EP3475539A1 - Verfahren zur kurzfristigen leistungsanpassung einer dampfturbine eines gas-und dampfkraftwerks für die primärregelung - Google Patents

Verfahren zur kurzfristigen leistungsanpassung einer dampfturbine eines gas-und dampfkraftwerks für die primärregelung

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EP3475539A1
EP3475539A1 EP17780006.7A EP17780006A EP3475539A1 EP 3475539 A1 EP3475539 A1 EP 3475539A1 EP 17780006 A EP17780006 A EP 17780006A EP 3475539 A1 EP3475539 A1 EP 3475539A1
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EP
European Patent Office
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pressure
steam
turbine
water
mass flow
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP17780006.7A
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English (en)
French (fr)
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Zsuzsa Preitl
Frank Thomas
Bernd Weissenberger
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Siemens Energy Global GmbH and Co KG
Original Assignee
Siemens AG
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Filing date
Publication date
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Publication of EP3475539A1 publication Critical patent/EP3475539A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F01K23/101—Regulating means specially adapted therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01K7/18—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being only of turbine type the turbine being of multiple-inlet-pressure type
    • F01K7/20—Control means specially adapted therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00—Application
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    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]

Definitions

  • the invention relates to a method for short-term power adjustment of a steam turbine of a gas and steam power ⁇ plant for the primary control.
  • a steam turbine of a gas and steam power ⁇ plant for the primary control.
  • the object of the invention is therefore to provide a method for short-term power adjustment of a steam turbine of a gas and steam power plant for the primary control.
  • the method according to the invention for short-term power adaptation of a steam turbine of a gas and steam power plant for the primary control comprises the following steps:
  • Pressure measurement which measures upstream of the accumulated turbine valve the pressure of the steam mass flow flowing into the at least one pressure stage
  • the at least proporti ⁇ onal acting controller can in this case be, for example, a P, advantageously a PID or PI controller.
  • a rapid measure namely the opening of a throttled turbine valve with a long-acting measure, namely the increase of the injection quantity or the feedwater mass flow is thus combined.
  • a rapid measure namely the opening of a throttled turbine valve with a long-acting measure, namely the increase of the injection quantity or the feedwater mass flow is thus combined.
  • at least one turbine valve must be sufficiently throttled. If additional power is required, an increased mass flow through the steam turbine can be made available under these circumstances by opening the at least one throttled turbine valve via a pressure discharge. It is well known that this happens relatively quickly, and thus this measure is ideally suited to the speed requirements with regard to primary control reserve. However, it is also known that with acceptable throttle levels of the turbine valves, this measure is very limited in time.
  • the one measure namely the opening of the at least one throttled turbine valve
  • a further measure namely the increase in the injections or the feedwater mass flow.
  • the opening of the at least one turbine valve provides here for the rapid and increasing the injections or the feedwater quantity for a long-lasting increase in power of the steam turbine, which he ⁇ wished in particular in the case of Primarregelreserve.
  • the invention can be practically implemented by providing the additionally requested power by opening at least one turbine valve, for example in the form of a kind of power control of the steam turbine. However, this immediately reduces the vapor pressure of the corresponding pressure stage (the accumulator "empties" itself). However, by also "tapping" the thermal energy store by increasing the injection quantity or feed water quantity, the decrease of the vapor pressure can be efficiently counteracted. If, on the other hand, the vapor pressure increases in the opposite case
  • varying power outputs of the steam turbine via different opening degrees of the turbine valve of Pressure stage and the associated changes in injection or feed water quantity in the high-pressure stage for pressure support of the medium-pressure stage is no longer directly coupled together, which has further stabilizing effect.
  • a particularly high level of flexibility is achieved when introducing a variable water content, and the opening be as close relationship ⁇ for turbine valves in a plurality of pressure stages of the steam turbine takes place.
  • ⁇ for turbine valves in a plurality of pressure stages of the steam turbine takes place.
  • FIG. ⁇ shows schematically a section of a gas and steam power plant with a high-pressure ⁇ stage 1, a medium-pressure stage 2, and two Niederdruckstu- fen 3 and 4 of a steam turbine. All stages 1 to 4 are here connected to each other via a rotor axis.
