EP3353385A1 - Turbine mit schnellschluss- und regelventilen - Google Patents

Turbine mit schnellschluss- und regelventilen

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EP3353385A1
EP3353385A1 EP16778768.8A EP16778768A EP3353385A1 EP 3353385 A1 EP3353385 A1 EP 3353385A1 EP 16778768 A EP16778768 A EP 16778768A EP 3353385 A1 EP3353385 A1 EP 3353385A1
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EP
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turbine
valves
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quick
pneumatic
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Michael MAHALEK
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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    • F01D17/12Final actuators arranged in stator parts
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    • F01D17/141Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of shiftable members or valves obturating part of the flow path
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D21/00Shutting-down of machines or engines, e.g. in emergency; Regulating, controlling, or safety means not otherwise provided for
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    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00Function
    • F05D2260/40Transmission of power
    • F05D2260/406Transmission of power through hydraulic systems

Definitions

  • the present invention relates to a turbine with a turbine control, a turbine protection, at least one
  • Safety block, quick-closing valves and control valves, the quick-acting valves and the control valves can be actuated to ⁇ orderly switching and actuators.
  • the present invention relates to a method for retrofitting an existing turbine, which has a turbine protection, turbine control, a hydraulic safety block, quick-closing valves and control valves, wherein the hydraulic quick-closing valves can be actuated via associated hydrau ⁇ lic shift actuators.
  • Turbines of the type mentioned are known in the art in a variety of configurations. As is known, among other things, the turbine control takes over functions such as power control, pressure control, speed control, valve position control, measured value preparation, etc., just to a few
  • the turbine protection covers all process ⁇ criteria, which may adversely affect the turbine or the Be ⁇ serving staff, and shuts down the turbine when appropriate limits are exceeded.
  • the quick-and control valves are responsible for the control ⁇ operation for the supply, control and shut off the working fluid to the steam turbine.
  • the function ⁇ ones "opening and closing" with quick-closing valves, and “opening, regulating and closing” for control valves primarily using hydraulic switching and actuators via a central hydraulic safety block and turbine control are controlled, in turn, in the control and regulating oil system the turbine are involved.
  • Quick-acting valves typically use Vorsteue ⁇ tion, which is why not too large valve forces to deal with.
  • the quick-acting valves do not provide any decisive components in the selection of the Oil systems usually come with low-pressure oil systems from 8 to 12 bar.
  • Control valves can basically be divided into two groups, namely in pressure-relieved valves with design-related permeability and low actuating forces, such as unloaded pipe valves without advance, Einsitzven ⁇ tile with preheating or double seat valves, and in non-pressure-relieved but completely tight seat valves with high restoring forces, such as For example, thumb or mushroom valves, Vorhubventile or pipe valves with Vorhub.
  • the Release part ⁇ ended control valves usually come with Niederbuchhydrau ⁇ lik 8-12 bar from.
  • Unbalanced control valves Benö ⁇ term in dependence on the pressure of the working fluid a co teldruckhydraulik of 30 to 50 bar or a high-pressure hydraulics of 100 to 160 bar.
  • a major disadvantage of turbines of the type described above is that the control and regulating oil system is very costly in terms of planning, purchase, installation, testing, commissioning and maintenance.
  • the present invention provides a turbine of the type mentioned, which is marked ⁇ characterized in that it is the at least one safety block is a pneumatic safety block, and that at least one switching drive for direct or indi ⁇ rect actuation a quick closing valve is a pneumati ⁇ shear switching drive.
  • the pneumatic switching drive acts directly on the valve stem of the quick-acting valve.
  • the pneumatic switching drive can form, for example, a component of a control device of a medium-operated quick-acting valve.
  • pneumatic switching drive instead of a hydraulic switching drive for switching a quick-acting valve, which is arranged for example in the region of the hot front end of the turbine, the risk of fire can be significantly reduced. As a result, high security for the turbine itself and the operating personnel is achieved. In addition, insurance costs can be reduced.
  • pneumatic switching drives represent a simple, robust and cost-effective alternative to hydraulic switching drives .
  • pneumatic actuators are very reliable, have little wear and can be easily integrated into the turbine protection. Accordingly, associated with the use of pneumatic actuators low costs.
  • all the switching drives for actuating the quick-acting valves are pneumatic switching drives. In this way, the advantages described above are used optimally.
  • the turbine and protection of the at least one pneumatic safety block are preferably constructed and introduced rich ⁇ tet that this drive control of the pneumatic switching or the pneumatic circuit drives takes place.
  • the control of the pneumatic shift actuators is easily integrated into the existing turbine protection, which also leads to a cost-effective design.
  • the pneumatic safety block advantageously has a plurality of series-connected 5/2 way valves, in particular three 5/2 way valves in 2 of 3 circuit. In such a structure of the pneumatic safety block can be the The main advantage associated with three 5/2 directional valves connected in series is that safe operation of the turbine is possible even if one of the directional control valves should fail.
  • Entspre ⁇ accordingly downtimes of the turbine to be avoided in the event of a failure of one of the directional valves.
  • electric actuators and / or hydraulic actuators with independent oil supply see that operate in particular with a flame-retardant liquid.
  • Electric actuators can be used instead of hydraulic actuators especially used when it is in the actuated control valves to balanced control valves.
  • hydraulic actuators with independent ⁇ lve In contrast, they are used in particular for non-pressure relieved control valves.
  • control valves are replaced by electric actuators ⁇ and / or by hydraulic actuators with autar ⁇ ker oil supply, it can be completely dispensed with a central control and regulating oil system, which is associated with a significant cost savings. It would then only borrow the lube oil system remain, which is normally operated at about 2 bar. If the hydraulic actuators are operated with a self-sufficient oil supply with a flame retardant fluid, so the risk of fire is reduced to a minimum.
  • the vorlie ⁇ ing invention also proposes a method for retrofitting an existing turbine, which has a turbine protection, a turbine control, a hydraulic safety block, quick-closing valves and control valves, the quick ⁇ closing valves via associated hydraulic switching drives directly or indirectly actuated.
  • the retrofitting method according to the invention is characterized in that at least a hydraulic switching actuator of a quick-closing valve is replaced by a pneumatic switching drive, and that a pneumatic safety block is provided, which at least partially replaces the functions of the hydraulic safety block.
  • all hydraulic switching drives are preferably replaced by pneumatic switching drives, which is accompanied by the advantages described above.
  • the control is modified such advantageous that the at least one pneumatic shift drive is controlled by the turbine ⁇ protection and the pneumatic safety block, which is associated with a very simple and inexpensive construction.
