DE2853919A1 - Kraftanlage mit wenigstens einer dampfturbine, einer gasturbine und einem waermerueckgewinnungsdampferzeuger - Google Patents

Kraftanlage mit wenigstens einer dampfturbine, einer gasturbine und einem waermerueckgewinnungsdampferzeuger

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DE2853919A1
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William Francis Lopes
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    • F01D19/02—Starting of machines or engines; Regulating, controlling, or safety means in connection therewith dependent on temperature of component parts, e.g. of turbine-casing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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Description

GENERAL ELECTRIC COMPANY, Schenectady, N.T., VStA
Kraftanlage mit wenigstens einer Dampfturbine, einer Gasturbine und einem Wärmerückgewinnungsdampferzeuger
Die Erfindung bezieht sich auf eine kombinierte Kreislauf-Kraftanlage mit wenigstens einer Dampfturbine und einer Gasturbine in Kombination mit einem Wärmerückgewinnungsdampferzeuger und befaßt sich insbesondere mit einer Anordnung zur Steuerung der Temperatur des Dampfes, der von dem Wärmerückgewinnungsdampferzeuger der Dampfturbine zugeführt wird, wobei diese Steuerung unabhängig vom Betrieb der Gasturbine erfolgen soll.
Beim Starten oder Anfahren einer Dampfturbine ist es erforderlich, daß die Temperaturdifferenz zwischen der Dampftemperatur und der Metalltemperatur der Dampfturbine so gering wie möglich ist, um die Gefahr von thermischen Schäden an der Dampfturbine zu verringern. Der Anfahrbetrieb kombinierter Kreislauf-Kraftanlagen hängt daher von der Metalltemperatur der Dampfturbine ab. Wenn die Metalltemperatur der Dampfturbine dicht bei der auftretenden maximalen Dampftemperatur liegt, treten beim Anfahren und Belasten der Gasturbine keine Beschränkungen auf. Wenn die Metalltemperatur der Dampfturbine mäßig oder in einem höheren Maße unter der auftretenden maximalen Dampftemperatur liegt, muß man der Gasturbinenbelastung Beschränkungen auferlegen. Wenn die Gasturbinenbelastung beschränkt ist, kommt es bei einer geringeren Temperatur des Abgases der Gastur-* bine zu einer entsprechend geringeren Dampftemperatur, und es ist auch der vom Wärmerückgewinnungsdampferzeuger gewonnene Dampfdurchfluß niedriger. Bei der Größe herkömmlicher kombinierter Kreislauf-Dampfturbinen-Kraftanlagen ist es für das Anfahren und die anfängliche Belastung nicht
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erforderlich, übermäßig hohe Dampfdurchflüsse zu verwenden, die die von einer Gasturbinen-Wärmerückgewinnungsdampferzeuger-Anlage gewonnenen Dampfdurchflüsse übersteigen würden. Neuerdings werden aber größere Dampfturbinen gebaut. Wenn man beim Betreiben dieser größeren Dampfturbinen das· derzeit geläufige Verfahren der Beschränkung der Gasturbinenbelastung beibehält, benötigt man anstelle von einer zwei Gasturbinen-Wärmerückgewinnungsdampferzeuger-Anlagen, um zum Anfahren und anfänglichen Belasten der Dampfturbine die erforderliche Dampfmenge bzw. den erforderlichen Dampfdurchfluß bereitzustellen.
Eine andere Lösung bestände darin, in der Hauptdampfleitung nahe bei der Dampfsammeikammer des Wärmerückgewinnungsdampferzeugers einen Anfahr-Dampftemperaturregler oder Dampfkühler vorzusehen. Die Verwendung eines Heißdampfkühlers würde die Beschränkungen hinsichtlich der Gasturbinenbelastung und die damit verbundenen Schwierigkeiten beseitigen. Der Dampf könnte mit maximaler Temperatur und maximalem Durchfluß von der Gasturbinen-Wärmerückgewinnungsdampferzeuger-Anlage erzeugt werden. Es wäre dann ein hinreichend hoher Dampfdurchfluß vorhanden, um die Dampfturbine anzufahren.