  • an intermediate-pressure drum does not further shown can be used as additional steam ⁇ memory here and on the other has been shown in a high-pressure side throttling that by the associated interplay of an altered ⁇ Stammsstel- development of the high pressure turbine valve 51 and a modified
  • the pressure control is no longer done via the turbine valve but only via the change in the injection.
  • limits must also be met here, that is, the steam temperature can not be reduced or increased above a certain level, bezie ⁇ tion can not be closed when the injection is closed, etc.
  • the power control takes place via the components 21, 46, 47, 42, 33 and the turbine valve 31 of the supply to the medium-pressure stage, while via the pressure control for stabilization mainly via the components 32, 41, 48, 45, 49, 100, 110, 72, 71 and the injection 73, which is preferably downstream of a high-pressure superheater heating surface, not shown here, in the supply to the high-pressure stage.
  • control device 100 not only the injection quantity for the high-pressure stage 1, but at the same time the injection quantity for the medium-pressure stage 2 itself via the components 120, 81, 82 and the injection 83, which also preferably a not shown here intermediate ⁇ hitzerterrorism Structure downstream pressure stabilizing re ⁇ gelt.
  • This has the advantage that in addition to the use of the Metal masses of the high-pressure stage 1 stored thermal energy, even the stored in such reheater heating thermal energy for pressure support ago ⁇ can be tightened.
  • the operation is controlled by the turbine valve 31 of the medium-pressure stage 2.
  • the rotor via a Messeinrich ⁇ device 21, the current output of the steam turbine and with ermit ⁇ telt an associated power set point, always adjust itself depending on the required primary control reserve as ⁇ the can, compared.
  • an additional modified introduction of a variable proportion of water in the Steam mass flow for the Mitteldruckstu ⁇ Fe 2 is provided by means of the injection cooling 83, which is also advantageously realized as an intermediate injection device of a reheater not shown here in detail rt 41 compared with a pressure measurement 32 of the steam mass flow.
  • the pressure measurement 32 is performed here upstream of the attached jam ⁇ th turbine valve 31 as soon as the desired pressure value is exceeded 41 under- be ⁇ relationship instance, the opening takes place rela ⁇ hung as closing the inlets 71 and 81 via corresponding control systems 72 and 82, so that a modified Water content is supplied to the injection cooling 73 and 83.
  • This variable proportion of water is introduced into the steam mass stream until an adjusted steam temperature setpoint value 49 is reached.
  • This is determined in the present example the difference between a predetermined Dampftempera- tur groundsollives 45 and acting the output of a proportio nal ⁇ -integral (PI) controller 48 which evaluates the difference between the pressure measurement 32 and pressure setpoint 41 and compensates for ⁇ .
  • PI controller 48 In the subsequent control device 100 is DIE ser temporally variable steam temperature set value 49 determined as changed ⁇ derliche input variable for the Dampftemperaturregelungsein- device 100 and used.
  • the PI controller 48 could just as a simple P-controller or a PID controller or other, equivalent acting regulator can be used, in the present example, the PI controller has proved advantageous.

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Abstract

Verfahren zur kurzfristigen Leistungsanpassung einer Dampf-turbine eines Gas-und Dampfkraftwerks für die Primärregelung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kurzfristigen Leis-tungsanpassung einer Dampfturbine eines Gas- und Dampfkraft-werks für die Primärregelung, umfassend die Schritte, Öffnen beziehungsweise Schließen eines angestauten Turbinenventils (31, 51) zumindest einer Druckstufe (1, 2, 3, 4) der Dampf-turbine in Abhängigkeit von einer geforderten Leistungsände-rung; Vergleich eines vorgegebenen Drucksollwerts (41) mit einer Druckmessung (32), die stromaufwärts vom angestauten Turbinenventil (31) den Druck des in die zumindest eine Druckstufe (1, 2, 3, 4) einströmenden Dampfmassenstroms misst; Öffnen beziehungsweise Schließen einer Zuführung (71, 81), zum Einbringen eines variablen Wasseranteils in den Dampfmassenstrom zumindest einer der Druckstufen (1, 2, 3, 4) sobald der Drucksollwert (41) unter- beziehungsweise über-schritten wird, wobei der variable Wasseranteil solange in den Dampfmassenstrom eingebracht wird, bis ein angepasster Dampftemperatursollwert (49) erreicht ist, welcher sich aus der Differenz eines vorgegebenen Dampftemperaturgrundsollwer- tes (45) und dem Ausgangswert eines zumindest proportional wirkenden Reglers (48), der die Differenz aus Druckmessung (32) und Drucksollwert (41) auswertet und ausgleicht, bestimmt.

