with the help of the preheated feed water. According to the invention is used for this purpose after the preheating system has been switched off and when it is reached again an expansion system switched on at an upper load value of the buffer system, in a manner known per se, the preheated feed water in several stages relaxed and the steam flows arising in the individual stages correspond to the corresponding Stages of a steam engine as a propellant, and when a lower exposure value of the "Püfferänlage" is reached again Relaxation system- put out of operation again, where dv: difference between the steam delivery or i, steam absorption of the buffer system at the upper and lower The load value is greater than that occurring as a result of the operation of the expansion system The machines require less steam.

Die vorliegende Erfindung bringt außer der zusätzlichen Spitzendeckung noch eine Reihe weiterer Vorteile mit sich. Es wird dadurch eine jederzeit verfügbare billige Momentanreserve geschaffen. Der nach Außerbetriebsetzen der Vorwärmanlage als Synchronmotor weiterlaufende Stromerzeuger der Vorwärmturbine kann gleichzeitig als Stromerzeuger der Entladeturbine benutzt werden, 'wodurch die Anlagekosten und ein erheblicher Teil der Leerlaufkosten dieses Stromerzeugers vermieden werden. Besondere Speicher für das zum Betrieb der Entspannungsanlage erforderliche Heißwasser und das durch die Entspannung entstehende Kaltwasser sind nicht erforderlich, da die dem Regenerativausgleich dienenden Speicherbehälter hierfür verwendet werden können. Weiterhin wird durch die angegebene Wahl des Abstandes der für die In- und Außerbetriebsetzung der Entspannungsanlage maßgebenden oberen und unteren Belastungswerte der Dampfanlage oder der Pufferanlage ein unerwünschtes Pendeln der In- und Außerbetriellsetzung der Entspannungsanlage vermieden.The present invention provides additional tip coverage as well have a number of other advantages. This makes it available at all times cheap momentary reserve created. The one after the preheating system has been shut down The preheating turbine can continue to run as a synchronous motor at the same time be used as a generator of the discharge turbine, 'reducing the plant costs and a significant part of the idle costs of this generator can be avoided. Special storage tanks for the hot water required to operate the expansion system and the cold water created by the relaxation are not required because the storage tanks serving for regenerative compensation are used for this purpose can. Furthermore, the specified choice of the distance for the In- and Decommissioning of the expansion system, the relevant upper and lower load values the steam system or the buffer system an undesired oscillation of the activation and deactivation the relaxation system avoided.

Da bei Belastungsschwankungen der Entspannungsanlage und bei Schwankungen der Stärke des entspannten Heißwässerstromes ungünstige Veränderungen der Füllungen und Wärmegefälle der einzelnen Stufen der Entspannungsturbine in ähnlicher Weise wie bei Belastungsschwankungen der Vorwärrnanlage auftreten, wird erfindungsgemäß die Entspannungsanläge in entsprechender Weise wie die Vorwärmanlage trotz der schwankenden Gesamtbelastung nur mit gleichbleibender Vollbelastung in Betrieb genommen, indem ein gleichbleibender Heißwasserstrom in der Entspannungseinrichtung stufenweise entspannt wird und gleichbleibende Entspannungsdampfströme- der Entspannungsturbine zugeführt werden, während die Lastschwankungen von den normalen Grundlastmaschinen übernommen werden. Die Wirkungsgradverschlechterung der normalen Grundlastmaschinen infolge der Belastungsschwankungen ist nur geringfügig gegenüber der durch die gleichbleibende Vollbelastung der Entspannungsanlage vermiedenen Wirkungsgradverschlechterung und Leistungseinbuße.As with fluctuations in the load on the relaxation system and with fluctuations the strength of the relaxed hot water flow unfavorable changes in the fillings and heat gradients of the individual stages of the expansion turbine in a similar manner according to the invention, how occur with fluctuations in the load on the preheating system the relaxation systems in the same way as the preheating system despite the fluctuating Total load only put into operation with a constant full load by a constant flow of hot water in the expansion device in stages is expanded and constant expansion steam flows - the expansion turbine fed while the load fluctuations from the normal base load machines be taken over. The deterioration in the efficiency of normal base load machines as a result of the load fluctuations is only slightly compared to that caused by the constant Full loading of the expansion system avoided deterioration in efficiency and Performance degradation.