Die zusätzliche Verwendung eines Anfahr-Dampftemperaturregler s würde eine optimale Konstruktion des Überhitzers des Wärmerückgewinnungsdampferzeugers gestatten. Die Dampferzeugung wäre nicht an eine bestimmte Temperatur gebunden und könnte in einer Art und Weise vorgenommen werden, die am wirtschaftlichsten ist. Die übermäßig hohe Dampftemperatur könnte dann von dem Dampftemperaturregler auf Werte gebracht werden, die für den Betrieb der Dampfturbine annehmbar sind. Eine anderweitige betriebliche Verwendung des Dampfes, um dessen Temperatur herabzusetzen, liegt nicht nahe, da man dazu extreme Umgebungstemperaturen benötigen würde und die Gasturbine mit Spitzenbelastung betrieben werden müßte<, Dieser Umstand wird sehr wahrscheinlich wäh-
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rend der Betriebsdauer einer Fabrik niemals eintreten, was jedoch nicht daran hindert, daß man bei der Planung einer Fabrik diesen Spezialfall einbezieht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine kombinierte Kreislauf-Kraftanlage eine Anordnung zur Dampftemperatursteuerung oder Dampftemperaturregelung vorzusehen, und zwar in einer solchen Weise, daß die Gasturbine unter Volllast gefahren werden kann und eine entsprechende Einwirkung auf den von dem Wärmerückgewinnungsdampferzeuger erzeugten Dampf vorgenommen wird.
Diese Aufgabe wird grundsätzlich dadurch gelöst, daß zwischen dem Wärmerückgewinnungsdampferzeuger und der Dampfturbine ein Dampftemperaturregler bzw. Heißdampfkühler angeordnet ist. Der Überhitzer des Wärmerückgewinnungsdampferzeugers kann dann nach optimalen Gesichtspunkten konstruiert werden.
Der Dampftemperaturregler oder Heißdampfkühler ist vorzugsweise unmittelbar hinter dem Überhitzerauslaß des Wärmerückgewinnungsdampferzeugers angeordnet. Der eigentliche Temperaturregler oder Dampfkühler ist bei einer bevorzugten Weiterbildung als Sprüh- oder Spritzvorrichtung mit zugeordneten Ventileinrichtungen ausgebildet. Den Ventileinrichtungen sind automatisch arbeitende Steueranordnungen zugeordnet. Die Steueranordnungen werden von logischen und analogen Schaltungen angesteuert. Die Temperaturmessung erfolgt strömungsmäßig hinter dem Temperaturregler oder Dampfkühler. Die gemessene Temperatur wird als Rückführsignal oder Istsignal mit einem Solltemperatursignal verglichen. Das Solltemperatursignal hängt anfangs von der jeweiligen Ursprungstemperatur des Metallmantels der Dampfturbine ab und erfährt dann eine rampenförmige Zunahme unter der Einwirkung einer Logikschaltung. Ein Stellventil wird in Abhängigkeit von der Solltemperatur geöffnet, bis letztlich die Metalltemperatur des Turbinenmantels einen Wert erreicht, oberhalb dessen aufgrund der Konstruktion des Wärmerückgewinnungsdampferzeugers eine automatische Anpassung gegeben ist.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand von Zeichnungen erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer kombinierten Kreislauf-Kraftanlage mit einem Heißdampfkühler oder einem Anfahr-Temperaturregler nach der Erfindung,
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Steueranordnung für den Temperaturregler,
Fig. 3 eine Logikschaltung mit einer Alarm- und Abschaltlogik,
Fig. 4 eine Logikschaltung mit einer Kalt- und Warmstartlogik und
Fig. 5 eine Logikschaltung mit einem Geschwindigkeitssignal-, Sägezahnsignal- oder Rampensignalgenerator.
•Die Fig. 1 ist eine Umrißzeichnung einer kombinierten Kreislauf-Kraftanlage 10, die eine Gasturbine 11 und eine Dampfturbine 12 aufweist. Die Gasturbine 12 treibt einen elektrischen Generator 13 und die Dampfturbine 12 einen elektrischen Generator 14 an. Der Abgasstrom von der Gasturbine wird über einen Trennschieber 17 durch einen Wärmerückgewinnungsdampferzeuger 19 in einem Kamin oder Schacht 19 geleitet. Der Schacht 19 des Dampferzeugers 17 enthält mehrere Abschnitte einschließlich eines Überhitzers, eines Verdampfers und eines Abgasvorwärmers. Das Abgas der Turbine 11 kann man auch bei entsprechender Einstellung eines Schiebers 22 durch einen nebenschließenden Kamin.oder Schacht 21 leiten.