Description

Beschreibung
Verfahren zur kurzfristigen Leistungsanpassung einer Dampfturbine eines Gas-und Dampfkraftwerks für die Primärregelung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kurzfristigen Leistungsanpassung einer Dampfturbine eines Gas- und Dampfkraft¬ werks für die Primärregelung. So wie beispielsweise auch aus der DE 10 2010 040 623 AI bekannt.
Von modernen Kraftwerken werden nicht nur hohe Wirkungsgrade gefordert, sondern auch eine möglichst flexible Betriebswei¬ se. Hierzu gehört außer kurzen Anfahrzeiten und hohen Laständerungsgeschwindigkeiten auch die Möglichkeit, Frequenzstö- rungen im Netz auszugleichen. Um diese Anforderungen zu erfüllen, muss das Kraftwerk in der Lage sein, Mehrleistungen von beispielsweise fünf Prozent und mehr innerhalb weniger Sekunden zur Verfügung zu stellen und diese Mehrleistung dann für einen geforderten MindestZeitraum von beispielsweise 15 Minuten zu gewährleisten.
Dies wird in einem gewöhnlichen Gas- und Dampfkraftwerk üblicherweise durch eine Lasterhöhung der Gasturbine realisiert. Unter gewissen Umständen kann es aber insbesondere im oberen Lastbereich besonders günstig sein, den gewünschten Leistungsanstieg nicht ausschließlich durch die Gasturbine, son¬ dern auch durch eine adäquate Einbindung des die Dampfturbine speisenden Wasser-Dampfkreislaufs bereitzustellen. Daher werden in jüngerer Zeit wieder vermehrt Lösungen verfolgt, bei denen die Dampfturbine ebenfalls einen zusätzlichen Beitrag zur Frequenzstützung leisten kann und soll. Normalerweise kommen hier dann Verfahren zum Einsatz die einerseits in keinen zusätzlichen Investitionskosten münden (z.B. durch den Bedarf zusätzlicher Komponenten) und andererseits den gewöhn- liehen Anlagenbetrieb nicht negativ beeinträchtigen, z.B. Wirkungsgradverlust im Stationärbetrieb. In diesem Zusammenhang wurden in der jüngeren Vergangenheit Lösungen für Abhitzedampferzeuger entwickelt, die im Wesentlichen, die in den Metallmassen der Heizflächen gespeicherte thermische Energie geeignet nutzen. Dies erfolgt hauptsäch- lieh durch schnelle Änderungen der Stellgrößen Speisewasser bzw. Einspritzwasser.
Über weitergehende theoretische Untersuchungen hat sich nun herausgestellt, dass durch die Nutzung des oben genannten thermischen Speichers zwar ein vergleichsweise großes Sekun- denreservepotenzial besteht, dieses aber nur relativ zeitver¬ zögert bzw. träge abgerufen werden kann. Hinsichtlich der Primarregelreserve, bei der per Definition auf schnelle Ände¬ rungen der Netzfrequenz reagiert werden muss, sind solche Maßnahmen aber nicht vollständig geeignet.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur kurzfristigen Leistungsanpassung einer Dampfturbine eines Gas- und Dampfkraftwerks für die Primärregelung bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird mit dem Verfahren gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur kurzfristigen Leistungsan- passung einer Dampfturbine eines Gas- und Dampfkraftwerks für die Primärregelung umfasst dabei folgende Schritte:
- Öffnen beziehungsweise Schließen eines angestauten Turbinenventils, zumindest einer Druckstufe der Dampfturbine, in Abhängigkeit von einer geforderten Leistungsänderung, - Vergleich eines vorgegebenen Drucksollwerts mit einer
Druckmessung, die stromaufwärts vom angestauten Turbinenventil den Druck des in die zumindest eine Druckstufe ein¬ strömenden Dampfmassenstroms misst,
- Öffnen beziehungsweise Schließen einer Zuführung zum Ein- bringen eines variablen Wasseranteils in den Dampfmassenstrom zumindest einer der Druckstufen sobald der Drucksollwert unter- beziehungsweise überschritten wird, - wobei der variable Wasseranteil solange in den Dampfmassen¬ strom eingebracht wird, bis ein angepasster Dampftempera- tursollwert erreicht ist, der sich aus der Differenz eines vorgegebenen Dampftemperaturgrundsollwertes und dem Aus- gangswert eines zumindest proportional wirkenden Reglers, welcher die Differenz aus Druckmessung und Drucksollwert auswertet und ausgleicht, bestimmt. Der zumindest proporti¬ onal wirkende Regler kann dabei zum Beispiel ein P-, PID- oder vorteilhafterweise ein PI-Regler sein.
