DE3140694A1 - "kraftanlage und verfahren und anordnung zum regeln derselben" - Google Patents

Description

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Kraftanlage und Verfahren und Anordnung zum Regeln derselben

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraft- oder Stromversorgungsanlage und betrifft insbesondere eine Stromversorgungsanlage, die Kohlegas in eine nutzbare Ausgangsleistung umwandelt.

Mehrere in jüngster Zeit durchgeführte Untersuchungen haben gezeigt/ daß es erwünscht ist, die Wirksamkeit der Mischzyklusstromerzeugung mit der Verwendung von Kohle über die Erzeugung von Kohlegas zu kombinieren, vgl. z.B. Sheldon u.a., "Economics of Power Generation from Coal Gasification for Combined Cycle Power Plants", American Power Congress, 21".-23. April 1975. In solchen Systemen wird Kohlegas mit niedrigem Wärmewert (BTU) durch einen Kohlevergaser erzeugt und durch eine oder mehrere Gasturbinen in eine nutzbare Ausgangsleistung umgewandelt. Die mechanische Ausgangsleistung der Gasturbinen wird typischerweise in eine elektrische Aus-

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gangsleistung umgewandelt und in das Netz" eines sorgungsunternehmens eingespeist«

Bevor das Kohlegas der Gasturbine zugeführt wird* müssen aus ihm unerwünschte Bestandteile entfernt werden, und zwar aus ümweltsßhutzgründen und zum Schutz der Unversehrtheit der Gasturbine» Zu diesem zweck wird ein Cleanup= ©der Heinigungssystem zwischen der Köhlevergasungsanlage und den Gas= turbinen angeordnet» Der richtige Betrieb des Reinigungssystems erfordert, daß der Enddruek des Gases, welches das Reinigungssystem verläßt, auf einem fast konstanten wert ge= halten wird und daß die sseitliehen Änderungen des Druckes ebenfalls auf einen zulässigen Wert begrenzt werden«

Die Ausgangsleistung der Turbinen muß ebenfalls auf werten gehalten werden, die sieh mit dem Lastbedarf vertragen» Das ist aufgrund von Änderungen des Gasheizwertes und der Gas= Verfügbarkeit häufig schwierig» Darüber hinaus steht diese Forderung häufig in Konflikt mit der Forderung, daß der ind= druck des ReInlgungssystems konstant gehalten werden muß, da eine Änderung in der 2u£uhr von Kohlegas aus dem Reinigungssystem zu der Gasturbine zu einer entsprechenden Änderung im Enddruck des Reinigungssystems führen kann«

Gemäß den vorstehenden Forderungen ist die Erfindung auf eine Kraftanlage mit folgenden Merkmalen gerichtets einer Köhlevergasungsanlage/ die einen Köhlevergaser und ein Reinlgungssystem zum Entfernen von unerwünschten Bestandteilen aus durch den Vergaser erzeugtem Kohlegas enthält, wobei sieh der Betrieb des Reinigungssystems in Ab= hängigkeit von dem Enddruek des das Reinigungssystem ver= lassenden reinen Kohlegases verändert; einer Gasturbine, die in der Lage ist, das reine Kohlegas in eine Ausgangsleistung umizuwandeln, wobei sieh die Aus= gangslelstung der Turbine in Abhängigkeit von dem ihr zu=

strömenden reinen Kohlegas verändert; und .

einem Regelsystem zum Einstellen der Strömung von Kohlegas aus dem Vergaser zu dem Reinigungssystem und aus dem Reinigungssystem zu der Gasturbine derart, daß die Ausgangsleistung der Gasturbine auf Werten gehalten wird, die sich mit dem Lastbedarf der Kraftanlage vertragen, und daß der Enddruck des Reinigungssystems im wesentlichen konstant bleibt,

In der bevorzugten Ausführungsform ist die Kraftanlage in der Lage, in einer Nurflüssigbrennstoffbetriebsart, einer Doppelbrennstoffbetriebsart und einer Nurgasbrennstoffbetriebsart zu arbeiten. Der Bediener der Anlage kann die gewünschte Brennstoffbetriebsart frei wählen. Beim Arbeiten in der Nurgasbetriebsart schaltet jedoch das Regelsystem automatisch den Betrieb von der Nurgasbrennstoffbetriebsart auf entweder die Doppelbrennstoffbetriebsart oder die Nurflüssigbrennstoffbetriebsart immer dann um, wenn die Gasqualität oder -quantität unter erforderliche Werte abfällt, was als eine Schutzmaßnahme gedacht ist, um einen kontinuierlichen Betrieb der Gasturbine zu gewährleisten.

In dem Nurflüssigbrennstoffbetrieb führt das Regelsystem der Turbine nur flüssigen Brennstoff zu. Diese Betriebsart wird hauptsächlich während des Hochlaufs benutzt und wenn die Gasqualität oder -quantität unter vorbestimmte Minima abfällt.

In der Dappelbrennstoffbetriebsart führt das Regelsystem sowohl flüssigen Brennstoff als auch Kohlegas der Gasturbine zu. In dieser Betriebsart wird die Strömung von Kohlegas zu der Turbine auf eine Weise verändert, die bewirkt, daß der Enddruck des Reinigungssystems konstant bleibt. Zum Kompensieren von jedweden Änderungen in der Strömung von Kohlegas zu der Turbine verändert das Regelsystem die Flüssigbrennstoff strömung zu der Turbine, um die Ausgangsleistung auf dem gewünschten Lastwert zu halten.

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In der Nurgasbetriebsart führt das Regelsystem der Gasturbine nur Kohlegas zu. Um die Ausgangsleistung der Turbine auf dem gewünschten Lastwert zu halten und um den Enddruck des Reinigungssystems konstant zu halten, verändert das Regelsystem sowohl die Gasbrennstofferzeugungsgeschwindigkeit des Kohlevergasers als auch die Gasbrennstoffverbrauchsgeschwindigkeit der Gasturbine derart, daß versucht wird, beide Bedingungen zu erfüllen. Dieses Ergebnis wird entweder in einer Turbinenführungs- oder in einer Turbinenfolgebetriebsart erzielt. In der Turbinenführungsbetriebsart wird der Gasbrennstoffverbrauch durch die Gasturbine verändert, um die Ausgangsleistung der Gasturbine so zu verändern, daß der Lastbedarf erfüllt wird, und die Gaserzeugung durch den Kohlevergaser wird verändert, um Änderungen im Enddruck des Reinigungssystems zu kompensieren, die aus Änderungen in der Gasverbrauchsgeschwindigkeit der Gasturbine resultie- ren. In der Turbinenfolgebetriebsart wird der Gasbrennstoffverbrauch der Turbine so verändert, daß der Enddruck des Reinigungssystems konstant gehalten wird, während die Gaserzeugung des Kohlevergasers so verändert wird, daß die gewünschte Ausgangsleistung der Turbine konstant erzeugt wird.

In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die mechanische Ausgangsleistung der Gasturbine durch einen elektrischen Generator in eine elektrische Ausgangsleistung umgewandelt. Der elektrische Generator liefert seinerseits elektrische Energie an das Netz eines Stromversorgungsunternehmens. Bei einem solchen Verwendungszweck besteht eine der Hauptfunktionen der Gasturbine darin, die Netzfrequenz auf einem vorbestimmten Wert (normalerweise 60 Hz) zu halten. Zu diesem Zweck überwacht das Regelsystem nach der Erfindung ständig die Frequenz des Netzes und spricht auf Änderungen darin so an, daß es die Ausgangsleistung der Turbine in der erforderlichen Weise entweder vergrößert oder verringert, um die Netzfrequenz ungefähr konstant zu halten.

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Es ist häufig erwünscht, mehrere Gasturbinen aus einer einzelnen Kohlevergasungsanlage zu speisen. In einem solchen Fall hält das Regelsystem nach der Erfindung die Ausgangsleistung jeder Turbine auf einem gewünschten Wert, während gleichzeitig der Enddruck des Gasreinigungssystems konstant gehalten wird. Die Erfindung macht es außerdem möglich, die Last auf die einzelnen Gasturbinen in gewünschter Weise aufzuteilen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Kraftanlage

nach der Erfindung,

Fig. 2 ein Schaltbild der Handsteuerschaltung

von Fig. 1,

Fig. 3 ein Blockschaltbild des Kohlegasanlage

reglers von Fig. 1,

Fig. 4 ein Blockschaltbild des Gasturbinenan

lagereglers von Fig. 1,

Fig. 5 ein Blockschaltbild des Brennstoffbe-

triebsartumschaltkreises von Fig. 4,

Fig. 6 ein Blockschaltbild der Brennstoffzu-

fuhrregelschaltung von Fig. 4,

Fig. 7 ein Blockschaltbild des Gasverfügbar-

keitssignalgenerators von Fig. 4,

Fig. 8 ein Blockschaltbild der Mindestgas-

zufuhrdetektorschaltung von Fig. 4,

Fig. 9 ein Blockschaltbild des Gesaratbrenn-

stoffbefehlssignalgenerators von Fig. . 4,

Fig. 10 das Doppelbrennstoffverteilungssystem,

das in der Gasturbine von Fig. 1 benutzt wird,

Fig. 11 ein Blockschaltbild der Pumpschutz

schaltung von Fig. 9,

Fig. 12 ein Blockschaltbild der Anlagelastre

gelschaltung von Fig. 3,

Fig. 13 ein Blockschaltbild der Anlagedruck-

rege !schaltung von Fig. 3,

Fig. 14 ein Blockschaltbild der Gasbrennstoff-

zufuhrsollwertregelschaltung von Fig. 3, und

Fig. 15 ein Blockschaltbild der öffnungsdruck-

regelschaltung von Fig. 3.

A. Gesamtanlagenbeschreibung

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer Doppelbrennstoffkraftanlage nach der Erfindung, die insgesamt mit 10 bezeichnet ist. Die Kraftanlage 10 enthält eine Kohlevergasungsanlage 12 und eine Mischzykluskraftanlage 14. Die Hauptfunktion der Kohlevergasungsanlage 12 ist es, Synthesegas, d.h. synthetisches Kohlegas zu erzeugen, das in der Mischzykluskraftanlage 14 verbraucht wird. Die Hauptfunktion der Mischzykluskraftanlage 14 ist es, das durch die Kohlevergasungsanlage 12 erzeugte Kohlegas in eine nutzbare Ausgangsleistung (in

der dargestellten AusfUhrungsform in eine elektrische Ausgangsleistung) umzuwandeln. Als ein Nebenprodukt dieses Prozesses erzeugt die Mischzykluskraftanlage 14 Druckluft und Dampf, die in der Kohlevergasungsanlage 12 bei der Erzeugung von Kohlegas benutzt werden.

Die Hauptkomponenten der Kohlevergasungsanlage 12 sind ein Kohlevergaser 16 und ein Reinigungssystem 20. Der Kohlevergaser 16 kann ein Lurgi-Vergaser mit ruhender Brennstoffschüttung sein. Eine Beschreibung eines solchen Vergasers findert sich in Baughman, "Synthetic Fuels Data Handbook", 2. Auflage, S. 219-223. Vergaser dieses Typs erzeugen ein Kohlegas mit niedrigem Wärmewert (BTU) als Ergebnis einer chemischen Reaktion zwischen Sauerstoff, Dampf und Kohle, die sich in dem Vergaser befindet. Die Gasmenge, die durch den Vergaser 16 erzeugt wird, wird durch die Durchflußgeschwindigkeit bestimmt, mit der Druckluft und Dampf in den Vergaser 16 eingeleitet werden. Die Luft- und Dampfeinströmgeschwindigkeiten in den Vergaser 16 und deshalb die Gaserzeugungsgeschwindigkeit des Vergasers 16 werden, wie weiter unten noch näher beschrieben, durch den Kohlegasanlageregler 18 gesteuert, und zwar durch Einstellen der Position von Ventilen 29 und 31. Der Gasanlageregler 18 regelt die Gaserzeugung auf eine Weise, die sich sowohl mit den Ausgangsleistungserfordernissen der Mischzykluskraftanlage 14 als auch mit einem zufriedenstellenden Betrieb des Reinigungssystems 20 verträgt. Das ist unten noch ausführlicher beschrieben.

Das Reinigungssystem 20 empfängt das durch den Kohlevergaser 16 erzeugte Gas und entfernt aus diesem unerwünschte Gasbestandteile (wie beispielsweise Schwefel). Es kann zwar jedes geeignete Reinigungssystem benutzt werden, ein solches geeignetes System ist jedoch in dem Report Nr. FE-1806-25, "Low BTU Fuel Combined Cycle Reference Design", Juli 1977, beschrieben, der der United States Energy, Research and

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Development Agency vorgelegt worden ist. Zum richtigen Funktionieren muß der Gasenddruck des Reinigungssystems 20 auf einem konstanten Wert gehalten werden. Diese Bedingung wird bei der Erfindung durch die kombinierte Wirkung des Kohlegasanlagereglers 18 und eines Gasturbinenanlagereglers 22 auf unten beschriebene Weise erfüllt.

Das gereinigte Gas, welches das Reinigungssystem 20 verläßt, wird in einem Gaszufuhrsammler 24 gesammelt, bevor es der Mischzykluskraftanlage 14 zugeführt wird. In der dargestellten Ausführungsform enthält die Kohlevergasungsanlage 12 einen einzelnen Kohlevergaser 16. Bei Bedarf kann die Kohlevergasungsanlage 12 mehrere Kohlevergaser enthalten, so daß die Gesamtmenge an erzeugtem Kohlegas gesteigert wird. Xn einem solchen Fall kann eine Anzahl von solchen Vergasern durch ein einziges Gasreinigungssystem 20 bedient werden.

Das Kohlegas, welches den Gaszufuhrsammler 24 verläßt, wird einer Gasturbine 26 zugeführt, die ein Energieerzeugungselement in der Mischzyklusanlage 14 ist. Gas wird der Turbine 26 über ein Absperrventil 28 und ein Steuerventil 30 zugeführt, deren Betrieb durch einen Gasturbinenanlageregler 22 gesteuert wird. Außer dem Regeln der Strömung von Kohlegas zu der Turbine 26 (und somit zum Regeln der Gasbedarfsmenge der Turbine 26) regelt der Gasturbinenanlageregler 22 den Zufluß von flüssigem Brennstoff (normalerweise Destillat) zu der Gasturbine 26. Der Gasturbinenanlageregler 22 stellt den Zufluß von Kohlegas und flüssigem Brennstoff zu der Turbine 26 so ein, daß die Ausgangsleistung der Mischzyklusanlage 14 in Übereinstimmung mit dem Lastbedarf gehalten wird und daß der Gasdruck im Gaszufuhrsammler 24 (der proportional zu dem Gasenddruck des Reinigungssystems 20 ist) auf dem Sollwert gehalten wird.

Da sowohl Kohlegas als auch flüssiger Brennstoff verfügbar sind, kann die Kraftanlage 10 in einer Nurflüssigbrennstoff-

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betriebsart, einer Doppelbrennstoffbetriebsart und einer Nurgasbrennstoffbetriebsart betrieben werden. Eine Handsteuerung dieser Betriebsarten erfolgt durch eine Handsteuerschaltung 23/ deren Aufbau und Arbeitsweise unten beschrieben
sind. Die Nurflüssigbrennstoffbetriebsart wird hauptsächlich während Hochlaufvorgangen benutzt, während denen die
Gasturbine 26 in den Dauerbetrieb gebracht wird. In dieser
Betriebsart schließt der Gasturbinenanlageregler 22 das Gasabsperrventil 28 und versorgt die Turbine 26 nur mit flüssigem Brennstoff. Die Menge an flüssigem Brennstoff, die der
Turbine 26 zugeführt wird, wird durch eine Flüssigbrennstofführungsgröße (Flüssigbrennstoffbefehlssignal) LFC bestimmt, die durch den Gasturbinenanlageregler 22 erzeugt und dem Flüssigbrennstoffzufuhrregier 32 zugeführt wird. Der
Flüssigbrennstoffzufuhrregier 32 (vgl. Fig. 10 und die entsprechende Beschreibung derselben) liefert, wie unten beschrieben, flüssigen Brennstoff, der in einem Flüssigbrennstoffspeicher 34 enthalten ist, in Mengen zu der Gasturbine 26, die durch die Flüssigbrennstofführungsgröße LFC bestimmt werden.

Während Hochlaufvorgängen regelt der Gasturbinenanlageregler 22 vorzugsweise den Zufluß von Flüssigbrennstoff zu der Gasturbine 26 auf eine Weise, die bewirkt, daß die Drehzahl der Ausgangswelle 36 der Gasturbine 26 bis zu einem gewünschten stationären Wert zunimmt. Eine Beschreibung dieses Prozesses findet sich in der General Electric Veröffentlichung Nr. GERSIOTA mit dem Titel "General Electric SPEEDTRONIC Control
Systems", 1979.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Kraftanlage 10 benutzt, um Wechselstrom zu erzeugen, der dem Netz eines öffentlichen Stromversorgungsunternehmens zugeführt wird. Zu diesem Zweck ist die Ausgangswelle 36 mit
einem elektrischen Generator 38 verbunden, der ein Wechsel-

stromausgangssignal erzeugt. Der Ausgang des Generators 38 ist mit dem Netz über einen elektrischen Schalter 40 verbunden. Während des Hochlaufbetriebes ist der Schalter 40 offen und der Drehzahl der Ausgangswelle 36 wird gestattet, sich gemäß der Flüssigbrennstoffzufuhr zu der Turbine 26 zu ändern. Nachdem die Drehzahl der Welle 36 einen Wert erreicht hat, der der Netzfrequenz (z.B. nominell 60 Hz) entspricht, und die Phasen abgeglichen sind, wird der Schalter 40 geschlossen und die Drehzahl der Ausgangswelle 36 wird auf einem Wert, der der Netzfrequenz entspricht, festgehalten, und zwar aufgrund der magnetischen Kopplung zwischen dem Generator 38 und dem Netz. An diesem Punkt bleibt die Umdrehungsgeschwindigkeit der Welle 36 konstant (wenn eine konstante Netzfrequenz angenommen wird) und jedwede Änderung in der Brennstoffzufuhr zu der Gasturbine 26 führt zu einer Änderung im Drehmoment der Ausgangswelle 36. Eine Änderung im Drehmoment der Ausgangswelle 36 bewirkt ihrerseits eine Änderung in der Ausgangsleistung des elektrischen Generators 38. Nachdem der Hochlaufbetrieb abgeschlossen ist und der Schalter 40 geschlossen worden ist, verändert der Gasturbinenanlageregler '22 die Flüssigbrennstoffzufuhr zu der Gasturbine 26 auf eine Weise, die bewirkt, daß die Ausgangsleistung des elektrischen Generators 38 auf einem vorgewählten Wert bleibt, der sich mit dem Lastbedarf der Kraftanlage 10 verträgt. Dieser Wert kann, wie unten beschrieben, manuell verändert werden, um die Last auf mehrere Gasturbinen innerhalb der Anlage 14 zu verteilen, wenn mehrere Gasturbinen benutzt werden.

Nachdem der Schalter 40 geschlossen worden ist, kann die Kraftanlage 10 entweder in die Doppelbrennstoff- oder in die Nurgasbetriebsart umgeschaltet werden. In der Doppelbrennstoff betriebsart kann die Kraftanlage 10 in einer von drei Betriebsarten betrieben werden, die durch die Handsteuerschaltung 23 festgelegt wird: einer Turbinenführungs-

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betriebsart, einer Turbinenfolgebetriebsart und einer integralen Turbinenfolgebetriebsart.

Wenn die Kraftanlage 10 in der Turbinenführungsbetriebsart betrieben wird, steuert der Gasturbinenregler 22 den Betrieb des Steuerventils 30 auf eine Weise, daß versucht wird, die Ausgangsleistung des elektrischen Generators 38 auf dem gewünschten Lastwert zu halten, während gleichzeitig eine Mindestflüssigbrennstoffzufuhr aufrechterhalten wird. Insbesondere immer dann, wenn die Ausgangsleistung des Generators 38 abzufallen beginnt, öffnet der Regler 22 das Ventil 30, um die Gaszufuhr zu der Turbine 26 zu vergrößern und dadurch die Ausgangsleistung des Generators 38 zu vergrößern. Umgekehrt schließt immer dann, wenn die Ausgangsleistung des elektrischen Generators 38 anzusteigen beginnt, der Gasturbinenanlageregler 22 das Ventil 30, so daß die Zufuhr zu der Turbine 26 verringert und dadurch die Ausgangsleistung des Generators 38 verringert wird. Um den Druck P1 in dem Gaszufuhrsammler 24 ungefähr konstant zu halten, wird durch den Kohlegasanlageregler 18 die Kohlegaserzeugungsmenge in dem Vergaser 16 auf die erforderliche Weise entweder vergrößert oder verringert, um den vergrößerten oder verringerten Gasverbrauch durch die Turbine 26 zu bewältigen. Wenn der Gasturbinenanlageregler 22 die Gaszufuhr zu der Gasturbine 26 steigert, bewirkt der Kohlegasanlageregler 18, daß der Kohlevergaser 16 die Erzeugung von Kohlegas steigert, um so zu versuchen, den Druck Pi in dem Gaazufuhrsatnmler 24 konstant zu halten. Umgekehrt, wenn der Gasturbinenanlageregler 22 die Gaseinströmgeschwindigkeit in die Gasturbine 26 verringert, verringert der Kohlegasanlageregler 18 die Brennstofferzeugungsgeschwindigkeit in dem Vergaser 16 um ein entsprechendes Ausmaß. Im Falle eines schnellen Anstiegs des Lastbedarfs und damit eines schnellen Anstiegs im Gasverbrauch kann es zu einem vorübergehenden Abfall in dem Gaszufuhrdruck P1 kommen, und zwar wegen des relativ langsamen An-

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Sprechens der Kohlevergasungsanlage, was dazu führen wird, daß der Gasturbinenanlageregler 22 die Zufuhr von Gasbrennstoff zu der Gasturbine 26 durch Schließen des Ventils 30 drosselt. Immer dann, wenn der Anlageregler 22 die Gasbrennstoffzufuhr zu der Turbine 26 verringert, um einen weiteren Druckabfall in dem Gaszufuhrsammler 24 zu verhindern, erhöht er gleichzeitig die Flüssigbrennstoffzufuhr zu der Gasturbine 26, um die Ausgangsleistung konstant zu halten.