Ein gleichzeitiger Betrieb der Vorwärm- und der Entspannungsanlage kommt nicht in Frage, weil dieser Betrieb unwirtschaftlicher wäre als die Außerbetriebnahme beider Anlagen und Übernahme ihrer Leistung durch die Grundlastmaschinen. Es ist stets nur die eine oder die andere oder keine von beiden Anlagen in ...'Betrieb.Simultaneous operation of the preheating and expansion systems is out of the question because this operation would be more uneconomical than decommissioning both systems and their performance is taken over by the base load machines. It is always only one or the other or neither of both systems in ... 'operation.

` : Da die Krafterzeugung durch die Entspan-,n:nxagsanlage einen etwas geringeren Wirkungs-%-r`äd aufweist als die Krafterzeugung durch die Grundlastturbinen, ist es zweckmäßig, die Betriebszeit der Entspannungsanlage möglichst abzukürzen. Erfindungsgemäß wird daher, solange die Entspannungsanlage in Betrieb ist, auf die Grundlastkessel oder sonstigen Grundlastenergieumformer ein Impuls auf Leistungssteigerung ausgeübt. Hierdurch wird die Pufferanlage entlastet und allmählich deren unterer Belastungswert erreicht, bei dem die Entspannungsanlage wieder ausgeschaltet wird. Die In- und Außerbetriebnahme der Vorwärm- und der Entspannungsanlage wird zweckmäßig ebenso wie die Regelung der Belastungsverteilung auf die Puffer- und Grundlastkessel durch selbsttätige Regeleinrichtungen bewirkt, kann aber selbstverständlich auch mehr oder weniger durch. Handregelung erfolgen, wobei nur die entsprechenden Signale und Anzeigen selbsttätig gegeben werden.`: Since the power generation through the relaxation, n: nxagsanlage a little has a lower effectiveness -% - r`äd than the power generation by the base load turbines, it is advisable to shorten the operating time of the expansion system as much as possible. According to the invention, as long as the expansion system is in operation, on the Base load boiler or other base load energy converter an impulse to increase performance exercised. This relieves the buffer system and gradually its lower Load value reached at which the expansion system is switched off again. The commissioning and decommissioning of the preheating and expansion systems is expedient as well as the regulation of the load distribution on the buffer and base load boilers Caused by automatic control devices, but can of course also more or less through. Manual control takes place, with only the corresponding signals and advertisements are given automatically.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt.An exemplary embodiment of the invention is shown schematically in the drawing shown.

i ist die Hauptdampfleitung eines Dampfkraftwerks, an die eine Reihe von Kondensationsturbinen 2 angeschlossen sind. Die Hauptdampfleitung z wird durch einen oder mehrere besonders leistungselastische, als Leistungspuffer dienende Dampfkessel 3 und durch eine Reihe weniger leistungselastischer Dampfkessel q. mit Dampf versorgt. Den Kesseln 3 und q. wird durch eine Speisepumpe 5 über Speiseleitung 6 und Ekonomiser 7 Speisewasser im Maße der schwankenden Kesselbelastung zugeführt. Das Speisewasser wird, bevor es zur Speisepumpe 5 gelangt, durch Anzapf- und Gegendruckdampf einer Vorwärmturbine 8 in gleichbleibendem Strome vorgewärmt. Das kalte Speisewasser wird durch eine Pumpe g aus einem Kondensatsammelbehälter io entnommen und mit einem durch ein Regelventil ii geregelten, über dem thermodynamischen Druck des vorgewärmten Speisewassers. liegenden Druck einer Leitung i2 zugeführt, die in, den unteren Teil eines Verdrängungsspeichers 13 mündet. Aus der Leitung 12 wird das Speisewasser durch eine Umwälzpumpe 1q. entnommen und durch einen mehrstufigen Oberflächenvorwärmer 15 bis 18 in eine Leitung i9 gefördert, die sowohl mit dem oberen Teil des Verdrängungsspeichers 13 als auch mit der Saugseite der Speisepumpe 5 in Verbindung steht. Den Vorwärmstufen 15 bis 18 werden Gegendruck- und Anzapfdampfströme 2o bis 23 aus der Vorwärmturbine zugeführt. Während des Betriebes der Vorwärmanlage bleiben sowohl der durch die Vorwärmstufen 15 bis 18 geführte Speisewasserstrom als auch die Dampfströme 2o bis 23 und somit auch die Leistung der Vorwärmturbine 8, die an einen Stromerzeuger 24 abgegeben wird, unverändert