  • At least one hydraulic actuator is replaced by an electric actuator.
  • At least one hydraulic actuator which is connected to a central control and regulating oil system of the turbine, replaced by a hydraulic actuator with self-sufficient oil supply.
  • the turbine control is modified such that the at least one electric actuator and / or the at least one hydraulic actuator with autonomous ⁇ lver ⁇ supply via the turbine protection and the turbine control is controlled.
  • Figure 1 is a schematic view of a high-pressure Ven ⁇ tilzan a turbine according to an exporting ⁇ approximate shape of the present invention
  • Figure 2 is a schematic view showing a controller of a medium-operated quick-acting valve of the high-pressure valve group shown in Figure 1;
  • Figures 3-8 are schematic views showing a pneumati ⁇ 's security block in different operating positions.
  • Figure 9 is a schematic view showing another
  • FIG. 1 schematically shows a turbine 1, which in the present case is a steam turbine.
  • the turbine 1 um ⁇ sums in a known manner a turbine control 2 and a turbine protection 3.
  • the turbine control 2 assumes functions such as power control, pressure control, speed control, valve position control, measured value preparation, etc., to name but a few examples.
  • the turbine protection 3 detects all process criteria, which may adversely affect the turbine 1 or for the operating personnel, and switches the turbine 1 from be exceeded when corresponding limit values ⁇ .
  • the turbine 1 has a number of valve groups, of which a high-pressure valve group 4 is shown by way of example in FIG.
  • the Hochdruckventil- group 4 herein comprises a quick-closing valve 5, and three control valves 6, which are responsible for the supply, control, fences ⁇ tion of the live steam, the inside during Turbi ⁇ nen worriess in the direction of arrows 7 through a a housing 8 formed live steam 9 flows in the direction of the high pressure stage.
  • the quick-closing valve han ⁇ delt the present case is a medium-actuated quick ⁇ -circuit valve, the pilot poppet are moved "closed” 10 and the main poppet 11 in dependence on the switch position of a control unit 12 via the live steam in the positions "open" or.
  • control lines 13 and 14 are provided which connect the quick- action valve 5 with the control ⁇ device 12.
  • the control unit 12 comprises a pneumatic switching drive 15, which in the present case is designed as a diaphragm drive.
  • the switching drive 15 comprises a switching ⁇ drive housing 16 which is provided with an air connection 17 and is divided in the interior via a membrane 18 into two chambers 19 and 20, wherein the membrane 18 by return springs 21 which angeord ⁇ in the chamber 19 without compressed air connection 17 ⁇ are kept in a starting position.
  • a spindle 22 is fixed, which is connected by means of a spindle coupling 23 with the valve spindle 24 of the control unit 12 and seals opposite valve seats 25a and 25b according to the switching position.
  • the live steam is released via the control line 14 to the control line 13 and ultimately acts on the main cone 11 of the quick-closing valve 5, which assumes the position "closed.”
  • the outlet 26 to the atmosphere or leakage steam line is closed.
  • the pressure of the live steam keeps the pilot poppet 10 via the inflow ⁇ holes 33 and the main poppet 11, respectively against the force of a spring 34, in the open position, both in shut off the passage of the live steam into the cylinder chamber 28 or into the control line 13 without leakage loss. Accordingly, the live steam can flow via an inlet screen 35 to the downstream control valves 6.
  • the triggering of the quick-closing valve 5 is carried out by Ent ⁇ load of the air pressure at the control unit. Accordingly, the chamber 20 of the switching drive 15 is not supplied with compressed air.
  • the control line 13 is closed towards ge ⁇ to the atmosphere by the valve stem 24 is urged by the spring force of the return springs 21 on the spindle 22 with the spindle clutch 23 on the valve seat 25b and subjected to the fresh steam pressure.
  • the cylinder chamber 28 is pressurized via the control line 13, the control channel 27 and the inlet bore 33 as well.
  • the pilot poppet 10 thus receives a compressive force against the opening force, with the steam forces on the pilot poppet 10 compensate and this goes through the force of the spring 34 in the closed position.
  • the cylinder chamber 28 is acted on the Zuström ⁇ holes 33, an open control channel 36 and holes 37 and the adjustable throttle 29 and the gap surface 30 with the pressure of the live steam.
  • the main ⁇ cone 11 thus receives an opening force directed opposite pressure force.
  • the compressive forces on the main cone 11 are equalized, whereby it is closed by the force of the spring 34 and pressed against the associated valve seat.
  • Figures 3 to 8 show various operating positions of a pneumatic safety block 38 of the Schnell gleichven ⁇ TILs 5 is designed connected to the Turbi ⁇ nenschutz 3 and for driving the pneumatic switching drive 15 of the control device 12th
  • the safety block 38 comprises three identically constructed, electromagnetically actuated 5/2 directional valves VI, V2 and V3 with spring return, which are arranged in series in 2 of 3 circuit, two pressure ports PI and P2, a test port P3 and one with the compressed air connection 17 of the switching drive 15 of the quick-closing valve 5 connected pressure output El.
  • Quick-acting valve 5 in its closed position. If all three directional control valves VI, V2 and V3 are actuated, as shown in FIG. 4, a pressure is present both at the test port P3 and at the pressure exit El. Accordingly, the quick- closing valve 5 is in its open position ⁇ leads, so that the live steam in the direction of the control valves 6 can flow.
  • Actuation of the switching drive 15 and the quick-closing valve 5 with reference to Figures 4 to 8 also possible if one of the directional control valves VI, V2, V3 should be defective, so that downtime of the turbine 1 can be avoided due to de ubender valves.
  • control valves 6 are present at the double-seat control valves ⁇ with two interconnected main cones 39, which are assigned to corresponding trained on the housing 8 finished valve seats.
  • the main cones 39 of the control valve 6, which is arranged on the far right in FIG. 1, are coupled to a spindle of an electric actuator 41, which in turn is connected to the turbine control 2 and the turbine control unit 2.
  • contactor 3 is connected, so that the main poppets 39 can be moved under Betä ⁇ tion of the actuator either in a closed position or in a fully or partially open position.
  • the main cones 39 of the other two control valves 6 are in turn transferred via the control valve connected to the control valve 41 in its fully or partially open position.
  • each return springs 42 are provided to move the main cone 39 in its closed position.
  • a hydraulic actuator with self-sufficient oil supply can be provided, which is advantageously operated with a flame-retardant liquid, even if this is not shown here.
  • Such hydraulic actuators with self-sufficient oil supply are known in the art, which is why a more detailed explanation is omitted here.