Gerade bei der Anforderung von zusätzlicher Leistung für die Primärregelung wird somit eine schnelle Maßnahme, nämlich das Öffnen eines angedrosselten Turbinenventils mit einer lange wirkenden Maßnahme, nämlich der Erhöhung der Einspritzmenge bzw. des Speisewassermassenstroms kombiniert. Hier erfolgt also eine Kombination aus Leistungsregelung für schnelle Leistungsanpassung und Druckstützung während der Leistungsanpassung. Dazu muss zumindest ein Turbinenventil ausreichend angedrosselt sein. Wird nun zusätzliche Leistung benötigt, kann unter diesen Umständen durch Öffnen des zumindest einen angedrosselten Turbinenventils über eine Druckentladung ein erhöhter Massenstrom durch die Dampfturbine zur Verfügung gestellt werden. Es ist allgemein bekannt, dass dies relativ zügig geschieht, und sich diese Maßnahme somit bestens für die Schnelligkeitsanforderungen hinsichtlich Primarregelre- serve eignet. Es ist aber auch bekannt, dass bei akzeptablen Androsselgraden der Turbinenventile diese Maßnahme sehr stark zeitlich limitiert ist. Und genau hier setzt nun die vorlie¬ gende Erfindung an. Bei entsprechender Anforderung an zusätz- licher Leistung wird die eine Maßnahme, nämlich das Öffnen des zumindest einen angedrosselten Turbinenventils mit einer weiteren Maßnahme, nämlich der Erhöhung der Einspritzungen bzw. des Speisewassermassenstroms, kombiniert. Das Öffnen des zumindest einen Turbinenventils sorgt hier für die schnelle und das Erhöhen der Einspritzungen bzw. der Speisewassermenge für eine lang anhaltende Leistungssteigerung der Dampfturbine, was insbesondere im Falle der Primarregelreserve er¬ wünscht ist. Praktisch umsetzbar wird die Erfindung, indem die zusätzlich angefragte Leistung durch Öffnen zumindest eines Turbinenventils, zum Beispiel in Form einer Art Leistungsregelung der Dampfturbine bereitgestellt wird. Hierdurch reduziert sich allerdings unmittelbar der Dampfdruck der entsprechenden Druckstufe (der Speicher „entleert" sich) . Indem aber nun durch Erhöhung der Einspritzmenge bzw. der Speisewassermenge auch der thermische Energiespeicher „angezapft" wird, kann dem Abfall des Dampfdrucks effizient entgegengewirkt werden. Steigt hingegen im umgekehrten Fall der Dampfdruck beim
Schließen des Turbinenventils an (das Ventil schließt bei ge¬ ringerer Leistungsanforderung des Netzes) , so kann durch die Reduzierung der Einspritzmengen bzw. des Speisewassermassen- Stroms der Druckerhöhung ebenfalls effektiv entgegengewirkt werden. Der DampfSpeicher wirkt somit als Pufferglied für die in den Metallmassen gespeicherte thermische Energie, so dass trotz ihres trägen Verhaltens bei der Freisetzung diese ge¬ speicherte Energie bei der Primärregelreserve über den Umweg des „schnellen" DampfSpeichers eingesetzt werden kann.