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Der Auslaß des Überhitzers bildet den Einlaß in eine Hauptdämpfleitung 25, durch die der Dampf über ein geeignetes Steuer- und Sperrventil 27 der Dampfturbine 12 zugeführt wird. Der Dampf in der Hauptdampfleitung 25 kann aber auch über eine Dampfnebenschlußleitung 31 mit einem darin angeordneten Ventil 33 einem Turbinenkondensator 29 zugeführt werden. Das Kondensat im Kondensator 29 wird über eine Leitung 35 mittels einer darin angeordneten Kesselspeisepumpe 37 zum Wärmerückgewinnungsdampferzeuger 17 zurückgeführt. Ein Anteil des rückgeführten Wassers kann man gemäß der Erfindung einer Leitung 39 zugeführt werden.
Am in Strömungsrichtung gesehen vorderen Ende der Hauptdampfleitung 25 ist gemäß der Erfindung in der Hauptdampfleitung ein Dampftemperaturregler 41 vorgesehen, der die Temperatur des der Dampfturbine 12 zugeführten Dampfes steuern oder regeln soll. Der Dampftemperaturregler 41 ist über eine geeignete Absperrvorrichtung mit einem Stellventil 43 an die Leitung 39 angeschlossen. Bei dem Stellventil 43 kann es sich um ein Magnetventil handeln, das von einer Steueranordnung 45 angesteuert wird. Der Steueranordnung werden eine Reihe von Eingangssignalen zugeführt, und zwar über eine elektrische Leitung 47 ein Eingangssignal, das der Metalltemperatur des Turbinenmantels entspricht, und redundante Eingangssignale von Thermoelementen 49 und 51, die die Dampftemperatur an einer in Strömungsrichtung hinter dem Dampftemperaturregler 41 gelegenen Stelle angeben. Die Thermoelemente 49 und 51 liegen hinreichend weit hinter dem Dampftemperaturkühler bzw. Dampftemperaturregler 41, so daß der Dampf und das Wasser vor dem Erreichen der Thermoelemente gut miteinander gemischt sind. Bei dem Dampftemperaturregler 41 handelt es sich um eine Direktkontaktsprüh- oder Direktkontaktspritzvorrichtung, bei der das Wasser über drei (nicht dargestellte) Düsen, die in einem Abstand von 120° rund um den Umfang des Tem-
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-peraturreglerrohres versetzt sind, in die Hauptdampfleitung eintritt. Der Dampftemperaturregler kann auch in Form von anderen geeigneten Heißdampfkühlern ausgebildet sein. Der Dampftemperaturregler, das Stellventil und die Steueranordnung zum Betätigen des Stellventils bilden die Grundelemente eines Heißdampfkühlers nach der Erfindung.
Die in der Fig. 2 dargestellte Steueranordnung hat Eingangsanschlüsse für die Thermoelemente 49 und 51 in der Hauptdampfleitung und einen Ausgangsanschluß für ein elektrisches Signal F(x), das dem Stellventil 43 zugeführt wird, um den Durchfluß an Wasser zu dem Dampftemperaturregler bzw. Sprühkühler zu steuern.
Die beiden Temperatureingangssignale von den Thermoelementen gelangen zu redundanten Signalkonditionierschaltungen e/E, die den Spannungspegel der Eingangssignale anheben. Die verstärkten Eingangssignale werden einem Vergleicher 53 zugeführt, der mit einer Alarmeinrichtung zusammenarbeitet, um das Überschreiten einer voreingestellten Differenz zwischen den EingangsSignalen festzustellen. Falls diese voreingestellte Differenz überschritten wird, kann man davon ausgehen, daß eine Thermoelementstörung vorliegt. Die voreingestellte Differenz kann beispielsweise, plus oder minus 56 0C betragen. Der Vergleicher 53 und die ihm zugeordnete Schaltung gestatten daher eine erste Überprüfung der Plausibilität oder Gültigkeit der redundanten Eingangssignale.