  • the quick-closing valve 5 is controlled via the turbine guard 3 and the pneumatic safety block 38, and the control valves 6 are controlled via the turbine control 2 and the turbine guard. Accordingly, it is possible to dispense with a central control and regulating oil system, which entails a great cost reduction as well as a minimization of the risk of fire arising from such a control and regulating oil system in the event of a leak. This also applies when a hydrauli ⁇ shear actuator is used with self-sufficient oil supply in place of the electric actuator 41st
  • the present invention is not limited to such a high-pressure valve group.
  • FIG. 9 A structural design of a quick-closing valve 5 with extended spindle, which in the present case is a single-seat quick-closing pre-stroke valve, is shown in FIG. 9.
  • the switching drive 15 is a membrane drive as already described and consists of a switching drive housing 16, which is provided with an air connection 17 and is divided in the interior via a membrane 18 into two chambers 19 and 20, wherein the membrane 18 by the return springs 21, which are arranged in the chamber 19 without compressed air connection 17 is held in an initial position.
  • a spindle 22 is attached to the spring-loaded diaphragm 18, which spindle is connected to the prestroud spindle 43 by means of a spindle coupling 23 and presses the main cone 44 into a valve seat 47 and seals it in the "closed” position subjected to live steam pressure in a chamber 48, this position remains "Ven ⁇ til closed” continue to exist. If the chamber 20 is acted upon from the starting position with compressed air, the Vorhubspindel 43 is moved via the diaphragm 18 with spindle 22 from the valve seat 51 in the interior of the main cone 44 and the steam flow through a bore 52 of the main cone 44 to a space 49 in front of the closed Control valves released. After this space 49 has been filled with steam and about 75-80% of the live steam pressure he ⁇ has reached, lifts the main cone 44 from the valve seat 47 and moves to the cover 45 until it has reached the end position "valve open" The steam flow can now be over
  • the triggering of the quick-closing valve 5 is carried out by Ent ⁇ load of the air pressure at the switching drive 15. Accordingly, the air flow is interrupted in the chamber 20 of the switching drive 15 and connected to the atmosphere. This will be the
  • the present invention proposes an existing turbine control a turbine protection, a turbine, comprising a hydraulic safety block-off valves and control valves, wherein the quick ⁇ closing valves hydraulic via associated switching actuators are actuated, the effect to convert that the hydraulic see switching actuators of the quick-closing valves at least partially, but preferably completely replaced by pneumatic shift actuators, and that a pneumatic safety block is provided which replaces the functions of the hydraulic safety block at least partially.
  • Hydraulic actuators of control valves ⁇ the existing turbine also preferably be replaced by electric actuators and / or hydraulic actuators with Autar ⁇ ker oil supply, so that may be dispensed, the entire control and regulating oil system of the existing turbine.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Turbine (1) mit einer Turbinenregelung (2), einem Turbinenschutz (3), zumindest einem Sicherheitsblock (38), Schnellschlussventilen (5) und Regelventilen (6), wobei die Schnellschlussventile (5) und die Regelventile (6) über zugeordnete Schalt- und Stellantriebe (15, 41) betätigbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem zumindest einem Sicherheitsblock (38) um einen pneumatischen Sicherheitsblock handelt, und dass zumindest ein Schaltantrieb (15) zum direkten oder indirekten Betätigen eines Schnellschlussventils (5) ein pneumatischer Schaltantrieb ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Umrüsten einer bestehenden Turbine, die einen Turbinenschutz (3), eine Turbinenregelung (2), einen hydraulischen Sicherheitsblock, Schnellschlussventile (5) und Regelventile (6) aufweist, wobei die Schnellschlussventile (5) über zugeordnete hydraulische Schaltantriebe direkt oder indirekt betätigbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein hydraulischer Schaltantrieb eines Schnellschlussventils (5) durch einen pneumatischen Schaltantrieb (15) ersetzt wird, und dass ein pneumatischer Sicherheitsblock (38) vorgesehen wird, der die Funktionen des hydraulischen Sicherheitsblocks zumindest teilweise ersetzt.

Description

Turbine mit Schnellschluss- und Regelventilen
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Turbine mit einer Turbinenregelung, einem Turbinenschutz, zumindest einem
Sicherheitsblock, Schnellschlussventilen und Regelventilen, wobei die Schnellschlussventile und die Regelventile über zu¬ geordnete Schalt- und Stellantriebe betätigbar sind. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Umrüsten einer bestehenden Turbine, die einen Turbinenschutz, eine Turbinenregelung, einen hydraulischen Sicherheitsblock, Schnellschlussventile und Regelventile aufweist, wobei die hydraulischen Schnellschlussventile über zugeordnete hydrau¬ lische Schaltantriebe betätigbar sind.
Turbinen der eingangs genannten Art sind im Stand der Technik in unterschiedlichsten Ausgestaltungen bekannt. Die Turbinenregelung übernimmt bekanntlich unter anderem Funktionen wie Leistungsregelung, Druckregelung, Drehzahlregelung, Ventil- Stellungsregelung, Messwertaufbereitung etc., um nur einige
Beispiele zu nennen. Der Turbinenschutz erfasst alle Prozess¬ kriterien, die sich negativ auf die Turbine oder auf das Be¬ dienpersonal auswirken können, und schaltet die Turbine ab, sobald entsprechende Grenzwerte überschritten werden. Die Schnellschluss- und Regelventile sind während des Bedien¬ betriebs für die Zufuhr, Regelung und Absperrung des Arbeits- fluids zur Dampfturbine zuständig. Derzeit werden die Funkti¬ onen „Öffnen und Schließen" bei Schnellschlussventilen und „Öffnen, Regeln und Schließen" bei Regelventilen vorwiegend unter Verwendung von hydraulischen Schalt- und Stellantrieben über einen zentralen hydraulischen Sicherheitsblock und die Turbinenregelung gesteuert, die ihrerseits in das Steuer- und Regelölsystem der Turbine eingebunden sind. Schnellschlussventile arbeiten normalerweise mit Vorsteue¬ rung, weshalb nicht allzu große Ventilkräfte zu bewältigen sind. Vor diesem Hintergrund stellen die Schnellschlussventile auch keine bestimmenden Komponenten bei der Auswahl der Ölsysteme dar. In der Regel kommen sie mit Niederdruck-Öl- anlagen von 8 bis 12 bar aus.
