-
Einrichtung zur Sicherung von Höchstdruckvorschaltturbinen gegen Auftreten
von Übertemperatur bei ihrer Entlastung durch Zuführung von Kühldampf Die Erfindung
betrifft eine Einrichtung zur Sicherung von Turbinen niedrigen Drukkes vorgeschalteten
Höchstdruckturbinen gegen Auftreten von Übertemperatur bei ihrer Entlastung durch
Zuführung von Kühldampf. Das erfinderische Neue besteht-darin, daß ein von dem Dampfdurchsatz
der Vorschaltturbine becinflußter Dampfmengenmesser bei Unterschreitung einer gewissen
Mindestdurchs-atzmenge :den von der Vorschaltturbine angetriebenen Stromerzeuger
vom Netz trennt oder in die Regelung der Dampfzufuhr der Värschaltturbine derart
eingreift, daß. dieser genügend Kühldampf zur Abführung der durch die Ventilationsarbeit
erzeugten Wärme zugeführt wird.
-
Die Zeichnung zeigt in den Fig. i bis vier Ausführungsbeispiele der
,Erfindung in vereinfachter Darstellung. Es bezeichnet io in Fig. i eine Vorschaltgegendruckturbine,
die von einem Höchstdruckkessel i i aus gespeist wird. In der Zuführungsleitung
14. zur Turbine io sind ein Schnellschlußventil 12 und ein Drosselorgan 13 vorgesehen.
Der Abdampf aus der Hochdruckturbine io wird durch eine mit einem Rückschlagventil
16 versehene Leitung 15 dem Dampfnetz 17 zugeführt, an welches eine Niederdruckturbine
18 oder deren mnehrere bzw. andere Dampfverbraucher durch Leitungen 1g angeschlossen
sind. Der Niederdruckdampfleitung 17 fließt außerdem noch Dampf aus den Niederdruckkesseln
2o durch die Leitung 21 zu. Eine mit einem Druckmin.derv entil 23 versehene Umführungsleitung
2w dient dazu, aus dem Hochdruckkessel i i nach der Niederdruckleitung 17 gedrosselten
Hochdruckdampf abzuführen,
wenn die Hochdruckturbine io abgeschaltet
ist. Zur Gleichhaltung .des Gegendruckes der Hochdruckturbine sind übliche, nicht
dargestellte Regelungseinrichtungen vorgesehen, wie z. B. ein das Regelventil 13
beherrschen= der Gegendruckregler. Die Turbinen io, t.8 sind mit Stromerzeugern
24, 25 gekuppelt;' die durch Leitungen 27, 28 an ein Netz 26 angeschlossen sind.
In den Leitungen27, 28 sind Schalter 29, 30 vorgesehen, von .denen der Schalter
29 von den Elektromagneten 31, 32 betätigt wird.
-
Hierbei ist die Anordnung getroffen, daß der Stromerzeuger 24 der
Hochdruckturbine von den Sarninelschienen -26 getrennt wird, sobald der durch die
Hochdruckturbine strömende Dampf einen Mindestwert unterschreitet. Diese -zulässige
:Mindestmenge wird durch einen auf Änderungen in der Durchflußinenge ansprechenden
Differenzdruckregler 33 gemessen.
-
Wie aus der Zeichnung ersichtlich, besteht der Differenz.druckleger
aus den Balgmeinbranen 34, 35, die durch Leitungen 36, 37 an verschiedene Stufen
der Dampfturbine io angeschlossen sind und auf einen Hebel 38 einwirken. Der um
den Drehpunkt 39 schwingende Hebel 38 ist an seinem äußeren Ende mit einem
beweglichen Kontakt 4o versehen, der mit einem feststehenden Kontakt 41 zusammemt>irkt,
wobei bei Berührung der beiden Kontakte 40, 41 der an die Stromquelle 42 angeschlossene
Stromkreis für die Erregerspule des Elektromagneten 32 geschlossen wird. An dem
Gestänge des selbsttätigen Schalters 2() ist ein Unterbrecher 43 vorgesehen, durch
dessen Betätigung der Erregerstromkreis der Spule des Magneten 32 unterbrochen wird.
Durch die Einstellschraube 44 kann an dein Differentialdruckregler diejenige Dampfdurchflußmenge
der Turbine eingestellt werden, bei welcher eine Trennung des Stromerzeugers 24
vom Netz stattfindet. Bei Entlastung der Turbine kann also der Fall eintreten, d.aß
der Dampfdurchfluß durch die Turbin:e so weit verringert wird, daß die Turbine -durch
ihren .dann als Motor laufenden Stromerzeuger angetrieben wird und eine Trennung
vom Netz erfolgen muß, um eine zu starke Erwärmung des Turbinenläufers durch die
Ventilationsarbeit zu vermeiden.
-
Beim Kraftwerkbetrieb ist es jedoch häufig unerwünscht, Stromerzeuger
ohne unbedingte Notwendigkeit vom Netz zu trennen. Bei der in Fig. 2 gezeigten Abwandlung
ist eine Einrichtung vorgesehen, welche die Regelvorrichtung des Dainpfeinlaßventils
zur Hochdruckturbine derart beeinflußt, daß bei einer Entlastung der Turbine bis
zu einem bestimmten Grad dieser eine genügende Dampfmenge zur Abführung der Ventilationswärme
zugeführt I wird. In dieser Fig. 2 bezeichnen gleiche Buchstaben gleiche Teile der
in Fig. i ,gezeigten Einrichtung. Der Niederdruckteil. 18 der Tunliinenzinlage mit
(lern 'Strom-2,1 ist hierbei der Einfachheit ;`.'h'@er weggelassen. Das I@inlal.lregelventil
Z-rder Hochdruckturbine ro wird hier unter Zwischenwirkung eines aus dein Kraftkolben
45 und dem Steuerschieber 46 bestehenden Kraftgetriebes gesteuert. Das Einl.aßventil
13 ist in bekannter Weise dein Einfluß eines Drehzahlreglers 47 unterstellt, welcher
über ein Getriebe 48 von der Turbinenwelle 49 angetrieben wird. Die Schwunggewichte
des Flielikraftreglers wirken Tiber die Stange 50 auf den Reglerhebel 51 ein, der
in dein festen Drehpunkt 52 schwenkbar gelagert ist. Die Bewegungen des Fliehkraftreglers
werden durch die Verbindungsstange 53 auf den Hebel 54 übertragen, der mit den Spindeln
des Steuerschiebers 46 und des Kraftkolbens 45 gelenkig verbunden ist.