Beim Betrieb in der Turbinenfolge- oder integralen Turbinenfolgebetriebsart verändert der Gasturbinenanlageregler 22 die Zufuhr von Gasbrennstoff zu der Turbine 26, um den Druck P1 in dem Gaszufuhrsammler 24 ungefähr konstant zu halten, und verändert die Zufuhr von Flüssigbrennstoff zu der Turbine 26, um so die gewünschte Ausgangsleistung des Generators 38 aufrechtzuerhalten. Immer dann, wenn der Anlageregler 22 die Gasbrennstoffzufuhr zu der Turbine 26 verringert, um zu versuchen, den Gasdruck in dem Gaszufuhrsammler 24 konstant zu halten, steigert er gleichzeitig die Flüssigbrennstoffzufuhr zu der Gasturbine 26, um die Ausgangsleistung auf dem gewünschten Lastwert zu halten. Umgekehrt wird die Flüssigbrennstoffzufuhr immer dann verringert, wenn der Anlageregler 22 die Gasbrennstoffzufuhr zu der Gasturbine 26 steigert. Als Ergebnis dieses Betriebes wird der verfügbare Gasbrennstoff, der durch.die Kohlevergasungsanlage 12 erzeugt wird, maximal ausgenutzt und gleichzeitig wird die Ausgangsleistung konstant gehalten.

Wenn die Kraftanlage 10 in. der Nurgasbrennstoffbetriebsart betrieben wird, schaltet der Gasturbinenanlageregler 22 die Flüssigbrennstoffzufuhr zu der Gasturbine 26 ab und versorgt die Gasturbine 26 nur mit Gasbrennstoff. In dieser Brennstoffbetriebsart kann die Kraftanlage 10 in einer von drei Steuerbetriebsarten betrieben werden, die durch die Handsteuerschaltung 23 festgelegt werden: einer Turbinenfüh-

rungsbetriebsart, einer proportionalen Turbinenfolgebetriebsart und einer integralen Turbinenfolgebetriebsart. Wenn die Kraftanlage 10 in der Turbinenführungsbetriebsart betrieben wird, steuert der Gasturbinenanlageregler 22 den Betrieb des Steuerventils 30 so, daß versucht wird, die Ausgangsleistung des elektrischen Generators 38 auf dem gewünschten Lastwert zu halten. Immer dann, wenn die Ausgangsleistung des Generators 38 abzunehmen beginnt, öffnet der Regler 22 das Ventil 30, so daß die Zufuhr von Kohlegas zu der Gasturbine 26 vergrößert und dadurch die Ausgangsleistung des Generators 38 vergrößert wird. Umgekehrt schließt der Gasturbinenanlageregler 22 immer dann, wenn die Ausgangsleistung des elektrischen Generators 38 anzusteigen beginnt, das Ventil 30, so daß die Gaszufuhr zu der Turbine 26 verringert und dadurch die Ausgangsleistung des Generators 38 reduziert wird. Um den Druck P1 in dem Gaszufuhrsammler 24 ungefähr konstant zu halten, wird durch den Kohlegasanlageregler 18 die Geschwindigkeit der Kohlegaserzeugung in dem Vergaser 16 in der erforderlichen Weise entweder vergrößert oder verringert, um den erhöhten oder verringerten Gasverbrauch der Gasturbine 26 zu bewältigen. Wenn der Gasturbinenanlageregler 22 die Gaszufuhr zu der Gasturbine 26 steigert, bewirkt der Kohle gas an lager erg ler 18, daß der Kohlevergaser 16 die Erzeugung von Kohlegas steigert, so daß versucht wird, den Druck P1 in dem Gaszufuhrsammler 24 konstant zu halten. Umgekehrt, wenn der Gasturbinenanlageregler 22 die Brennstoffzufuhr zu der Gasturbine 26 verringert, verringert der Kohlegasanlageregler 18 die Brennstofferzeugungsgeschwindigkeit in dem Vergaser 16 um ein entsprechendes Ausmaß. Da der Kohlevergaser 16 etwas langsam auf Änderungen in der Dampf- und Luftbrennstoffzufuhr zu dem Vergaser 16 reagiert, wird dem tatsächlichen Druck P1 in dem Gaszufuhrsammler 24 gestattet, sich etwas um den vorbestimmten Sollwert zu verändern, wenn die Kraftanlage 10 in der Turbinenführungsbetriebsart betrieben wird. Sollte jedoch der

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Druck in dem Gaszufuhrsammler 24 unter einen zulässigen Wert abfallen, wird der Gasturbinenanlageregler 22 bewirken, daß die Gasbrennstoffzufuhr zu der Turbine 26 gedrosselt wird, bis der Kohlegasanlageregler 18 die Gaserzeugungsgeschwindigkeit des Vergasers 16 steigern und den Gaszufuhrsammlerdruck wieder auf einen akzeptablen Wert bringen kann.

Wenn die Kraftanlage 10 in einer der Turbinenfolgebetriebsarten betrieben wird, überwacht der Gasturbinenanlageregler 22 den Druck P1 in dem Gaszufuhrsammler 24 und verändert die Gaszufuhr zu der Gasturbine 26 auf eine Weise, durch die bewirkt wird, daß der Druck P1 in dem Gaszufuhrsammler 24 ungefähr konstant bleibt. Gleichzeitig überwacht der Kohlegasanlageregler 18 die Ausgangsleistung MW des elektrischen Generators 38 und verändert die Kohlegaserzeugungsgeschwindigkeit des Vergasers 16 auf eine Weise, durch die versucht wird, die gewünschte Ausgangsleistung der Gasturbine 26 zu erzeugen. Insbesondere immer dann, wenn der Kohlegasanlageregler 18 feststellt, daß die Ausgangsleistung des elektrischen Generators 38 absinkt (oder daß eine Zunahme in der Ausgangsleistung der Anlage erwünscht ist), vergrößert er die Gaserzeugungsgeschwindigkeit des Kohlevergasers 16, wodurch der Druck in dem Gaszufuhrsammler 24 vergrößert und der Gasturbinenanlageregler 22 veranlaßt wird, die Brennstoffzufuhr zu der Gasturbine 26 zu vergrößern, um den Druck in dem Gaszufuhrsammler 24 konstant zu halten. Die vergrösserte Zufuhr an Kohlegas zu der Turbine 26 führt zu einem Anstieg in der Ausgangsleistung der Turbine 26 und deshalb zu einem Anstieg in der Ausgangsleistung des elektrischen Generators 38. Wenn die Ausgangsleistung des elektrischen Generators 38 anzusteigen beginnt (oder wenn eine Verringerung in der Ausgangsleistung der Anlage erwünscht ist), spricht der Kohlegasanlageregler 18 an und verringert die Gaserzeugungsgeschwindigkeit des Kohlevergasers 16. Die Verringerung der Gaserzeugung führt zu einer Verringerung des

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Uruckea in dem Gaszufuhrsammler 24, mit dem Ergebnis, daß der Gasturbinenanlageregler 22 die Gasbrennstoffzufuhr zu der Turbine 26 verringert und dadurch die Ausgangsleistung des elektrischen Generators 38 verringert. Um die Kohlegaserzeugungsgeschwindigkeit zu verändern, verändert der Kohlegasanlageregler 16 die Luft- und Dampfzufuhr zu dem Vergaser 16. Da der Kohlevergaser 16 etwas langsam auf Änderungen in der Luft- und Dampfzufuhr reagiert, wird der Ausgangsleistung des elektrischen Generators 38 gestattet, sich während der beiden Turbinenfolgebetriebsarten etwas zu verändern.

Ungeachtet dessen, welche Brennstoffbetriebsart benutzt wird, ist ein Nebenprodukt des Betriebes der Turbine 26 die Abhitze des Abgases der Gasturbine. Das Abgas der Gasturbine 26 wird einem Wärmerückgewinnungsdampferzeuger 42 zugeführt, der Dampf erzeugt. Dieser Dampf wird vorteilhafterweise durch die Kohlevergasungsanlage 12 bei der Erzeugung von Kohlegas durch den Kohlevergaser 16 benutzt, überschüssiger Dampf wird durch einen gesonderten Dampfturbogenerator 27 benutzt, um zusätzliche elektrische Energie zu erzeugen. Die Dampfmenge, die durch den Wärmerückgewinnungsdampferzeuger 42 erzeugt wird, verändert sich in Abhängigkeit von der Abhitze der Turbine 26. Die Abhitze der Turbine 26 ändert sich ihrerseits in Abhängigkeit von der Ausgangsleistung der Turbine 26. Deshalb ändert sich die Ausgangsleistung des Dämpfturbogenerators 27 in Abhängigkeit von der Ausgangsleistung der Turbine 26. Die Kraftanlage 14 braucht zwar den Dampfturbogenerator 27 nicht aufzuweisen, es ist jedoch vorzuziehen, einen solchen Turbogenerator vorzusehen, da dadurch die Wirtschaftlichkeit der Anlage verbessert wird.

Es kann zwar irgendein Wärmerückgewinnungsdampferzeuger 42 benutzt werden, eine im Handel erhältliche Einheit wird jedoch von der General Electric Co. hergestellt und ist in der

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General Electric Veröffentlichung Nr. STAG-4-77A, "Heat Recovery Steam Generators for STAG Combined Cycle Plants", beschrieben. Der Dampf, der durch den Generator 42 erzeugt wird, wird sowohl dem Kohlevergaser 16 als auch der Dampfturbine 44 zugeführt, die einen Zusatzverdichter 46 antreibt. Der Zusatzverdichter 46 empfängt Druckluft aus dem Turbinenverdichter 48 über ein Entnahmeluftsteuerventil 50 und einen Luftsammler 52. In der dargestellten Ausfuhrungsform ist eine einzelne Gasturbinenanlage 14 gezeigt. Bei Bedarf können jedoch mehrere Gasturbinenanlagen benutzt werden, um die Gesamtausgangsleistung zu vergrößern. In einem solchen Fall wird die von jedem Verdichter 48 gelieferte Luft dem einzelnen Luftsammler 52 über das Entnahmeluftsteuerventil 50 zugeführt.

Immer dann, wenn die Kraftanlage 10 entweder in der Doppelbrennstoff- oder in der Nurflüssigbrennstoffbetriebsart arbeitet, muß der Turbine 26 Druckluft zugeführt werden, um den ihr zugeführten flüssigen Brennstoff zu zerstäuben. Zu diesem Zweck wird ein Teil der von dem Verdichter 48 abgegebenen Luft zu der Turbine 26 über einen Zerstäubungsluftzufuhrregler 54 zurückgeleitet, welcher unter der Steuerung des Gasturbinenanlagereglers 22 steht. Der Aufbau und die Arbeitsweise des Reglers 54 ist unten mit Bezug auf Fig. 10 beschrieben.

Nachdem der Aufbau und die Arbeitsweise der Kraftanlage 10 allgemein beschrieben worden sind, werden nun der Aufbau und die Arbeitsweise der verschiedenen Komponenten der Kraftanlage 10 unter gesonderten Überschriften im einzelnen beschrieben.

B. Handsteuerschaltung

Die Handsteuerschaltung 23 (vgl. Fig. 2) ist normalerweise an der Steuertafel der Kraftanlage 10 angeordnet und enthält eine

Brennstoffbetriebsartwählschaltung 56 und eine Steuerbetriebsartwählschaltung 58. Die Brennstoffbetriebsartwählschaltung 56 enthält einen Dreistellungsdrehschalter SW1, der durch die Bedienungsperson der Kraftanlage 10 manuell betätigt wird. Wenn die Kraftanlage 10 in der Nurflüssigbrennstoffbetriebsart betrieben werden soll, wird der bewegliche Kontakt des Schalters SW1 in die Stellung 1 gebracht. In dieser Stellung wird die positive Spannung +V über eine Diode D1 an einen Widerstand R1 angelegt. Dieses Signal bringt das NURFLÜSSIGBRENNSTOFF-Ausgangesignal der Brennstoffbetriebsartwählschaltung 56 auf den Binärwert "1" und zeigt an, daß die Bedienungsperson der Kraftanlage 10 die Turbine 26 in der Nurflüssigbrennstoffbetriebsart betreiben möchte.

Wenn die Kraftanlage 10 in der Doppelbrennstoffbetriebsart betrieben werden soll, wird der bewegliche Kontakt des Schal ters SW1 in die Stellung 2 bewegt, was bewirkt, daß die positive Spannung +V über eine Diode D2 an einen Widerstand R2 angelegt wird. Diese positive Spannung bringt das DOPPEL-BRENNSTOFF-Ausgangssignal der Brennstoffbetriebsartwählschaltung 56 auf den Binärwert "1" und zeigt an, daß die Bedienungsperson der Anlage 10 die Turbine 26 in der Doppelbrennstoffbetriebsart betreiben möchte. Schließlich, wenn die Kraftanlage 10 in der Nurgasbrennstoffbetriebsart betrie ben werden soll, wird der bewegliche Kontakt des Schalters SW1 in die Stellung 3 bewegt, was bewirkt, daß die positive Spannung +V über eine Diode D3 an einen Widerstand R3 angelegt wird. Diese positive Spannung bringt das NURGASBRENN-STOFF-Ausgangssignal der Brennstoffhetriebsartwählschaltung 56 auf den Binärwert "1" und zeigt an, daß die Bedienungsperson der Anlage 10 die Turbine 26 in der Nurgasbrennstoffbetriebsart betreiben möchte. Gemäß Fig. 1 werden diese Ausgangssignale an den Gasturbinenanlageregler 22 angelegt, der die Gasturbine 26 entsprechend betreibt.

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Die Steuerbetriebsartwählschaltung 58 enthält ebenfalls einen Drehschalter SW2, welcher der Bedienungsperson der Anlage 10 gestattet, die Anlage 10 zwischen der Turbinenführungsbetriebsart und einer Integral- sowie einer Proportionalturbinenfolgebetriebsart umzuschalten. Der Unterschied zwischen diesen Betriebsarten ist weiter unten ausführlicher beschrieben.

Wenn die Kraftanlage 10 in der Turbinenführungsbetriebsart betrieben werden soll, wird der bewegliche Kontakt des Schalters SW2 in die Stellung 1 gebracht. In dieser Stellung wird die positive Spannung +V, die an dem beweglichen Kontakt des Schalters SW2 anliegt, über eine Diode D4 an einen Widerstand R4 angelegt. Das Vorhandensein dieser Spannung bringt das Turbinenführungsausgangssignal TL auf den Binärwert "1" und zeigt an, daß die Anlage 10 in der Turbinenführungsbetriebsart betrieben werden soll. Gemäß Fig. 1 wird das Turbinenführungsausgangssignal TL sowohl an den Kohlegasanlagenregler 18 als auch an den Gasturbinenanlageregler 22 angelegt. Wenn das Turbinenführungssignal TL auf dem Binärwert "1" ist und wenn der Gasturbinenanlageregler 22 die Gasturbine 26 gegenwärtig in der Nurgasbetriebsart betreibt, verändert der Gasturbinenanlageregler 22 die Zufuhr von Kohlegas zu der Turbine 26 so, daß die Ausgangsleistung des elektrischen Generators 38 den gegenwärtigen Lastbedarf erfüllt. Gleichzeitig wird der Kohlegasanlageregler 18 die Gaserzeugungsgeschwindigkeit in dem Kohlevergaser 16 so verändern, daß der Druck in dem Gaszufuhrsammler 24 konstant gehalten wird.

Immer dann, wenn das Turbinenführungssignal TL auf dem Binärwert "0" ist (was Turbinenfolgebetriebsart bedeutet) und wenn die Gasturbine 26 tatsächlich in der Nurgasbrennstoffbetriebsart betrieben wird, verändert der Gasturbinenanlageregler 22 die Zufuhr von Kohlegas zu der Gasturbine 26 so,

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daß der Druck in dem Gaszufuhrsammler 24 konstant bleibt. Gleichzeitig verändert der Kohlegasanlageregler 18 die Gaserzeugungsgeschwindigkeit des Kohlevergasers 16 so, daß die Ausgangsleistung des elektrischen Generators 38 den gegenwärtigen Lastbedarf deckt. Vorstehende Darlegungen zeigen, daß die Steuerbetriebsart (Turbinenführungs- oder Turbinenfolgebetriebsart), in welcher die Kraftanlage 10 arbeitet, durch den Zustand (binär "1" oder binär "0") des Turbinenführungssignals TL bestimmt wird.

Wenn die Kraftanlage 10 in einer Proportionalturbinenfolgebetriebsart betrieben werden soll, wird der bewegliche Kontakt des Schalters SW2 in die Stellung 2 bewegt. In dieser Stellung haben sowohl das Turbinenführungssignal TL als auch das Integralturbinenfolgesignal ITP den Binärwert "0". In diesem Zustand betreibt die Steuerbetriebsartwählschaltung 58 die Kraftanlage 10 in der Proportionalturbinenfolgebetriebsart.

Wenn die Kraftanlage 10 in der Integralturbinenfolgebetriebsart betrieben werden soll, wird der bewegliche Kontakt des Schalters SW2 in die Stellung 3 bewegt. In dieser Stellung wird die positive Spannung +V (ein Binärwert "1") über eine Diode D5 an einen Widerstand R5 angelegt. Das Vorhandensein dieser Spannung an dem Widerstand R5 bringt das Integralturbinenfolgebetriebsartsignal ITF auf den Binärwert "1" und zeigt an, daß die Kraftanlage 10 in der Integralturbinenfolgebetriebsart betrieben werden soll. Die Bedienungsperson der Anlage 10 ist zwar frei, die Anlage in jeder dieser drei Steuerbetriebsarten zu betreiben, das Betreiben in der Integralturbinenfolgebetriebsart ist jedoch nur dann zufriedenstellend, wenn eine einzelne Turbinenanlage 14 benutzt wird.

C. Gasturbinenanlageregler

1) Brennstoffbetriebsartumschaltkreis

Der Bedienungsperson der Kraftanlage 10 wird zwar gestattet, die Brennstoffbetriebsart zu wählen, in der die Anlage 10 arbeiten soll, die tatsächliche Umschaltung zwischen den drei Brennstoffbetriebsarten wird jedoch durch einen Brennstof fbetriebsartumschaltkreis 82 (vgl. Fig. 4) gesteuert, der Teil des Gasturbinenanlagereglers 22 ist. Der Brennstoffbetriebsartumschaltkreis 82 schaltet den Betrieb der Gasturbine 26 auf die durch die Handsteuerschaltung 23 gewählte Brennstoffbetriebsart nur um, wenn sich der Betrieb in der gewählten Brennstoffbetriebsart mit den Kenndaten des durch den Vergaser 16 erzeugten Kohlegases und mit den Betriebsbedingungen der Gasturbine 26 verträgt. Wenn dieser Betrieb geeignet ist, schaltet der Brennstoffbetriebsartumschaltkreis 82 den Brennstoffbetrieb auf die gewählte Betriebsart um, und zwar durch Erzeugen von geeigneten Flüssigkeits- und Gasumschaltbefehlssignalen oder -fuhrungsgrößen TRLC bzw. TRGC. Diese Signale werden an eine Brennstoffzufuhrregelschaltung 84 angelegt, die die Flüssigkeits- und Gaszufuhrsteuersignale LFC und GFC erzeugt, welche an das Steuerventil 30 bzw. an den Flüssigbrennstoffzufuhrregier 32 angelegt werden und den Brennstoffbetrieb der Turbine 26 direkt steuern. Die Art und Weise, auf welche diese Signale erzeugt werden, ist unten ausführlicher beschrieben. An dieser Stelle reicht es aus, festzustellen, daß der Gasturbinenanlageregler 22 die Gasturbine 26 in der Nurflüsaigbrennstoffbetriebsart betreibt, wenn das Flüssigkeitsumschaltbefehlssignal TRLC auf dem Binärwert "1" ist, die Gasturbine 26 in der Nurgasbrennstoffbetriebsart betreibt, wenn das Gasumschaltbefehlssignal TRGC auf dem Binärwert "1" ist, und die Gasturbine 26 in der Doppelbrennstoffbetriebsart betreibt,

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wenn sowohl das Flüssigkeits- als auch das Gasumschaltbefehlssignal TRLC bzw. TRGC auf dem Binärwert "0" sind.

Ein Blockschaltbild des Brennstoffbetriebsartunischaltkreises 82 ist in Fig. 5 gezeigt. Demgemäß enthält der Umschaltkreis 82 eine Gassperrschaltung 86, eine Nurgasfreigabeschaltung 88, eine Gasabsperrventilsteuerschaltung 90 und einen Brennstof fumschaltsignalgenerator 96. Die Gassperrschaltung 86 überwacht mehrere Gasparameter und gestattet den Gasbetrieb (entweder die Doppelbrennstoff- oder die Nurgasbetriebsart) nur dann, wenn gewisse vorbestimmte Bedingungen nicht auftreten. Immer dann, wenn irgendeine dieser Bedingungen auftritt, erzeugt die Gassperrschaltung 86 ein Automatikflüssigkeitssignal AUTL (mit dem Binärwert "1"), das den Betrieb der Turbine 26 sofort auf die Nurflüssigbrennstoffbetriebsart umschaltet. Die Gassperrschaltung 86 hält die Turbine 26 in dieser Betriebsart, bis ein Rücksetzschalter SW4 geschlossen wird. Wenn der Rücksetzschalter SW4 geschlossen wird, wird das Automatiflüssigkeitssignal AUTL beseitigt und der Gasbetrieb gestattet, sofern nicht irgendeine der durch die Schaltung 86 überwachten Bedingungen noch vorhanden ist.

In der bevorzugten Ausführungsform erzeugt die Gassperrschaltung 86 das Automatiflüssigkeitssignal AUTL immer dann, wenn eine der folgenden Bedingungen auftritt:

1) Die Kohlegaszufuhr zu der Turbine 26 fällt unter einen Wert MGP ab, der sich in Abhängigkeit von dem Verdichterenddruck ändert;

2) der Gasdruck an dem Absperrventil 28 fällt unter einen vorbestimmten Wert ab;

3) die Temperatur des Kohlegases, das in das Steuerventil 50 eintritt, steigt über einen vorbestimmten Wert an;

4) die Temperatur des Kohlegases, das in das Steuerventil 30 eintritt, ist um weniger als ein vorbestinunter Wert (z.B. 50°) größer als die Gassättigungstemperatur des Kohlegases;

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5) der Schalter 40 ist geöffnet; oder

6) der Heizwert (Wärme- oder BTU-Wert) des Kohlegases fällt unter einen vorbestimmten Mindestwert ab.

