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Regelung einer Doppelentnahmedampfturbine mit Vorschaltturbine Die
Erfindung betrifft die Regelung einer aus einer Doppelentnahmeturbine und einer
Vorschaltturbine bestehenden Dampfturbinenanlage, die bei normalem Betriebe aus
einer Höchstdrückkesselanlage und bei deren Ausfall unter Abschaltung der Vorschaltturbine
von einer Mitteldruckkesselbatterie gespeist wird. Die Erfindung besteht darin,
daß der Dampfdurchlaß der Vorschaltturbine in Abhängigkeit vom Kesseldruck geregelt
wird und daß der Druck vor dem Hochdruckteil der Doppelentnahmeturbine konstant
gehalten wird, während die LTberströmventile vor dem Mittel- und \ iederdruckteil
der Doppelentnahmeturbine in Abhängigkeit von dem Dampfdruck der zweiten Entnahmestelle
im entgegengesetzten Sinne beeiizflußt werden und daß der Drehzahlregler der Doppelentnahmeturbine
bei Laststeigerung zunächst nur das zweite Überströmventil weiter öffnet und erst,
wenn es völlig geöffnet ist, bei weiterer Laststeigerung das erste Überströmventil
aufmacht, wobei ein zwischen den beiden Entnahmestellen vorgesehener Dampfspeicher
bei Laststeigerung in das Verbrauchernetz niederen Druckes Dampf abgibt. Bei Laständerung
unter ein bestimmtes Maß werden zweckmäßig außer dem zweiten Überströmventil auch
das erste überströmventil und das Dampfzufuhrventil zum Hochdruckteil der Doppelentnahmeturbine
vom Drehzahlregler im schließenden Sinne beeinflußt. Ferner sind Vorkehrungen getroffen,
um die für den Betrieb mit Höchstdruckdampf eingerichtete Steuerung bei Ausfall
der Vorschaltturbine durch Kupplung des Entnahmedruckreglers der zweiten Entnahmestelle
mit dem Verbindungshebel des Frischdampfeinlaßorgans und des Entnahmedruckreglers
der ersten Entnahmestelle mit dem Hebel vom Drehzahlregler in eine gewöhnliche Doppelentnahmesteuerung
umzuwandeln.
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Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, worin Abb.
i die Steuerung der Kraftmaschinenanlage beim Betrieb mit Höchstdruckdarnpf und
Abb.2 dieselbe
nach ihrer Umwandlung in eine gewöhnliche Doppelentnahmesteuerung
bei Abschaltung der Vorschaltturbine und Speisung der Kraftmaschinenanlage aus einer
Mitteldruckkesselanlage in schaltbildlicher Darstellung veranschaulichen.
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Es bezeichnet i eine aus Höchstdruckkesseln 2 mit geringem Fassungsvermögen
gespeiste Vorschaltturbine, die ihren Abdampf an eine Mitteldruckleitung 3 abgibt.
Die Dampfzufuhr zur Vorschaltturbine i wird bei g Y C Wöhnlichem Betrieb von einem
Kesseldruckregler 4 gesteuert, während der Fliehkraftregler 5 lediglich als Sicherheitsregler
gegen Überdrehzahl wirkt. An die Dampfleitung 3 ist eine Mitteldruckkesselanlage
6 angeschlossen, die für gewöhnlich außer Betrieb gesetzt ist und nur bei Ausfall
der Hochdruckkessel 2 in Betrieb genommen wird. Aus der Dampfleitung 3 wird eine
Doppelentnahmeturbine mit dem Hochdruckteil?, dem Mitteldruckteil 8 und dem Niederdruckteil
9 gespeist. Von dem Hochdruckteil ? wird Dampf für Verbraucher io entnommen, während
am Ende des Mitteldruckteils 8 Dampf niederen Druckes für weitere Verbraucher i
i abgeführt wird. Zwischen den beiden Entnahmeleitungen i2, 13 ist ein Dampfspeicher
14. vorgesehen, der durch ein Ladeventil 15 gespeist und durch ein Entladeventil
16 entleert wird und dazu dient, die ankommenden Last- und Dampfentnahmespitzen
aufzunehmen. Die beiden Ventile 15, 16 werden hierbei in Abhängigkeit von den sich
in den Leitungen 12, 13 einstellenden Drücken gesteuert. Zur Regelung des Dampfdurchsatzes
durch die hinter den Entnahmestellen gelegenen Turbinenteile sind LJberströmv entile
17, 18 vorgesehen, die bei Lastschwankungen durch den Fliehkraftregler i9, bei verändertem
Entnahmedruck in der Leitung 13 durch den Entnahmedruckregler 2o'verstellt werden.