-
Angenommen, die Anlage arbeite unter gewöhnlichen Betriebsverhältnissen,
bei der die Hochdruckvorschaltturbine unter Teillast läuft, während wenigstens eine
der mit Abdampf aus der Vorschaltturbine betriebenen Niederdruckturbincn unter Vollast
arbeitet. Findet nun aus irgendeinem Grunde eine Entlastung des Kraftwerkes statt,
so werden beide Turbinen io, 18 versuchen, ihre Drehzahl zu steigern. Da der Regler
der mit Teillast laufenden Vorschaltturbin,- beim Schließhub nur einen Teilhub auszuführen
hat, während zum Schließen der Ventile der Niederdruckturbine der volle Hub ausgeführt
werden muß, wird bereits ein geringer Drehzahlanstieg ein völliges Schließen der
Ventile der Hochdruckturbine zur Folge haben, während die Ventile der Niederdruckturbine
bei der gleichen Drehzahlsteigerung nur teilweise geschlossen werden. Infolge der
dabei auftretenden Drucksenkung in der Leitung 17 wird das selbsttätige Druckminderventil
23 der Umführungsleitung 22 ansprechen und der Niederdruckturbine 18 gedrosselten
Frischdampf zuführen. Die Hochdruckturbine io wird infolge des Kraftstromrückflusses
aus dem Netz von dem nunmehr als Motor arbeitenden Stromerzeuger 24 angetrieben.
Bei geringem Dampfdurchfluß durch die Hochdruckturbine oder bei völliger Absperrung
der Dampfzufuhr würde die Vorschaltturbine io infolge der Ventilationsverluste sehr
bald stark erhitzt werden wie vorstehend erläutert. , Bei der Ausführungsform nach
Fig. 2 wird der Reglerhebel 5 i bei Unterschreitung einer gewissen Dampfdurchflußmenge
an einer weiteren Schließbewegung gehindert, z. B. durch Beeinflussung der Reglerfeder.
Zu diesem Zweck ist eine für gewöhnlich außer Eingriff
stehende
Zusatzfeder 55 vorgesehen, die bei ihrer Einschaltung an dem Reglerhebel5i angreift
und einer. Schließbewegung des Fliehkraftreglers entgegenwirkt. Diese Zusatzfeder
55 wird durch einen Motor 56 und ein Getriebe 57 mit dem Reglerhebel 51 in Eingriff
gebracht. Der für den Motor 56 vorgesehene Stromkreis wird über die Kontakte 40,
41 des Differenzdruckreglers 33 aus einer Stromquelle 58 gespeist. Der Unterbrecher
43 dient dazu, den Motor 56 bei Betätigung .des selbsttätigen Schalters 2g stromlos
zu machen. Irgendwelche zusätzliche nicht dargestellte Einrichtungen können zur
Begrenzung -der Eingriffsdauer des Motors 56 oder zur Wiederherstellung seiner Bereitschaftsstellung
bei Eintritt normaler Betriebsverhältnisse vorgesehen sein. Durch die gezeigte Einrichtung
wird .der Motor 56 bei Unterschreitung einer gewissen Dampfdurchflußmenge durch
die Turbine io ,angelassen, um den Regler 47 an einer weiteren Schließbewegung des
Einlaßorgans 13 zu hindern und dieses wenigstens in einer dem Leerlauf entsprechenden
Offenstellung zu halten. Durch die die Turbine io durchströmende geringe Dampfmenge
wird dann durch Wärmeabführung einem unzulässigen Temperaturanstieg vorgebeugt.
Die den Bedarf der Niederdruckturbine etwa übersteigende Dampfzuflußmenge kann .durch
ein übliches Abblaseventil 59 ins Freie abgelassen werden.
-
In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform ähnlich derjenigen nach
Fig. 2 gezeigt. Hier ist eine das Schnellschlußventil 1z und das gesteuerte Dampfeinlaßventil
13 überbrükkende Umführüngsleitung 6o vorgesehen. Diese Umführungsleitung
6o ist mit einem Ventil bi ausgestattet, welches bei normalem Betrieb .durch eine
an dem Hebel 63 an-. greifende Feder 62 in seiner Schlußstellung gehalten
wird. Das Öffnen des Ventils 61 erfolgt durch einen Elektromagneten 64, dessen Stromkreis
65 an eine Stromquelle 66 über die Kontakte 40 und 41 des Differenzdruckreglers
33 angeschlossen ist. Beim Schließen des reglefbetätigten Dampfeinlaßventils 13
infolge Entlastung des Kraftwerkes wird das Ventilbi durch Schließen der Kontakte,4o,
41 und Erregung des Elektromagneten 64 geöffnet. Der Durchflußquerschnitt der Umführungsleitung
6o ist hierbei so bemessen, daß durch dieselbe lediglich die zur Aufbringung der
Leerlaufarbeit erforderliche Dampfmenge der Turbine io zufließt.