Sollte irgendeine der vorgenannten Bedingungen eintreten, wäre ein fortgesetzter Gasbetrieb für die Gasturbine 26 schädlich. Demgemäß hält die Gassperrschaltung 86 den Gasbetrieb an und veranlaßt den Regler 22, die Turbine 26 in der Nurflüssigbrennstoffbetriebsart zu betreiben, wenn irgendeine der vorgenannten Bedingungen eintritt. Diese Bedingungen werden durch ein ODER-Gatter 92 überwacht, das ein Signal mit dem Binärwert "1" an seinem Ausgang immer dann erzeugt, wenn irgendeine der vorgenannten Bedingungen eintritt. Das Binärsignal "1", das an dem Ausgang des ODER-Gatters 92 erscheint, wird an ein ODER-Gatter 94 angelegt, welches das Automatikflüssigkeitssignal AUTL (mit dem Binärwert "1") an seinem Ausgang erzeugt. Dieses Signal wird sowohl an die Gasabsperrventi!steuerschaltung 90 als auch an den Brennstoffumschaltsignalgenerator 96 angelegt. Das Vorhandensein dieses Signals bewirkt, wie weiter unten beschrieben, daß der Brennstoffumschaltsignalgenerator 96 die Flüssigkeits- und Gasumschaltsteuersignale TRLC und TRGC auf den Binärwert "1" bzw. den Binärwert "0" bringt, und es bewirkt, daß die Gasabsperrventilsteuerschaltung 90 das Gasabsperrventil 28 schließt. Infolgedessen bringt die Erzeugung des Automatikflüssigkeitssignals AUTL durch die Gassperrschaltung 86 die Turbine 26 in die Nurflüssigbrennstoffbetriebsart.

Gemäß Fig. 5 ist der oberste Eingang des ODER-Gatters 92 mit einem UND-Gatter 98 über eine Zeitverzögerungsschaltung 100 verbunden. Das UND-Gatter 98 empfängt ein Absperrventiloffensignal SVO an seinem oberen Eingang und ein Gasminimumverfügbarkeitssignal GMA an seinem unteren Eingang. Das Absperrventiloffensignal SVO wird durch einen Ventilüberwacher

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(nicht gezeigt) erzeugt, der ein Binärsignal "1" immer dann erzeugt, wenn das Absperrventil 28 offen ist. Das Gasminimumverfügbarkeitssignal GMA wird durch eine Mindestgaszufuhr detektorschaltung 102 erzeugt, die in Fig. 9 dargestellt und unten beschrieben ist. Das Gasminimumverfügbarkeitssignal GMA ist immer dann auf dem Binärwert "1", wenn das Gasverfügbarkeitssignal GASA, das durch den Gasverfügbarkeitssignalgenerator 104 (vgl. Fig. 8) erzeugt wird, unter einen Wert abfällt, der durch den Enddruck des Verdichters 48 bestimmt wird. Ein solches Signal wird immer dann erzeugt, wenn die Gaszufuhr zu der Turbine 26 unter einen Gasmindestwert abfällt, der in Abhängigkeit von dem Verdichterenddruck festgesetzt wird und eine unzureichende Gaserzeugung in dem Vergaser 16 für einen zufriedenstellenden Betrieb der Turbine 26 anzeigt.

Die Zeitverzögerungsschaltung 100 ist zwischen dem UND-Gatter 98 und demODER-Gatter 92 angeordnet, um zu verhindern, daß das Automatikflüssigkeitssignal AUTL aufgrund von vorübergehenden Schwankungen im Wert des Gasverfügbarkeitssignals GASA erzeugt wird. Infolgedessen bewirkt die Gassperrschaltung 86 keine Umschaltung in die Nurflüssigbrennstoffbetriebsart, solange der stationäre Wert des Gasverfügbarkeitssignals GASA größer als der Gasmindestwert ist.

Der zweite Eingang des ODER-Gatters 92 empfängt ein Gasminimumanforderungssignal GMR, das ebenfalls durch die Mindestgaszufuhrdetektorschaltung 102 erzeugt wird. Dieses Signal ist, wie weiter unten noch ausführlicher beschrieben, immer dann auf dem Binärwert "1", wenn der Gaszufuhrbedarf der Turbine 26 unter den Gasminimumwert abfällt, der eine Funktion des Enddrucks des Verdichters 48 ist.

Der dritte Eingang des ODER-Gatters 92 empfängt ein Niedriggaszufuhrdrucksignal LGSP, das durch einen Drucküberwacher

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(nicht dargestellt) erzeugt wird, der den Gasdruck an dem Absperrventil 28 überwacht und einen Binärwert "1" immer dann erzeugt, wenn dieser Druck unter einen Mindestwert abfällt. Dieser Wert entspricht dem Mindestgasdruck, der erforderlich ist, um einen richtigen Turbinenbetrieb zu ermöglichen.

Der vierte und der fünfte Eingang des ODER-Gatters 92 empfangen ein Hochgaszufuhrtemperatursignal HGST bzw. ein Niedrigüberhitzungs-AT-Signal LSH. Das Hochgaszufuhrtemperatursignal HGST und das Niedrigüberhitzungs-AT-Signal LSH werden durch eine Temperaturüberwachungsschaltung (nicht dargestellt) erzeugt, die die Temperatur und den Druck des Kohlegases an dem Eingang des Steuerventils 30 überwacht. Um zu gewährleisten, daß das Kohlegas nicht kondensiert, muß dessen Temperatur wenigstens um einen vorbestimmten Wert ΔΤ (z.B. 27,8 ⁰C oder 50 ⁰F) größer sein als die Sättigungstemperatur des Gases. Demgemäß bestimmt die Temperaturabfühlschaltung die Sättigungstemperatur des Gases (als Funktion von dessen Druck) und bewirkt, daß das Niedrigüberhitzungs-ΔΤ-Signal LSH einen Binärwert "1" immer dann annimmt, wenn die tatsächliche Temperatur des Gases um weniger als ΔΤ größer als die Sättigungstemperatur desselben ist. Die Temperaturabfühlschaltung bewirkt außerdem, daß das Hochgaszufuhrtemperatursignal den Binärwert "1" immer dann annimmt, wenn die tatsächliche Temperatur über eine vorbestimmte Maximaltemperatur ansteigt, die für einen richtigen Turbinenbetrieb als sicher angesehen wird.

Die letzten beiden Eingangssignale des ODER-Gatters 92 sind das Gasturbinengeneratorschalteroffensignal GBO und das Gasqualitätsausfallsignal GQF. Das Gasturbinengeneratorschalteroffensignal GBO nimmt den Binärwert "1" immer dann an, wenn der Schalter 40 offen ist. Das Gasqualitätsausfallsignal GQF nimmt den Binärwert "1" immer dann an, wenn die Heizqualität des Kohlegases unter eine vorbestimmte Gruppe von Parametern

abfällt. Beispielsweise kann daa Gasqualitäl sausfallsi.gnal GQF durch einen Brennstoffheizwertüberwacher (nicht dargestellt) erzeugt werden, der den Heizwert des Kohlegases in dem Gaszufuhrsammler (24) überwacht und einen Binärwert "1" immer dann erzeugt, wenn der Heizwert unter einen vorbestimmten Wert abfall»... ■ ·

Immer dann, wenn irgendeine der durch das ODER-Gatter 92 überwachten Bedingungen ausfällt, erzeugt die Gassperrsehaltung 86, wie oben dargelegt, ein Automatikflüssigkeitssignal AUTL (mit dem Binärwert "1") an ihrem Ausgang, welches bewirkt, daß der Brennstoffumschaltsignalgenerator 96 Ausgangssignale erzeugt, die die Gasturbine 26 in die Nurflüssigbrennstoffbetriebsart bringen, die zur Folge hat, daß die Gasabsperrventilsteuerschaltung 90 das Absperrventil 28 schließt. Nachdem die Gassperrschaltung 86 den Gasbetrieb durch die Erzeugung des Automatikflüssigkeitssignals AUTL beendet hat, wird das Ausgangssignal der Gassperrschaltung 86 in dem Binärzustand "1" durch die Rückkopplung über ein UND-Gatter 106 verriegelt. Infolgedessen wird die Turbine 26 in der Nurflüssigbrennstoffbetriebsart gehalten, bis der Rücksetzschalter SW4 geschlossen wird. Zu dieser Zeit wird das UND-Gatter 106 gesperrt, und das Automatikflüssigkeitssignal AUTL wird beseitigt ( das Ausgangssignal des ODER-Gatters 94 ist auf dem Binärwert "0"), wobei angenommen wird, daß keine der durch das ODER-Gatter 92 überwachten Bedingungen vorhanden ist.

Die Gasabsperrventilsteuerschaltung 90 schließt, wie oben erwähnt, das Absperrventil 28 immer dann, wenn die Gassperrschaltüng 86 das Automatikflüssigkeitssignal AUTL erzeugt und das Gassteuerventil 30 geschlossen ist. Insbesondere wird das Signal mit dem Binärwert "1", das an dem Ausgang der Gassperrschaltung 86 erscheint, an einen Inverter 108 angelegt, der daraufhin ein UND-Gatter 110 sperrt. Infolgedessen erscheint ein Signal mit dem Binärwert "0" an dem

Ausgang des UND-Gatters 110 und sperrt ein UND-Gatter 112. In diesem Zustand legt das UND-Gatter 112 ein Signal mit dem Binärwert ¹¹O" an den oberen Eingang eines ODER-Gatters 114 an, dessen anderer Eingang ein Signal mit dem Binärwert "0" als Ergebnis des Schließens des Gassteuerventils 30 (vgl. unten) empfangen wird. Da beide Eingangssignale des ODER-Gatters 1.14 den Binärwert "0" haben, hat dessen Ausgangssignal (das Gasventxloffensignal OGV) ebenfalls den Binärwert "0". Als Ergebnis dessen wird das, Gasabsperrventil· 28 geschlossen.

Selbst wenn die Gassperrschaltung 86 das Automatikflüssigkeitssignal AUTL nicht erzeugt, schließt die Gasabsperrventi!steuerschaltung 90 das Absperrventil 28 immer dann, wenn irgendeine der folgenden Bedingungen eintritt:

1) Der Druck an dem Gassteuerventil 30 wird umgekehrt;

2) die Heizqualität des Kohlegases erfüllt nicht die vorbestimmten Erfordernisse;

3) der Gasdruck in dem Gassammler 24 steigt über einen vorbestimmten Maximalwert an;

4) die Haupt.schutzschaltung, die den Betrieb der Gasturbine 26 überwacht, stellt eine Störung der Gasturbine 26 fest;

5) die Handsteuerschaltung 23 erzeugt ein NURFLÜSSIGBRENN-STOFF-Signal;

6) ein Systemabschaltsignal wird erzeugt; oder

7) die Turbinenflamme geht aus.

Die Bedingungen 1)-4) werden durch ein UND-Gatter 116 überwacht. Der obere Eingang des UND-Gatters 116 empfängt ein Gasventil-AP-Korrekt-Signal GVC, das durch einen Drucküberwacher (nicht gezeigt) erzeugt wird, der den Druck an dem Gassteuerventil 30 abfühlt. Solange der Druck auf der stromaufwärtigen Seite des Gassteuerventils 30 (die dem Gasabsperrventil 28 benachbarte Seite) höher bleibt als der Druck auf der stromabwärtigen Seite des Ventils 30, erzeugt die

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üruckabfühlschaltung ein Signal mit dem Binärwert "1". Der zweite Eingang des UND-Gatters 116 empfängt das invertierte Gasqualitätsausfallsignal GCF. Dieses Signal wird den Binärwert "1" immer dann haben, wenn die Qualität des Kohlegases zufriedenstellend ist.

Das Einlaßdruck-kleiner-als-maximal-Signal IPLM, das an den dritten Eingang des UND-Gatters 116 angelegt wird, wird durch eine Vergleicherschaltung (nicht dargestellt) erzeugt, die das durch den Druckfühler 68 erzeugte Drucksignal P1 mit einem vorbestimmten Maximalwert vergleicht. Solange der Druck P1 unter dem vorbestimmten Maximalwert bleibt, legt die Vergleicherschaltung ein Signal mit dem Binärwert "1" an das UND-Gatter 116 an.

Schließlich wird das Hauptschutzschaltung-OK-Signal MPO, das an das UND-Gatter 116 angelegt wird, durch eine Hauptschutzschaltung (nicht dargestellt) erzeugt, die den Betrieb der Turbine 26 überwacht, um deren korrektes Arbeiten zu gewährleisten. Solange die Hauptschutzschaltung richtig arbeitet, wird das Signal MPO den Binärwert "1" haben.

Wenn angenommen wird, das jedes der vorgenannten Eingangssignale des UND-Gatters 116 den Binärwert "1" hat, gibt das Ausgangssignal des UND-Gatters 116 UND-Gatter 112, 1.18, 120 frei. Wenn irgendeines der Eingangssignale des UND-Gatters 116 ausfällt (was durch einen Binärwert "0" angezeigt wird), fällt das Ausgangssignal des UND-Gatters 116 auf den Binärwert "0" ab, und die UND-Gatter 112, 118 und 120 werden gesperrt. In einem solchen Fall fällt das Gasventiloffensignal OGV, das durch das ODER-Gatter 114 erzeugt wird, auf den Binärwert "0" ab, und das Gasventil 28 wird geschlossen.

Zusätzlich zu dem Empfang des Ausgangssignals des UND-Gatters 116 empfangen die UND-Gatter 112 und 118 jeweils ein

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Flammensignal FL das durch einen Flammenüberwacher (nicht dargestellt) erzeugt wird, der ein Signal mit dem Binärwert "1" immer dann erzeugt, wenn in der Gasturbine 26 eine Flamme vorhanden ist. Solange eine Flamme vorhanden ist, sind die UND-Gatter 112 und 118 freigegeben. Falls die Flamme ausgeht, fällt das Flammensignal FL auf den Binärwert "0" ab, und die UND-Gatter 112 und 118 werden gesperrt, was zur Folge hat, daß das Gasventil 28 geschlossen wird.

Zusätzlich zu dem Empfang des Ausgangssignals des UND-Gatters 116 empfängt das UND-Gatter 120 ein NURFLÜSSIGBRENN-STOFF-und ein ABSCHALTUNG-Signal. Das NURFLüSSIGBRENNSTOFF-Signal wird durch eine Inverterschaltung (nicht dargestellt) erzeugt, die mit dem NURFLÜSSIGBRENNSTOFF-Ausgang der Handsteuerschaltung 23 verbunden ist. Das ABSCHALTUNG-Signal wird entweder manuell oder automatisch erzeugt und es zeigt an, daß die Turbine 26 abgeschaltet werden soll, wenn es den Binärwert "0" hat. Falls jedes der Eingangesignale des UND-Gatters 120 zufriedenstellend ist (was durch einen Binärwert "1" angezeigt wird), wird das UND-Gatter 120 freigegeben und es erzeugt ein Signal mit dem Binärwert "1" an seinem Ausgang»durch das UND-Gatter 122, 124 freigegeben werden. Außer dem Empfang des Ausgangssignals des UND-Gatters 120 empfängt das UND-Gatter 124 das Ausgangssignal eines ODER-Gatters 126. Das ODER-Gatter 126 empfängt das DOPPELBRENNSTOFF- und das NURGASBRENNSTOFF-Signäl, die durch die Handsteuerschaltung 2 3 erzeugt werden, und gibt das UND-Gatter 124 immer dann frei, wenn eines dieser Signale auf dem Binärwert "1" ist.

Immer dann, wenn das Ausgangssignal des UND-Gatters 124 auf dem Binärwert "1" ist, gibt es das UND-Gatter 110 über ein ODER-Gatter 128 frei. Nachdem das UND-Gatter 110 durch das ODER-Gatter 128 freigegeben worden ist, bleibt es freigegeben, solange das Ausgangssignal des UND-Gatters 120 auf dem Bi-

närwert "1" bleibt. Selbst wenn das UND-Gatter 124 aufgrund des Beseitigens sowohl des DOPPELBRENNSTOFF- als auch des NÜRGASBRENNSTOFF-Signals aus dem ODER-Gatter 126 gesperrt wird, wird daher das ODER-Gatter 128 weiterhin durch das UND-Gatter 122 freigegeben, solange das UND-Gatter 120 das Erzeugen eines Binärwerts "1" an seinem Ausgang fortsetzt.

Während die Gassperrschaltung 86 feststellt, ob der Gasbetrieb entweder in der Doppelbrennstoff- oder in der Nurgasbrennstoff betriebsart richtig ist, stellt die Nurgasfreigabeschaltung 88 fest, ob die Umschaltung in die Nurgasbrennstoff betriebsart richtig ist. Die Nurgasfreigabeschaltung gestattet die Umschaltung auf die Nurgasbrennstoffbetriebsart immer dann, wenn:

1) die Ausgangsleistung der Turbine 26 über einem vorbestimmten Wert ist und

2) die durch die Turbine 26 benutzte Gasmenge kleiner oder gleich der Geschwindigkeit ist, mit der durch den Kohlevergaser 16 Gas erzeugt wird.

Nachdem die Umschaltung auf die Nurgasbetriebsart erfolgt ist, gestattet die Nurgasfreigabeschaltung 88 den fortgesetzten Betrieb in der Nurgasbetriebsart selbst dann, wenn die Geschwindigkeit, mit der Gas durch die Turbine 26 verbraucht wird, unter die Geschwindigkeit abfällt, mit der Gas durch den Vergaser 16 erzeugt wird, solange die Ausgangsleistung der Turbine 26 oberhalb eines vorbestimmten Wertes (z.B: 5 MW) bleibt.

Um zu gewährleisten, daß die Turbine 26 nicht in die Nurgasbrennstof f betriebsart umgeschaltet wird, wenn sie in der Turbinenfolgebetriebsart oder in der Integralturbinenfolgebetriebsart arbeitet, bis die Geschwindigkeit, mit der Gas durch die Turbine 26 verbraucht wird, in Übereinstimmung mit der Geschwindigkeit ist, mit der Gas durch den Vergaser 16

erzeugt wird (im folgenden die Gegendruckbedingung), enthält die Gasfreigabeschaltung 88 einen Vergleicher 130, der das Gesamtbrennstoffbefehlssignal TFC (unten definiert) mit dem Gasverfügbarkeitssignal GASA (ebenfalls unten definiert) vergleicht. Wenn die Turbine 26 in der Doppelbrennstoffbetriebsart betrieben wird, stellt das Gesamtbrennstoffbefehls signal TFC den tatsächlichen gesamten Brennstoff dar, der durch die Turbine 26 verlangt wird, während das Gasverfügbarkeitssignal GASA die Geschwindigkeit des Gasverbrauches durch die Turbine 26 anzeigt. Demgemäß hat das Ausgangssignal des Vergleichers 130 den Binärwert "1" immer dann, wenn die Gegendruckbedingung erfüllt ist.

Das Ausgangssingal des Vergleichers 130 wird an ein UND-Gatter 132 über ein ODER-Gatter 131 und eine Zeitverzögerungsschaltung 134 angelegt. Die Zeitverzögerungsschaltung 134 ist vorgesehen, um zu gewährleisten, daß das Gasverfügbarkeitssignal GASA einen stationären Zustand erreicht hat, bevor die Turbine 26 in der Nurgasbetriebsart betrieben wird. Solange die Gegendruckbedingungen unter stationären Bedingungen erfüllt sind, gibt der Vergleicher 130 das UND-Gatter 132 frei, und die Nurgasfreigabeschaltung 88 erzeugt das Gaszulässigkeitssignal GP an ihrem Ausgang _r wenn die tatsächliche Turbinenausgangsleistung oberhalb, des vorbestimmten Mindestausgangsleistungswertes ist. Wenn die Kraftanlage 10 in der Turbinenführungsbetriebsart betrieben wird, gibt das an den unteren Eingang des ODER-Gatters 131 angelegte Anlagedrucksteuersignal PPC das UND-Gatter 132 frei und bewirkt, daß die Nurgasfreigabeschaltung 88 das Gaszulässigkeitssignal GP an ihrem Ausgang erzeugt, wenn die tatsächliche Ausgangsleistung oberhalb des· vorbestimmten Mindestausgangsleistungswertes ist. Das Anlagedrucksteuersignal PPC wird immer dann erzeugt, wenn die Anlagedruckregelschaltung 328 den Druck in dem Gaszufuhrsammler 24 regelt.

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Die Mindestausgangsleistungserfordernisse der Turbine 26 werden durch einen Vergleicher 136 ermittelt, dessen invertierende Eingangsklemme das Leistungssignal MW empfängt, welches durch einen Meßwandler 78 erzeugt wird. Dieses Signal wird mit einem vorbestimmten Mindestwert (in dem gezeigten Beispiel 5 MW) in dem Vergleicher 136 verglichen. Solange die tatsächliche Ausgangsleistung der Turbine 26 (und deshalb die tätsächliche Ausgangsleistung MW des Generators 38) oberhalb des verlangten Mindestwertes ist, sperrt der Vergleicher 136 ein UND-Gatter 138. Infolgedessen legt das UND-Gatter 138 ein Signal mit dem Binärwert "0" an ein ODER-Gatter 140 an, wodurch die UND-Gatter 132, 142 über einen In verter 144 freigegeben werden. Das Signal mit dem Binärwert "0" an dem Ausgang des ODER-Gatters 140 sperrt außerdem ein UND-Gatter 146, so daß ein Signal mit dem Binärwert "0" an beide Eingänge des ODER-Gatters 140 angelegt wird. Unter dieser Bedingung erzeugt die Nurgasfreigabeschaltung 88 das Gaszulässigkeitssignal GP an ihrem Ausgang (dem Ausgang eines ODER-Gatters 147) , wenn: (1) der stationäre Gegendruck oder die Anlagedrucksteuerbedingung aufrechterhalten wird; oder (2) die Turbine 26 bereits in die Nurgasbetriebsart gebracht worden ist und die Mindestleistungserfordernisse erfüllt werden.