gleich. Da die Förderleistung der Pumpe 14 geringen Schwankungen unterliegen kann, wird die Fördermenge zusätzlich von einem z. B. auf die Temperatur des vorgewärmten Speisewassers ansprechenden Regelventil 25 überwacht und konstant gehalten. Durch die gleichbleibende Stärke des Speisewasserstromes und der Dampfströme werden in allen Teilen der Vorwärmanlage stets die günstigsten Drücke und Strömungsverhältnisse eingehalten, alle besonderen Regeleinrichtungen und jegliche Drosselung des Dampfes werden vermieden, die Turbine 8 wird stets voll beaufschlagt und arbeitet daher mit dem besten Wirkungsgrad. Es wird infolgedessen die größtmöglichste mechanische Leistung aus dem Vorwärmdampfstrom gewonnen. Ferner kann die Kondensatabführung aus den Vorwärmstufen sehr vereinfacht werden. Die Stufen 15 bis 18 werden untereinander durch ständig offene Drosselstellen 26 und die unterste Stufe x5 durch eine entsprechende Drosselstelle 27 und nötigenfalls eine Pumpe 28 mit dem Kondensatsammelbehälter io verbunden. Der Ausgleich zwischen dem durch die Vorwärmanlage 15 bis 18 geförderten gleichbleibenden Speisewasserstrom und dem entsprechend der Kesselbelastung wechselnden Speisewasserbedarf der Kessel wird durch den Verdrängungsspeicher 13 in bekannter Weise bewirkt, indem er sich bei geringem Speisewasserbedarf der Kessel von oben nach unten mit vorgewärmtem Speisewasser und im umgekehrten Falle von unten nach oben mit nichtvorgewärmtem Speisewasser füllt. Falls bei genügendem Vorrat an vorgewärmtem Speisewasser die Vorwärmanlage außer Betrieb gesetzt werden soll, braucht nur die Förderung der Pumpe 14 unterbrochen zu werden. Es steigt dann der Dampfdruck in der untersten Vorwärmstufe 15 und der Dampfleitung 2o ein wenig an. Durch ein bei diesem erhöhten Druck schließendes Regel venti129 wird dann die Dampfzufuhr zur Turbine 8 selbsttätig fast vollständig abgesperrt. Die Turbine 8 wird in diesem Falle von dem als Synchronmotor weiterlaufenden Stromerzeuger 24 leerlaufend mitgenommen. Das Regelventil 29, das für die Aufrechterhaltung eines Mindestdruckes in der untersten Vorwärmstufe 15 sorgt, läßt hierbei die für die Kühlung der Turbine 8 erforderliche Dampfmenge hindurch, die durch die offenen Drosselstellen 26, 27 unter gleichzeitiger Warmhaltung des Vorwärmers 15 bis 18 abströmt.i is the main steam line of a steam power plant to which a number of condensing turbines 2 are connected. The main steam line z is formed by one or more particularly elastic steam boilers 3 serving as a performance buffer and by a series of less elastic steam boilers q. supplied with steam. The boilers 3 and q. feed water is supplied by a feed pump 5 via feed line 6 and economizer 7 in proportion to the fluctuating boiler load. Before it reaches the feed pump 5, the feed water is preheated in a constant flow by tap and back pressure steam from a preheating turbine 8. The cold feed water is withdrawn from a condensate collecting tank io by a pump g and with a regulated by a control valve ii above the thermodynamic pressure of the preheated feed water. lying pressure is fed to a line i2 which opens into the lower part of a displacement accumulator 13. From the line 12, the feed water is passed through a circulation pump 1q. taken and conveyed through a multi-stage surface preheater 15 to 18 in a line i9, which is connected both to the upper part of the displacement accumulator 13 and to the suction side of the feed pump 5. The preheating stages 15 to 18 are fed back pressure and bleed steam flows 2o to 23 from the preheating turbine. During operation of the preheating system, both the feed water flow passed through the preheating stages 15 to 18 and the steam flows 2o to 23 and thus also the output of the preheating turbine 8, which is output to a power generator 24, remain unchanged. Since the delivery rate of the pump 14 may be subject to slight fluctuations, the delivery rate is also controlled by a z. B. monitored on the temperature of the preheated feed water responsive control valve 25 and kept constant. Due to the constant strength of the feed water flow and the steam flows, the most favorable pressures and flow conditions are always maintained in all parts of the preheating system, all special control devices and any throttling of the steam