Regelventile können grundsätzlich in zwei Gruppen unterteilt werden, und zwar in druckentlastete Ventile mit konstruktiv bedingter Lässigkeit und geringen Stellkräften, wie beispielsweise entlastete Rohrventile ohne Vorhub, Einsitzven¬ tile mit Vorwärmbohrung oder Doppelsitzventile, und in nicht druckentlastete aber vollkommen dichte Einsitzventile mit hohen Stellkräften, wie zum Beispiel Daumen- oder Pilzventile, Vorhubventile oder Rohrventile mit Vorhub. Die entlas¬ teten Regelventile kommen in der Regel mit Niederdruckhydrau¬ lik von 8 bis 12 bar aus. Nicht entlastete Regelventile benö¬ tigen in Abhängigkeit vom Druck des Arbeitsfluids eine Mit- teldruckhydraulik von 30 bis 50 bar oder eine Hochdruckhydraulik von 100 bis 160 bar.
Ein wesentlicher Nachteil von Turbinen der zuvor beschriebenen Art besteht darin, dass das Steuer- und Regelölsystem hinsichtlich Planung, Anschaffung, Montage, Prüfung, Inbetriebnahme und Wartung sehr kostenintensiv ist. Darüber hinaus besteht im Falle von Ölleckagen insbesondere am heißen vorderen Ende der Turbine ein hohes Brandrisiko, was mit einem entsprechenden Gefahrenpotential für die Turbine selbst und das Bedienpersonal einhergeht.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Turbine der eingangs genannten Art mit alternativem Aufbau zu schaffen, der die zuvor beschriebenen Probleme zumindest teilweise beseitigt.
Zur Lösung dieser Aufgabe schafft die vorliegende Erfindung eine Turbine der eingangs genannten Art, die dadurch gekenn¬ zeichnet ist, dass es sich bei dem zumindest einen Sicher- heitsblock um einen pneumatischen Sicherheitsblock handelt, und dass zumindest ein Schaltantrieb zum direkten oder indi¬ rekten Betätigen eines Schnellschlussventils ein pneumati¬ scher Schaltantrieb ist. Unter direkter Betätigung wird ver- standen, dass der pneumatische Schaltantrieb direkt auf die Ventilspindel des Schnellschlussventils wirkt. Bei indirekter Betätigung kann der pneumatische Schaltantrieb beispielsweise ein Bestandteil eines Steuergeräts eines mediumbetätigten Schnellschlussventils bilden. Durch die Verwendung eines pneumatischen Schaltantriebs anstelle eines hydraulischen Schaltantriebs zum Schalten eines Schnellschlussventils, das beispielsweise im Bereich des heißen vorderen Endes der Turbine angeordnet ist, kann die Brandgefahr erheblich reduziert werden. Hierdurch wird eine hohe Sicherheit für die Turbine selbst und das Bedienpersonal erzielt. Darüber hinaus können Kosten für Versicherungen gesenkt werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass pneumatische Schaltantriebe gegen¬ über hydraulischen Schaltantrieben eine einfache, robuste und kostengünstige Alternative darstellen. Darüber hinaus sind pneumatische Schaltantriebe sehr zuverlässig, haben nur einen geringen Verschleiß und sind problemlos in den Turbinenschutz integrierbar. Entsprechend gehen mit der Verwendung pneumatischer Schaltantriebe geringe Kosten einher.
Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei sämtlichen Schaltantrieben zum Betätigen der Schnellschlussventile um pneumatische Schaltantriebe. Auf diese Weise werden die zuvor beschriebenen Vorteile optimal genutzt.
Bevorzugt sind der Turbinenschutz und der zumindest eine pneumatische Sicherheitsblock derart ausgelegt und eingerich¬ tet, dass über diese die Steuerung des pneumatischen Schalt- antriebs oder der pneumatischen Schaltantriebe erfolgt. Mit anderen Worten wird die Steuerung der pneumatischen Schaltantriebe einfach in den bestehenden Turbinenschutz integriert, was ebenfalls zu einem kostengünstigen Aufbau führt. Der pneumatische Sicherheitsblock weist vorteilhaft mehrere in Reihe geschaltete 5/2 Wegeventile auf, insbesondere drei 5/2 Wegeventile in 2 aus 3 Schaltung. Bei einem derartigen Aufbau des pneumatischen Sicherheitsblockes lassen sich die Funktionen „Öffnen, Schließen, Entlüften und Prüfen" problemlos realisieren. Der wesentliche Vorteil, der mit drei in Reihe geschalteten 5/2 Wegeventilen einhergeht, besteht darin, dass ein sicherer Betrieb der Turbine auch dann möglich ist, wenn eines der Wegeventile ausfallen sollte. Entspre¬ chend werden Stillstandszeiten der Turbine im Falle eines Ausfalls eines der Wegeventile vermieden. Grundsätzlich ist es natürlich auch möglich, 3/2 Wegeventile einzusetzen. Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sind zum Betätigen der Regelventile elektrische Stellantriebe und/oder hydraulische Stellantriebe mit autarker Ölversorgung vorge¬ sehen, die insbesondere mit einer schwer entflammbaren Flüssigkeit betrieben werden. Elektrische Stellantriebe lassen sich anstelle von hydraulischen Stellantrieben insbesondere dann einsetzen, wenn es sich bei den zu betätigenden Regelventilen um entlastete Regelventile handelt. Hydraulische Stellantriebe mit autarker Ölversorgung kommen hingegen insbesondere bei nicht druckentlasteten Regelventilen zum Ein- satz. Werden sämtliche Regelventile durch elektrische Stell¬ antriebe und/oder durch hydraulische Stellantriebe mit autar¬ ker Ölversorgung ersetzt, so kann auf ein zentrales Steuer- und Regelölsystem gänzlich verzichtet werden, was mit einer erheblichen Kosteneinsparung einhergeht. Es würde dann ledig- lieh das Schmierölsystem verbleiben, das normalerweise bei etwa 2 bar betrieben wird. Werden die hydraulischen Stellantriebe mit autarker Ölversorgung mit einer schwer entflammbaren Flüssigkeit betrieben, so wird ferner die Brandgefahr auf ein Minimum reduziert.
Zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe schlägt die vorlie¬ gende Erfindung ferner ein Verfahren zum Umrüsten einer bestehenden Turbine vor, die einen Turbinenschutz, eine Turbinenregelung, einen hydraulischen Sicherheitsblock, Schnell- schlussventile und Regelventile aufweist, wobei die Schnell¬ schlussventile über zugeordnete hydraulische Schaltantriebe direkt oder indirekt betätigbar sind. Das erfindungsgemäße Umrüstverfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein hydraulischer Schaltantrieb eines Schnellschlussventils durch einen pneumatischen Schaltantrieb ersetzt wird, und dass ein pneumatischer Sicherheitsblock vorgesehen wird, der die Funktionen des hydraulischen Sicherheitsblocks zumindest teilweise ersetzt.
