DE953755C - Einrichtung zur Regelung einer Waermekraftanlage mit aufgeladenem Dampferzeuger - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 6. DEZEMBER 1956

A 22620Ia/46h

Dampferzeuger

Es sind Wärmekraftanlagen mit aufgeladenem Dampferzeuger bekannt, bei welchen die' Ladeluft für den Dampferzeuger in einer Ladegruppe verdichtet wird, deren Verdichter von einer Gasturbine angetrieben wird, die die restliche Energie der den Dampferzeuger verlassenden Treibgase ausnutzt. Die Gasturbine der Ladegruppe deckt in der Regel mindestens den Leistungsbedarf des Ladeverdichters; ein allfälliger Leistungsüberschuß wird in Form elektrischer Energie dem Netz zugeleitet. Die Leistung der ganzen Anlage setzt sich aus derjenigen einer Dampfkraftmaschine, vorzugsweise einer Dampfturbine, und der Überschußleistung der Ladegruppe zusammen.

Bei Teillasten der Anlage wird üblicherweise, entsprechend der kleineren Brennstoffmenge, auch . die Brennluftmenge verkleinert; andernfalls würden die Abgasverluste ansteigen. Der Ladedruck des Dampferzeugers ändert sich mit der Brennluftmenge.

Die beschriebene Regelungsart weist einige Nachteile auf. In erster Linie erlaubt die veränderliche Drehzahl der Ladegruppe nicht die Verwendung eines mit ihr gekuppelten Synchronstromerzeugers. Es muß eine komplizierte und kostspielige Um- »5 formergruppe oder eine besondere Nutzleistungsgasturbine verwendet werden. Auch sinkt bei Teillast die Überschußleistung der Ladegruppe, und bei

kleineren Drehzahlen muß diese zusätzlich angetrieben werden, wodurch der Wirkungsgrad der ganzen Anlage niedriger wird. Ferner ist die Regelung der Anlage sehr träge, weil bei Lastanstieg die Ladegruppe beschleunigt und der Luftdruck im Dampferzeuger erhöht werden muß. Schließlich läßt sich diese Regelungsart bei hohem Ladedruck wegen der Pumpgrenze des Ladeverdichters nur in einem, kleinen Bereich verwirklichen; unter Umständen läßt es sich nicht vermeiden, die Ladegruppe in Zweiwellenanordnung vorzusehen. . Die Erfindung- dient den Zwecken der Vereinfachung der Ladegruppe, der Verbesserung der Regelung und der Erhöhung der Teillastwirkungsgrade der Anlage. Sie betrifft eine Einrichtung zur Regelung einer Wärmekraftanlage mit einem mittels einer Ladegruppe aufgeladenen Dampferzeuger und ist gekennzeichnet durch eine dem Feuerungsteil des Dampferzeugers parallel geschaltete und zuao sammen mit der Ladegruppe vom Dampferzeuger * abschaltbare Brennkammer.

. Die Zeichnung zeigt beispielsweise das Schema einer Wärmekraftanlage nach der Erfindung.

Die Brennluft für den Dampferzeuger wird im Ladeverdichter 1 auf den Ladedruck gebracht, strömt in den Dampferzeuger 2, wo sie teilnimmt an der Verbrennung des Brennstoffes, und wird nachher in der Gasturbine 3 der Ladegruppe entspannt. Die fühlbare Wärme der die Gasturbine verlassenden Treibgase wird noch im Speisewasservorwärmer 4 ausgenutzt. Zur Ladegruppe gehören auch noch der Stromerzeuger S und der Anwurfmotor 6. Der Dampfkreislauf besteht aus dem Dampferzeuger 2, der Dampfturbine 14 mit dem Stromerzeuger 15, dem Kondensator 16, der Speisewasserpumpe 17 und Sem Speisewasservorwärmer 4. Parallel zum Dampferzeuger 2 ist nun eine Brennkammer 7 angeordnet, und zwar über eine Drosselklappe 8, die verschiedene Einstellungen gestattet. Ferner kann die Ladegruppe, zusammen mit der Brennkammer, mit den Schienen 9 und 10 vom Dampferzeuger abgeschaltet werden. Die Abgase der Gasturbine 3 können mit Hilfe einer Umschaltklappe 11 direkt in einen Kamin umgeleitet werden. ♦5 Vorteilhafterweise schützt ein Sicherheitsventil 12 die Ladegruppe vor Überdrehzahl, wenn der Stromerzeuger s abgeschaltet wird.. Die Brennstoffversorgung sowohl des Dampferzeugers wie auch der Brennkammer 7 erfolgt von der Pumpe 13 aus. Ein Riegelvorgang vollzieht sich unter Zuschaltung der Brennkammer 7 wie folgt: Bei Vollast strömt nahezu die ganze vom Ladeverdichter 1 geförderte Luftmenge durch den Dampferzeuger 2; durch die Brennkammer 7 strömt nur eine kleine Luftmenge, und es wird dieser auch nur eine kleine Brennstoffmenge zugeführt und darin verbrannt. Verkleinert sich die Belastung der Dampfturbine 14, so werden die Brennstoffmenge und die Brennluftmenge im Dampferzeuger ebenfalls verkleinert. Dies erfolgt durch Öffnen der Drosselklappe 8. Ein größerer Teil der vom Ladeverdichter 1 geförderten Luft strömt jetzt durch die Brennkammer. Bei gleicher vom Ladeverdichter geförderten Luftmenge wird also die Brennluftmenge des Dampferzeugers verkleinert. Die Brennstoffmenge für die Brennkammer wird so geregelt, daß die Temperatur der Treibgase vor der Gasturbine unverändert bleibt.

Bei dieser Regelungsart bleiben sowohl die Nutzleistung der Ladegruppe wie auch deren Drehzahl und der Luftdrück im Dampferzeuger konstant. Sie bietet somit folgende Vorteile gegenüber den bekannten Regelungsarten: Weil die Drehzahl der Ladegruppe bei Lastschwankungen der Anlage unverändert bleibt, kann die Nutzleistung 'eines mit derselben gekuppelten Stromerzeugers in einer Synchronmaschine erzeugt werden. Weil ferner die Luftmerjige, die Temperatur und der Druck der Treibgase vor der Gasturbine 3 unverändert bleiben, bleibt auch die Nutzleistung der Ladegruppe konstant, was die Teillastwirkungsgrade der ganzen ■Anlage verbessert. Bei einem. Regelvorgang müssen keine rotierenden Massen beschleunigt oder verzögert werden. Die Trägheit. des Regelsystems ist klein. Die Regelung der Anlage beschränkt sich lediglich auf das Umlenken von Luftströmen. Die Ladegruppe kann zu all dem als· selbständige Gasturbinengruppe betrieben werden und Leistung an das Netz abgeben, wenn die Schieber 9 und 10 geschlossen und die Abgase der Gasturbine in einen Kamin geleitet werden. Sie kann so als Notstromgruppe oder zum Anfahren der ganzen Kraftzentrale dienen. Der Ladedruck des Dampferzeugers kann sehr hoch gewählt werden, ohne daß bei einem Regelvorgang die Pumpgrenze des Ladeverdichters überschritten würde.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH:

   Einrichtung zur Regelung einer Wärmekraftanlage mit einem mittels einer Ladegruppe aufgeladenen Dampferzeuger, gekennzeichnet durch eine dem Feuerungsteil des Dampferzeugers parallel geschaltete und zusammen mit der Ladegruppe vom Dampferzeuger abschaltbare Brennkammer.

   Hierzu ϊ Blatt Zeichnungen

   © 509529/82 5.56 (609 701 11.56)