are avoided, the turbine 8 is always fully pressurized and therefore works with the best efficiency. As a result, the greatest possible mechanical power is obtained from the preheating steam flow. Furthermore, the drainage of condensate from the preheating stages can be very simplified. The stages 15 to 18 are connected to one another by constantly open throttling points 26 and the lowest stage x5 by a corresponding throttling point 27 and, if necessary, a pump 28 with the condensate collecting tank io. The balance between the constant feed water flow conveyed by the preheating system 15 to 18 and the feed water demand of the boiler, which changes according to the boiler load, is effected by the displacement accumulator 13 in a known manner, in that when the feed water demand of the boiler is low, the boiler moves from top to bottom with preheated feed water and vice versa Fills the trap from bottom to top with non-preheated feed water. If the preheating system is to be put out of operation when there is a sufficient supply of preheated feed water, only the delivery of the pump 14 needs to be interrupted. The steam pressure in the lowest preheating stage 15 and the steam line 2o then rises a little. A control valve129 that closes at this increased pressure then automatically shuts off the steam supply to the turbine 8 almost completely. In this case, the turbine 8 is taken along idling by the power generator 24, which continues to run as a synchronous motor. The control valve 29, which ensures the maintenance of a minimum pressure in the lowest preheating stage 15, allows the amount of steam required to cool the turbine 8 through, which flows through the open throttles 26, 27 while keeping the preheater 15 to 18 warm.

Von der Leitung ig für vorgewärmtes Speisewasser zweigt eine Leitung 3o ab, die zu einer mehrstufigen Entspannungseinrichtung 31 bis 34 führt. Beim Betrieb der Entspannungseinrichtung wird dieser der Heißwasserstrom in gleichbleibender Stärke zugeführt. Ein Regelventil 35, das auf den Dampfdruck der ersten Entspannungsstufe 31 anspricht, überwacht die gleichbleibende Stärke des Heißwasserstromes. Gleichzeitig verhütet es einen- unzulässigen Druckanstieg im Augenblick der Inbetriebnahme der Entspannungsanlage. Das Heißwasser wird der ersten Entspannungsstufe 31 tangential zugeführt, um durch Zentrifugalwirkung eine schnelle Trennung des entstehenden Dampfes von dem restlichen Wasser zu erreichen. Dieses restliche Wasser strömt durch offene Drosselstellen 36 jeweils zur nächsten Entspannungsstufe unter entsprechender Entspannung, Dampfabgabe und Abkühlung und wird schließlich, möglichst weit (bis auf Vakuumdrücke und -temperaturen) entspannt und abgekühlt, aus der letzten Entspannungsstufe 34 durch eine Pumpe 37 in den Kondensatsammelbehälter io gefördert. Die in den Entspannungsstufen 31 bis 34 entwickelten Dampfströme verschiedenen Druckes werden durch Dampfleitungen 38 bis 41 entsprechenden Druckstufen einer Kondensationsturbine 42 zugeführt, um schließlich im Kondensator 43 dieser Turbine niedergeschlagen und durch eine Kondensatpumpe 44 in den Kondensatsammelbehälter io gefördert zu werden. In die Dampfleitungen 38 bis 41 sind Überhitzer 45 bis 48 eingeschaltet, die durch eine Leitung 49 mit der Hauptdampfleitung r in Verbindung stehen, und in denen der Frischdampf durch Oberflächen hindurch Wärme zur Trocknung und Überhitzung an die in den Entspannungsstufen 31 bis 34 erzeugten Dampfströme abgibt. Das Frischdampfkondensat 'wird aus den Überhitzern durch einen Dampfwasserableiter 50 in die erste Entspannungsstufe 31 abgeleitet, wo es zur Erzeugung von Entspannungsdampf beiträgt. Die Entspannungsturbine 42 arbeitet auf die gleiche Welle 51 wie die Vorwärmturbine 8, auf der auch der Stromerzeuger 24 sitzt. Falls die Entspannungsanlage außer Betrieb gesetzt werden soll, wird der Heißwasserzustrom durch ein Regelventil 52 unterbrochen. - Die Turbine 42 wird dann von dem als Svnchronmotor weiterlaufenden Stromerzeuger 24 oder von der Vorwärmturbine 8 leerlaufend mitgenommen. Eine Umgehungsleitung 53 sorgt dafür, daß auch bei geschlossenem Regelventil 52 eine sehr geringe Heißwassermenge durch die Entspannungsanlage strömt und den für die leerlaufende Turbine 42 erforderlichen Kühldampf erzeugt. Das