Bevorzugt werden auch bei dem erfindungsgemäßen Verfahren sämtliche hydraulische Schaltantriebe durch pneumatische Schaltantriebe ersetzt, was mit den zuvor beschriebenen Vor- teilen einhergeht.
Vorteilhaft wird die Steuerung derart modifiziert, dass der zumindest eine pneumatische Schaltantrieb über den Turbinen¬ schutz und den pneumatischen Sicherheitsblock gesteuert wird, was mit einem sehr einfachen und preiswerten Aufbau einhergeht .
Gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zumindest ein hydraulischer Stellantrieb durch einen elektrischen Stellantrieb ersetzt.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird zusätzlich oder alternativ zumindest ein hydraulischer Stellantrieb, der an ein zentrales Steuer- und Regelölsystem der Turbine angeschlossen ist, durch einen hydraulischen Stellantrieb mit autarker Ölversorgung ersetzt.
Vorteilhaft wird die Turbinenregelung derart modifiziert, dass der zumindest eine elektrische Stellantrieb und/oder der zumindest eine hydraulische Stellantrieb mit autarker Ölver¬ sorgung über den Turbinenschutz und die Turbinenregelung gesteuert wird.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung wer- den anhand der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Turbine unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung deutlich. Darin ist/sind
Figur 1 eine schematische Ansicht einer Hochdruck-Ven¬ tilgruppe einer Turbine gemäß einer Ausfüh¬ rungsform der vorliegenden Erfindung;
Figur 2 eine schematische Ansicht, die ein Steuergerät eines mediumbetätigten Schnellschlussventils der in Figur 1 dargestellten Hochdruck-Ventilgruppe zeigt;
Figuren 3 - 8 schematische Ansichten, die einen pneumati¬ schen Sicherheitsblock in verschiedenen Betriebsstellungen zeigen; und
Figur 9 eine schematische Ansicht, die ein weiteres
Schnellschlussventil gemäß einer Ausführungs¬ form der Erfindung zeigt, das in Figur 1 nicht dargestellt ist.
Figur 1 zeigt schematisch eine Turbine 1, bei der es sich vorliegend um eine Dampfturbine handelt. Die Turbine 1 um¬ fasst in bekannter Weise eine Turbinenregelung 2 und einen Turbinenschutz 3. Die Turbinenregelung 2 übernimmt unter anderem Funktionen wie Leistungsregelung, Druckregelung, Drehzahlregelung, Ventilstellungsregelung, Messwertaufbereitung etc., um nur einige Beispiele zu nennen. Der Turbinenschutz 3 erfasst alle Prozesskriterien, die sich negativ auf die Turbine 1 oder auf das Bedienpersonal auswirken können, und schaltet die Turbine 1 ab, sobald entsprechende Grenz¬ werte überschritten werden. Die Turbine 1 weist eine Reihe von Ventilgruppen auf, von denen in Figur 1 beispielhaft eine Hochdruckventilgruppe 4 dargestellt ist. Die Hochdruckventil- gruppe 4 umfasst vorliegend ein Schnellschlussventil 5 und drei Regelventile 6, die für die Zufuhr, Regelung und Absper¬ rung des Frischdampfes zuständig sind, der während des Turbi¬ nenbetriebs in Richtung der Pfeile 7 durch einen innerhalb eines Gehäuses 8 ausgebildeten Frischdampfpfad 9 in Richtung der Hochdruckstufe strömt. Bei dem Schnellschlussventil han¬ delt es sich vorliegend um ein mediumbetätigtes Schnell¬ schlussventil, dessen Vorsteuerkegel 10 und Hauptkegel 11 in Abhängigkeit von der Schaltstellung eines Steuergerätes 12 über den Frischdampf in die Stellungen „offen" oder „geschlossen" bewegt werden. Hierzu sind Steuerleitungen 13 und 14 vorgesehen, die das Schnellschlussventil 5 mit dem Steuer¬ gerät 12 verbinden. Das Steuergerät 12 umfasst einen pneuma- tischen Schaltantrieb 15, der vorliegend als Membranantrieb ausgebildet ist. Der Schaltantrieb 15 umfasst ein Schalt¬ antriebgehäuse 16, das mit einem Luftanschluss 17 versehen und im Innern über eine Membran 18 in zwei Kammern 19 und 20 unterteilt ist, wobei die Membran 18 durch Rückstellfedern 21, die in der Kammer 19 ohne Druckluftanschluss 17 angeord¬ net sind, in einer Ausgangsstellung gehalten ist. An der Membran 18 ist eine Spindel 22 befestigt, die mit Hilfe einer Spindelkupplung 23 mit der Ventilspindel 24 des Steuergeräts 12 verbunden ist und einander gegenüberliegende Ventilsitze 25a und 25b entsprechend der Schaltposition abdichtet. In der Ausgangsstellung ist der Frischdampf über die Steuerleitung 14 zur Steuerleitung 13 freigeschaltet und beaufschlagt letztendlich den Hauptkegel 11 des Schnellschlussventils 5, welches die Position „geschlossen" einnimmt. Der Auslass 26 zur Atmosphäre oder Leckagedampfleitung ist verschlossen.
Wird die Kammer 20 ausgehend von der in Figur 2 dargestellten Ausgangsstellung mit Druckluft beaufschlagt, so wird die Ven¬ tilspindel 24 über die Membran 18 mit Spindel 22 vom Ventil¬ sitz 25a weg zum Ventilsitz 25b bewegt, bis dieser dicht ist, die Steuerleitung 14 verschließt und auf diese Weise der Aus¬ lass 26 ebenso wie ein Steuerkanal 27 des Schnellschlussven¬ tils 5 zur Atmosphäre geöffnet wird. Damit wird auch ein Zy¬ linderraum 28 über eine Drossel 29 und eine Spaltfläche 30 sowie ein Zylinderraum 31 über eine Bohrung 32 und den Haupt- kegel 11 des Schnellschlussventils 5 drucklos. Der Druck des Frischdampfes hält den Vorsteuerkegel 10 über die Zuström¬ bohrungen 33 und den Hauptkegel 11, jeweils entgegen die Kraft einer Feder 34, in geöffneter Stellung, wobei beide in der hinteren Endlage den Übertritt des Frischdampfes in den Zylinderraum 28 bzw. in die Steuerleitung 13 leckverlustfrei absperren. Entsprechend kann der Frischdampf über ein Eintrittssieb 35 zu den nachgeschalteten Regelventilen 6 strö- men .