Weiterhin werden die redundanten Eingangssignale Größtsignalauswahlschaltungen 59 und 61 zugeführt. Das Ausgangssignal der Schaltung 61 tritt an einer Leitung auf und gelangt zu einer Differenzalarmschaltung 65 f der über eine Leitung 67 ein Referenzeingangssignal oder SoIl-
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wertsignal zugeführt wird. Die Differenzalarmschaltung stellt eine Signaldifferenz zwischen dem Temperaturrückführsignal an der Leitung 63 von den Thermoelementen und dem Referenz- oder Sollwerttemperatursignal an der Leitung 67 fest. Die Differenzalarmschaltung 65 enthält eine Logikschaltung 69 sowie zwei Vergleicher 71 und 73. Die beiden Vergleicher sind auf unterschiedliche vorbestimmte Differenzpegel eingestellt, um beim Überschreiten des betreffenden Pegels ein Ausgangssignal zu liefern. Der Vergleicher 71 liefert ein Ausgangs signal, wenn die Differenz gleich 28 0C beträgt, wohingegen der Vergleicher 73 ein Ausgangssignal abgibt, wenn die Differenz 56 0C beträgt.
In der Fig. 3 ist im einzelnen die Logik dargestellt, die in der Logikschaltung 69 enthalten ist. Man kann erkennen, daß der Vergleicher 71 bei einer Temperaturdifferenz von 28 0C einen Alarm auslöst, wohingegen der Vergleicher 73 bei einer Temperaturdifferenz von 55 C die Turbine abschaltet. Es müssen allerdings gewisse Vorbedingungen erfüllt sein, bevor die Logikschaltung den
Alarm auslösen oder die Turbine abschalten kann. Diese Vorbedindungen werden durch Blöcke 75, 77 und 79 dargestellt. Weiterhin sind ODER-Glieder V und UND-Glieder & vorhanden. Der Block 75 liefert ein Ausgangssignal nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit nach dem Öffnen eines Sperrventils. Dieses Sperrventil (nicht dargestellt) befindet sich strömungsmäßig vor dem Stellventil 43 und ist grundlegend ein Abschaltventil für das mit dem Stellventil 43 redundanten System. Das Sperrventil ist entweder geöffnet oder geschlossen. Bevor die Differenzalarmschaltung 65 betätigt werden kann, ist es erwünscht, daß das Sperrventil für eine vorbestimmte Zeit geöffnet ist, um sicherzustellen, daß der Sprühtemperaturregler oder Sprühdampfkühler Gelegenheit hatte, den überhitzten Dampf in der Hauptdampfleitung 25 zu kühlen.
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Der freigebende Block 77 unterstellt, daß die Referenz- oder Sollwertsignalrampe einen Wert hat, der kleiner als 482 0C ist. Die Sollwertsignalrampe ist kurz gesagt diejenige Temperatur, bei der der Temperaturregler oder Dampfkühler für die AnlaufvorausSetzungen nicht mehr erforderlich ist. Der freigebende Block 79 stellt sicher, daß das Turbineneinlaßventil nicht vollständig geschlossen ist. Außer den erläuterten Freigabevoraussetzungen kann man die Arbeitsweise der Logikschaltung 69 noch von weiteren Bedingungen abhängig machen. Davon wird jedoch die erfindungsgemäße Lehre nicht berührt. Die Ausführungsform nach der Fig. 3 soll lediglich ein Beispiel für bevorzugte logische Schritte darstellen.
Der Fig. 2 kann man entnehmen, daß das Referenzoder Sollwertsignal an der Leitung 67 von einer Summiereinrichtung 81 stammt. Der Summiereinrichtung 81 werden zwei Eingangssignale zugeführt. Das eine Eingangssignal ist ein festes Sollwertsignal, das von der anfänglichen Metalltemperatur des Turbinenmantels oder des Turbinengehäuses abhängt. Das zweite Eingangssignal ist ein sich änderndes Sollwertsignal, das dem AnlaufVorgang der Turbine und der Metalltemperatur des Turbinenmantels folgt. Zum Einstellen des festen Sollwertsignals muß zunächst festgestellt werden, ob sich der Metallmantel der Turbine in einem kalten Zustand oder einem warmen Zustand befindet. Der kalte Zustand C ist willkürlich derart definiert, daß die Metalltemperatur in einen Bereich von 27 0C bis 148 0C fällt, wohingegen der warme Zustand ¥ so definiert ist, daß sich die Metalltemperatur in einem daran anschließenden Bereich von 149 0C bis 287 °C befindet. Diese Zahlenangaben dienen lediglich der Erläuterung und sollen die erfindungsgemäße Lehre nicht einschränken. In der Fig. 4 ist im einzelnen die Logik dargestellt, die das Anlegen des festen Sollwertsignals in Abhängigkeit von der Metalltemperatur des Turbinenmantels festlegt. Die Metall-
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temperatur kann automatisch gemessen und eingegeben oder durch das Bedienungspersonal eingegeben werden, und zwar entweder durch ein Signal, das dem kalten Zustand C zugeordnet ist oder das dem warem Zustand ¥ zugeordnet ist.