Regelventil 52 ist entweder ganz offen oder ganz geschlossen, so daß die Entspannungsanlage in entsprechender Weise wie die Vorwärmanlage entweder mit ihrer vollen Leistung oder gar nicht in Betrieb ist. Das rechtzeitige Ein- und Ausschalten der Vorwärmanlage und der Entspannungsanlage wird durch eine Regeleinrichtung 54 bewirkt, auf -die zunächst ein durch die gestrichelte Linie 55 angedeuteter Impuls ein%irkt, der die Abweichungen zwischen Leistungslieferung und Leistungsbedarf anzeigt, die sich z. B. in einem geringen Ansteigen oder Absinken des Druckes in der Hauptdampfleitung z ausdrücken. In Abhängigkeit hiervon wird zunächst, wie durch die gestrichelte Linie 56 angedeutet, die Leistung des als Leistungspuffer dienenden Ausgleichdampferzeugers 3 entsprechend verändert. Sobald die Leistung dieses Dampferzeugers 3 einen gewissen Mittelwertbereich verläßt, übt sie, wie durch den rückweisenden Pfeil der gestrichelten Linie 56 angedeutet, ihrerseits einen Impuls auf die Regeleinrichtung 54 aus, durch den die Leistung der Dampferzeuger 4 in dem Sinne verändert wird, daß hierdurch die Leistung des Ausgleichkessels 3 in der Mittelwertbereich zurückgeführt wird. Die Regeleinrichtung 54 bewirkt außerdem, wie durch die gestrichelte- Linie 57 angedeutet, das In- und Außerbetriebsetzen der Vorwärm- und der Entspannungsanlage. Ferner wird sie, wie durch die gestrichelte Linie 58 angedeutet, vom Ladezustand des Speichers 13 beeinflußt, der z. B. durch ein sich über die ganze Speicherlänge erstreckendes Thermometer 59 gemessen werden kann. Die Vorwärmanlage ist normalerweise in Betrieb. Sie wird außer Betrieb gesetzt, wenn die Belastung des Ausgleichdampferzeugers 3 einen oberen Grenzwert übersteigt und erst dann wieder in Betrieb gesetzt, wenn die Belastung des Ausgleichdampferzeugers einen unteren Grenzwert. unterschreitet, dessen Abstand vom oberen Grenzwert größer ist als die Änderung der Dampfabgabe der Kessel, die durch die In- und Außerbetriebnahme der Vorwärmanlage bedingt wird. Die Lage des oberen und unteren Grenzwerts ist nicht festgelegt, sondern ist vom Ladezustand des Speichers 13 derart abhängig gemacht, daß die Vorwärmanlage um so eher außer Betrieb gesetzt oder um so später wieder in Betrieb gesetzt wird, je weiter der Speicher =3 aufgeladen ist, und umgekehrt. Die Entspannungsanlage ist normalerweise außer Betrieb. Sie kann erst dann in Betrieb gesetzt werden, nachdem die Vorwärmanlage außer Betrieb gesetzt wurde, während andererseits die Vorwärmanlage erst dann in Betrieb gesetzt werden kann, wenn zuvor die Entspannungsanlage. außer Betrieb gesetzt wurde. Es kann also immer nur eine oder keine von beiden Anlagen in Betrieb sein. Die Entspannungsanlage wird dann in Betrieb gesetzt, wenn bei besonders hohen oder besonders plötzlichen Belastungsspitzen des Werkes die Leistung des Ausgleichdampferzeugers 3 nach. Außerbetriebsetzen der Vorwärmanlage den-oberen Grenzwert wiederum erreicht. Die Entspannungsanlage wird dann wieder außer Betrieb gesetzt, wenn die Belastung des Ausgleichdampferzeugers.3 einen unteren Grenzwert unterschreitet, dessen Abstand vom oberen Grenzwert größer ist als die Änderung der- Dampfabgabe der Kessel, die durch das In- und Außerbetriebsetzen der Entspannungsanlage bedingt wird. Die Regelung des In- und Außerbetriebsetzens der Entspannungsanlage gleicht also weitgehend der der Vorwärmanlage. Ein Unterschied besteht jedoch. Während der auf die Kessel ¢ ausgeübte Regelimpuls vom In- und Außerbetriebsetzen der Vorwärmanlage nicht beeinflußt wird, sondern lediglich vom Abweichen der Leistung des Kessels 3 vom Mittelwertbereich abhängt und auf diese Weise die In- und Außerbetriebnahme der Vorwärmanlage nach Möglichkeit längere Zeit aufrechterhalten bleibt, wird nach Inbetriebnahme der Entspannungsanlage ein Dauerimpuls auf Leistungssteigerung auf die Kessel 4 ausgeübt, um auf diese Weise die Betriebszeit der Entspannungsanlage nicht länger auszudehnen, als unbedingt nötig ist. Denn die Entspannungsanlage soll nur als eine Notreserve zur Spitzendeckung dienen, die mit Rücksicht auf den mit der Entspannung des Heißwassers verbundenen unvermeidlichen Wärmegefälleverlust nur kurze Zeit in Betrieb sein soll.A line 3o branches off from the line ig for preheated feed water and leads to a