Falls die Ausgangsleistung der Turbine 26 (und deshalb die Ausgangsleistung MW des Generators 38) unter den vorbestimmten Mindestmegawattwert MMW abfällt und das NUR-GAS-Signal den Binärwert "1" hat, gibt der Vergleicher 136 das UND-Gatter 138 frei, was zur Folge hat, daß das Ausgangssignal des ODER-Gatters 140 In dem Binärzustand "1" verriegelt wird (aufgrund der Rückkopplung über das UND-Gatter 146). Das Signal mit dem Binärwert "1", das an dem Ausgang des ODER-Gatters 140 erscheint, sperrt die UND-Gatter 132, 142 über den Inverter 144, wodurch das Gaszulässigkeitssignal GP von dem Ausgang der Nurgasfreigabeschaltung 88 entfernt wird. Die Nurgasfreigabeschaltung 88 bleibt in diesem Zustand verriegelt, bis sie durch das Schließen des Schalters SW5 rückgesetzt wird.

Das Gaszulässigkeitssignal GP wird zusammen mit dem Automatikflüssigkeitssignal AUTL an den Brennstoffumschaltsignalgenerator 96 angelegt. Das Gaszulässigkeitssignal GP wird an ein UND-Gatter 148 zusammen mit dem NURGAS-Signal angelegt, das durch die Handsteuerschaltung 23 erzeugt wird. ■ Wenn das Gaszulässigkeitssignal GP und das NURGAS-Signal· beide den Binärwert "1" haben, legt das UND-Gatter 148 ein Signal mit dem Binärwert "1" an den oberen Eingang eines UND-Gatters 150 an. Wenn das Automatikflüssigkeitssignal AUTL durch die Gassperrschaltung 26 nicht erzeugt worden ist, wird außerdem ein Signal mit dem Binärwert "1" an den unteren Eingang des UND-Gatters 150 über einen Inverter 152 angelegt, was zur Folge hat, daß das UND-Gatter 150 das Gasumschaltsteuersignal TRGC erzeugt.

Das Automatikflüssigkeitssignal AUTL, das durch die Gassperrschaltung 86 erzeugt wird, wird außerdem an ein ODER-Gatter 154 angelegt. Immer dann, wenn entweder das Automatikflüssigkeitssignal AUTL oder das NURFLÜSSIGKEIT-Signal auf dem Binärwert "1" ist, erzeugt das ODER-Gatter 154 ein Signal mit dem Binärwert "1" an seinem Ausgang, welches das Vorhandensein des Flüssigkeitumschaltbefehlssignals TRLC anzeigt.

Zusammenfassend kann festgestellt werden, daß der Brennstoffbetriebsartumschaltkreis 82: (T) das Gasumschaltbefehlssignal TRGC immer dann erzeugt, wenn die Handsteuerschaltung das NURGAS-Signal erzeugt und die Brennstoff- und Turbinenparameter, welche durch den Brennstoffumschaltkreis 82 überwacht werden, zufriedenstellend sind, wodurch die Kraftanlage 10 in die Nurgasbetriebsart versetzt wird; (2) das Flüssigkeitsumschaltbefehlssignal TRLC immer dann erzeugt, wenn entweder das NURFLÜSSIGBRENNSTOFF-Signal durch die Handsteuerschaltung 23 erzeugt wird oder irgendeiner der Brennstoff- und Turbinenparameter, die durch den Brennstoffbetriebsartumschaltkreis 82 überwacht werden, ausfällt, wodurch die

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Kraftanlage 10 in die Nurflüssigbrennstoffbetriebsart gebracht wird; und (3) sowohl das Gas- als auch das Flüssigkeitsumschaltbefehlssignal TRGC bzw. TRLC beseitigt, wenn die Handsteuerschaltung 23 das DOPPELBRENNSTOFF-Ausgangssignal erzeugt und die durch den Brennstoffbetriebsartumschaltkreis 82 überwachten Brennstoff- und Turbinenparameter zufriedenstellend sind, wodurch die Kraftanlage ΐθ in die Doppelbrennstoffbetriebsart gebracht wird.

2) Brennstoffzufuhrregelschaltung

Ein Blockschaltbild der Brennstoffzufuhrregelschaltung 84 ist in Fig. 6 gezeigt. Die Hauptfunktion der Brennstoffzufuhrregelschaltung 84 ist es, die Flüssig- und Gasbrennstoff befehlssignale oder -führungsgrößen LFC bzw. GFC zu erzeugen. Diese Signale bestimmen die Durchflußgeschwindigkeit, mit welcher Flüssig- und Gasbrennstoffe der Gasturbine 26 zugeführt werden, und sie bestimmen dadurch die Ausgangsleistung sowohl der Gasturbine 26 als auch des elektrischen Generators 38. Beim Arbeiten in der Nurflüssigbrennstoffbetriebsart reduziert die Brennstoffzufuhrregelschaltung 84 das Gaszufuhrsteuersignal auf null, so daß das Flüssigbrennstoffbefehlssignal LFC gleich dem Gesamtbrennstoffbefehlssignal TFC gemacht wird. Letzteres Signal verändert sich in Abhängigkeit von der gewünschten Ausgangsleistung der Turbine 26.

Beim Arbeiten in der Doppelbrennstoffturbinenfolgebetriebsart steuert die Brennstoffzufuhrregelschaltung 84 die Flüssig- und Gasbrennstoffbefehlssignale derart, daß die Ausgangsleistung der Turbine 26 und der Druck in dem Gassammler 24 auf den vorbestimmten gewünschten Werten DSP (Fig. 9) bzw SP2 (Fig. 3) bleiben. Zum Konstanthalten des Gasdruckes wird das Gasbrennstoffsteuersignal derart verändert, daß es Änderungen in der Gaserzeugungsgeschwindigkeit kompensiert, um

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dadurch den Druck in dem Gassaiiunler 24 konstant zu halten. Zum Kompensieren dieser Veränderungen in der Gaszufuhr zu der Gasturbine 26 verändert die Brennstoffzufuhrregelschaltung 84 das Flussigbrennstoffbefehlssignal LPC derart, daß Änderungen in dem GaszufuhrSteuersignal GFC kompensiert werden und so die Ausgangsleistung konstant gehalten wird.

Beim Arbeiten in der Doppelbrennstoffturbinenführungsbetriebsart steuert die Brennstoffzufuhrregelschaltung 84 die Flüssig- und Gasbrennstoffbefehlssignale oder -führungsgrößen so, daß die Ausgangsleistung der Turbine 26 auf dem vorbestimmten gewünschten Wert DSP bleibt. In dieser Betriebsart wird der Druck in dem Gassammler 24 durch den Anlagedruckregler 328 geregelt, wie unten beschrieben. Die Brennstoffzufuhrregelschaltung 84 wird das Flüssigbrennstoffbefehlssignal und das Gasbrennstoffbefehlssignal verändern, um zu gewährleisten, daß die Ausgangsleistung der Turbine trotz Änderungen in der verfügbaren Kohlegasmenge konstant bleibt. Sofern nicht die Gasbrennstoffzufuhr durch das Gasverfügbarkeitssignal· gedrosselt wird, wird die Flüssigbrennstoff zufuhr auf dem Mindestflüssigkeitswert sein.

Beim Arbeiten in der Nurgasbetriebsart reduziert die Brennstoffzufuhrregelschaltung 84 das Flüssigbrennstoffbefehlssignal LFC auf null und stellt das Gasbrennstoffbefehlssignal GFC so ein, daß entweder die Ausgangsleistungserfordernisse der Gasturbine 26 erfüllt werden oder der Druck in dem Gaszufuhrsammler 24 konstant gehalten wird. Wenn die Gasturbine 26 in der Tirbinenführungssteuerbetriebsart betrieben wird, stellt die Brennstoffzufuhrregelschaltung 84 das Gasbrennstof fbefehlssignal GFC so ein, daß die Ausgangsleistung der Gasturbine 26 auf dem gewünschten Lastwert bleibt. Wenn die Gasturbine 26 in der Turbinenfolgebetriebsart betrieben wird, stellt die Brennstoffzufuhrregelschaltung 84 das Gasbrennstof fbefehlssignal GFC so ein, daß der Druck in dem Gaszufuhrsammler 24 konstant bleibt.

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Gemäß den Fig. 4 und 6 empfängt die Brennstoffzufuhrregelschaltung 84 die Flüssigkeits- und Gasumschaltbefehlssigna-Ie TRLC bzw. TRGC aus dem Brennstoffbetriebsartumschaltkreis 82. Diese Signale bestimmen die Betriebsart der Brennstoffzufuhrregelschaltung 84. Insbesondere legen diese Signale fest, ob die Brennstoffzufuhrregelschaltung 84 nur ein Flüssigbrennstoff befehlssignal LFC (Nurflüssigbrennstoffbetriebsart), nur ein Gasbrennstoffbefehlssignal GFC (Nurgasbetriebsart) oder sowohl ein Flüssig- als auch ein Gasbefehlssignal LFC bzw. GFC (Doppelbrennstoffbetriebsart) erzeugt. Die Brennstoffzufuhrregelschaltung 84 empfängt außerdem ein Gesamtbrennstoffbefehlssignal TFC und ein Gasverfügbarkeitssignal GASA. Diese Signale werden durch den Gesamtbrennstoffbefehlssignalgenerator oder -führungsgrößengeber 156 bzw. den Gasverfügbarkeitssignalgenerator 104 erzeugt und legen die Größe der Flüssig- und Gasbrennstoffbefehlssignale fest. Da die Art und Weise, auf die das Gesamtbrennstoffbefehlssignal TFC erzeugt wird, unten ausführlich beschrieben ist, reicht es an dieser Stelle aus, festzustellen, daß sich dieses Signal so ändert, daß die Ausgangsleistung der Turbine 26 normalerweise auf dem gewünschten Lastsollwert DSP gehalten wird, wenn die Turbine 26 entweder in der Nurflüssigbrennstoff- oder in der Doppelbrennstoffbetriebsart betrieben wird, und daß es der Grüße dee Gasverfügbarkeitssignals GASA folgt, wenn die Turbine 26 in der Nurgasbetriebsart betrieben wird. Die besondere Methode, nach der das Gasverfügbarkeitssignal GASA erzeugt wird, ist unten ebenfalls ausführlich beschrieben. An dieser Stelle reicht es aus, festzustellen, daß sich das Gasverfügbarkeitssignal GASA so ändert, daß versucht wird, den Druck in dem Gaszufuhrsammler 24 konstant bleiben zu lassen, wenn die Turbine 26 in der Doppelbrennstoff- oder in der Nurgas-Turblnenfolgebetriebsart betrieben wird, und sich derart ändert, daß die Zufuhr von Gasbrennstoff zu der Turbine 26 gedrosselt wird, wenn der Druck in dem Gaszufuhrsammler 24 auf einen Druck unterhalb dem Sollwert SP1 abfällt, wenn die Turbine 26 in der Nurgas-Turbinenführungsbetriebsart betrieben wird.

Zum Beschreiben der Arbeitsweise der Brennstoffzufuhrrege1-schaltung 84 wird zuerst angenommen, daß das Flüssigkeitsumschaltsteuersignal TRLC auf dem Binärwert "1" ist und daß das Gasumschaltsteuersignal TRGC auf dem Binärwert "0" ist, was eine Umschaltung in die Nurflüssigbrennstoffbetriebsart anzeigt. Diese Signale werden sowohl an einen Addierer 160 als auch an ein ODER-Gatter 162 angelegt, welches Teil eines Umschaltzeitgebers 164 ist. Der Umschaltzeitgeber 164 erzeugt ein Umschaltzeitgeberausgangssignal TT, welches bewirkt, daß die Brennstoffzufuhrregelschaltung 84 zwischen den Nurflüssig-, Doppelbrennstoff- und Nurgasbetriebsarten gesteuert umschaltet. Da das Flüssigkeitsumschaltbefehlssignal TRLC den Binärwert "1" hat, betätigt die ODER-Schaltung 160 ein Relais 166, welches den normalerweise geschlossenen Schalter oder Ruhekontakt SW5 öffnet. In diesem Zustand ist das Ausgangssignal E3 des Addierers 160 negativ, was zur Folge hat, daß der Ausgang eines Integrationsblockes 168 in einer negativen Richtung gemäß der Ubergangsfunktion K7/S integriert, wobei K7 eine Konstante und S die Laplace-Transformation ist, die eine Integralfunktion angibt.

Das negativgehende Umschaltzeitgebersignal TT wird an einen Addierer 170 über einen Grenzprüfblock 172 angelegt. Der Grenzprüfblock 172 legt eine obere und eine untere Grenze für das Umschaltzeitgebersignal TT fest, daß an den Addierer 170 angelegt wird. Gemäß der Darstellung in Fig. 6 ist die untere Grenze des Blockes 170 ein vorbestimmter negativer Wert -L1, während die obere Grenze null ist. Da das Umschaltzeitgebersignal TT in der negativen Richtung integriert, fällt das Ausgangssignal des Grenzprüfblockes 172 schnell auf den Wert -L1 ab. Dieses Signal wird an den Addierer 170 angelegt und ist ausreichend groß, um den Wert des Signals zu kompensieren, das an dem Ausgang eines Niedrigstwertwählblockes 174 erscheint, mit dem Ergebnis, daß das Ausgangssignal des Addierers 170 negativ ist. Dieses Ausgangs-

signal wird an einen Grenzprüfblock 176 angelegt, der nur eine untere Grenze festlegt. Da diese Grenze null ist/ ist das Ausgangssignal des Grenzprüfblockes 176 ebenfalls null. Das Ausgangssignal des Grenzprüfblockes 176 legt das Gasbrennstoff steuersignal GFC fest. Demnach ist das Gasbrennstoff steuersignal GFC null und das Steuerventil 30 wird yeschlossen, wenn die Turbine 26 in der Nurflüssigbrennstoffbetriebsart arbeitet.

Das Ausgangssignal des Grenzprüfblockes 176 wird ebenfalls an einen Addierer 178 angelegt, der ein Differenzsignal E4 erzeugt, welches die Differenz zwischen dem Gasbrennstoffbefehlssignal GFC und dem Ausgangssignal einer Niedrigstwertwählschaltung 180 angibt. Die Niedrigstwertwählschaltung 180 empfängt sowohl das Gesamtbrennstoffbefehlssignal TFC als auch das Flüssigkeitssperrsignal, das durch eine Flüssigkeitssperrschaltung 182 erzeugt wird. Wenn die Kraftanlage 10 in der Nurflüssigbrennstoffbetriebsart betrieben wird, ist das Flüssigkeitssperrsignal auf einem Wert, der größer ist als der des Gesamtbrennstoffbefehlssignals TFC. In dieser Betriebsart ist das Gasumschaltbefehlssignal TFGC auf dem Binärwert "0" und ein normalerweise geschlossener Schalter oder Ruhekontakt SW6 ist geschlossen. Infolgedessen ist das Ausgangssignal E5 eines Addierers 184 positiv, da eine Konstante K5 so gewählt wird, daß sie größer als eine Konstante K6 ist. Das positive Ausgangssignal des Addierers 184 wird an einen Integrationsblock 186 angelegt, dessen Ausgang in einer positiven Richtung integriert. Das Ausgangssignal des Blockes 186 wird an einen Grenzprüfblock angelegt, der nur eine untere Grenze festsetzt. Infolgedessen integriert das Flüssigkeitssperrsignal mit einer kontrollierten Geschwindigkeit (der Flüssigkeitseinschaltgeschwindigkeit) auf einen Wert, der größer ist als das Gesamtbrennstof fbefehlssignal TFC. Aufgrund dieses Vorganges integriert der Ausgang der Niedrigstwertwählschaltung 180 von null auf

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den Gesamtbrennstoffbefehissignalwert und bleibt auf diesem Wert, solange die Kraftanlage 10 in der Nurflüssigbrennstoffbetriebsart betrieben wird. Da das Gasbrennstoffbefehlssignal GFC auf null ist, ist das Fehlersignal E4, welches an dem Ausgang des Addierers 178 erscheint, gleich dem Gesamtbrennstoff befehlssignal TFC. Dieses Signal wird an einen Grenzprüfblock 190 angelegt, der nur eine untere Grenze hat. Demnach ist das Flüssigbrennstoffbefehlssignal LFC gleich dem Gesamtbrennstoffbefehlssignal TFC, wenn die Kraftanlage 10 in der Nurflüssigbrennstoffbetriebsart betrieben wird. Unten wird gezeigt werden, daß sich das Gesamtbrennstoff befehlssignal TFC so ändert, daß die Ausgangsleistung der Turbine 26 auf dem gewünschten Lastsollwert gehalten wird, wenn die Kraftanlage 10 in der Nurflüssigbrennstoffbetriebsart betrieben wird. Demgemäß wird das Flüssigbrennstoffbefehlssignal LFC so verändert, daß die Turbinenausgangsleistung auf dem gewünschten Wert gehalten wird.

Wenn der Turbinenbetrieb auf die Doppelbrennstoffbetriebsart umgeschaltet werden soll, werden sowohl das Flüssigkeitsals auch das Gasumschaltbefehlssignal TRLC bzw. TRGC auf den Binärwert "0" umgeschaltet. Infolgedessen wird der Schalter SW5 geschlossen und das negative Umschaltzeitgebersignal TT, das an dem Ausgang des Integrationsblockes 168 erscheint, wird an den Addierer 160 angelegt, nachdem es mit einer Doppelbrennstoffzeitkonstante K8 multipliziert worden ist. Infolgedessen springt das Ausgangssignal E3 des Addierers 160 auf einen positiven Wert (TRGC = TRLC = 0), was bewirkt, daß der Integrationsblock 168 beginnt, das Umschaltzeitgebersignal TT in einer positiven Richtung und mit einer durch die Konstante K8 festgelegten Geschwindigkeit zu integrieren. Nach einem kurzen Zeitintervall integriert das Umschaltzeitgebersignal TT auf den Wert null und bleibt auf diesem Wert, da das Fehlersignal E3 ebenfalls null sein wird.

In diesem Zustand ist das Ausgangssignal des Grenzprüfblokkes 172 null, und dem Gasbrennstoffbefehlssignal GFC wird gestattet, sich gemäß dem Ausgangssignal der Niedrigstwertwählschaltung 174 zu verändern. Die Niedrigstwertwählschaltung 174 legt von den Gasanforderungs- und Gasverfügbarke it ssignalen GASR bzw. GASA das niedrigere an den Addierer 170 an. Unten wird noch ausführlicher beschrieben, daß das Gasverfügbarkeitssignal GASA sich so ändert, daß versucht wird, den Druck in dem Gassammler 24 konstant zu halten, wenn die Kraftanlage 10 in der Doppelbrennstoffbetriebsart arbeitet. Das Gasanforderungssignal GASR verändert sich aLa Funktion des Gesamtbrennstoffbefehlssignals TFC und ist gleich dem Gesamtbrennstoffbefehlssignal TFC minus dem Mindestflüssigkeitssollwertsignal K3 (das Ausgangssignal des Grenzprüfblockes 192 ist null). Solange der Kohlevergaser 16 Kohlegas mit einer Geschwindigkeit erzeugt, die größer ist als die Gasverbrauchsgeschwindigkeit der Turbine 28, die durch das Gasanforderungssignal GASR bestimmt wird, ist das Gasanforderungssignal GASR kleiner als das Gasverfügbarkeitssignal GASA, und das Gasanforderungssignal GASR wird an den Addierer 170 angelegt. Wenn das Gasanforderungssignal GASR Gas mit einer größeren Geschwindigkeit als die Geschwindigkeit verlangt, mit der Gas in dem Vergaser 16 erzeugt wird, fällt das Gasverfügbarkeitssignal GASA unter das Gasanforderungssignal GASR ab, und das Gasverfügbarkeitssignal wird an den Addierer 170 angelegt. In jedem Fall legt das Ausgangssignal der Niedrigstwertwählschaltung 174 die Größe des Gasbrennstoffbefehlssignals GFC fest.

Während der Doppelbrennstoffbetriebsart bleibt der Schalter SW6 geschlossen und das Ausgangssignal der Flüssigkeitssperrschaltung 182 bleibt auf einem Wert, der größer ist als das Gesamtbrennstoffbefehlssignal TFC. Demgemäß ist das Ausgangssignal E4 des Addierers 178 gleich dem Gesamtbrennstoffbefehlssignal TFC minus dem Gasbrenn-

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stoffbefehlssignal GFC. Solange das Fehlersignal E4 positiv bleibt, erscheint es an dem Ausgang des Grenzprüfblockes 119 und legt das Flüssigbrennstoffbefehlssignal LFC fest. Demgemäß verändert sich das Flüssigbrennstoffbefehlssignal LFC in der Größe komplementär zu dem Gasbrennstoffbefehlssignal GFC, so daß die Gesamtheit der Flüssigkeits- und Gasbrennstof fbefehlssignale gleich dem Gesamtbrennstoffbefehlssignal TFC ist. Auf diese Weise verändert die Brennstoffzufuhrrege lschaltung 84 die Flüssigkeits- und Gasbrennstoffbefehlssignale oder -führungsgrößen LFC und GFC derart, daß der Druck P1 in dem Gaszufuhrsammler 24 konstant gehalten wird, während gleichzeitig die Ausgangsleistung des elektrischen Generators 38 aaf dem gewünschten Lastsollwert gehalten wird, wenn die Kraftanlage 10 in der Doppelbrennstoffbetriebsart betrieben wird.