Als besonders vorteilhaft hat sich herausgestellt, wenn das Öffnen beziehungsweise Schließen am Turbinenventil der Mit¬ teldruckstufe der Dampfturbine erfolgt. Hierdurch kann zu- sätzlich der DampfSpeicher in der Trommel der Mitteldruckstufe genutzt werden. Es hat sich gezeigt, dass die Androsselung der Mitteldruckstufe im Gegensatz zu einer Androsselung der Hochdruckstufe hinsichtlich möglicher Schwingungsneigung wesentlich unempfindlicher ist.
Vorzugsweise wird diese Androsselung der Mitteldruckstufe da¬ durch ergänzt, dass das Zuführen eines variablen Wasseranteils in den in die Hochdruckstufe der Dampfturbine einströ¬ menden Dampfmassenstrom erfolgt. Bei einer solchen Kombinati- on von Druckstützung auf Seiten der Hochdruckstufe und einer Leistungsregelung ausschließlich auf Seiten der Mitteldruckstufe sind variierende Leistungsabgaben der Dampfturbine über unterschiedliche Öffnungsgrade des Turbinenventils der Mit- teldruckstufe und die damit verknüpften Änderungen der Einspritz- bzw. Speisewassermenge in der Hochdruckstufe zur Druckstützung der Mitteldruckstufe nicht mehr unmittelbar miteinander gekoppelt, was sich weiter stabilisierend aus- wirkt.
Eine besonders hohe Flexibilität wird dann erreicht, wenn das Einbringen eines variablen Wasseranteils und das Öffnen be¬ ziehungsweise Schließen von Turbinenventilen in mehreren der Druckstufen der Dampfturbine erfolgt. Letztendlich wird aber von Fall zu Fall zu entscheiden sein, welche Kombinationsmög¬ lichkeiten für welches Änderungsprofil am sinnvollsten sind. Für jede Kraftwerksanlage ist individuell vor dem Hintergrund der Netz- und Kundenanforderungen sowie vorhandener Designre- serven festzulegen, welche Druckstufe inwieweit anzudrosseln und zu kühlen ist.
Weitere bevorzugte Ausführungen der vorliegenden Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand einer Figur beispiel¬ haft erläutert werden. Die Figur zeigt schematisch einen Ausschnitt eines Gas- und Dampfkraftwerks mit einer Hochdruck¬ stufe 1, einer Mitteldruckstufe 2, sowie zwei Niederdruckstu- fen 3 und 4 einer Dampfturbine. Alle Stufen 1 bis 4 sind hier über eine Rotorachse miteinander verbunden.
Wie sich in dynamischen Simulationen gezeigt hat, kann es von besonderem Vorteil sein, das Turbinenventil 31 für die Mit- teldruckstufe 2 anzudrosseln. Zum einen kann hier eine nicht näher dargestellte Mitteldrucktrommel als zusätzlicher Dampf¬ speicher genutzt werden und zum anderen hat sich bei einer hochdruckseitigen Androsselung gezeigt, dass durch das damit verbundene Zusammenspiel aus einer veränderten Öffnungsstel- lung des Hochdruck-Turbinenventils 51 und einem veränderten
Hochdruck-Dampfmassenstrom als Resultat der veränderten Hochdruck-Speisewasser- und Hochdruck-Einspritzmenge, die Hoch¬ druckstufe sich hinsichtlich Schwingungsneigungen wesentlich empfindlicher verhält. Dagegen wirkt sich bei einer ausschließlichen Androsselung der Mitteldruckstufe 2 über unterschiedliche Öffnungsgrade des Turbinenventils 31 der Mittel¬ druckstufe und einer über die Regelung 100 mittelbar damit verknüpfte Änderungen der Einspritz- und Speisewassermenge der Hochdruckstufe 1 insgesamt stabilisierend aus, da beide Maßnahmen nicht auf die gleiche Druckstufe wirken und somit nicht mehr unmittelbar miteinander gekoppelt sind. Der Kerngedanke der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, eine Leistungsregelung über die Stellung eines Turbinenventils mit einer Druckregelung über die Erhöhung bzw. Reduzierung der Einspritzmenge zu kombinieren. Damit existieren quasi zwei Regelkreise. Das heißt, die Druckregelung erfolgt nicht mehr über das Turbinenventil sondern nur über die Veränderung der Einspritzung. Selbstverständlich müssen auch hier Grenzen eingehalten werden, das heißt, die Dampftemperatur kann nicht über ein bestimmtes Maß reduziert oder erhöht werden, bezie¬ hungsweise kann bei geschlossener Einspritzung diese nicht weiter zugefahren werden, etc..