multi-stage expansion device 31 to 34. When the expansion device is in operation, the flow of hot water is supplied to it at a constant level. A control valve 35, which responds to the steam pressure of the first expansion stage 31, monitors the constant strength of the hot water flow. At the same time it prevents an unacceptable increase in pressure at the moment the expansion system is put into operation. The hot water is fed tangentially to the first expansion stage 31 in order to achieve rapid separation of the resulting steam from the remaining water by centrifugal action. This remaining water flows through open throttles 36 to the next expansion stage with corresponding relaxation, steam release and cooling and is finally, as far as possible (except for vacuum pressures and temperatures), relaxed and cooled from the last expansion stage 34 through a pump 37 into the condensate collecting tank io promoted. The steam flows of different pressure developed in the expansion stages 31 to 34 are fed through steam lines 38 to 41 corresponding pressure stages of a condensation turbine 42 to finally be precipitated in the condenser 43 of this turbine and conveyed by a condensate pump 44 into the condensate collecting tank. In the steam lines 38 to 41 superheaters 45 to 48 are switched on, which are connected to the main steam line r through a line 49, and in which the live steam emits heat through surfaces for drying and superheating to the steam flows generated in the expansion stages 31 to 34 . The live steam condensate is discharged from the superheaters through a steam water drain 50 into the first expansion stage 31, where it contributes to the generation of expansion steam. The expansion turbine 42 works on the same shaft 51 as the preheating turbine 8, on which the power generator 24 is also seated. If the expansion system is to be put out of operation, the hot water flow is interrupted by a control valve 52. The turbine 42 is then taken along idling by the power generator 24, which continues to run as a synchronous motor, or by the preheating turbine 8. A bypass line 53 ensures that, even when the control valve 52 is closed, a very small amount of hot water flows through the expansion system and generates the cooling steam required for the idling turbine 42. The control valve 52 is either completely open or completely closed, so that the expansion system is in operation in the same way as the preheating system either at full power or not at all. The timely switching on and off of the preheating system and the expansion system is brought about by a control device 54, which initially receives a pulse indicated by the dashed line 55, which shows the deviations between power delivery and power demand, which are e.g. B. express in a slight increase or decrease in pressure in the main steam line z. As a function of this, as indicated by the dashed line 56, the power of the equalizing steam generator 3 serving as a power buffer is changed accordingly. As soon as the power of this steam generator 3 leaves a certain mean value range, it exerts, as indicated by the pointing arrow of the dashed line 56, in turn a pulse on the control device 54, through which the power of the steam generator 4 is changed in the sense that this Output of the equalization boiler 3 is returned in the mean value range. As indicated by the dashed line 57, the control device 54 also causes the preheating and expansion systems to be switched on and off. Furthermore, it is, as indicated by the dashed line 58, influenced by the state of charge of the memory 13, the z. B. can be measured by a thermometer 59 extending over the entire length of the memory. The preheating system is normally in operation. It is put out of operation when the load on the equalizing steam generator 3 exceeds an upper limit value and is only put back into operation when the load on the equalizing steam generator reaches a lower limit value. falls below the distance from the upper limit value is greater than the change in the steam output of the boiler, which is caused by the start-up and shutdown of the preheating system. The position of the upper and lower limit value is not fixed, but is made dependent on the state of charge of the store 13 in such a way that the preheating