Wenn der Betrieb der Kraftanlage 10 in die Nurgasbrennstoffbetriebsart umgeschaltet werden soll, wird das Gasumschaltsignal TRGC auf den Binärwert "1" umgeschaltet, und das Flüssigkeitsumschaltsteuersignal TRLC bleibt auf dem Binärwert "0". In diesem Zustand öffnet das Relais 166 den Schalter SW5 und das Ausgangssignal des Addierers 160 wird positiv. Das positive Ausgangssignal des Addierers 160 bewirkt, daß das Umschaltzeitgebersignal TT in einer positiven Richtung integriert, was bewirkt, daß das Ausgangssignal des Grenzprüfblockes 172 auf null geht und das Ausgangssignal des Grenzprüfblockes 192 auf seinen maximalen positiven Wert L2 ansteigt. Das positive Ausgangssignal des Grenzprüfblockes 192 wird mit einer Konstante K4 multipliziert, die ein Mindestflüssigkeitskompensationssignal an den Addierer 194 anlegt. Dieses Signal ist ausreichend groß, um das Mindestflüssigkeitssollwertsignal K3 zu kompensieren oder zu verschieben, so daß gewährleistet ist, daß das Gasanforderungssignal GASR gleich dem Gesamtbrennstoffbefehlssignal TFC ist. Solange das Gesamtbrennstoffbefehlssignal

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TCF kleiner als das Gasverfügbarkeitssignal GASA ist (was in der Turbinenführungsbetriebsart normalerweise der Fall ist) , legt die Niedrigstwertwählschaltung 174 das Gesamtbrennstoffbefehlssignal TFC an den Addierer 170 an. Infolgedessen ist das Gasbrennstoffbefehlssignal GFC gleich dem Gesamtbrennstof fbefehlssignal TFC, wenn die Kraftanlage 10 in der Nurgasturbinenführungsbetriebsart betrieben wird und das Gesamtbrennstof fbefehlssignal TFC kleiner als das Gasverfügbarkeitssignal GASA ist, das durch den Gasverfügbarkeitssignalgenerator 104 erzeugt wird. Immer dann, wenn der Wert des GasverfügbarkeitssignateGASA unter das Gesamtbrennstoffbefehlssignal TFC abfällt (was in der Turbinenfolgebetriebsart normalerweise der Fall ist), legt die Niedrigstwertwählschaltung 174 das Gasverfügbarkeitssignal GASA an den Addierer 170 an, und das Gasbrennstoffbefehlssignal GFC wird gleich dem Gasverfügbarkeitssignal GASA sein. Unten wird gezeigt werden, daß das Gesamtbrennstoffbefehlssignal TFC der Größe des Gasverfügbarkeitssignals GASA folgt, wenn die Kraftanlage 10 in der Nurgas-Turbinenfolgebetriebsart betrieben wird. Demgemäß wird das Ausgangsignal der Niedrigstwertwählschaltung 174 und deshalb der Wert des Gasbrennstof fSteuersignals GFC hauptsächlich durch die Größe des Gasverfügbarkeitssignals GASA bestimmt.

Während der Nurgasbrennstoffbetriebsart muß das Flüssigbrennstoffbefehlssignal LFC auf null gehen, um die Flüssigbrennstoffzufuiir zu der Turbine 26 abzuschalten. Zu diesem Zweck wird der Schalter SW6 der Flüssigkeitssperrschaltung 182 aufgrund des Binärzustands "1" des GasbrennstoffUmschaltsteuersignals TFGC, welches an das Relais 196 angelegt wird, geöffnet. In diesem Zustand ist das Fehlersignal E5, welches an dem Ausgang des Addierers 184 erscheint, negativ, was bewirkt, daß das Ausgangssignal des Integrat.ionsblockes 186 in einer negativen Richtung integriert. Infolgedessen integriert das Ausgangssignal des Grenzprüfblockes 188 schnell auf den WerL

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null, wodurch die Niedrigstwertwählschaltung 180 gesperrt wird. Da das Ausgangssignal des Niedrigstwertwählschaltung 180 null ist, ist das Fehlersignal E4, welches an dem Ausgang des Addierers 178 erscheint, negativ. Das negative Eingangssignal an dem Integrationsblock 190 bewirkt, daß das Flüssigbrennstoffsteuersignal LFC den Wert null annimmt. Vorstehende Darlegungen zeigen, daß immer dann, wenn die Kraftanlage 10 in der Nurgasbetriebsart betrieben wird, die Brennstoffzufuhrregelschaltung 84 bewirkt, daß das Flüssigkeitszufuhrbefehlssignal LFC auf null geht und sich das Gasbrennstoffbefehlssignal GFC gemäß dem Gasverfügbarkeitssignal GASA in den Turbinenfolgebetriebsarten und gemäß dem Gesamtbrennstoffbcfehlssignal TFC in der Turbinenführungsbetriebsart verändert.

3) Gasverfügbarkeitssignalgenerator

Ein Blockschaltbild des GasverfügbarkeitsSignalgenerators 104 ist in Fig. 7 gezeigt. Der Gasverfügbarkeitssignalgenerator 104 empfängt das invertierte Integralturbinenfolgesignal ITF und das Gaszufuhrsammlerdrucksignal P1 und erzeugt ein Gasverfügbarkeitssignal GASA. Das Gasverfügbarkeitssignal GASA wird an die Brennstoffzufuhrregelschaltung 84 angelegt und dazu benutzt, die Zufuhr von Gasbrennstoff zu der Gasturbine 26 so zu regeln, daß der Druck in dem Gaszufuhrsammler 24 auf oder über dem Drucksollwert SP2 in der Nurgasoder in der Doppelbrennstoffbetriebsart gehalten wird.

Der Gasverfügbarkeitssignalgenerator 104 erzeugt ein Fehlersignal E6 an dem Ausgang eines Addierers 202, welches die Differenz zwischen dem Istdruck P1 in dem Gaszufuhrsammler 24 (gemessen durch einen Druckfühler 68) und dem Solldrucksignal SP2, das durch die Bedienungsperson der Anlage für die unten beschriebenen Betriebsarten eingestellt wird, darstellt. Das Fehlersignal E6 wird dann an einen Integralregelblock 204 angelegt, wenn in der Integralturbinenfolgebe-

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triebsart gearbeitet wird, oder an einen Proportionalregelblock 206, wenn in der Turbinenfolge- und in der Turbinenführungsbetriebsart gearbeitet wird. Die Ausgangssignal der Regelblöcke 204 und 206 bilden das Gasverfügbarkeitssignal GASA.

Der Solldruck SP2 wird durch eine Sollwertsteuerschaltung 212 erzeugt, die einen Digitalzähler 218, einen Taktgeber 198 und einen D/A-Wandler 220 enthält. Der Zählerstand in dem Zähler 218 wird mit einer Geschwindigkeit, die durch die Frequenz des Taktgebers 198 festgelegt ist, immer dann erhöht, wenn ein Signal mit dem Binärwert "1" an den Vorwärtseingang angelegt wird, und mit einer durch die Frequenz des Taktgebers 198 bestimmten Geschwindigkeit immer dann verringert, wenn ein Signal mit dem Binärwert "1" an seinen Rückwärtseingang angelegt wird. Der augenblickliche Zählwert in dem Zähler 218 wird an den D/A-Wandler 220 angelegt, welcher das analoge Sollwertsignal SP2 erzeugt.

Der Wert des Sollwertsignals SP2 wird durch die Bedienungsperson der Kraftanlage 10 gesteuert. Immer dann, wenn die Bedienungsperson den Wert des Sollwertsignals SP2 vergrößern möchte, drückt sie einen Manuell-Vergrößern-Steuerschalter (nicht dargestellt), der ein Signal mit dem Binärwert "1" an den Vorwärtseingang des Zählers 218 anlegt. Umgekehrt, wenn sie den Zählerstand in dem Zähler 218 verringern möchte, drückt die Bedienungsperson einen Manuell-Verringern-Steuerschalter (nicht dargestellt), der ein Signal mit dem Binärwert "1" an den Rückwärtseingang des Zählers 218 anlegt.

a) Integralturbinenfolgebetriebsart

Wenn die Kraftanlage 10 in der Integralturbinenfolgebetriebsart entweder in der Doppelbrennstoff- oder in der Nurgasbetriebsart betrieben wird, ist das invertierte Integralturbinenfolgelogiksignal ITF auf dem Binärwert "0". In diesem Zu-

stand sind Schalter SW8 und SW9 in ihren normalerweise geschlossenen Positionen, wie in Fig. 7 gezeigt. Als Ergebnis dessen wird das Fehlersignal E6 an den Integralregelblock 204 angelegt, der die Größe des Gasverfügbarkeitssignals GASA gemäß der Intergralfunktion K12 + K13/S verändert, wobei K12 und K13 Konstanten sind und wobei S die Laplace-Transformation ist, die eine Integration des zweiten Gliedes angibt.

Wenn das Fehlersignal E6 positiv ist (was anzeigt, daß der Istdruck P1 größer ist als der Solldruck SP2), steigt das Ausgangssignal des Integralregelblockes 204 (welches das Gasverfügbarkeitssignal GASA bildet) auf integrale Weise an, bis das Gasbrennstoffbefehlssignal GFC, das durch die Brennstoffzufuhrregelschaltung 84 erzeugt wird, auf einen ausreichend großen Wert ansteigt, um zu bewirken, daß der Istdruck P1 in dem Gassammler 24 gleich dem Solldruck SP2 ist. Umgekehrt, wenn das Fehlersignal E6 negativ ist (was angibt, daß der Istdruck in dem Gassammler 24 kleiner ist als der Solldruck SP2), integriert das Ausgangssignal des Integralregelblockes 204 und mit ihm das GasverfÜgbarkeitssignal GASA in einer negativen Richtung, so daß das Gasbrennstoff befehlssignal GFC verringert wird. Das Fehlersignal E6 bleibt negativ, bis das Gasverfügbarkeitssignal GASA und deshalb das Gasbrennstoffbefehlssignal GFC in einem ausreichenden Ausmaß verringert worden iat, um zu bewirken, daß der Istdruck P1 in dem Gaszufuhrsammler 24 gleich dem Solldruck SP2 ist. Immer dann, wenn das Ist- und das Solldrucksignal gleich sind, ist das Fehlersignal E6 null, und das Gasverfügbarkeitssignal GASA, das an dem Ausgang des Integralregelblockes 204 erscheint, bleibt auf einem konstanten Wert. Vorstehende Darlegungen zeigen, daß der Gasverfügbarkeitssignalgenerator 104 die Größe des Gasverfügbarkeitssignals GASA und deshalb die Größe des Gasbrennstoffbefehlssignals GFC derart verändert, daß der Druck in

dem Gaszufuhrsammler 24 auf dem Sollwert SP2 bleibt, wenn die Kraftanlage 10 in der Integralturbinenfolgebetriebsart entweder in der Doppelbrennstoff- oder in der Nurgasbrennstoffbetriebsart betrieben wird.

Beim Arbeiten in dieser Betriebsart wird das Drucksollwertsignal SP2 auf einen Wert unterhalb des Sollwerts SP3 der Anlageöffnungsdruckregelung bei dem gewünschten Anlagenennbetriebsdruck eingestellt. Der Kohlegasanlageregler 18 regelt die Geschwindigkeit der Treibgaserzeugung.

b) Turblnenfolgebetriebsart

Wenn die Kraftanlage 10 in der Turbinenfolgebetriebsart entweder in der Doppelbrennstoff- oder in der Nurgasbetriebsart betrieben wird, befindet sich das invertierte Turbinenfolgelogiksignal ITF auf dem Binärwert "1". In diesem Zustand sind Relais 208 und 210 erregt und die Schalter SW8 und SW9 in ihrer normalerweise geöffneten Position. Als Ergebnis dessen wird das Fehlersignal E6 an den Proportionalregelblock 206 angelegt, der ein Gasverfügbarkeitssignal GASA erzeugt, welches zu dem Fehlersignal E6 proportional ist, mit der Proportionalitätskonstanten K14.

In dieser Betriebsart bewirkt das Gasverfügbarkeitssignal GASA, das über die Brennstoffzufuhrregelschaltung 84 wirkt, daß die Zufuhr von Gasbrennstoff zu der Gasturbine 26 so geregelt wird, daß der Druck P1 in dem Gaszufuhrsammler 24 über dem Drucksollwert SP2 gehalten wird und daß der Kohlegasanlageregler 18 die Geschwindigkeit der Treibgaserzeugung regelt.

Wenn die Gasbrennstofferzeugung der Kohlevergasungsanlage 12 zunimmt, steigt der Druck P1 in dem Gaszufuhrsammler 24 an. Das bewirkt eine Zunahme in dem Fehlersignal E6, welches

seinerseits das Gasverfügbarkeitssignal GASA und somit die Gasbrennstoffzufuhr zu der Turbine 26 bis zu der Grenze erhöht, die durch das Gesamtbrennstoffbefehlssignal TFC gesetzt wird.

Umgekehrt, wenn die Gasbrennstofferzeugung durch die Kohlevergasungsanlage 12 abnimmt, nimmt der Druck P1 in dem Gaszufuhrsammler 24 ebenfalls ab. Das bewirkt eine Verringerung in dem Fehlersignal E6, welches das Gasverfügbarkeitssignal GASA verringert und somit die Gasbrennstoffzufuhr zu der Turbine 26 verringert. Wenn der Druck in dem Gaszufuhrsammler auf den Sollwert SP2 abnimmt, nimmt das Gasverfügbarkeitssignal auf den Wert null ab.

Wenn mehr als eine Gasturbine an einer Signalbrennstoffanlage in der Turbinenfolgebetriebsart betrieben wird, kann die Aufteilung der Gasbrennstoffzufuhr auf die Gasturbinen erfolgen, indem der betreffende Gasverfügbarkeitssignalgeneratordrucksollwert SP2 mit Hilfe der Drucksollwertsteuerschaltung 212 eingestellt wird.

Wenn die Kraftanlage 10 in der Turbinenfolgebetriebsart betrieben wird, wird das Solldrucksignal SP2 so eingestellt, daß unter Berücksichtigung der fallenden Kennlinie (droop) des Proportionalregelblockes 206 der Druck in dem Gaszufuhrsammler 24 unter dem Sollwert SP3 der öffnungs(flare)-druckregelschaltung 342 auf den gewünschten Anlagennennbetriebsdruck bei der Nenngaszufuhr zu der Gasturbine 26 ist.

c) Turbinenführungsbetriebsart

Wenn die Kraftanlage 10 in der Turbinenführungsbetriebsart und entweder in der Doppelbrennstoff- oder in der Nurgasbrennstoffbetriebsart betrieben wird, ist das invertierte Integralturbinenfolgelogiksignal ITF auf dem Binärwert "1".

In diesem Zustand sind die Relais 208 und 210 erregt und die Schalter SW8 und SW9 sind in ihrer normalerweise geöffneten Position. Als Ergebnis dessen wird das Fehlersignal E6, das die Differenz zwischen dem Gaszufuhrsammlerdrucksignal PT und dem Drucksollwertsignal SP2 darstellt, an den Proportionalregelblock 206 angelegt, der das Gasverfügbarkeitssignal GASA erzeugt. In dieser Betriebsart wird der Druck in dem Gaszufuhrsanunler 24 normalerweise durch die Anlagedruckregelschaltung 328 auf den Drucksollwert SP1 geregelt, und die Ausgangsleistung der Gasturbine 26 wird durch den Gesamtbrennstoff befehlssignalgenerator 156 geregelt. Der Gasverfügbarkeitssignalgenerator ist so geeicht, daß, wenn der Druck in dem Gaszufuhrsanunler auf dem Drucksollwert SPI ist, er die Zufuhr von Gasbrennstoff zu der Turbine über dem normalen Brennstoffzufuhrbereich nicht drosselt.

Falls die Anlage einem Laststoß ausgesetzt ist, der zu einer Verringerung des Druckes in dem Gaszufuhrsammler 24 führt, wird der Gasverfügbarkeitssignalgenerator das Gasverfügbarkeitssignal unter das Gesamtbrennstoffbefehlssignai verkleinern, wodurch über die Brennstoffzufuhrregelschaltung 84 die Zufuhr von Gasbrennstoff zu der Turbine begrenzt wird. Das wird der Anlagedruckregelschaltung 328 gestatten, anzusprechen und die Gaserzeugungsgescheindigkeit zu vergrößern und den Druck in dem Gaszufuhrsammler 24 auf den Drucksollwert SP1 zu erhöhen.

Wenn die Kraftanlage 10 in der Turbinenführungsbetriebsart betrieben wird, wird das Solldrucksignal SP2 so eingestellt, daß unter Berücksichtigung der Droop-Charakteristik des Proportionalregelblockes 206 ein Gasverfügbarkeitssignal GASA erzeugt wird, das ausreichend groß ist, um die maximale Nenntreibgaszufuhr zu der Gasturbine 26 zu gestatten, wenn der Druck in dem Gaszufuhrsammler 24 auf oder über dem Sollwert SP1 der Anlagedruckregelschaltung 328 ist.

-JA -

Wenn die Gasturbine in der Nurflüssigbrennstoffbetriebsart betrieben wird und Kohlegas durch den Vergaser 16 erzeugt wird, schließt die Brennstoffzufuhrregelschaltung 84 (Fig. 6) die Benutzung von Kohlegas durch die Gasturbine aus. Das hat zur Folge, daß der Kohlegaszufuhrsammlerdruck auf den Drucksollwert SP3 der Fackel- oder öffnungsdruckregelschaltung 79 ansteigt.

4) Gesamtbrennstoffbefehlssignalgenerator

Das Gesamtbrennstoffbefehlssignal TFC legt, wie oben erwähnt, die gesamte kombinierte Zufuhr von Gas- und Flüssigbrennstoff zu der Turbine 26 feat, wenn die Kraftanlage 10 in der. Nurflüssigbrennstoff- und in der Doppelbrennstoffbetriebsart sowie in der Nurgasturbinenführungsbetriebsart betrieben wird. Gemäß Fig. 9 wird dieses Signal aus einem Turbinensteuersignal VCE (einem Pseudogesamtbrennstoffsignal) und der Drehzahl N der Ausgangswelle 36 gewonnen. Das Turbinensteuersignal VCE (minus dem VCE-Kompensations- oder Offsetsignal K22) wird mit dem Drehzahlsignal N in einem Multiplikationsblock 224 multipliziert, so daß das Gesamtbrennstoffbefehlssignal TFC erzeugt wird. Das Gesamtbrennstoffbefehlssignal TFC ist auf das Turbinensteuersignal VCE und das Turbinendrehzahlsignal N durch folgende Gleichung bezogen:

TFC = (VCE - 2)N/10.

Die Beziehung zwischen dem Gesamtbrennstoffbefehlssignal TFC und dem Drehzahlsignal N ist hauptsächlich während der Turbinenhochlaufbetriebsart von Interesse, da die Turbinendrehzahl N auf einem konstanten Wert gehalten wird, nachdem der Schalter 40 geschlossen ist (unter der Voraussetzung einer konstanten Netzfrequenz). Demgemäß wird die Größe des Gesamtbrennstoffbefehlssignals TFC hauptsächlich in Abhängigkeit von dem Turbinensteuersignal VCE gesteuert, nachdem der Schalter 40 geschlossen worden ist.

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Das Turbinensteuersignal VCE wird durch die Niedrigstwertwählschaltung 226 erzeugt, deren Ausgangssignale gleich dem Signal niedrigsten Wertes an ihrem Eingang ist. Der oberste Eingang der Niedrigstwertwählschaltung 226 empfängt ein Drehzahl-Leistungssteuersignal SPP, das die gewünschte Ausgangsleistung des elektrischen Generators 38 angibt, wenn die Kraftanlage 10 in der Nurflüssigbrennstoff- oder Doppelbrennstoffbetriebsart oder der Nurgas-Turbinonführungsbetriebsart arbeitet.

Das zweite Eingangssignal der Niedrigstwertwählschaltung ist das Temperatursteuersignal TC, das durch die Temperaturregelschaltung 228 erzeugt wird. Die Temperaturregelschaltung 228 erzeugt das Temperatursteuersignal TC derart, daß das Gesamtbrennstoffbefehlssignal TFC (und deshalb die Brennstoffzufuhr zu der Turbine 26) immer dann verringert wird, wenn die Betriebstemperatur der Turbine 26 über gewisse vorbestimmte Parameter ansteigt. Das dritte Eingangssignal der Niedrigstwertwählschaltung 226 ist das Hochlaufsteuersignal STC, das durch die Hochlaufregelschaltung 230 erzeugt wird. Die Hochlaufregelschaltung 230 regelt den Betrieb der Kraftanlage 10 während des Hochlaufs und erhöht den Wert des HochlaufSteuersignals STC von 0 bis zu demjenigen Wert, der erforderlich ist, um die Turbine 26 auf die volle Leerlaufdrehzahl zu bringen. Es kann zwar irgendeine Temperaturregelschaltung 228 und irgendeine Hochlaufregelschaltung 230 benutzt werden, eine im Handel erhältliche Einheit, die beide Schaltungen enthält, wird jedoch von der General Electric Company unter dem Warenzeichen SPEEDTRONIC hergestellt.

Das letzte Eingangssignal an der Niedrigstwertwählschaltung 226 ist das Pumpschutzsignal SGP, das durch die Pumpschutzschaltung 232 erzeugt wird. Der Aufbau und die Arbeitsweise der Pumpschutzschaltung 232 ist unten ausführlicher beschrieben. An dieser Stelle reicht es aus, festzustellen, daß die

Pumpschutzschaltung 232 den Wert des Gesamtbrennstoffbefehlssignals TFC begrenzt, um sicherzustellen, daß der Enddruck des Verdichters 48 nicht auf Werte ansteigt, die ein Pumpen des Verdichters 48 verursachen wurden.

Zusammenfassend kann festgestellt werden, daß die Niedrigstwertwählschaltung 226 das Gesamtbrennstoffbefehlssignal TFC gemäß dem Hochlaufsteuersignal STC erzeugt, daß durch die Hochlaufregelschaltung 230 während des Hochlaufs der Turbine 26 erzeugt wird (d.h. vor dem Erreichen der Nenndrehzahl) _r und anschließend das Gesamtbrennstoffbefehlssignal TFC gemäß dem Drehzahl-Leistungssignal SPP erzeugt, sofern nicht die Temperaturregelschaltung 228 oder die Pumpschutzschaltung 232 eine Zurücknahme der Ausgangsleistung des elektrischen Generators 38 aus Gründen eines sicheren Turbinenbetriebes erfordert.

Während der Nurflüssigbrennstoff- und der Doppelbrennstoffbetriebsart sowie der Nurgas-Turbinenführungsbetriebsart wird das Drehzahl-Leistungssignal SPP so geregelt, daß die Istausgangsleistung MW des elektrischen Generators 38 gleich dem Lastbezugssignal LRS ist. Das Lastbezugssignal LRS wird durch einen Addierer 234 erzeugt, der die Summe aus dem Fehlersignal E10 und dem Digitalsollwertsignal DSP bildet. Das Fehlersignal E10 wird durch einen Addierer 236 erzeugt, der die Differenz zwischen dem Volldrehzahlbezugssignal K9 (oben definiert) und dem Istdrehzahlturbinensignal N ermittelt. Solange die Frequenz des öffentlichen Stromversorgungsnetzes auf ihrem gewünschten Wert bleibt (z.B. 60 Hz), ist das durch den Addierer 236 erzeugte Fehlersignal E10 null. Wenn die Frequenz des öffentlichen Stromversorgungsnetzes über den gewünschten Wert ansteigt oder unter diesen absinkt, verändert sich das Fehlersignal E10 in einem entsprechenden Ausmaß, so daß die Brennstoffzufuhr zu der Turbine 26 so verändert wird, daß versucht wird, die Frequenz des Stromversorgungsnetzes auf den gewünschten Wert zurückzubringen.