Die in der Fig. 4 dargestellte Logik enthält Verriegelungen, um zwischen einem Kaltstart und einem Warmstart zu differenzieren. Wenn ein Kaltstart angezeigt wird, kann der Sollwert auf etwa 260 0C eingestellt sein. Wenn ein Warmstart angezeigt wird, kann der Sollwert auf etwa 316 0C eingestellt sein. Die Referenztemperatur, die eingestellt wird, bestimmt den Punkt, bei dem der Dampftemperaturregler mit der Steuerung der Temperatur des Dampfes in der Hauptdampfleitung 25 beginnt. UND-Glieder 83 und sehen eine Verriegelung zwischen den Eingangssignalen für den Kaltstart und den Warmstart vor, so daß, nachdem eine Auswahl zwischen den beiden Möglichkeiten getroffen ist, aus Versehen eine zweite Auswahl ohne Rückstellung nicht möglich ist. Diese Verriegelung wird dadurch bewirkt, daß die wechselseitig zu den UND-Gliedern 83 und 85 rückgeführten Signale invertiert werden. Dies ist durch kleine Kreise an den Eingängen der UND-Glieder angedeutet.
Blöcke 87, 89, 91 und 93 liefern für jeden Kanal Freigabesignale, die angeben, daß die Anlage so geschaltet ist, daß sie entweder Dampf über die Nebenschlußleitung oder die Hauptdampfventile aufnehmen kann. Diese Eingangssignale gelangen zu UND-Gliedern 95 und 97. Der Ausgang von jedem dieser UND-Glieder verhindert auch zweite Folgesignale durch ODER-Glieder 99 und 101. Der feste Sollwert der Logik nach der Fig. 4 wird als Eingangssignal der Summiereinrichtung 81 zugeführt.
Der sich ändernde oder nachlaufende Sollwert stammt von einer Logikschaltung 111 und einem Rampengenerator 113. Die Logikschaltung 111 ist in der Fig. 5 im einzelnen ge-
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zeigt. Wie man sieht, gehen gewisse Freigabeschritte der Betätigung der Rampenfunktion voraus. Diese Freigabeschritte sind durch Blöcke 117, 119 und 121 angedeutet. Der Block 117 zeigt an, daß die Dampfturbinen-Sperrventile nicht geschlossen sind. Das vom Block 119 gelieferte Eingangssignal zeigt an, daß sich die Dampfturbine unter einer anfänglichen Drucksteuerung befindet. Das vom Block 121 stammende Eingangssignal zeigt an, daß die Dampftemperatur hinter dem Temperaturregler oder Dampfkühler nicht geringer als 232 0C ist. Aus der dargestellten Logikschaltung erkennt man, daß das Rampensteuergerät eingeschaltet wird, wenn die Bedingungen der Blöcke 117, 119 und 121 erfüllt sind. Demgegenüber kommt es zu einem Zurücksetzen, wenn die Bedingungen nach den Blöcken 117 und 119 nicht erfüllt sind oder wenn die Dampftemperatur hinter dem Temperaturregler auf einen Wert von weniger als 232 0C abfällt. Das Ausgangssignal der Logikschaltung 111 gelangt als Eingangssignal in den Rampengenerator 113, der ausgangsseitig ein Referenzoder Sollwertsignal liefert, das den Temperatureollwert um ein vorbestimmtes Maß oder um eine vorbestimmte Gradanzahl pro Stunde erhöht. Für den Fall einer Dampfturbine können dies beispielsweise 112 °C/h sein.