Die Auslösung des Schnellschlussventils 5 erfolgt durch Ent¬ lastung des Luftdrucks am Steuergerät. Entsprechend wird die Kammer 20 des Schaltantriebs 15 nicht mit Druckluft beauf- schlagt. Die Steuerleitung 13 wird zur Atmosphäre hin ge¬ schlossen, indem die Ventilspindel 24 durch die Federkraft der Rückstellfedern 21 über die Spindel 22 mit Spindelkupplung 23 auf den Ventilsitz 25b gedrückt und mit dem Frischdampfdruck beaufschlagt wird. Der Zylinderraum 28 wird über die Steuerleitung 13, den Steuerkanal 27 und die Zuströmbohrung 33 ebenso mit Druck beaufschlagt. Der Vorsteuerkegel 10 erhält damit eine Druckkraft entgegen der Öffnungskraft, wobei sich die Dampfkräfte am Vorsteuerkegel 10 ausgleichen und dieser durch die Kraft der Feder 34 in Schließstellung geht. Entsprechend wird der Zylinderraum 28 über die Zuström¬ bohrungen 33, einen geöffneten Steuerkanal 36 und Bohrungen 37 sowie über die verstellbare Drossel 29 und die Spaltfläche 30 mit dem Druck des Frischdampfes beaufschlagt. Der Haupt¬ kegel 11 erhält damit eine der Öffnungskraft entgegen gerich- tete Druckkraft. Die Druckkräfte am Hauptkegel 11 gleichen sich aus, wodurch dieser durch die Kraft der Feder 34 geschlossen bzw. gegen den zugehörigen Ventilsitz gedrückt wird . Die Figuren 3 bis 8 zeigen verschiedene Funktionsstellungen eines pneumatischen Sicherheitsblocks 38, der mit dem Turbi¬ nenschutz 3 verbunden und zur Ansteuerung des pneumatischen Schaltantriebs 15 des Steuergeräts 12 des Schnellschlussven¬ tils 5 ausgelegt ist. Der Sicherheitsblock 38 umfasst drei baugleich ausgeführte, elektromagnetisch betätigte 5/2 Wegeventile VI, V2 und V3 mit Federrückstellung, die in Reihe in 2 aus 3 Schaltung angeordnet sind, zwei Druckanschlüsse PI und P2, einen Prüfanschluss P3 und einen mit dem Druckluft- anschluss 17 des Schaltantriebs 15 des Schnellschlussventils 5 verbundenen Druckausgang El.
In der in Figur 3 dargestellten Ausgangsstellung ist keines der Wegeventile VI, V2 und V3 betätigt, so dass weder am
Druckausgang El noch am Prüfanschluss P3 ein Druck anliegt. Entsprechend befindet sich auch der Hauptkegel 11 des
Schnellschlussventils 5 in seiner Schließstellung. Werden alle drei Wegeventile VI, V2 und V3 betätigt, wie es in Figur 4 gezeigt ist, so liegt sowohl am Prüfanschluss P3 als auch am Druckausgang El ein Druck an. Entsprechend wird das Schnellschlussventil 5 in seine geöffnete Stellung über¬ führt, so dass der Frischdampf in Richtung der Regelventile 6 strömen kann.
Werden zwei der drei Wegeventile VI, V2 und V3 betätigt, so liegt am Druckausgang El ein Druck an, wobei jeweils einer der Kanäle zu den Wegeventilen VI, V2 und V3 drucklos ist und mit dem Prüfanschluss P3 verbunden ist.
Zur Erzielung einer Schließstellung des Schnellschlussventils 5 müssen zumindest zwei der drei Wegeventile VI, V2 und V3 in die unbetätigte Stellung überführt werden, wie es in den Figuren 6, 7 und 8 dargestellt ist. Grundsätzlich ist eine
Betätigung des Schaltantriebs 15 bzw. des Schnellschlussventils 5 unter Bezugnahme auf die Figuren 4 bis 8 also auch möglich, wenn eines der Wegeventile VI, V2, V3 defekt sein sollte, so dass Stillstandzeiten der Turbine 1 aufgrund de- fekter Wegeventile vermieden werden können.
Bei den Regelventilen 6 handelt es sich vorliegend um Doppel¬ sitz-Regelventile mit jeweils zwei miteinander verbundenen Hauptkegeln 39, denen entsprechende, am Gehäuse 8 ausgebil- dete Ventilsitze zugeordnet sind. Die Hauptkegel 39 des in Figur 1 ganz rechts angeordneten Regelventils 6 sind mit einer Spindel eines elektrischen Stellantriebs 41 gekoppelt, der wiederum mit der Turbinenregelung 2 und dem Turbinen- schütz 3 verbunden ist, so dass die Hauptkegel 39 unter Betä¬ tigung des Stellantriebs wahlweise in eine Schließstellung oder in eine ganz oder teilweise geöffnete Stellung bewegt werden können. Die Hauptkegel 39 der anderen beiden Regelven- tile 6 werden wiederum über das mit dem Stellantrieb 41 verbundene Regelventil in ihre ganz oder teilweise geöffnete Stellung überführt. Zum Bewegen der Hauptkegel 39 in ihre Schließstellung sind jeweils Rückstellfedern 42 vorgesehen. Anstelle des elektrischen Stellantriebs 41 kann grundsätzlich auch ein hydraulischer Stellantrieb mit autarker Ölversorgung vorgesehen werden, der vorteilhaft mit einer schwer entflammbaren Flüssigkeit betrieben wird, auch wenn dies vorliegend nicht dargestellt ist. Derartige hydraulische Stellantriebe mit autarker Ölversorgung sind im Stand der Technik bekannt, weshalb an dieser Stelle auf eine eingehendere Erläuterung verzichtet wird.