Das in der Figur dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt darü¬ ber hinaus, dass verschiedene Kombinationen denkbar sind. So erfolgt in der hier gezeigten Ausführung die Leistungsregelung über die Komponenten 21, 46, 47, 42, 33 und das Turbi- nenventil 31 der Zuführung zur Mitteldruckstufe, während über die Druckregelung zur Stabilisierung hauptsächlich über die Komponenten 32, 41, 48, 45, 49, 100, 110, 72, 71 und die Einspritzung 73, welcher vorzugsweise noch eine hier nicht näher dargestellte Hochdrucküberhitzerheizfläche nachgeschal- tet ist, in der Zuführung zur Hochdruckstufe erfolgt. Zudem kann es wie im vorliegenden Ausführungsbeispiel dargestellt, vorteilhaft sein, wenn die Regeleinrichtung 100 nicht nur die Einspritzmenge für die Hochdruckstufe 1, sondern gleichzeitig die Einspritzmenge für die Mitteldruckstufe 2 selbst über die Komponenten 120, 81, 82 und die Einspritzung 83, welcher auch vorzugsweise eine hier nicht näher dargestellte Zwischenüber¬ hitzerheizfläche nachgeschaltet ist, druckstabilisierend re¬ gelt. Dies hat den Vorteil, dass neben der Nutzung der in den Metallmassen der Hochdruckstufe 1 gespeicherten thermischen Energie, auch die in einem solchen Zwischenüberhitzerheiz- system gespeicherte thermische Energie zur Druckstützung her¬ angezogen werden kann. Unter diesen Umständen kann entweder bei gleicher Bauteilbelastung der Hochdruckstufe über einen längeren Zeitraum eine Primärregelreserve bereitgestellt werden, beziehungsweise bei gleicher Zeitdauer der Primärre¬ gelreserve die Änderung der Dampftemperatur der Hochdruckstufe reduziert werden, was in einer Reduzierung der Bauteilbe- lastung der Hochdruckstufe resultiert. Auch könnte natürlich mit eigenen Vor - bzw. Nachteilen behaftet, die Leistungsre¬ gelung über eines der anderen Turbinenventile realisiert wer¬ den, unabhängig davon, welche Einspritzung zur Druckstabilisierung verwendet wird.
Die Leistungsreglung erfolgt über das Turbinenventil 31 der Mitteldruckstufe 2. Dazu wird am Rotor über eine Messeinrich¬ tung 21 die aktuelle Leistungsabgabe der Dampfturbine ermit¬ telt und mit einem zugehörigen Leistungs-Sollwert, der sich in Abhängigkeit der geforderten Primärregelreserve immer wie¬ der neu einstellen kann, verglichen. Im Fall einer Differenz zwischen beiden Werten - was einer „geforderten Leistungsänderung" entspricht - findet dann eine zielgerichtete Anpas¬ sung der Öffnungsstellung des Turbinenventils 31 statt, und zwar so, dass am Ende Soll- und Istwert wieder identisch sind. Die Druckregelung erfolgt im Wesentlichen durch veränderte Einbringung eines variablen Wasseranteils in den Dampfmassenstrom für die Hochdruckstufe 1 mittels der Einspritzkühlung 73, welche vorteilhafterweise als Zwischeneinspritz- einrichtung einer hier nicht näher dargestellten Hochdruck- Überhitzerheizfläche realisiert ist. Optional ist hier ergän¬ zend eine zusätzliche veränderte Einbringung eines variablen Wasseranteils in den Dampfmassenstrom für die Mitteldruckstu¬ fe 2 mittels der Einspritzkühlung 83 vorgesehen, welche auch vorteilhafterweise als Zwischeneinspritzeinrichtung einer hier nicht näher dargestellten Zwischenüberhitzerheizfläche realisiert ist. Dazu wird ein vorgegebener Drucksollwert 41 mit einer Druckmessung 32 des Dampfmassenstroms verglichen. Die Druckmessung 32 erfolgt hier stromaufwärts vom angestau¬ ten Turbinenventil 31. Sobald der Drucksollwert 41 unter- be¬ ziehungsweise überschritten