Die Referenz- oder Sollwerttemperatur, die aus der Addition des festen Sollwerts und des Rampensollwerts resultiert, wird an einen Steuergerätmodul 127 gelegt. Der Steuergerätmodul ist in der Lage, eine Summierfunktion auszuüben, um das Steuersignal F(x) zur Steuerung des Stellventils 43 abzuleiten. Weiterhin weist der Steuergerätmodul eine Proportional- und Integralfunktion auf und er kann automatisch arbeiten oder von Hand angesteuert werden. Das Ausgangssignal des Steuergerätmoduls wird als Eingangssignal einer Spannungsstrom-Urasetzerschaltung zugeführt und dann als das Signal F(x) an das Stellventil 43 gelegt. Die in der Fig. 2 dargestellte Schaltungsanord-
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nung enthält auch einen Hochtemperaturalarmmodul 131, der eine Anzeige liefert, sobald die Solltemperatur des Temperaturreglers oder Dampfkühlers oberhalb von 482 C liegt, und folglich der Temperaturregler als Anfahrvorrichtung abgeschaltet werden sollte.
Im folgenden wird die Arbeitsweise der erläuterten Kraftanlage kurz erläutert. Bei der in der Fig. 1 dargestellten kombinierten Kreislauf-Kraftanlage bestimmen die Abgase der Gasturbine den Durchfluß und die Temperatur des von dem Wärmerückgewinnungsdampferzeuger abgegebenen Dampfes. Beim Anfahren der Dampfturbine muß der Dampf eine solche Temperatur haben, die der Anfangstemperatur des Metallmantels der Dampfturbine angepaßt ist. Die Dampfaustrittstemperatur des Wärmerückgewinnungsdampferzeugers kann dadurch gesteuert werden, daß man auf die Abgase der Gasturbine einwirkt. Unter gewissen Bedingungen tritt jedoch dabei ein Dampfdurchfluß auf, der zum Anfahren der Dampfturbine nicht geeignet ist.
Die Temperatur des vom Wärmerückgewinnungsdampferzeuger abgegebenen Dampfes kann man durch die Verwendung eines Dampftemperaturreglers oder Heißdampfkühlers steuern. Dieses Gerät arbeitet unabhängig vom Dampfdurchfluß und kann leicht in die Praxis umgesetzt werden. Der Dampftemperaturregler oder Dampfkühler ist in die Hauptdampfleitung zwischen dem Auslaß des Überhitzers und dem Einlaß der Dampfturbine eingebaut. Er wird unter Verwendung eines Sollwertes, der vom Wärmezustand des Metallmantels der Dampfturbine abgeleitet wird, und eines Thermoelementrückführsignals angesteuert. Das Thermoelement befindet sich in der Hauptdampfleitung und gibt die Istdampftemperatur hinter dem Temperaturregler oder Dampfkühler an.
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Der Steueranordnung werden redundante Thermoelement-Temperatureingangs signale zugeführt, deren Gültigkeit oder Plausibiiität mit Hilfe einer Differenzalarmschaltung geprüft wird. Eine zweite Differenzalarmschaltung dient zum Vergleich der Isttemperatur mit einer Solltemperatur. Die Solltemperatur wird von einem festen Sollwert und einem veränderlichen Rampensollwert abgeleitet. Zur Betätigung des Temperaturreglers oder Dampfkühlers unter normalen Anfahrbedingungen wird eine Aust wahl zwischen einem Kaltstart und einem Warmstart getroffen. Nachdem die Logik für den festen Sollwert eingestellt ist, wird auch die Logik für den kontinuierlich zunehmenden Sollwert oder Rampensollwert eingestellt, um mit Hilfe des Temperaturreglers oder Dampfkühlers den der Dampfturbine zugeführten Dampf bis hin zu einem Sollwert von etwa 482 0C zu regeln. Die Solltemperatur und die Isttemperatur werden miteinander in einem Steuergerätmodul verglichen, dessen Ausgangssignal zur Ansteuerung des Stellventils verwendet wird, das die dem Temperaturregler oder Dampfkühler zugeführte ¥assermenge bestimmt.