system is put out of operation the sooner or later it is put back into operation, the further the store = 3 is charged, and vice versa. The expansion system is usually out of order. It can only be put into operation after the preheating system has been put out of operation, while on the other hand the preheating system can only be put into operation if the expansion system has previously been used. has been taken out of service. This means that only one or neither of the two systems can ever be in operation. The expansion system is then put into operation when the output of the equalizing steam generator 3 after particularly high or particularly sudden load peaks of the plant. Shutting down the preheating system, the upper limit value is reached again. The expansion system is then put out of operation again when the load on the equalizing steam generator.3 falls below a lower limit value whose distance from the upper limit value is greater than the change in the steam output of the boiler caused by starting and stopping the expansion system. The regulation of the activation and deactivation of the expansion system is largely the same as that of the preheating system. There is one difference, however. While the control pulse exerted on the boiler ¢ is not influenced by the starting and stopping of the preheating system, but only depends on the deviation of the output of boiler 3 from the mean value range and in this way the starting and stopping of the preheating system is maintained for a longer period if possible After the expansion system has been put into operation, a continuous impulse to increase the output is exerted on the boiler 4 in order not to extend the operating time of the expansion system any longer than is absolutely necessary. Because the expansion system should only serve as an emergency reserve for peak coverage, which should only be in operation for a short time in view of the unavoidable loss of heat gradient associated with the expansion of the hot water.

An Stelle nur einer Vorwärmanlage und nur einer Entspannungsanlage können auch mehrere parallel arbeitende Vorwärmanlagen und Entspannungsanlagen vorhanden sein, von denen durch die Regeleinrichtung 54 eine nach der anderen in oder außer Betrieb gesetzt wird, nachdem jeweils nach Inbetriebsetzen (oder Außerbetriebsetzen) der vorhergehenden Teilanlage -die Belastung des Pufferkessels 3 von neuem den für das Inbetriebsetzen (oder Außerbetriebsetzen) in Frage kommenden Grenzwert erreicht hat. An die Stelle des Pufferkessels 3 kann auch ein anderer geeigneter Leistungspuffer treten. Ferner kann die Regeleinrichtung 54 in mehrere Teilregeleinrichtungen aufgelöst werden. Es können auch einzelne Anlageteile unter Einschaltung entsprechender selbsttätiger Anzeige- und Kommandoinstrumente und Signalgeräte von Hand bedient werden. Die Vorgänge der In- und Außerbetriebnahme der Vorwärm- und der Entspannungsanlage erfolgen zweckmäßig mit einer nur geringen Dämpfung, die zwar ausreicht, um der Pufferanlage das Folgen zu ermöglichen, aber im übrigen die Übergangszeiten zwischen Leerlauf und Vollast der Vorwärm- und der Entspannungsanlage möglichst abkürzt.Instead of just one preheating system and only one relaxation system Several preheating and expansion systems working in parallel can also be available be, of which by the control device 54 one after the other in or out Operation is set after each commissioning (or decommissioning) of the previous unit -the load on the buffer tank 3 again the for commissioning (or decommissioning) reached limit value in question Has. Instead of the buffer tank 3, another suitable power buffer can also be used step. Furthermore, the regulating device 54 can be broken down into a plurality of partial regulating devices will. Individual parts of the system can also be used with appropriate automatic devices Display and command instruments and signaling devices can be operated by hand. The operations the commissioning and decommissioning of the preheating and expansion systems are carried out appropriately with only slight damping, which is sufficient to keep the buffer system from following to enable, but also the transition times between idle and full load shorten the preheating and expansion systems as much as possible.

