DE1601005C3 - Einrichtung zum Abfangen von Laststößen großer Dampfkraftanlagen mit Durchlaufkessel - Google Patents

Description

sen ist, daß etwa 10 bis 15 Minuten lang Vollastbe- 4 a abgeschaltet. Dabei muß sichergestellt sein, daß

trieb gefahren werden kann. Hinsichtlich des Kon- die Kondensatpumpe 4 b mit ihrer Mindestmenge

densator-Hotwells wird eine Speicherfähigkeit benö- läuft. Das Ventil 10 α schließt jetzt nach etwa 10 bis

tigt, die den maximalen Kondensatstrom für etwa 3 20 Sekunden. Die abgeschaltete Kondensatpumpe 4 α

Minuten zu speichern gestattet. Sollte der Hotwell des 5 läuft in etwa 10 Sekunden aus, wobei die Förderung

Kondensators hierfür nicht ausreichend bemessen durch Nachströmen bereits in etwa 2 Sekunden be-

sein, so könnte gegebenenfalls im Niveau des Hot- endet ist und die Niederdruckvorwärmer 5 ungefähr

wells ein Zusatzbehälter ausreichender Größe paral- in der gleichen Zeit keinen Anzapfdampf mehr zie-

IeI zu diesem angeschlossen werden. hen. Durch die Steuerung der beiden Kondensatpum-

An Hand der Zeichnung wird ein Ausführungsbei- to pen 4a und 4b kann trotz schneller Ausführung der spiel der Erfindung erläutert. Der vom Kessel 1 er- Schaltbefehle ein weiches Abschalten des Kondensatzeugte und überhitzte Dampf wird der Turbine 2 zu- stromes erreicht werden, so daß hydraulische Stöße geführt. Vom Hotwell des Turbinenkondensators 3 im Kondensatstrom ein unzulässiges Maß nicht überführen Leitungen, in denen Kondensatpumpen 4 α schreiten.

und 4 b angeordnet sind, zu den Niederdruckvorwär- 15 Je nach der für eine Frequenzstützung erforderli-

mern 5 und weiter zum Speisewasserbehälter 6. Mit 7 chen Zeit, d. h. nach wirksamem Einsatz der gestei-

ist die Kesselspeisepumpe und mit 8 die Hochdruck- gerten Kesselleistung, die sich beispielsweise nach

vorwärmanlage bezeichnet. etwa 2 Minuten auswirkt, längstens jedoch nach der

Es ist ein Schaltgerät 11 vorgesehen, das, wie die Füllzeit des Hotwells wird die Kondensatförderung

Signallinie α zeigt, einen Grenzimpuls für Drehzahl 20 wieder aufgenommen. Über die Signallinie b kann

oder Frequenz erhält. Mit Z? ist ein Grenzimpuls für dabei ein Niveauimpuls vom Hotwell her auf das

Füllung des Hotwells des Kondensators 3 versinn- Schaltgerät 11 gegeben werden. Es ist aber auch

bildlicht. Die Wirklinie c gibt Befehle an die An- möglich, für sich allein oder zusätzlich hierzu von

triebsmotoren M1, M 2 der Kondensatpumpen 4 α einem Zeitschalter 9 aus über die Signallinie e einen

und 4 b. In entsprechender Weise werden über die 25 entsprechenden Zeitimpuls auf das Schaltgerät 11 zu

Wirklinien die Befehle an die Antriebe M 3 und M 4 übermitteln. Das Schaltgerät 11 bewirkt nun über die

der den Kondensatpumpen jeweils nachgeschalteten Wirklinie d einen Befehl zum Öffnen des Ventils

Ventile 10 α und 10 b gegeben. 10 b.

Wenn eine Frequenzabsenkung von der vorge- Nun wird die angestaute Kondensatmenge vom schriebenen Netzfrequenz von beispielsweise 50Hz 30 Hotwell des Kondensators 3 zum Speisewasserbehälauf einen Wert von 49,96 Hz oder weniger erfolgt, ter 6 hin gefördert, wobei eine vergrößerte Pumpenwas einer Drehzahlabsenkung der Dampfturbine um leistung, beispielsweise 120 % der Auslegung, zur 0,08 °/o entspricht, schaltet sich bei in Betrieb befind- Anwendung kommen kann. Auf diese Weise befindet licher Kondensatpumpe 4 α die Kondensatpumpe 4 b sich die Anlage bereits in 10 bis 15 Minuten wieder ein, wobei das zugehörige Ventil 10 b gemäß einem 35 im Ausgangszustand, wobei die weitere Kondensatschon früher gegebenen Befehl sich in geschlossenem förderung von der Kondensatpumpe 4 b übernom-Zustand befindet. Es wird dabei vorausgesetzt, daß men ist, so daß die zuvor betriebene Kondensatdie beiden Kondensatpumpen 4 α und 4 b mit vertret- pumpe 4 α nicht zugeschaltet zu werden braucht, barer Mindestmenge längere Zeit laufen können. Während dieses Vorganges wird die Dampfleistung