Der Druckregler 21 stellt entsprechend dem Dampfanfall aus der Leitung 3 das Dampfeinlaßorgan
22 ein und beeinflußt auch die überströmventile 17. 18.
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Der Druckregler 23 für die erste Entnahmestelle ist als Grenzdruckregler
ausgebildet, der nur dann die überströmventile 17, 18 und das Dampfeinlaßorgan 22
beeinflußt, wenn der Druck in der ersten Entnahmestelle zu hoch wird.
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Um dies zu erreichen, ist in dem Gestänge des Druckreglers 23 eine
Schlaufe 24 vorgesehen. Ferner besitzt der Hebel 25 vom Druckregeler 2o einen
beweglichen, nach oben begrenzten Drehpunkt 26. Auch der Verbindungshebel 27 des
Druckreglers 21 mit dein Reglerhebel 28 ist mit einem beweglichen, nach unten hin
begrenzten Drehpunkt 29 versehen. Der doppelarmige Hebel 3o, an dessen freien Enden
die Spindeln der überstr8inv entile 17, 18 befestigt sind, ist durch den Zwischenhebel
31 mit dem Reglerhebel 28 verbunden.
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Zwischen den Leitungen 3 und 12 ist eine Umführungsleitung 32 angeordnet,
die ein Druckminderventil 33 enthält,' das durch Druckimpulse aus den Leitungen
3 und 12 beeinflußt wird. Die Absperrorgane 3:1. und 3,5
dienen zum Abschalten
der Vorschaltturbine i bzw. der Mitteldruckleesselbatterie 6. Die Leitung 3 ist
ferner noch mit einem Abblaseventil 36 versehen.
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Die Wirkungsweise der Anlage bei Betrieb mit Vorschaltturbine i, eingeschaltetem
Speicher 14 und stillgesetzten Mitteldruckkesseln 6 ist folgende: Entsprechend der
Dampferzeugung der Hochdruckkessel 2 stellt der Kesseldruckr egler q. die Einlaßventile
der Vorschaltturbine i ein, und der nicht dargestellte Generator dieser Vorschaltturbine
gibt entsprechend dem Dampfdurchsatz Leistung an ein Netz ab. Die.Doppelentnahmeturbine
7, 8, 9 verarbeitet den von der Vorschaltturbine i in die Leitung 3 gespeisten Dampf.
Der Druckregler 21 stellt hierbei entsprechend dem Dampfzufluß das Regelventil -22
ein. Bei Lastschwankungen im Netz beeinflußt' der Fliehkraftregler zunächst lediglich
das LJberströmventil 18.
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Ist die Belastung des Generators der Turbine nur so groß, daß sie
durch den Dampfdurchsatz des Hochdruckteils 7 allein gedeckt wird, so hält der Drehzahlregler
i9 die Ventile 17 und 18 geschlossen. Der Dampfbedarf für die Verbraucher i i wird
dann aus dem Speicher 14 gedeckt, indem sich das Entladev entil 16 öffnet. Bei Steigerung
der Last öffnet nun der Fliehkraftregler i9 zunächst das Ventil 17, bis der Druck
in der Entnahmeleitung 13 so weit ansteigt, daß das Ventil 16 geschlossen wird,
der Druckregler 20 zur Wirkung kommt und ein weiteres Öffnen des Ventils 17 vorläufig
verhindert. Nunmehr öffnet der Fliehkraftregler ig auch das Ventil 18. Durch das
Öffnen des Ventils 18 sinkt aber der Druck in der Leitung 13, so daß der Druckregler
2o insofern einen Ausgleich schafft, als er das Ventil 17 im öffnenden Sinne und
das Ventil i8 im schließenden Sinne beinflußt. Bei weiterem Ansteigen der Last wird
das Ventil 18 durch den Fliehkraftregler i9 allein geöffnet, wobei durch den Druckabfall
in der Leitung 13 das Entladeventil 16 ebenfalls geöffnet wird.