Die Erfindung kann sinngemäß auch auf Anlagen mit anderen Speicherstoffen als Wasser oder mit Aufladung des Speicherstoffes mittels Wärmepumpe mit Vorteil angewandt werden.The invention can analogously also apply to systems with other storage materials as water or with charging of the storage material by means of a heat pump with advantage can be applied.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Steam system with fluctuating load, with a buffer system serving to buffer the load fluctuations of the steam generator, with multi-stage feed water preheating through the tapping and counter-pressure steam of a preheating machine fed with a constant amount of steam and with a liquid reservoir to compensate between the preheated and used feed water from the loading state of the dependent lower or upper load value of the buffer system the preheating system is switched on or off according to patent 633 684, characterized in that to cover particularly high or sudden load peaks after switching off the full heating system (8 to 29) and after reaching an upper load value of the buffer system (3) a relaxation system (3o to 53) is switched on, in which the preheated feed water is expanded in several stages (3i to 34) and the steam flows (38 to 4) that arise in the individual stages correspond to the corresponding stages of a D ampfkraftmaschine (42) are supplied as a propellant and when a lower load value of the buffer system (3) is reached again, the distance from the upper one is greater than the one corresponding to the steam reduction due to the operation of the expansion system (3o to 53), this expansion system is put out of operation again .

2. Steam system according to claim i, characterized in that the expansion system (3o to 53) in the same way as the preheating system (8 to 29) despite the fluctuating Total load is only put into operation with a constant full load, by a constant flow of hot water (30, 35) in the expansion device (3i to 34) is gradually expanded and constant expansion steam flows (38 to 4 of the expansion turbine (42) are supplied while the load fluctuations can be taken over by the normal base load machines (2).

3. Steam system according to claim i. and 2, characterized in that the water inlet to the preheating system (8 to 29) and the water supply to the expansion system (30 to 53) blocked alternately are, so that always only one or neither of the two systems, but never both at the same time can be in operation and that during the entire operating time of the expansion system A control pulse is sent to the base load boiler (4) or other base load energy converters (57) the increase in output is exercised in order to reduce the operating time of the expansion system to be shortened if possible.

4. Steam system according to claim i to 3, characterized in that that the engine (8) delivering the preheating steam and the one from the relaxed Water generated steam absorbing engine (42) on a common power generator (24) work, which is also designed as a synchronous motor.

5. Steam system according to claims i to .4, characterized in that during operation of the expansion system (3o to 53) the constant strength of the hot water flow to be relaxed (3o) is monitored by a control valve (35), which is based on the vapor pressure of the first or one of the first expansion stages (3i) responds and does not exceed this vapor pressure that can be increased when the expansion system is fully loaded.

6. Steam system according to claim i to; , characterized in that with the individual relaxation stages (3i to 34) superheaters (45 to 48) are connected in which the by relaxation of the hot water generated steam by live steam (49) is superheated and from which the Condensate of this heating steam is introduced into the first expansion stage (3i).

7. Steam system according to claim i to 6, characterized in that the start-up and shutdown the preheating system (8 to 29) and the expansion system (3o to 53) by an automatic Control device (54) takes place, which also the load or the total load share the buffer system (3) regulates the transition between the heating system and the expansion system from idling to full load, and vice versa, to the extent that the buffer system brings about the shifting of the load is possible. 8 .. Steam system according to claim i to 7, characterized in that when subdividing the preheating system (8 to 29) and of the expansion system (3o to 53) several subsystems working in parallel Subsystem after the other by the control device (54) in (or out of) operation is set after each time after commissioning (or decommissioning) the previous unit the load on the buffer system (3) again the for commissioning (or decommissioning) reached limit value in question Has.