Steigt die Frequenz wieder an, so wird bei etwa 4° des Kessels entsprechend gesteigert, damit sich der 49,98 Hz die Kondensatpumpe 4 b selbsttätig wieder Kraftwerksblock nach Beendigung des Vorganges

abgeschaltet. Fällt dagegen die Frequenz auf bei- wieder in Normalbetrieb mit höherer Leistung im

spielsweise 49,94 Hz, so wird die Kondensatpumpe Bereich der Nennfrequenz befindet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1 2

Patentanspruch: ^mun§ durchsetzen dann entsprechend größere

Dampfmengen den Kondensationsteil der Dampftur-

Einrichtung zum Abfangen von Laststößen bine. Die Begrenzung der Auslastung braucht jetzt großer Dampfkraftanlagen mit Durchlauf kessel, nur der aus der frei werdenden Anzapfdampfmenge bei denen die geförderte Kondensatmenge zur 5 erzielbaren Mehrleistung zu entsprechen, wenn die Verminderung der Regenerativ-Vorwärmung Dampfturbine während eines Frequenzstützungsvorvorübergehend verringert wird, dadurch ge- ganges voll ausgelastet arbeiten soll. In diesem Fall kennzeichnet, daß ein Schaltgerät (11) mit liegt bei 5% Mehrleistung die Begrenzung bei 95⁰Zo den Antrieben von zwei parallelgeschalteten der maximal möglichen Leistung gegenüber der ein-Kondensatpumpen (4 a, 4 b) und von diesen io gangs geschilderten Arbeitsweise, bei der die Leinachgeschalteten Ventilen (10 a, 10 b) derart in stungsbegrenzung bei etwa 85 % liegt.
Wirkverbindung steht, daß bei Beginn des Last- Die Einrichtung nach der Erfindung macht von

Stoßes die eine Kondensatpumpe (4 b) mit Min- diesem letztgenannten Prinzip Gebrauch und nutzt destmengenförderung bei geschlossenem, nachge- damit die Vorteile aus, daß Wärmeverluste nur wähschaltetem Ventil (10 b) in Betrieb gehalten wird, 15 rend der Frequenzstützungsvorgänge, also während daß zur Abschaltung des Kondensatstroms der der Eingriffe in den Wärmekreislauf auftreten. Im Antrieb der anderen Kondensatpumpe (4 a) abge- Vergleich hierzu müßten die Verluste, die durch ein schaltet und anschließend das dieser nachgeschal- vorsorgliches Anstauen des Frischdampfes hervorgetete Ventil (10 a) geschlossen wird und daß zur rufen werden, stets über längere Betriebszeit in Kauf Wiederaufnahme der Kondensatförderung das 20 genommen werden. Wenn aber unter vorübergehender in Betrieb gehaltenen Kondensatpumpe (4 b) der Verringerung der Regenerativ-Vorwärmung die nachgeschaltete Ventil (10 b) geöffnet wird. Leistungserhöhung in den untersten Druckstufen der

Turbine bewerkstelligt werden soll, so entstehen wie-

der andere Schwierigkeiten hinsichtlich der Abschal-

25 tung des betreffenden Vorwärmers oder der vorüber-

Die Erfindung bezieht sich auf Maßnahmen zum gehenden Ableitung des Hauptkondensatstromes.
Abfangen von Laststößen bei großen Dampfkraftan- Aus der Dissertation von Harry Thielen: »Die

lagen mit Durchlaufkessel. Zum Ausgleich von Dämpfung von Druckstößen in Rohrleitungen für Netz-Frequenzeinbrüchen ist es bekannt, den plötz- Flüssigkeiten und Flüssigkeits-Gas-Gemische« Diss. lieh auftretenden Leistungsmehrbedarf aus der 30 TH Karlsruhe 1962, ist es bei Ölleitungen bekannt, Speicherkapazität des Frischdampfnetzes vorüberge- Ventile zur Vermeidung unzulässiger Druckstöße in hend zu decken. Wenn die Frequenzstützung auf bestimmter Reihenfolge und mit gesteuerter Gediese Weise durchgeführt werden soll, müssen die schwindigkeit zu betätigen.