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Das Digitalsollwertsignal DSP, das an den Addierer 234 angelegt wird, wird durch eine Digitalsollwertschaltung 238 erzeugt und gibt die gewünschte Ausgangsleistung des elektrischen Generators 38 an. Die Digitalsollwertschaltung 238 enthält einen reversiblen Digitalzähler 240, der vorwärts bis zu einer Frequenz, die durch den Ausgang eines Taktgebers 242 festgelegt ist, immer dann zählt, wenn ein Signal mit dem Binärwert "1" an seinen Vorwärtseingang angelegt wird, und mit einer Geschwindigkeit, die durch die Frequenz des Ausgangssignals des Taktgebers 242 festgelegt wird, immer dann rückwärts zählt, wenn ein Signal mit dem Binärwert "1" an seinen Rückwärtseingang angelegt wird. Der Augenblickszählwert in dem Digitalzähler 240 wird an einen D/AWandler 246 angelegt, der das Digitalsollwertsignal DSP erzeugt. Demgemäß stellt der Augenblickszählwert in dem Zähler 240 die gewünschte Ausgangsleistung des elektrischen Generators 38 dar.

Wenn die Kraftanlage 10 in entweder der Nurflüssigbrennstoff- oder der Doppelbrennstoffbetriebsart betrieben wird, wird der Zählerstand in dem Zähler 240 manuell erhöht oder verringert. Wenn die Bedienungsperson der Kraftanlage 10 wünscht, die Ausgangsleistung der Mischzykluskraftanlage zu vergrößern, drückt sie einen Schalter für manuelles Erhöhen (nicht dargestellt), der ein Signal mit dem Binärwert "1" an ein ODER-Gatter 248 anlegt, was zur Folge hat, daß der reversible Zähler 240 vorwärts zählt. Umgekehrt, wenn die Bedienungsperson der Kraftanlage 10 wünscht, daß die Ausgangsleistung der Mischzykluskraftanlage 14 verringert wird, drückt sie einen Schalter für manuelles Erniedrigen (nicht dargestellt), der ein Signal mit dem Binärwert "1" an den Eingang eines ODER-Gatters 250 anlegt, was zur Folge hat, daß der reversible Zähler 240 rückwärts zählt. Der Augenblickszählwert in dem Digitalzähler 240 (und deshalb der Wert. des Digitalsollwertsignals DSP) wird durch eine DSP-Folge-

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schaltung 252 automatisch verändert, wenn die Kraftanlage 10 in der Nurgas-Turbinenfolgebetriebsart arbeitet. Der Aufbau und die Arbeitsweise der DSP-Folgeschaltung 252 sind weiter unten beschrieben.

Ungeachtet dessen, ob automatisch oder manuell gesteuert wird, wird das Digitalsollwertsignal DSP zu dem Fehlersignal E10 in dem Addierer 234 addiert, um zu dem Lastbezugssignal· LRS zu gelangen. Das Lastbezugssignal LRS (das die gewünschte Ausgangsleistung des elektrischen Generators 38 darstellt) wird dann mit der Istausgangsleistung MW in dem Addierer 254 verglichen. Das Ausgangsleistungssignal MW wird an den Addierer 254 angelegt, nachdem es an eine Verzögerungsschaltung 256 angelegt worden ist, die die Ubergangsfunktion K27/(K28S + 1) hat und als Filterschaltung wirkt. Das Ausgangssignal E11 des Addierers 254 gibt deshalb die Differenz zwischen der Ist- und der Sollausgangsleistung des elektrischen Generators 38 an. Dieses Signal wird an den Integrationsblock 258 angelegt, der das Fehlersignal E11 gemäß der Übergangsfunktion K20 + K21/S integriert. Das Ausgangssignal des Integrationsblockes 258 stellt das Drehzah]-Leistung-Signal SPP dar und ändert sich gemäß dem Wert des Fehlersignals E11. Wenn die Istausgangsleistung des Generators 38 kleiner als die Sollausgangsleistung ist, die durch das Lastbezugssignal LRS angegeben wird, so steigt das Drehzahl-Leistung-Signal SPP (und mit ihm das Gesamtbrennstoffbefehlssignal TFC) auf integrale Weise an, bis die Ausgangsleistung des Generators 38 den Sollwert erreicht. Umgekehrt, wenn die Istausgangsleistung des elektrischen Generators 38 größer als der Sollwert ist, der durch das Lastbezugssignal LRS angegeben wird, fällt das Drehzahl-Leistung-Signal SPP (und mit ihm das Gesamtbrennstoffbefehlsslgnal TFC) auf integrale Weise ab, bis die Istausgangsleistung gleich der Sollausgangsleistung ist.

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Wenn die Kraftanlage 10 in der Nurgasturbinenfolgebetriebsart betrieben wird, erfolgt die Regelung der Ausgangsleistung des elektrischen Generators 38 durch den Kohlegasanlageregler 18 (Turbinenfolgebetriebsart). Während der Nurgas-Turbinenfolgebetriebsart ist es wichtig, daß das Digitalsollwertsignal DSP der Istausgangsleistung des elektrischen Generators 38 folgt, um nachteilige Wärmestöße während des späteren Umschaltens auf die Doppelbrennstoffbetriebsart zu verhindern. Es ist außerdem wichtig, daß während der Nurgas-Turbinenfolgebetriebsart das Gesamtbrennstoffbefehlssignal TFC dem Gasverfügbarkeitssignal GASA folgt, damit ein starker Stoß beim Umschalten auf die Doppelbrennstoffbetriebsart vermieden wird.

Das Folgen oder Nachführen des Digitalsollwertsignals DSP erfolgt durch eine Digitalsollwertfolgeschaltung 252. Während der Nurgas-Turbinenfolgebetriebsart wird die Folgeschaltung 252 durch das Gasumschaltbefehlssignal TRGC und das an UND-Gatter 260, 262 angelegte invertierte Turbinenführungssignal TL freigegeben. Die UND-Gatter 260, 262 sind mit einem Vergleicherblock 264 verbunden, dessen Betrieb wiederum durch das Fehlersignal E12 gesteuert wird, das an dem Ausgang eines Addierers 266 erscheint. Der Addierer vergleicht die Istausgangsleistung MW des elektrischen Generators 38 (kompensiert oder verschoben durch das Vorspannungssignal K29) mit dem Digitalsollwertsignal DSP. Immer dann, wenn das Fehlersignal E12 größer als der positive Mindestwert +ΔΕ ist (was anzeigt, daß die Istausgangsleistung größer als das Digitalsollwertsignal DSP ist), erzeugt der Vergleicherblock 264 ein Signal mit dem Binärwert "1" an seinem Vorwärtsausgang. Dieses Signal wird an das UND-Gatter 260 angelegt, welches das ODER-Gatter 248 freigibt und dadurch den Zählerstand in dem Zähler 240 erhöht. Der Zählerstand in dem Zähler 240 steigt an, bis das Digitalsollwertsignal DSP gleich der Istausgangsleistung des Generators wird. Umgekehrt, wenn das Fehlersignal E12 kleiner als der

negative Mindestwert -ΔΕ ist (was anzeigt, daß das Digitalsollwertsignal DSP größer als die Istausgangsleistung ist), erzeugt der Vergleicherblock 264 ein Signal mit dem Binärwert "1" an seinem Rückwärtsausgang. Dieses Signal wird an das UND-Gatter 262 angelegt, welches ein ODER-Gatter 250 freigibt und bewirkt, daß der Zähler 240 rückwärts zählt, bis das Digitalsollwertsignal DSP gleich der Istausgangsleistung des elektrischen Generators 38 ist.

Die Steuerung der Größe des Gesamtbrennstoffbefehlssignals TFC während der Nurgas-Turbinenfolgebetriebsart erfolgt durch eine Gesamtbrennstoffbefehlssignalfolgeschaltung 268. Die Folgeschaltung 268 vergleicht das tatsächliche Gesamtbrennstoff befehlssignal TFC mit dem Brennstoffsignal FS, das an einem Addierer 270 anliegt. Das Brennstoffsignal FS wird durch einen Addierer 272 erzeugt, der die Summe aus dem Gasverfügbarkeitssignal GASA und dem Flüssigbrennstoffbefehlssignal LFC sowie einem Vorspannungssignal K24 bildet. Da das Flüssigbrennstoffbefehlssignal LFC während der Nurgasbrennstoffbetriebsart normalerweise null ist, wird das Brennstoffsignal FS nominell gleich dem Gasverfügbarkeitssignal GASA sein. Demnach gibt das Fehlersignal E13, das an dem Ausgang des Addierers 270 erscheint, die Differenz zwischen dem augenblicklichen Gesamtbrennstoffbefehlssignal TFC und dem augenblicklichen Gasverfügbarkeitssignal GASA an. Das Fehlersignal E13 wird an eine Verzögerungsschaltung 274 angelegt, die die Übergangsfunktion K23/(K26S + 1) hat und als Filter arbeitet. Das Ausgangssignal der Verzögerungsschaltung 274 wird an einen Grenzprüfblock 276 angelegt, der sowohl eine maximale als auch eine minimale Grenze für die Abgabe des Fehlersignals E13 schafft, wie es in Fig. 9 gezeigt ist. Das Ausgangssignal des Grenzprüfblockes 276 wird an einen Addierer 236 nur während der Nurgasbrennstoffturbinenfolgebetriebsart angelegt, wenn das Relais 278 durch ein UND-Gatter 261 erregt ist, weil das Gasumschaltbefehlssignal TRGC und das

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invertierte Turbinentührungssignal TL beide auf dem Binärwert "1" sind. Das Ausgangssignal dar Folqesehaltung 268 verändert die Größe des Fehlersignals E10 und deshalb die Größe des Gesamtbrennstoffbefehlssigna]s TFC derart, daß ddt Gesamtbrennstoffbefehlssignal TFC dem Gasveriügbarkeitssignal GASA folgt.

5) Mindestgaszufuhrdetektorschaltung

Ein Blockschaltbild der Mindestgaszufuhrdetuktorschaltung 102 ist in Fig. 8 gezeigt. Die Mindestgaszufuhrdetektorschaltung 102 überwacht das Gasverfügbarkeitssiqnal GASA und das Gasanforderungssignal GASR und erzeugt entweder das Gasmindestanforderungssignal GMR oder das Gasmindestverfügbarkeitssignal GMA immer dann, wenn die Gaszufuhr zu der Turbine 26 zu niedrig ist, um einen fortgesetzten Betrieb entweder in der Doppelbrennstoff- oder in der Nurgasbrennstoffbetriebsart sicher zu gestatten. Ein solcher Zustand stellt sich immer dann ein, wenn entweder das Gasverfügbarkeitssignal GASA oder das Gasanforderungssignal GASR unter ein Mindestgasverfügbarkeitssignal MGA abfällt, das sich in Abhängigkeit von dem Enddruck des Verdichters 48 verändert.

Das Mindestgaszulässigkeitssignal MGP wird erzeugt, indem ein Vorspannungssignal K18 zu dem Enddruck P2 des Verdichters 48 (wobei die Einheiten des Druckes P2 durch die Konstante K17 umgewandelt werden) addiert wird und indem diese Summe mit einer Konstante K19 multipliziert wird, die die Summe in Einheiten umwandelt, welche mit dem Gasverfügbarkeits- und dem Gasanforderungssignal vergleichbar sind. Das sich ergebende Produkt, das durch den Grenzprüfblock 280 begrenzt wird, bildet das Mindestgaszulässigkeitssignal MGP und wird an die nichtinvertierenden Eingangsklemmen von Vergleichern 282, 284 angelegt. Der Vergleicher 282 vergleicht das Mindestgaszulässigkeitssignal MGP mit dem Gas verfügbarkeitssignal GASA und erzeugt ein Signal mit dem

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Binärwert "1" an seinem Ausgang (wobei dieser Ausgang das Gasmindestverfügbarkeitssignal GMA liefert) immer dann, wenn das Gasverfügbarkeitssignal GASA unter das Mindestgaszulässigkeitssignal MGP abfällt. Dieses Signal wird an den Brennstoffumschaltkreis 82 angelegt und schaltet den Betrieb der Kraftanlage 10 auf die Nurflüssigbrennstoffbetriebsart auf oben beschriebene Weise um.

Der Vergleicher 284 vergleicht das Mindestgaszulässigkeitssignal MGP mit dem Ausgangssignal des Addierers 286. Der Addierer 286 bildet die Summe aus dem Gasanforderungssignal GASR und dem Ausgangssignal des Grenzprüfblockes 288. Die Einheiten des Gasanfoxderungssignals GASR und des Ausgangssignals des Grenzprüfblockes 288 werden durch Konstanten KI5 bzw. K16 in Einheiten umgewandelt, die mit dem Mindestgaszulässigkeitssignal MGP richtig verglichen werden können. Der Grenzprüfblock 288 empfängt das Umschaltzeitgebersignal TT, das durch die Umschaltzeitgeberschaltung 164 (vgl. Fig. 6) erzeugt wird, und gibt diesem eine Mindestgrenze (null). Demgemäß ist das Ausgangssignal des Addierers 286 zu dem Gasanforderungssignal GASR proportional, wenn die Kraftanlage 10 in entweder der Doppelbrennstoff- oder der Nurflüssigbrennstoffbetriebsart betrieben wird, und ist wesentlich größer als das Gasanforderungssignal GASR, wenn die Kraftanlage 10 in der Nurgasbrennstoffbetriebsart betrieben wird. Aus diesem Grund erzeugt der Vergleicher 284 (dessen Ausgangssignal das Gasmindestanforderungssignal GMR bildet) niemals ein Signal mit dem Binärwert "1" an seinem Ausgang, wenn die Kraftanlage 10 in der Nurgasbrennstoffbetriebsart betrieben wird. Das Ausgangssignal des Vergleichers 284 wird jedoch auf den Binärwert "1" immer dann springen, wenn das Gasanforderungssignal GASR unter das Mindestgaszulässigkeitssignal MGP während der Doppelbrennstoffbetriebsart abfällt. Dieses Signal wird an den Brennstoffbetriebsartumschaltkreis 82 angelegt und bewirkt, daß die Kraftanlage 10

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auf die Nurflüssigbrennstoffbetriebsart umschaltet, wenn sie in der Doppelgasbrennstoffbetriebsart gearbeitet hat.

6) Pumpschutzschaltung

Um das Pumpen des Verdichters 48 zu verhindern, erzeugt die Pumpschutzschaltung 232 (vgl. Fig. 11) ein Pumpschutzsignal SGP, welches die Größe des Gesamtbrennstoff Steuersignals TE¹C immer dann begrenzt, wenn der Istenddruck PCD des Verdichters 48 über ein Druckendgrenzsignal PCDL ansteigt, welches als Funktion des Verdichtereinlaßdruckes P2, der Verdichterdrehzahl N2, des Verdichtereinlaßleitschaufelwinkels IGV und der Verdichtereinlaßtemperatur T erzeugt wird. Ein Funktionsgenerator 318 erzeugt das Enddruckgrenzsignal PCDL gemäß folgender Gleichung:

PDCL = Ko + A(P2) + B(IGV) + C(AN+) - D(AN-)

wobei ΔΝ+ den Drehzahlanstieg über den gewünschten vollen Drehzahlwert, ΔΝ- den Drehzahlabfall unter den gewünschten vollen Drehzahlwert und Ko eine Konstante darstellt. Die Funktionen A(P2), B(IGV), C(AN+) und D(AN-) verändern sich in Abhängigkeit von der Temperatur T.

Das Enddruckgrenzsignal PDCL wird mit dem Istenddrucksignal PCD in einem Addierer 320 verglichen. Das Verdiöhbötöijdärucksignal PCD wird durch einen Druckgeber erzeugte der den Druck in dem Verdichterauslaßgehäuse abfühlt. Das Ausgahgssignal E14 des Addierers 320 wird an einen Integrationsblock 322 angelegt, der dieses Signal gemäß der Ubergangsfunktion K31 + K32/S integriert, wobei K31 und K32 Konstanten sind und wobei S eine Laplace-Transformation ist, die eine Integration des zweiten Gliedes angibt. Das Ausgangssignal des Integrationsblockes 322 wird an einen Grenzprüfblock 324 angelegt, der sowohl eine maximale Grenze (L5) als auch eine minimale Grenze (null) für das Ausgangssignal des Integra-

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tjonsblocktiS 322 festlegt. Das Ausgangssignals des Grenzprüfblockes 324 bildet das Pumpschutzsignal SGP.

Solange das Istenddrucksignal PCD kleiner als das Enddruckgrenzsignal PCDL ist, ist das Ausgangssignal des Addierers 320 positiv und der Integrationsblock 322 integriert in der positiven Richtung. Wenn das Istenddrucksignal PCD kleiner als das Enddruckgrenzsignal PCDL während des stationären Betriebes bleibt, wird sich das Ausgangssignal des Integrationsblockes 322 über der oberen Grenze des Grenzprüfblockes 324 befinden und das Pumpschutzsignal SGP wird sich auf dem Grenzwert L5 befinden. Die Größe des Grenzwerts L5 wird so gewählt, daß er größer als der normale Maximalbereich des Drehzahl-Druck-Signals SPP ist, so daß das Ausgangssignal der Niedrigstwertwählschaltung 226 (Fig. S) nicht durch das Pumpschutzsignal SGP begrenzt wird, und zwar immer dann, wenn der Enddruck des Verdichters 48 unter dem Wert bleibt, der durch den Funktionsgenerator 318 festgelegt wird.

Immer dann, wenn das Enddrucksignal PCD über das Enddruckgrenzsignal PCDL ansteigt, ist das Ausgangssignal E14 des Addierers 320 negativ, und der Integrationsblock 322 integriert in der negativen Richtung. Nachdem das Ausgangssignal des Integrationsblockes 322 unter die Größe des Drehzahl-Druck-Signals SPP abgefallen ist, wird das Ausgangssignal der Niedrigstwertwählschaltung 226 durch die Größe des Pumpschutzsignals SGP festgelegt. Als Ergebnis dessen wird die Gaszufuhr zu der Turbine 26 verringert und der Betrieb des Verdichters 48 wird in zulässige Grenzen gebracht, die das Pumpen desselben verhindern.

7) Doppelbrennstoffabgabesystem

Zum Abgeben sowohl von Flüssig- als auch von Gasbrennstoff ist die Gasturbine 26 mit mehreren Doppe!brennstoffabgabe-

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düsen 290 versehen, von denen in Fig. 10 nur eine dargestellt ist. Jede Düse 290 ist mit einem Auslaßkanal eines Gasverteilers 292, eines Flüssigbrennstoffverteilers 294 und eines Luftverteilers 296 verbunden. Während der Nurflüssigbrennstoffbetriebsart ist das Absperrventil 28 geschlossen und die Kohlegaszufuhr zu der Düse 290 ist abgeschaltet. Die Düse 290 empfängt weiterhin Flüssigbrennstoff aus dem Flüssigbrennstoffverteiler 294 und Luft aus dem Luftverteiler 296. Die aus dem Luftverteiler 296 empfangene Luft zerstäubt den Flüssigbrennstoff und verbessert dessen Verbrennung. Die Menge an Flüssigbrennstoff, die der Doppelbrennstoff düse 290 zugeführt wird, wird durch den Flüssigbrennstoffregler 32 gemäß dem Flüssigbrennstoffbefehlssignal LFC eingestellt. Das Flüssigbrennstoffbefehlssignal LFC wird mit einem Flüssigkeitszufuhrsignal LF in einem Vergleicher 298 verglichen, dessen Ausgangssignal die Differenz zwischen der Istbrennstoffzufuhr über den. Flüssigbrennstoffverteiler 294 und der Sollbrennstoffzufuhr, die durch das Flüssigbrennstof fzufuhrbefehlssignal LFC angegeben wird, darstellt. Das Flüssigbrennstoffzufuhrsignal LF wird durch eine Fühlerschaltung 300 erzeugt, die die Istbrennstoffzufuhr über den Flüssigbrennstoffverteiler 294 überwacht.

Das Ausgangssignal des Vergleichere 298 wird an ein Servoventil 302 angelegt, das die Position eines Bypassventils 304 gemäß der Differenz zwischen dem Flüssigbrennstoffzufuhrsignal LF und dem Flüssigbrennstoffbefehlssignal LFC steuert. Wenn das Bypassventil 304 vollständig geschlossen ist, fließt flüssiger Brennstoff aus dem Flüssigbrennstoffspeicher 34 zu dem Flüssigbrennstoffverteiler 294 mit einer Strömungsgeschwindigkeit, die durch eine Flüssigkeitspumpe 306 festgelegt wird. Wenn das Bypassventil 304 geöffnet wird, leitet es einen Teil der Brennstoffzufuhr von dem Ausgang der Pumpe 306 zurück zuderen Eingang, um so die Istflüssigbrennstoff zufuhr über den Flüssigbrennstoffvertexler 294 zu

verringern. Das Servoventil 302 stellt die Position des Bypassventils 304 so ein, daß das Flüssigbrennstoffzufuhrsignal LF gleich dem Flüssigbrennstoffbefehlssignal LFC ist.

Die Luftzufuhr zu dem Luftverteiler 296 (und deshalb die Luftzufuhr zu der Düse 290) wird durch den dem Verdichter zugeordneten Zerstäubungsluftzufuhrregier 54 gesteuert- Solange die Kraftanlage 10 entweder in der Nurflüssigbrennstoff-oder in der Doppelbrennstoffbetriebsart arbeitet, ist die Umschaltung auf das Gasbefehlssignal TRGC auf dem Binärwert "0" und das Bypassventil 308 geschlossen. In diesem Zustand kann die von dem Verdichter 48 abgegebene Luft frei zu dem Luftverteiler ?96 strömen, nachdem sie Kühler 310 und 312 und einen Luftverdichter 314 passiert hat.