Bei dem zuvor beschriebenen Aufbau der Hochdruckventilgruppe 4 wird das Schnellschlussventil 5 über den Turbinenschutz 3 und den pneumatischen Sicherheitsblock 38 gesteuert, und die Regelventile 6 werden über die Turbinenregelung 2 und den Turbinenschutz gesteuert. Entsprechend kann auf ein zentrales Steuer- und Regelölsystem verzichtet werden, was mit einer großen Kostenreduktion sowie mit einer Minimierung der von einem solchen Steuer- und Regelölsystem ausgehenden Brandgefahr im Fall einer Leckage einhergeht. Dies gilt auch dann, wenn anstelle des elektrischen Stellantriebs 41 ein hydrauli¬ scher Stellantrieb mit autarker Ölversorgung verwendet wird. Auch wenn in Figur 1 nur die Hochdruckventilgruppe 4 der Turbine 1 dargestellt ist, ist die vorliegende Erfindung nicht auf eine solche Hochdruckventilgruppe beschränkt. Vielmehr werden erfindungsgemäß sämtliche Schalt- und Stellantriebe von Schnellschluss- und Regelventilen der Turbine 1, zumin- dest aber sämtliche Schalt- und Stellantriebe von Schnell¬ schluss- und Regelventilen an Positionen mit hohem Gefahrenpotential, wie insbesondere am heißen vorderen Ende der Tur¬ bine 1, in der zuvor beschriebenen Weise ausgeführt. Ferner sollte klar sein, dass dies auch für solche Schnellschluss- und Regelventile gilt, die einen anderen Aufbau als die ge¬ zeigten Ventile 5 und 6 aufweisen. Auch wenn in Figur 1 als Beispiel für ein Schnellschlussventil ein mediumbetätigtes Schnellschlussventil dargestellt ist, sei ferner darauf hin¬ gewiesen, dass auch direkt betätigte Schnellschlussventile mit einem pneumatischen Schaltantrieb der zuvor beschrieben Art ausgestattet werden können. Bei solchen direkt betätigten Schnellschlussventilen wirkt der pneumatische Schaltantrieb dann direkt auf die Spindel des Schnellschlussventils. Je nach Schnellschlussventiltyp kann die Wirkrichtung des
Schaltantriebs im drucklosen Zustand mit Spindel eingefahren oder ausgefahren sein. Eine konstruktive Ausgestaltung eines Schnellschlussventils 5 mit ausgefahrener Spindel, bei dem es sich vorliegend um ein Einsitz-Schnellschluss-Vorhubventil handelt, zeigt Figur 9.
Im Gehäuse 8 befindet sich eine Vorhubspindel 43, die mit dem Hauptkegel 44 eine Einheit, genannt Vorhubventil bildet, wel- che durch einen pneumatischen Schaltantrieb 15 in die Stel¬ lung „offen" oder „geschlossen" bewegt wird. Die Vorhubspindel 43 wird im Deckel 45 geführt und über eine Packung 46 nach bekanntem Stand der Technik zur Atmosphäre abgedichtet. Der Schaltantrieb 15 ist wie bereits beschrieben ein Membran- antrieb und besteht aus einem Schaltantriebgehäuse 16, das mit einem Luftanschluss 17 versehen ist und im Innern über eine Membrane 18 in zwei Kammern 19 und 20 unterteilt ist, wobei die Membrane 18 durch die Rückstellfedern 21, die in der Kammer 19 ohne Druckluftanschluss 17 angeordnet sind, in einer Ausgangsstellung gehalten ist. An der feder-beauf- schlagten Membrane 18 ist eine Spindel 22 befestigt, die mit Hilfe einer Spindelkupplung 23 mit der Vorhubspindel 43 verbunden ist und den Hauptkegel 44 in einen Ventilsitz 47 drückt und in der Stellung „geschlossen" abdichtet. Wird jetzt das Schnellschlussventil 5 mit Frischdampfdruck in einer Kammer 48 beaufschlagt, so bleibt diese Stellung „Ven¬ til geschlossen" weiterhin bestehen. Wird die Kammer 20 ausgehend von der Ausgangsstellung mit Druckluft beaufschlagt, so wird die Vorhubspindel 43 über die Membran 18 mit Spindel 22 vom Ventilsitz 51 im Inneren des Hauptkegels 44 bewegt und der Dampfzustrom über eine Bohrung 52 des Hauptkegels 44 zu einem Raum 49 vor den geschlossenen Regelventilen freigegeben. Nachdem sich dieser Raum 49 mit Dampf gefüllt hat und ca. 75-80 % des Frischdampfdruckes er¬ reicht hat, hebt der Hauptkegel 44 vom Ventilsitz 47 ab und bewegt sich auf den Deckel 45 zu, bis er die Endlage „Ventil offen" erreicht hat. Der Dampfström kann jetzt über ein
Dampfsieb 50 zu den nachgeschalteten Regelventilen strömen.
Die Auslösung des Schnellschlussventils 5 erfolgt durch Ent¬ lastung des Luftdrucks am Schaltantrieb 15. Entsprechend wird der Luftzustrom in die Kammer 20 des Schaltantriebs 15 unterbrochen und zur Atmosphäre geschaltet. Dadurch wird die
Dampfkraft in Öffnungsrichtung an der Vorhubspindel 43 mit dem Hauptkegel 44 durch die Federkraft der Rückstellfedern 21 über die Spindel 22 mit Spindelkupplung 23 überwunden und in Schließrichtung bewegt, bis der Ventilsitz 47 wieder dampfdicht ist. Somit ist die Ausgangsstellung „Ventil geschlos¬ sen" wieder erreicht und das Vorhubventil mit Frischdampf¬ druck beaufschlagt. Der Teilhubtest des Schnellschlussventils 5 kann, ähnlich wie beim hydraulischen Antrieb durch Öffnen eines zusätzlichen Magnetventils in der Zuluftleitung realisiert werden. In der Kammer 20 wird der Druck langsam abgesenkt bis das Vorhubventil sich unter der Federkraft der Rückstellfedern 21 aus der Endlage in Richtung „schließen" bewegt. Eine Positionsände¬ rung von 15-20 % ist für den Teilhubtest ausreichend.
Darüber hinaus schlägt die vorliegende Erfindung vor, eine bestehende Turbine, die einen Turbinenschutz, eine Turbinen- regelung, einen hydraulischen Sicherheitsblock, Schnellschlussventile und Regelventile aufweist, wobei die Schnell¬ schlussventile über zugeordnete hydraulische Schaltantriebe betätigbar sind, dahingehend umzurüsten, dass die hydrauli- sehen Schaltantriebe der Schnellschlussventile zumindest teilweise, bevorzugt jedoch vollständig durch pneumatische Schaltantriebe ersetzt werden, und dass ein pneumatischer Sicherheitsblock vorgesehen wird, der die Funktionen des hydraulischen Sicherheitsblocks zumindest teilweise ersetzt. Bevorzugt werden zudem hydraulische Stellantriebe von Regel¬ ventilen der bestehenden Turbine durch elektrische Stellantriebe und/oder durch hydraulische Stellantriebe mit autar¬ ker Ölversorgung ersetzt, so dass auf das gesamte Steuer- und Regelölsystem der bestehenden Turbine verzichtet werden kann.
Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele einge¬ schränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen .

Claims

Patentansprüche
1. Turbine (1) mit einer Turbinenregelung (2), einem Turbi- nenschutz (3), zumindest einem Sicherheitsblock (38),
Schnellschlussventilen (5) und Regelventilen (6),
wobei die Schnellschlussventile (5) und die Regelventile (6) über zugeordnete Schalt- und Stellantriebe (15, 41) betätigbar sind,
dadurch gekennzeichnet, dass
es sich bei dem zumindest einem Sicherheitsblock (38) um einen pneumatischen Sicherheitsblock handelt, und dass zumindest ein Schaltantrieb (15) zum direkten oder indirekten Betätigen eines Schnellschlussventils (5) ein pneumatischer Schaltantrieb ist.
2. Turbine (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
es sich bei sämtlichen Schaltantrieben (15) zum Betätigen der Schnellschlussventile (5) um pneumatische Schaltan¬ triebe handelt.
3. Turbine (1) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Turbinenschutz (3) und der zumindest eine pneumatische
Sicherheitsblock (38) derart ausgelegt und eingerichtet sind, dass über diese die Steuerung des pneumatischen
Schaltantriebs (15) oder der pneumatischen Schaltantriebe erfolgt .
4. Turbine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
der pneumatische Sicherheitsblock (38) mehrere in Reihe ge¬ schaltete 5/2 Wegeventile (VI, V2, V3) aufweist,
insbesondere drei in Reihe geschaltete 5/2 Wegeventile in 2 aus 3 Schaltung.
5. Turbine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
zum Betätigen der Regelventile (6) elektrische Stellan¬ triebe (41) und/oder hydraulische Stellantriebe mit autar- ker Ölversorgung vorgesehen sind, die insbesondere mit einer schwer entflammbaren Flüssigkeit betrieben werden.
6. Turbine (1) nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Turbinenschutz (3) und die Turbinenregelung (2) derart ausgelegt und eingerichtet sind, dass über diese die Steue¬ rung der elektrischen Stellantriebe (41) und/oder die Steuerung der hydraulischen Stellantriebe mit autarker Ölversorgung erfolgt.
7. Verfahren zum Umrüsten einer bestehenden Turbine,
die einen Turbinenschutz (3), eine Turbinenregelung (2), einen hydraulischen Sicherheitsblock, Schnellschlussventile (5) und Regelventile (6) aufweist,
wobei die Schnellschlussventile (5) über zugeordnete hyd¬ raulische Schaltantriebe direkt oder indirekt betätigbar sind,
dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest ein hydraulischer Schaltantrieb eines Schnell- schlussventils (5) durch einen pneumatischen Schaltantrieb
(15) ersetzt wird, und
dass ein pneumatischer Sicherheitsblock (38) vorgesehen wird, der die Funktionen des hydraulischen Sicherheitsblocks zumindest teilweise ersetzt.
8. Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
sämtliche hydraulischen Schaltantriebe durch pneumatische Schaltantriebe (15) ersetzt werden.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuerung derart modifiziert wird, dass der zumindest eine pneumatische Schaltantrieb (15) über den Turbinen- schütz (3) und den pneumatischen Sicherheitsblock (38) gesteuert wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest ein hydraulischer Stellantrieb durch einen elekt¬ rischen Stellantrieb (41) ersetzt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest ein hydraulischer Stellantrieb, der an ein zent¬ rales Steuer- und Regelölsystem der Turbine angeschlossen ist, durch einen hydraulischen Stellantrieb mit autarker Ölversorgung ersetzt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Turbinenregelung (2) derart modifiziert wird, dass der zumindest eine elektrische Stellantrieb (41) und/oder der zumindest eine hydraulische Stellantrieb mit autarker Öl- Versorgung über den Turbinenschutz (3) und die Turbinenregelung (2) gesteuert wird.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3489470A1 (de) * 2017-11-22 2019-05-29 Siemens Aktiengesellschaft Turbinenregelungssystem für eine dampfturbine und dampfturbine
JP7417511B2 (ja) 2020-12-16 2024-01-18 三菱重工コンプレッサ株式会社 弁装置及び蒸気タービン

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL103038C (de) * 1956-02-03 1962-06-15
DE1946968U (de) 1966-07-23 1966-09-29 Eckhard Kaemmer Pneumastischer stellantrieb.
US3556463A (en) 1968-10-08 1971-01-19 Worthington Corp Trip valve system
DE3469777D1 (en) * 1983-05-30 1988-04-14 Bbc Brown Boveri & Cie Electro-hydraulic actuator for turbine valves
US4534702A (en) 1983-12-27 1985-08-13 United Technologies Corporation Pneumatic control valve actuator computer control arrangement
DE4446605A1 (de) * 1994-12-24 1996-06-27 Abb Patent Gmbh Ventil für eine Dampfturbine
EP1026368A1 (de) * 1999-02-04 2000-08-09 Asea Brown Boveri AG Dampfturbine
DE102006040953B4 (de) 2006-08-31 2008-06-12 Armaturen-Wolff Friedrich H. Wolff Gmbh & Co. Kg Anordnung zur elektrischen Auslösung von mechanisch betätigbaren Schnellschlußventilen
DE102008019182A1 (de) 2008-04-17 2009-10-22 Voith Patent Gmbh Elektromechanischer Antrieb zur Betätigung von Ventilen
DE102008031317A1 (de) * 2008-07-02 2010-01-07 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Kompressorsystem mit beschränktem Ansaugladedruck
US8794268B2 (en) * 2010-11-05 2014-08-05 Dresser-Rand Company Voting hydraulic dump system
KR101901121B1 (ko) * 2010-11-08 2018-09-27 로베르트 보쉬 게엠베하 제어 또는 전환 밸브를 포함하는 아마추어의 작동을 위한 유압 또는 공압 구동기
DE202011109158U1 (de) * 2011-12-15 2012-01-24 Karl Morgenbesser Elektrohydraulische Sicherheitssteuerung
EP2620655A1 (de) * 2012-01-30 2013-07-31 Siemens Aktiengesellschaft Antriebssystem für ein Ventil
US10119478B2 (en) * 2015-06-25 2018-11-06 Woodward, Inc. High reliability high flow redundant trip block
US10648357B2 (en) * 2015-10-02 2020-05-12 Elliott Company Pneumatic trip valve partial stroking arrangement

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