Dampfturbinen aber in ihrem normalen Betriebszu- Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den

stand noch über eine ausreichende Schluckreserve 35 Kondensatstrom unabhängig von der Schließgeverfügen. Die Reservehaltung des gespeicherten schwindigkeit eines Ventils vorübergehend mög-Frischdampfes wird bei Festdruckbetrieb beispiels- liehst schnell zu unterbrechen, ohne daß hierdurch weise durch ein ganz oder teilweise geschlossenes Druckstöße auftreten und daß die Kondensatförde-Überlastventil und im Gleitdruckbetrieb durch An- rung jederzeit ohne Verzögerung wieder aufgenomstauen des Frischdampfdruckes ermöglicht. In beiden 40 men werden kann.

Fällen vermag die Speicherdampfmenge anfangs nur Die Erfindung betrifft damit eine Einrichtung zum

im Hochdruckteil der Dampfturbine Arbeit zu lei- Abfangen von Laststößen großer Dampfkraftanlagen sten, während sich erst nach Aufladen des Zwischen- mit Durchlaufkessel, bei denen die geförderte Konüberhitzers mit zeitlicher Verzögerung dann auch der densatmenge zur Verminderung der Regenerativ-Mitteldruck- und Niederdruckteil der Turbine an der 45 Vorwärmung vorübergehend verringert wird. Das Mehrleistung beteiligen kann. Erfahrungsgemäß wird Neue besteht dabei darin, daß ein Schaltgerät mit sich erst etwa 20 Sekunden nach Beginn des Vorgan- den Antrieben von zwei parallelgeschalteten Konges der Mehrleistungshöchstwert einstellen, der unge- densatpumpen und von diesen nachgeschalteten Venfähr doppelt so hoch ist wie der Anfangswert. Im tilen derart in Wirkverbindung steht, daß bei Beginn weiteren Verlauf verringert sich das Mehrleistungs- 5° des Laststoßes die eine Kondensatpumpe mit Minangebot verhältnismäßig schnell und hat zu dem destmengenförderung bei geschlossenem, nachge-Zeitpunkt, wo eine erhöhte Dampfleistung des Kes- schalteten Ventil in Betrieb gehalten wird, daß zur sels wirksam einsetzt, im allgemeinen den Anfangs- Abschaltung des Kondensatstromes der Antrieb der wert der Mehrleistung bereits unterschritten. Wenn anderen Kondensatpumpe abgeschaltet und anschliezu diesem Zeitpunkt die Mehrleistung aus der 55 ßend das dieser nachgeschaltete Ventil geschlossen Speicherkapazität beispielsweise noch 5 °/o der Nenn- wird und daß zur Wiederaufnahme der Kondensatleistung betragen soll, muß für die Turbine eine förderung das der in Betrieb gehaltenen Kondensat-Schluckreserve von nahezu 15 %> vorgehalten wer- pumpe nachgeschaltete Ventil geöffnet wird,
den. Die hierdurch bedingte Begrenzung der Maschi- Grundsätzlich ist es zwar üblich und bekannt, bei

nenauslastung und die damit verbundenen Einbußen 60 Kraftwerksanlagen mehrere Kondensatpumpen zu am Wärmeverbrauch bedeuten erhebliche Nachteile. verwenden, jedoch nicht zu dem vorgeschilderten

Eine andere aus der deutschen Patentschrift Zweck, sondern lediglich zur Reservehaltung.
973 977 bekannte Lösung zum Einsatz großer Kraft- Für das Arbeiten einer solchen Einrichtung ist ein

werksblöcke zur Frequenzstützung besteht in einem Betrieb der Anlage bis rund 95¹Vo der maximal mögvorübergehenden Eingriff in den Wärmekreislauf im 65 liehen Leistung geeignet, um so eine Leistungssteige-Sinne einer teilweisen oder vollständigen Abschai- rung um 5 % der jeweilig gefahrenen Last zu ermögtung der Regenerativ-Vorwärmung. Unter vorüber- liehen. Im allgemeinen kann vorausgesetzt werden, gehender Verringerung der Regenerativ-Vorwär- daß die Größe des Speisewasserbehälters so bemes-