Wenn die Kraftanlage 10 auf die Doppelbrennstoffbetriebsart umschaltet, arbeiten der Flüssigbrennstoffzufuhrregier 32 und der die Druckluftzufuhr regelnde Zerstäubungsluftzufuhrregler 54 weiterhin auf die beschriebene Weise. An diesem Punkt öffnet jedoch das Gasabsperrventil 28, und die Gaszufuhr zu dem Gasverteiler 292 (und deshalb zu der Düse 290) wird durch die Position des Steuerventils 30 gesteuert. In der bevorzugten Ausführungsform hat das Steuerventil 30 eine lineare Kennlinie und wird unter gedrosselten Durchflußbedingungen betrieben, so daß die Zufuhr von Kohlegas über das Steuerventil 30 proportional zu der Größe des GasbrennstoffbefehlsSignaIs GFC ist.

Wenn die Kraftanlage 10 auf die Nurgasbrennstoffbetriebsart umschaltet (TRGC gleich "1"), öffnet das Bypassventil 308, und die Luftzufuhr zu dem Luftverteiler 296 wird abgeschaltet. Gleichzeitig wird ein Absperrventil 316 geschlossen, welches die Flüssigbrennstoffzufuhr zu dem Flüssigbrennstoffverteiler 294 abschaltet.

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D, Kohlegasanlageregler
1) Einleitung

Gemäß Fig. 3 enthält der Kohlegasanlageregler 18 drei Hauptregelelemente: eine Anlagelastregelschaltung 326, eine Anlagedruckregelschaltung 328 und eine Gasbrennstoffzufuhrsollwertregelschaltung 330. Diese Regelschaltungen regeln jeweils den Betrieb des Kohlevergasers 16 während unterschiedlicher Betriebsarten der Kraftanlage 10. Die Regelung des Betriebes des Kohlevergasers 16 wird zwischen den Regelschaltungen 326-330 durch die Betätigung von Relais 332, umgeschaltet. Wenn die Kraftanlage 10 in der Nurgasturbinenfolgebetriebsart betrieben wird, ist das Relais 332 erregt, das Relais 334 ist entregt und die Kontaktarme von Schaltern SW11 und SW12 sind in den Stellungen 2 bzw. 1. In dieser Stellung wird das Gasturbinenleistungssignal GTP, das durch die Anlagelastregelschaltung 326 erzeugt wird, an die Vergaserspeiseregelschaltung 336 als das Gasbrennstoffbedarfssignal GFD angelegt und steuert den Betrieb des Kohlvergasers 16. Wenn die Kraftanlage 10 in entweder der Nurgasturbinenführungs- oder der Doppelbrennstoffturbinenführungsbetriebsart betrieben wird, ist das Relais 332 entregt und das Relais 334 ist erregt. In diesem Zustand befindet sich der Kontaktarm des Schalters SW12 in der Stellung 2, und das Gasdrucksteuersignal GPC, das durch die Anlagedruckregelschaltung 328 erzeugt wird, wird an die Vergaserspeiseregelschaltung 336 als das Gasbrennstoffbedarfssignal GFD angelegt und steuert den Betrieb des Kohlevergasers 16. Schließlich, wenn die Kraftanlage 10 in entweder der Nurflüssig- oder der Doppelbrennstoffturbinenfolgebetriebsart betrieben wird, sind die Relais 332, 334 entregt und der Schaltarm der Schalter SW11 und SW12 befindet sich in der Stellung 1, wie gezeigt. In dieser Stellung wird das Gasbrennstoffsollwertsignal GFS, das durch die Gasbrennstoffzufuhrsollwertregel-

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schaltung 330 erzeugt wird, an die Vergaserspeiseregelschaltung 336 als das Gasbrennstoffbedarfssignal GFD angelegt und steuert den Betrieb des Vergasers 16.

In jeder der vorgenannten Betriebarten steuert das Gasbrennstoffbedarfssignal GFD den Betrieb des Kohlevergasers 16 durch Steuern der Größe der AusgangsSignaIe, die durch die Vergaserspeiseregelschaltung 336 erzeugt werden. Diese Ausgangssignale steuern den Betrieb des Vergasers 16 durch Steuern der Zufuhr von Vergasermateriaiien (z.B. Kohle, Dampf und Luft) zu dem Vergaser. Die besonderen Signale, die durch die Regelschaltung 336 erzeugt werden, hängen von dem besonderen Typ von Vergaser ab, der benutzt wird. Es kann zwar irgendein geeigneter Vergaser bei der Erfindung benutzt werden, beschrieben ist jedoch ein Vergaser mit ruhender Brennstoffschüttung. Ein solcher Vergaser erzeugt Kohlegas in Abhängigkeit von drei Parametern: der Menge an Kohle, die dem Vergaser zugeführt wird, der Menge an Dampf, die dem Vergaser zugeführt wird, und der Menge an Luft, die dem Vergaser zugeführt wird. Um die Gasqualität auf erwünschten Werten zu halten, wird die Höhe der Kohle innerhalb des Vergasers vorzugsweise auf einem konstanten Wert gehalten. Die Geschwindigkeit der Gaserzeugung in dem Vergaser wird in Abhängigkeit von der Menge an Dampf und Luft, die dem Vergaser zugeführt wird, verändert. Um Kohlegas mit einer bestimmten Geschwindigkeit zu erzeugen, müssen eine vorbestimmte Menge an Luft und Dampf dem Kohlevergaser zugeführt werden. Die besonderen Mengen an Luft und Dampf, die dem Vergaser zugeführt werden müssen, um eine bestimmte Menge an Kohlegas zu erzeugen, ändern sich in Abhängigkeit von dem besonderen Kohlevergaser. Bei jedem bestimmten Vergaser und jeder bestimmten Kohlezusammensetzung ist die Beziehung zwischen der Luft- und der Dampfzufuhr und der Kohlegaserzeugungsgeschwindigkeit eine feste Größe.

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Wenn angenommen wird, daß ein Vergaser mit ruhender Brennstoff schüttung, d.h. ein Festbettvergaser benutzt wird, so erzeugt dJe Vergaserspeiseregelschaltung 336 Luftzufuhr- und Dampfzufuhrsignale AF bzw. SF, deren Größen sich in Abhängigkeit von der Größe des Gasbrennstoffbedarfssignals GFD verändern. Beispielsweise kann die Vergaserspeiseregelschaltung 336 Suchtabellen enthalten, die Luftzufuhr- und Dampfzufuhrsignale mit der richtigen Größe erzeugen, damit der Kohlevergaser 16 Kohlegas mit einer Geschwindigkeit erzeugt, die durch die Größe des Gasbrennstoffbedarfssignals GFD festgelegt wird. Diese Signale werden an die Ventile 29 bzw. 31 angelegt und stellen die Position dieser Ventile und damit die Zufuhr von Luft und Dampf zu dem Kohlevergaser 16 entsprechend ein (vgl. Fig. 1).

Zusätzlich zum Erzeugen der Luft- und Dampfzufuhrsignale erzeugt die Vergaserspeiseregelschaltung 336 ein Kohlezufuhrsignal CF, welches die Zufuhr von Kohle zu dem Vergaser 16 verändert, um dadurch zu gewährleisten, daß die Höhe der Kohle in dem Vergaser 16 konstant bleibt. Da die Höhe der Kohle sich in dem Vergaser 16 in Abhängigkeit von der Menge an Kohlegas ändert,das erzeugt wird (je größer die Kohlegaserzeugungsgeschwindigkeit, um so größer die Verringerung der Höhe der Kohle in dem Vergaser 16), kann außerdem eine Suchtabelle benutzt werden, um das Kohlezufuhrsignal CF in Abhängigkeit von dem Gasbrennstoffbedarfseignal GFD zu erzeugen. Es wird jedoch bevorzugt, daß eine zusätzliche Rückkopplunge schal tung benutzt wird, um Feineinstellungen in dem Kohlezufuhrsignal CF vorzunehmen, damit gewährleistet ist, daß die Höh· der Kohle in dem Vergaser 16 auf dem gewünschten Wert bleibt. Insbesondere kann ein geeigneter Fühler in dem Vergaser 16 angeordnet werden, der ein Signal erzeugt, welches die tatsächliche Höhe der Kohle in dem Vergaser 16 anzeigt. Dieses Signal wird an die Vergaserspeiseregelschaltung 336 angelegt, und durch eine geeignete Rückkopplungsschleife benutzt, um den Wert des Kohlezufuhrsignals CF auf

die gewünschte Höhe einzustellen.

Die vorstehende Beschreibung der Vergaserspeiseregelschaltung 336 setzt voraus, daß ein Vergaser mit ruhender Brennstoff sehüttung, d.h. ein Festbettvergaser benutzt wird. Vergaser anderen Typs werden andere EingangsSignaIe zum Regeln ihres Betriebes erfordern. Beispielsweise wird bei dem Texaco Oxygen Blow Entrained Bed Gasifier die Erzeugung von Kohlegas in Abhängigkeit von einer Kohle/Wasser-Aufschlämmungs- und Sauerstoffzufuhr verändert. Wenn ein solcher Vergaser benutzt wird, muß die Vergaserspeiseregelschaltung 336 modifiziert werden, damit sie Signale erzeugt, die diese beiden Parameter steuern.

Der Aufbau und die Arbeitsweise der Regler 326-330 ist zwar unten ausführlicher beschrieben, die Funktion von jedem dieser Regler sei jedoch an dieser Stelle kurz betrachtet.

Die Anlagelastregelschaltung 326 regelt, wie oben erwähnt, den Betrieb des Kohlevergasers 16, wenn die Kraftanlage 10 in der Nurgasbrennstoffturbinenfolgebetriebsart betrieben wird. Zu diesem Zweck überwacht die Anlagelastregelschaltung 326 den Wert des Turbinenführungssignals TL und den übergang auf das Gasbefehlssignal TRGC, um die Betriebsart der Anlage 10 zu ermitteln. Wenn die Turbinenführungs- und Ubergangauf-Gas-Befehlssignale TL, TRGC auf dem Binärwert "0" bzw. dem Binärwert "1" sind, arbeitet die Kraftanlage 10 in der Nurgasturbinenfolgebetriebsart, und die Anlagelastregelschaltung 326 übernimmt die Regelung des Betriebes des Vergasers 16. Zu diesem Zweck erzeugt die Anlagelastregelschaltung 326 ein Anlagelaststeuersignal PLC (mit dem Binärwert "1"), welches das Relais 332 freigibt und ein Gasturbinenleistungssignal GTP erzeugt, dessen Größe sich so verändert, daß versucht wird, die Istausgangsleistung der Gasturbine 26 auf einem Wert zu halten, der dem gegenwärtigen Lastbedarf ent-

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spricht. Während dieser Betriebsart hält der Gasturbinenanlageregler 22 den Druck P1 in dem Gaszufuhrsammler 24 auf dem voreingestellten Wert SP2 (der durch den Gasverfügbarkeitssignalgenerator 104 bestimmt wird), und zwar trotz Änderungen in der Gaserzeugungsgeschwindigkeit.

Wenn die Kraftanlage 10 nicht in der Nurgasturbinenfolgebetriebsart arbeitet, wird die Regelung des Betriebes des Kohlevergasers 16 entweder auf die Anlagedruckregelschaltung 328 oder auf die Gasbrennstoffzufuhrsollwertregelschaltung 330 übertragen. In jedem Fall stoppt die Anlagelastregelschaltung 326 das Erzeugen des Anlagelaststeuersignals PLC und bewirkt, daß die Größe des Gasturbinenleistungssignals GTP der Größe des Gasbrennstoffbedarfssignals GFD folgt. Der Wert des Gasturbinenleistungssignals GTP folgt dem des Gasbrennstoffbedarfssignals GFD, so daß große thermische Ubergangsvorgänge verhindert werden, wenn die Kontrolle über den Vergaser 16 wieder auf die Regelschaltung 326 übergeht.

Wenn das Anlagelaststeuersignal PLC nicht erzeugt wird, ist das Relais 332 entregt, der Schaltarm des Schalters SW11 ist in der Stellung 1 und der Betrieb des Kohlevergasers 16 wird entweder durch die Anlagedruckregelschaltung 328 oder durch die Gasbrennstoffzufuhrsollwertregelschaltung 330 geregelt. Der Betriebsübergang zwischen diesen beiden Regelschaltungen wird durch die Stellung des Schalters SW12 bestimmt, dessen Betätigung durch das Relais 334 gesteuert wird. Die Betätigung des Relais 334 wird wiederum durch die Anlagedruckregelschaltung 328 gesteuert.

Die Anlagedruckregelschaltung 328 überwacht das Turbinenführungssignal TL und das übergang-auf-Flüssigbrennstoff-Befehlssignal TRLC und übernimmt die Kontrolle über den Betrieb des Vergasers 16 immer dann, wenn die Kraftanlage 10 entweder in der Nurgasbrennstoffturbinenführungs- oder in

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der Doppelbrennstoffturbinenführungsbetriebsart betrieben wird. Wenn dieser Zustand auftritt (in beiden Fällen werden das Turbinenführungssignal TL und das invertierte Übergangauf-Flüssigbrennstoff-Befehlssignal TRLC beide den Binärwert "1" haben), erzeugt die Anlagedruckregelschaltung 328 ein Anlagedrucksteuersignal PPC (mit dem Binärwert "1") welches das Relais 334 erregt, so daß der Schaltarm des Schalters SW12 in die Stellung 2 bewegt wird. Infolgedessen wird die Größe des Gasbrennstoffbedarfssignals GFD durch das Gasdruckregelsignal GPC bestimmt, welches durch die Regelschaltung 328 erzeugt wird. Die Anlagedruckregelschaltung 328 verändert die Größe des Gasdrucksteuersignals GPC um den Druck P1 in dem Gaszufuhrsammler 24 auf einem vorbestimmten Wert SP1 zu halten. Während dieser Betriebsart wird die Ausgangsleistung der Turbine 26 durch den Gasturbinenanlageregler 22 verändert, und die Anlagedruckregelschaltung 328 verändert die Gaserzeugungsgeschwindigkeit des Vergasers 16, um die Veränderungen in der Menge des durch die Turbine 26 verbrauchten Kohlegases zu kompensieren. Die Anlagedruckregelschaltung 328 enthält außerdem eine Schaltungsanordnung, die den Übergang der Regelung des Kohlevergasers 16 auf die Anlagedruckregelschaltung 328 immer dann ausschließt, wenn der Druck P1 in dem Gaszufuhrsammler 24 sich um mehr als um einen vorbestimmten Druck gegenüber dem gewünschten Sollwertdruck verändert, um die Gefahr, daß der Vergaser einem extremen Ubergangsvorgang oder Stoß ausgesetzt ist, zu verringern .

Wenn die Kraftanlage 10 in irgendeiner Betriebsart betrieben wird, bei der es sich nicht um die Nurgasbrennstoffturbinenführungs- oder die Doppelbrennstoffturbinenführungsbetriebsart handelt, verändert die Anlagedruckregelschaltung 328 die Größe des Gasdrucksteuersignals GPC, damit sie der Größe des Gasbrennstoffbedarfssignals GFD folgt. Das Gasdrucksteuersignal GPC folgt dem Gasbrennstoffbedarfssignal GFD,

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um starke Wärniestöße zu verhindern, wenn die Kontrolle über den Betrieb des Vergasers 16 wieder auf die Gasdruckregelschaltung 328 übergeht.

Schließlich, wenn die Kraftanlage 10 entweder in der Nurflüssigbrennstoffbetriebsart oder in der Doppelbrennstoffturbinenfolgebetriebsart betrieben wird, werden die Relais 332
und 334 beide entregt, und die Kontrolle über den Betrieb
des Kohlevergasers 16 geht auf die Gasbrennstoffzufuhrsollwertregelsehaltung 330 über. Die Sollwertregelschaltung 330 erzeugt ein Gasbrennstoffsollwertsignal GE¹S, welches bewirkt, daß der Vergaser 16 Kohlegas mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit erzeugt, die sowohl von der Ausgangsleistung
der Turbine 16 als auch von dem Druck in dem Gaszufuhrsammler 24 abhängig ist. Während diesen Betriebsarten regelt der Gasturbinenanlageregler 22 die Ausgangsleistung der Turbine 26, und die öffnungsdruckregelschaltung 342 regelt den Druck in dem Gaszufuhrsammler 24. Insbesondere überwacht die öffnungsdruckregelschaltung 342 den Druck P1 in dem Zufuhrsammler 24 und erzeugt ein Steuersignal PCV, welches die Stellung des Öffnungssteuerventils 23 (vgl. Fig. 1) so einstellt, daß der Druck P1 in dem Gaszufuhrsammler 24 auf einem vorbestimmten Sollwert SP3 gehalten wird, der durch die Bedienungsperson der Kraftanlage 10 festgelegt wird.

Zusammenfassend kann festgestellt werden, daß der Kohlegasanlageregler 18 den Betrieb des Kohlevergasers 16 folgendermaßen regelt:

1. Wenn die Kraftanlage 10 in der Nurgasbrennstoffturbinenfolgebetriebsart betrieben wird, stellt die Anlagelastregelschaltung 326 den Betrieb des Kohlevergasers 16 so ein, daß gewährleistet ist, daß der Vergaser 16 Kohlegas mit einer Geschwindigkeit erzeugt, die erforderlich ist, um die Aus gangsleistung der Turbine 26 auf einem gewünschten Wert zu
halten;

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halten;

2. Wenn die Kraftanlage 10 entweder in der Nurgasbrennstoffturbinenfolge- oder in der Doppelbrennstoffturbinenführungsbetriebsart betrieben wird, regelt die Anlagedruckregelschaltung 328 den Betrieb des Kohlevergasers 16, um zu gewährleisten, daß der Kohlevergaser 16 Kohlegas mit einer Geschwindigkeit erzeugt, die den Druck P1 in dem Gaszufuhrsammler 24 auf einem voreingestellten Wert SP1 hält; und

3. Wenn die Kraftanlage 10 entweder in der Nurflüssigbrennstoff- oder in der Doppelbrennstoffturbinenfolgebetriebsart betrieben wird, regelt die Gasbrennstoffzufuhrsollwertregelschaltung 330 den Betrieb des Kohlevergasers 16, um zu gewährleisten, daß der Kohlevergaser 16 die Kohlegasabnahmegeschwindigkeit auf einem vorbestimmten Wert unabhängig von der Ausgangsleistung der Turbine 26 und unabhängig von dem Druck in dem Gaszufuhrsammler 24 hält.

2) Anlagelastregelschaltung

Der Aufbau der Anlagelastregelschaltung 326 ist in Fig. 12 gezeigt. Die Regelschaltung 326 arbeitet in zwei alternativen Betriebsarten: einer aktiven und einer passiven Betriebsart. Die Regelschaltung 326 arbeitet in der aktiven Betriebsart, wenn die Kraftanlage 10 in der Nurgasbrennstoffturbinenfolgebetriebsart arbeitet. Zu allen anderen Zeiten arbeitet die Regelschaltung 326 in der passiven Betriebsart. Während der aktiven Betriebsart regelt die Anlagelastregelschaltung 326 den Betrieb des Kohlevergasers 16. Zu diesem Zweck erzeugt die Regelschaltung 326 das Anlagelaststeuersignal PLC, welches das Relais 332 erregt, und stellt die Größe des Gasturbinenleistungssignals GTP so ein, daß sich die Kohlegasabgabe des Vergasers 16 derart ändert, daß die Ausgangsleistung der Turbine 26 auf einem gewünschten Sollwert PSP gehalten wird. Während der passiven Betriebsart erzeugt die Regelschaltung 326 kein Anlagelaststeuersignal PLC

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und verändert die Größe des Gasturbinenleiytungssignals GTP so, daß sie dem Augenblickswert des Gasbrennstoffbedarfssignals GFD folgt.

Die Anlagelastregelschaltung 326 wird zwischen der aktiven und der passiven Betriebsart durch die Regelbetriebsartlogikschaltung 344 umgeschaltet. Die Logikschaltung 344 überwacht den übergang auf das Gasbefehlssignal TRGC und das Turbinenführungssignal TL und erzeugt das Anlagelaststeuersignal PLC immer dann, wenn diese Signale anzeigen, daß die Kraftanlage 10 in der Nurgasbrennstoffturbinenfolgebetriebsart arbeitet. Zu diesem Zweck enthält die Logikschaltung 344 ein UND-Gatter 352 und einen Inverter 354. Das UND-Gatter 352 empfängt das Ubergang-auf-Gas-Befehlssignal TRGC an seinem unteren Eingang und das invertierte Turbinenführungssignal TL an seinem oberen Eingang. Daher erzeugt das UND-Gatter 352 das Anlagelaststeuersignal PLC (mit dem Binärwert "1")' immer dann, wenn das Ubergang-auf-Gas-Befehlssignal TRGC auf dem Binärwert "1" und das Turbinenführungssignal TL auf dem Binärwert "0" ist.

Das Anlagelaststeuersignal PLC, wird, wie oben beschrieben, an das Relais 332 angelegt, um die Kontrolle über den Betrieb des Kohlevergasers 16 auf die Anlagelastregelschaltung 326 umzuschalten. Das Anlagelaststeuersignal PLC wird außerdem an die Lastsollwertregelschaltung 346 und an die Brennstoff bedarf sfolgeschaltung 350 angelegt.