wird, erfolgt das Öffnen bezie¬ hungsweise Schließen der Zuführungen 71 und 81 über entspre- chende Ansteuerungen 72 und 82, so dass ein veränderter Wasseranteil den Einspritzkühlungen 73 und 83 zugeführt wird. Dieser variable Wasseranteil wird solange in den Dampfmassen¬ strom eingebracht, bis ein angepasster Dampftemperatursoll¬ wert 49 erreicht ist. Dieser bestimmt sich im vorliegenden Beispiel aus der Differenz eines vorgegebenen Dampftempera- turgrundsollwertes 45 und dem Ausgangswert eines proportio¬ nal-integral (PI-) wirkenden Reglers 48, der die Differenz aus Druckmessung 32 und Drucksollwert 41 auswertet und aus¬ gleicht. In der anschließenden Regeleinrichtung 100 wird die- ser zeitlich variable Dampftemperatursollwert 49 als verän¬ derliche Eingangsgröße für die Dampftemperaturregelungsein- richtung 100 vorgegeben und verwendet. Anstelle des PI- Reglers 48 könnte genauso ein einfacher P-Regler oder auch ein PID-Regler oder auch ein anderer, gleichwertig wirkender Regler zum Einsatz kommen, wobei sich im vorliegenden Beispiel der PI-Regler als vorteilhaft erwiesen hat.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur kurzfristigen Leistungsanpassung einer
Dampfturbine eines Gas- und Dampfkraftwerks für die Primärre- gelung, umfassend die Schritte:
- Öffnen beziehungsweise Schließen eines angestauten Turbinenventils (31, 51), zumindest einer Druckstufe (1, 2, 3, 4) der Dampfturbine, in Abhängigkeit von einer geforderten Leistungsänderung,
- Vergleich eines vorgegebenen Drucksollwerts (41) mit einer Druckmessung (32), die stromaufwärts vom angestauten Turbinenventil (31, 51) den Druck des in die zumindest eine Druckstufe (1, 2, 3, 4) einströmenden Dampfmassenstroms misst ,
- Öffnen beziehungsweise Schließen einer Zuführung (71, 81) zum Einbringen eines variablen Wasseranteils in den Dampfmassenstrom zumindest einer der Druckstufen (1, 2, 3, 4) sobald der Drucksollwert (41) unter- beziehungsweise über¬ schritten wird,
- wobei der variable Wasseranteil solange in den Dampfmassen¬ strom eingebracht wird, bis ein angepasster Dampftempera- tursollwert (49) erreicht ist, welcher sich aus der Diffe¬ renz eines vorgegebenen Dampftemperaturgrundsollwertes (45) und dem Ausgangswert eines zumindest proportional wirkenden Reglers (48), der die Differenz aus Druckmessung (32) und
Drucksollwert (41) auswertet und ausgleicht, bestimmt.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s
die Einbringung eines variablen Wasseranteils in den Dampfmassenstrom mittels einer Einspritzkühlung (73, 83) erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s
die Einbringung eines variablen Wasseranteils in den Dampfmassenstrom mittels einer Veränderung des in einen der Dampfturbine vorgeschalteten Dampferzeugers einströmenden Speise- wassermassenstroms erfolgt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s das Öffnen beziehungsweise Schließen am Turbinenventil (31) der Mitteldruckstufe (2) der Dampfturbine erfolgt.
5. Verfahren nach Anspruch 4,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s das Zuführen eines variablen Wasseranteils in den, in die
Hochdruckstufe (1) der Dampfturbine, einströmenden Dampfmas¬ senstrom erfolgt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s das Einbringen eines variablen Wasseranteils und das Öffnen beziehungsweise Schließen am Turbinenventil in mehreren der Druckstufen (1, 2, 3, 4) der Dampfturbine erfolgt.
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