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Bei sinkender Belastung der Doppelentnahmeturbine wird durch den Fliehkraftregler
i9@ das Ventil i8 zunächst geschlossen. Dadurch steigt der Druck in der Leitung
13 an, so daß zunächst das Entladeventil 16 geschlossen
wird. Bei
weiterem Druckanstieg in der Leitung 13 öffnet der Druckregler 2o das überströmventil
18 und schließt das Überströrnventil 17. Die Folge davon ist, daß der Druck in der
Leitung 12 ansteigt, bis das Ladeventil 15 zum Öffnen kommt. Ist der Speicher aber
vollgeladen, so tritt der als Grenzdruckregler wirkende Druckregler 23 in Tätigkeit,
indem dessen Schlaufe 2.4 mit dem Regelgestänge zum Eingriff kommt und das I?inlaßorgan
22 unter gleichzeitiger Öffnung der Ventile 17, 18 schließt. Das Schließen des Ventils
22 erfolgt hierbei entgegen der Wirkung des Kesseldruckreglers 21. Vermag der Speicher
14 keinen Dampf mehr aufzunehmen, so wird bei Druckanstieg in der Leitung 3 der
überschüssige, in der Doppelentnahmeturbine 7, 8, g nicht verarbeitete Dampf durch
das Hochhubsicherheitsventil 36 abgeblasen.
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Der Entnahmedruckregler 2o für die zweite Anzapfstelle stellt bei
Druckschwankungen in der Leitung 13 die beiden Überströmventile 17, 18 entsprechend
dem Dampfbedarf in dem Verbraucher i i ein, indem er bei steigendem Dampfbedarf
das Ventil 17 öffnet, das Ventil ig dagegen schließt. Ist das Ventil 18 vollständig
geschlossen und der Dampfbedarf in dein Verbraucher ii steigt weiter, so wird durch
den Druckregler 2o der Drehpunkt 26 von seiner Auflage entfernt, so daß das Ventil
17 nunmehr in seiner Stellung bleibt. Der :1lehrdampfbedarf des Verbrauchers 1 i
wird jetzt durch Öffnen des Entladeventils 16 aus dem Speicher 14 gedeckt. Durch
das Öffnen des Ventils 17 sinkt aber der Druck in der Leitung 12, so daß das Ladeventil
15 gleichzeitig geschlossen wird.
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Bei sinkendem Entnahmebedarf steigt der Druck in der Leitung 13. War
das Entladeventil 16 geöffnet, so wird es jetzt geschlossen. Steigt trotzdem der
Druck in der Leitung 13 weiter, so schließt der Druckregler 2o das Ventil 17 und
öffnet das Ventil 18. Dies hat zur Folge, daß auch der Druck in der Leitung 12 steigt
und genau wie bei Lastabsenkung das Ladeventil 15 und schließlich der Druckregler
23 eingreifen.
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Tritt der Fall ein, daß die Hochdruck-ICesSel 2 ausfallen, so wird
die Kesselbatterie 6 in Betrieb genommen, indem das Ventil 34 geschlossen und das
Ventil 35 geöffnet wird. Der Druckregler 21 wird ausgeschaltet; die Schlaufe 24
des Druckreglers 23 wird mit dein Hebel, 28, der Druckregler 2o mit dem Drehpunkt
29, des Hebels 227 starr gekuppelt. Ferner wird der Hebel 25 in seinem Drehpunkt
26 starr mit dem doppelarmigen Hebel 30 verbunden. Diese Maßnahmen sind in
der Abb. 2 dargestellt.
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Die Steuerung arbeitet dann wie die einer gewöhnlichen Doppelentnahmeturbine,
wobei der Fliehkraftregler ig das Frischdampfeinlaßorgan 22 und die 'Überströmventile
17, 18 im gleichen, der Druckregler 23 das Ventil 2 gegenüber den überströmventilen
17, 18 im entgegengesetzten Sinne betätigen. Der Druckregler 2o hingegen betätigt
die Ventile 22 und 17 gegenüber dem Ventil 18 im entgegengesetzten Sinne.