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Claims (8)

  1. Dl-feg. WUüSilü Söiuuai 9273
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    W^clM.! . 2853919
    paw:eisaßG .13
    GENERAL ELECTRIC COMPANY, Schenectady, N.Y., VStA
    Patentansprüche
    Kombinierte Kreislauf-Kraftanlage mit wenigstens einer Gasturbine, einer Dampfturbine und. einem Wärmerückgewinnungsdampferzeuger sowie mit einem Dampftemperaturregler, der in einer Dampfleitung angeordnet ist, die den Wärmerückgewinnungsdampferzeuger und die Dampfturbine miteinander verbindet, und mit einer in Kombination mit dem Dampftemperaturregler vorgesehenen Anordnung zur Steuerung der Dampftemperatur in einem in bezug auf die Strömungsrichtung hinteren Abschnitt der Dampfleitung, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Temperatursteueranordnung auszeichnet durch:
    ein mit dem Dampftemperaturregler (41) verbundenes Wa s s errohr (39),
    ein strömungsmäßig vor dem Dampftemperaturregler angeordnetes Ventil (43) zur Steuerung des Fluiddurchflusses durch das Wasserrohr,
    einen Ventilsteuermodul (45) zur Bereitstellung eines Ventilstellsignals,
    einen strömungsmäßig hinter dem Temperaturregler (41) angeordneten Temperaturfühler (49, 51) zur Bereitstellung eines ersten Eingangssignals für den Ventilsteuermodul (45) und
    eine Einrichtung (47) zur Bereitstellung eines von der Betriebstemperatur der Dampfturbine (12) abhängigen zweiten Eingangssignals für den Ventilsteuermodul (45),
    wobei das Stellventil (43) in Abhängigkeit von der Betriebstemperatur der Dampfturbine (12) eingestellt wird.
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  2. 2. Kraftanlage nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß sich das zweite Eingangssignal für den Ventilsteuermodul (45) zusammensetzt aus
    einem festen Sollwert, der in Abhängigkeit von der anfänglichen Metalltemperatur der Dampfturbine (12) eingestellt ist, und
    einem nach Art einer Rampenfunktion zunehmenden Sollwert, der dem festen Sollwert hinzuaddiert wird.
  3. 3. Kraftanlage nach Anspruch 1 oder 2,
    gekennzeichnet durch
    eine Differenzalarmschaltung (65) mit einem ersten Vergleicher (71)> der auf einen niedrigen Alarmdifferenzwert zwischen der Istdampftemperatur und einer Solldampftemperatur voreingestellt ist, und mit einem zweiten Vergleicher (73), der auf einen größeren Abschaltdifferenzwert
    zwischen der Istdampftemperatur und einer Solldampftemperatur voreingestellt ist.
  4. 4. Kraftanlage nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Temperatursteueranordnung in einem Heißdampfkühler enthalten ist, der strömungsmäßig vor einer Kraftmaschine angeordnet ist, und daß der Temperaturregler in der Temperatur steueranordnung enthalten ist.
  5. 5. Kraftanlage nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die das zweite Eingangssignal für den Ventilsteuermodul bereitstellende Einrichtung eine Logik (Fig. 4) für den festen Sollwert enthält, die von der Kraftmaschine ein Zustandssignal erhält, das einen kalten oder einen warmen Zustand anzeigt, wobei aufgrund dieser Anzeige der feste Sollwert automatisch ausgewählt wird, und eine Logik (111, 113; Fig. 5) für den rampenförmigen Sollwert enthält, die eine Sollwertzunähmeschaltung aufweist, wobei die Steuerung oberhalb des festen Sollwertes eingeleitet wird.
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  6. 6. Kraftanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturfühler (49, 51) derart in redundanter Bauweise ausgestaltet ist, daß er ein erstes und ein zweites Temperaturrückführsignal liefert, daß das erste und das zweite Temperaturrückführsignal einem Vergleicher (53) zugeführt werden, der auf eine vorbestimmte Signaldifferenz eingestellt ist, und daß an diesen Differenzvergleicher (53) eine Alarmeinrichtung (55) angeschlossen ist, an deren Ausgang ein Differenzalarmsignal auftritt, wenn das erste und das zweite Temperaturrückführsignal voneinander um die voreingestellte Differenz abweichen, wodurch eine Signalstörung angezeigt wird.
  7. 7. Kraftanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hochtemperaturalarmeinrichtung (131) das Sollwertsignal überwacht und ein Ausgangssignal abgibt, wenn das Sollwertsignal eine vorbestimmte Sollwertsignalgrenze erreicht.
  8. 8. Kraftanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (127) zum Vergleichen des Sollwertsignals mit dem Rückführsignal und zum Bereitstellen des Ventilstellsignals vorhanden ist.
    909825/0835
DE19782853919 1977-12-15 1978-12-14 Kraftanlage mit wenigstens einer dampfturbine, einer gasturbine und einem waermerueckgewinnungsdampferzeuger Ceased DE2853919A1 (de)

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