Die Lastsollwertregelschaltung 346 erzeugt ein Leistungssollwertsignal PSP, welches die gewünschte Ausgangsleistung der Turbine 26 angibt, wenn die Kraftanlage 10 in der Nurgasbrennstof fturbinenfolgebetriebsart betrieben wird, und welches sich in Abhängigkeit von der Istausgangsleistung der Turbine 26 zu allen anderen Zeiten ändert. Die Größe des Leistungssollwertsignals PSP wird durch einen reversiblen Digitalzäh-

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ler 356 festgelegt, dessen Ausgangssignal an einen D/A-Wandler 358 angelegt wird. Der Zählerstand in dem Zähler 356 wird mit einer durch einen Taktgeber 360 festgelegten Frequenz immer dann erhöht, wenn ein Binärwert "1" an seinen Vorwärtseingang angelegt wird, und mit einer durch den Taktgeber 360 festgelegten Frequenz immer dann verringert, wenn ein Binärwert "1" an seinen Rückwärtseingang angelegt wird. Immer dann, wenn die Kraftanlage 10 in der Nurgasbrennstoffturbinenfolgebetriebsart arbeitet, sind UND-Gatter 362, 364 durch das Anlagelaststeuersignal PLC (das an einen Inverter 366 angelegt wird) gesperrt, und der Zählerstand in dem Zähler 356 wird durch die Bedienungsperson der Kraftanlage 10 manuell gesteuert. Immer dann, wenn die Bedienungsperson der Kraftanlage 10 die Ausgangsleistung der Turbine 26 erhöhen möchte, drückt sie einen Steuerschalter für manuelles Erhöhen (nicht gezeigt), der ein Signal mit dem Binärwert "1" an ein ODER-Gatter 368 anlegt. Als Ergebnis dessen wird ein Signal mit dem Binärwert "1" an den Vorwärtseingang des Digitalzählers 356 angelegt, und der Zählerstand in dem Zähler 356 wird entsprechend erhöht. Immer dann, wenn die Bedienungsperson der Kraftanlage 10 die Ausgangsleistung der Turbine 26 erniedrigen möchte, drückt sie einen Steuerschalter für manuelles Erniedrigen (nicht dargestellt), der ein Signal mit dem Binärwert "1" an ein ODER-Gatter 370 anlegt. Als Ergebnis dessen, wird ein Signal mit dem Binärwert "1" an den Rückwärtseingang des Zählers 356 angelegt, und der Zählerstand in dem Zähler 356 wird entsprechend verringert. So erzeugt die Lastsollwertregelschaltung 346 ein Leistungssollwertsignal PSP, das die gewünschte Ausgangsleistung der Turbine 26 angibt, immer dann, wenn die Kraftanlage 10 in der Nurgasbrennstoffturbinenfolgebetriebsart betrieben wird. Während dieser Betriebsart wird das Leistungssollwertsignal PSP an einen Gasturbinenleistungssignalgenerator 348 angelegt, der die Größe des Gasturbinenleistungssignals GTP verändert, damit die Istausgangsleistung der Turbine 26 auf dem Sollwert PSP gehalten wird.

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Wenn die Kraftanlage 10 in irgendeiner Betriebsart arbeitet, bei der es sich nicht um die Nurgasbrennstoffturbinenfolgebetriebsart handelt, erzeugt die Logikschaltüng 344 nicht das Anlagelaststeuersignal PLC, und die Regelschaltung 326 wird in der passiven Betriebsart betrieben. Infolgedessen sind die UND-Gatter 362, 364 freigegeben und ihr Betrieb wird durch den Vergleicherblock 372 gesteuert. Das UND-Gatter 362 legt ein Signal mit dem Binärwert "1" an das ODER-Gatter 368 immer dann an, wenn ein Signal mit dem Binärwert "1" an dem Vorwärtsausgang des Vergleicherblockes 372 erscheint. In diesem Fall wird ein Signal mit dem Binärwert "1" an den Vorwärtseingang des Digitalzählers 356 angelegt, und der Zählerstand in dem Zähler 356 steigt mit einer Geschwindigkeit an, die durch die Frequenz des Taktgebers 360 bestimmt wird. Das UND-Gatter 354 legt ein Signal mit dem Binärwert "1" an das ODER-Gatter 370 immer dann an, wenn ein Signal mit dem Binärwert "1" an dem Rückwärtsausgang des Vergleicherblockes 372 erscheint. In diesem Fall wird ein Signal mit dem Binärwert "1" an den Rückwärtseingang des Digitalzählers 356 angelegt, und der Zählerstand in dem Digitalzähler 356 nimmt mit einer Geschwindigkeit ab, die durch den Taktgeber 360 bestimmt wird.

Der Vergleicherblock 372 empfängt ein Fehlersignal E15, welches durch den Addierer 374 erzeugt wird. Der Addierer 374 erzeugt das Fehlersignal E15 durch Vergleichen des Augenblickswertes MW der Ausgangsleistung der Turbine 26 mit dem Sollwertsignal PSP. Solange der Wert des Sollwertsignals PSP innerhalb von ΔΕ¹ Watt des Istleistungssignals MW bleibt, erzeugt der Vergleicherblock 372 kein Ausgangssignal, und der Zählerstand in dem Zähler 356 bleibt konstant. Immer dann, wenn die Istausgangsleistung MW über den Sollwert PSP um ΔΕ' Watt ansteigt, wird das Fehlersignal E15 positiv und veranlaßt den Vergleicherblock 372, ein Signal mit dem Binärwert "1" an seinem Vorwärtsausgang zu erzeugen. Umgekehrt er-

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zeugt der Vergleicherblock 372 immer dann, wenn die Istausgangsleistung MW unter den Sollwert PSP um ΔΕ' Watt abfällt, ein Signal mit dem Binärwert "1" an seinem Rückwärtsausgang· Infolgedessen folgt der Zählerstand in dem Digitalzähler 356 und deshalb der Wert des Sollwertsignal PSP der Istausgangsleistung MW der Turbine 26 immer dann, wenn die Regelschaltung 326 in der passiven Betriebsart betrieben wird.

Das Leistungsollwertsignal PSP wird an den Addierer 376 des Gasturbinenleistungssignalgenerators 348 angelegt. Der Addierer 376 empfängt außerdem ein Drehzahlfehlersignal· (K36 N), welches anzeigt, ob die Turbine 26 mit Nenndrehzahl arbeitet oder nicht. Das Signal K36 gibt die Nenndrehzahl der Turbine 26 an (d.h. normalerweise diejenige Drehgeschwindigkeit der Welle 36, die der Netzfrequenz von 60 Hz entspricht) , und N gibt die Istdrehzahl der Welle 36 an. Infolgedessen legt das Leistungsbezugssignal PRS die gewünschte Ausgangsleistung der Turbine 26 fest, wie sie durch das Drehzahlfehlersignal eingestellt wird, und versucht, die Frequenz des elektrischen Netzes auf dem gewünschten Wert zu halten.

Das Leistungsbezμgssignal PRS wird an den Addierer 378 angelegt, in welchem es mit der Istausgangsleistung MW der Turbine 16 verglichen wird. Das Fehlersignal E16 wird an den Integrationsblock 380 angelegt, der das Fehlersignal E16 gemäß der Ubergangsfunktion K37 + K38/S integriert, wobei K37 und K38 Konstanten sind und wobei S der Laplace-Transformationsoperator ist, der die Integration des zweiten Gliedes angibt. Immer dann, wenn das Fehlersignal E16 positiv ist (was einen Unterleistungszustand anzeigt), integriert das Ausgangssignal des Integrationsblockes 380 in einer positiven Richtung, um das Gasturbinenleistungssignal GTP zu vergrößern und dadurch die Gaserzeugungsgeschwindigkeit des Vergasers 16 zu

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steigern. Dagegen integriert das Ausgangssignal des Integrationsblockes 380 immer dann, wenn das Fehlersignal E16 negativ ist (was einen überleistungszustand anzeigt), in einer negativen Richtung, um das Gasturbinenleistungssignal GTP und deshalb die Gasproduktionsleistung des Vergasers 16 zu verringern.

Die Größe des Gasturbinenleistungssignals GTP folgt, wie oben erwähnt, der Größe des Gasbrennstoffbedarfssignals GFD immer dann, wenn die Kraftanlage 10 in irgendeiner Betriebsart arbeitet, bei der es sich nicht um die Nurgasbrennstoffturbinenfolgebetriebsart handelt. Zu diesem Zweck enthält die Anlagelastregelschaltung 326 eine Brennstoffbedarfsfolgeschaltung 350, deren Ausgangssignal an den Addierer 382 zusammen mit dem Fehlersignal E16 angelegt wird.

Wenn die Kraftanlage 10 in der Nurgasbrennstoffturbinenfolgebetriebsart betrieben wird (und die Anlagelastregelschaltung 26 in der aktiven Betriebsart betrieben wird), erregt das Anlagelaststeuersignal PLC das Relais 384, was bewirkt, daß der Schaltarm des Schalters SW13 sich in die Stellung 2 bewegt. In diesem Zustand ist das Ausgangssignal der Brennstoffbedarfsfolgeschaltung 350 null, und der Addierer 382 legt das Fehlersignal E16 direkt an den Integrationsblock 380 an, wie beschrieben.

Wenn die Kraftanlage 10 in einer Betriebsart arbeitet, bei der es sich nicht um die Nurgasbrennstoffturbinenfolgebetriebsart handelt (und wenn die Anlagelastregelschaltung in der passiven Betriebsart betrieben wird), wird das Relais 384 unwirksam gemacht, und der Schaltarm des Schalters SW13 wird in die Stellung eins gebracht. In diesem Zustand empfängt der Addierer 382 das Ausgangssignal des Integrationsblockes 386. Der Integrationsblock 386 empfängt das Fehlersignal E17, welches durch einen Addierer 388 erzeugt wird.

der den Augenblickswert des Gasturbinenleistungssignals GTP mit dem Gasbrennstoffbedarfssignal GFD vergleicht und das Fehlersignal E17 in Abhängigkeit davon erzeugt. Das Fehlersignal E17 wird durch den Integrationsblock 386 gemäß der Übergangsfunktion K39/(K40S + 1) integriert, wobei K39 und K40 Konstanten sind und wobei S der Laplace-Transformationsoperator ist. Als Ergebnis dessen ändert sich das Ausgangssignal des Integrationsblockes 386 derart, daß versucht wird, den Wert des Gasturbinenleistungssignals GTP gleich dem Wert des Gasbrennstoffbedarfssignals GFD immer dann zu halten, wenn die Regelschaltung 326 in der passiven Betriebsart betrieben wird.

3) Anlagedruckregelschaltung

Der Aufbau der Anlagedruckregelschaltung 328 ist in Fig. 13 dargestellt. Die Regelschaltung 328 arbeitet in zwei alternativen Betriebsarten: einer aktiven Betriebsart und einer passiven Betriebsart. Die Regelschaltung 328 arbeitet in der aktiven Betriebsart, wenn die Kraftanlage 10 entweder in der Nurgasbrennstoffturbinenführungs- oder in der Doppelbrennstoff turbinenführungsbetriebsart betrieben wird. Die Regelschaltung 328 arbeitet zu allen anderen Zeiten in der passiven Betriebsart.

Während der aktiven Betriebsart regelt die Anlagedruckregelschaltung 328 den Betrieb des Kohlevergasers 16. Zu diesem Zweck erzeugt die Regelschaltung 328 das Anlagedrucksteuersignal PPC und verändert die Größe des Gasdrucksteuersignals GPC so, daß der Druck P1 in dem Gaszufuhrsammler 24 auf dem gewünschten Sollwert SP1 gehalten wird. Während der passiven Betriebsart erzeugt die Regelschaltung 328 das Anlagedrucksteuersignal PPC nicht und verändert die Größe des Gasdrucksteuersignals GPC, damit es dem Augenblickswert des Gasbrennstof fbedarf ssignals GFD folgt.

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Die Anlagedruckregelschaltung 328 wird zwischen der aktiven und der passiven Betriebsart durch eine Regelbetriebsartlogikschaltung 390 umgeschaltet. Die Logikschaltung 390 überwacht das Ubergang-auf-Flüssigbrennstoff-Befehlssignal TRLC, das Turbinenführungssignal TL und das Druckfehlersteuersignal PEC und erzeugt das Anlagedrucksteuersignal PPC immer dann, wenn diese Signale anzeigen, daß die Kraftanlage 10 entweder in der Nurgasbrennstoffturbinenführungs- oder in der Doppelbrennstoffturbinenführungsbetriebsart betrieben werden soll. Immer dann, wenn die Logikschaltung 390 das Anlagedrucksteuersignal PPC erzeugt, bringt sie die Regelschaltung 330 in die aktive Betriebart. Zu allen anderen Zeiten wird die Regelschaltung 330 in der passiven Betriebsart betrieben.

Die Logikschaltung 390 enthält ein UND-Gatter 392, ein ODER-Gatter 393 und einen Inverter 394. Das UND-Gatter 392 empfängt das Druckfehlersteuersignal PEC an seinem oberen Eingang, das Turbinenführungssignal TL an seinem mittleren Eingang und das invertierte Ubergang-auf-Flüssigbrennstoff-Be- fehlssignal TRLC an seinem unteren Eingang. Demgemäß erzeugt das UND-Gatter 392 das Anlagedrucksteuersignal PPC (mit dem Binärwert "1") an seinem Ausgang immer dann, wenn das Turbi*- nenführungssignal TL und das DruckfehlerSteuersignal PEd auf dem Binärwert "1" sind und das übergang-auf-Flü^sigbrenristoff-Befehlssignal TRLC auf dem Binärwert "0" ist. Wenn das Anlagedrucksteuersignal PPC in dem Binärzustand "1" ist, was anzeigt, daß die Anlagedruckregelung aktiv ist, bewirkt das ODER-Gatter 393, daß das Erfordernis, daß das Druckfehlersignal PE in dem BinMrzustand "1" bleibt, um in der aktiven Betriebsart zu bleiben, eliminiert wird. Das verhindert, daß dynamische Fehler in dem Signal E18 die Anlagedruckregelschaltung 328 unwirksam machen.

Das Anlagedruckregelsignal PPC wird, wie oben beschrieben,

an das Relais 334 angelegt, so daß die Regelung des Betriebes des Kohlevergasers 16 auf die Anlagedruckregelschaltung 328 umgeschaltet wird. Das Anlagedrucksteuersignal PPC wird außerdem an die Brennstoffbedarfsfolgeschaltung 396 angelegt und schaltet die Regelschaltung 328 zwischen der aktiven und der passiven Betriebsart um.

Wenn die Logikschaltung 390 das Anlagedrucksteuersignal PPC erzeugt, wird das Relais 398 der Brennstoffbedarfsfolgeschaltung 396 erregt, was bewirkt, daß der Schaltarm des Schalters SW14 sich in die Stellung zwei bewegt. In diesem Zustand ist das Ausgangssignal der Brennstoffbedarfsfolgeschaltung 396 null, und der Gasdrucksignalgenerator 400 ist frei, das Gasdrucksignal GPC in Abhängigkeit von der Differenz zwischen dem Augenblicksdruck P1 in dem Gaszufuhrsammler 24 und dem Solldruck SP1 zu erzeugen. Der Solldruck SP1 wird durch eine Sollwertsteuerschaltung 402 erzeugt, die einen Digitalzähler 404, einen Taktgeber 406 und einen D/AWandler 408 enthält. Der Zählerstand in dem Zähler 408 wird mit einer durch die Frequenz des Taktgebers 406 festgelegten Geschwindigkeit immer dann vergrößert, wenn ein Signal mit dem Binärwert "1" an seinen Vorwärtseingang angelegt wird, und mit einer durch die Frequenz des Taktgebers 406 festgelegten Geschwindigkeit immer dann verringert, wenn ein Signal mit dem Binärwert "1" an seinen Rückwärtseingang angelegt wird. Der AugenblicksZählerstand in dem Zähler 404 wird dem D/A-Wandler 408 zugeführt, welcher das analoge Sollwertsignal SP1 erzeugt.

Der Zählerstand in dem Zähler 404 und deshalb der Wert des Sollwertsignals SP1 wird durch die Bedienungsperson der Kraftanlage 10 gesteuert. Immer dann, wenn die Bedienungsperson den Wert des Sollwertsignals SP1 erhöhen möchte, drückt sie einen Steuerschalter für manuelles Erhöhen (nicht dargestellt), der ein Signal mit dem Binärwert "1" an den

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Vorwärtseingang des Zählers 404 anlegt. Wenn die Bedienungsperson dagegen den Zählerstand in dem Zähler 404 erniedrigen möchte, drückt sie einen Steuerschalter für manuelles Erniedrigen (nicht dargestellt), der ein Signal mit dem Binärwert "1" an den Rückwärtseingang des Zählers 404 anlegt.

Das Sollwertsignal SP1 wird an einen Addierer 410 des Gasdrucksignalgenerators 400 angelegt, welcher das Sollwertsignal mit dem Istdruck P1 in dem Gaszufuhrsammler 24 vergleicht. Der Addierer 410 erzeugt ein Fehlersignal E18, welches die Differenz zwischen dem Sollwertsignal SP1 und dem Istdrucksignal P1 angibt. Das Fehlersignal E18 wird an den Addierer 412 und den Vergleicher 414 angelegt. Wenn die Regelschaltung 328 in der passiven Betriebsart arbeitet, legt der Addierer 412 das Fehlersignal E18 direkt an den Integrationsblock 416 an, welcher das Fehlersignal E18 gemäß der Übergangsfunktion K41 + K42/S integriert, wobei K41 und K42 Konstanten sind und wobei S der Laplace-Transformatlonsoperator ist. Das Ausgangssignal des Integrationsblockes 416 bildet das Gasdrucksteuersignal GPC und es verändert sich so, daß bewirkt wird, daß der Druck in dem Gaszufuhrsammler 24 auf dem Sollwert SP1 bleibt.

Der Vergleicher 414 vergleicht das Fehlersignal E18 mit einem vorbestimmten Wert ΔΕ'' und setzt das Druckfehlersteuersignal PEC gleich dem Binärwert "0" immer dann, wenn die Größe des Fehlersignals E18 (positiv oder negativ) größer alsAE" ist. Die Erzeugung des Druckfehlersteüersignals PEC verhindert eine Umschaltung der Regelschaltung 328 in die aktive Betriebsart, bis der Anlagedruck P1 innerhalb der vorgeschriebenen Grenzen ΔΕ'' des Drucksollwerts SP1 ist. Das gewährleistet einen glatten übergang von der Anlageöffnungsdruckregelschaltung 342 auf die Anlageregelschaltung 328.

Wenn die Regelschaltung 328 in der passiven Betriebsart betrieben wird (die Logikschaltung 390 erzeugt kein Anlage-

drucksteuersignal PPC), wird ein Relais 398 entregt und der Schaltarm des Schalters SW14 bewegt sich in die Stellung 1. Als Ergebnis dessen legt der Schalter SW14 das Ausgangssignal des Integrationsblockes 418 an den Addierer 412 an. Der Integrationsblock 418 empfängt das Fehlersignal E19, welches durch den Addierer 420 in Abhängigkeit von der Differenz zwischen dem Augenblickswert des Gasdrucksteuersignals GPC und dem Augenblickswert des Gasbrennstoffbedarfssignals GFD erzeugt wird. Das Fehlersignal E19 wird durch den Integrationsblock 418 gemäß der tibergangsfunktion K4 3/(K44S + 1) integriert, wobei K4 3 und K44 Konstanten sind und wobei S der Laplace-Transformationsoperator ist.

Das Ausgangssignal des Integrationsblockes 418 wird an den Addierer 412 angelegt und dient zum Einstellen des Wertes des Gasdrucksteuersignals GPC während der passiven Betriebsart der Regelschaltung 328. Insbesondere bewirkt das Ausgangssignal des Integrationsblockes 418, daß die Größe des Gasdrucksteuersignals GPC der Größe des Gasbrennstoffbedarfssignals GFD während dieser Betriebsart folgt.

4) Gasbrennstoffzufuhrsollwertregelschaltung

Der Aufbau der Gasbrennstoffzufuhrsollwertregelschaltung 330 ist in Fig. 14 dargestellt. Die Regelschaltung 330 arbeitet in zwei alternativen Betriebsartenί einer aktiven Betriebsart und einer passiven Betriebsart. Die Regelschaltung 330 wird immer dann in der aktiven Betriebsart betrieben, wenn die Kraftanlage 10 entweder in der Nurflüssigbrennstoff- oder in der Doppelbrennstoffturbinenfolgebetriebsart betrieben wird. Die Regelschaltung 330 wird außerdem in der aktiven Betriebsart betrieben, wenn die Kraftanlage 10 in der Doppelbrennstof fturbinenführungsbetriebsart betrieben wird und wenn der Istdruck P1 in dem Gaszufuhrsammler 24 nicht innerhalb des vorbestimmten Bereiches des Drucksollwerts SP1 ist, der

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durch den Anlagedruckregler 328 festgelegt wird, vgl. den obigen Abschnitt (D) (3). Zu allen anderen Zeiten arbeitet die Regelschaltung 330 in der passiven Betriebsart.

Während der aktiven Betriebsart regelt die Brennstoffzufuhrsollwertregelschaltung 330 den Betrieb des Kohlvergasers 16. Insbesondere bewirkt die Regelschaltung 328, daß der Kohlevergaser 16 Kohlegas mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit erzeugt, die durch die Bedienungsperson der Kraftanlage 10 eingestellt wird. Zu diesem Zweck erzeugt die Regelschaltung 330 das GasbrennstoffSollwertsteuersignal GFS, dessen Größe durch die Bedienungsperson der Kraftanlage 10 eingestellt wird. Während der passiven Betriebsart verändert die Regelschaltung 330 die Größe des Gasbrennstoffsollwertsignals GFS, damit sie dem Augenblickswert des Gasbrennstoffbedarf ssignals GFD folgt, um vor starken Wärmestößen zu schützen, wenn die Kontrolle über den Betrieb des Kohlevergasers 16 wieder auf die Regelschaltung 330 übergeht.

Die Brennstoffzufuhrsollwertregelschaltung 330 wird zwischen der aktiven und der passiven Betriebsart durch ein ODER-Gatter 422 umgeschaltet. Das ODER-Gatter 422 überwacht das Übergang-auf-Gasbrennstoff-Befehlssignal TRGC und das Anlagedrucksteuersignal PPC und bringt die Regelschaltung 330 immer dann in die passive Betriebsart, wenn eines dieser Signale auf dem Binärwert "1" ist. Zu allen anderen Zeiten bringt die ODER-Schaltung 422 die Regelschaltung 330 in die aktive Betriebsart.

Während der aktiven Betriebsart sperrt das ODER-Gatter 422 das Brennstoffbedarfsfolgesignal 424, und der Betrieb des Gasbrennstoffsollwertsignalgenerators 426 wird manuell durch die Bedienungsperson der Kraftanlage 10 gesteuert. Der Gasbrennstoff sollwertsignalgenerator 426 enthält einen reversiblen Digitalzähler 428, dessen Augenblickszählerstand die

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Größe des GasbrennstoffSollwertsignals GFS festlegt. Der Zählerstand in dem Zähler 428 wird mit einer durch die Frequenz des Taktgebers 430 festgelegten Geschwindigkeit immer dann erhöht, wenn ein Signal mit dem Binärwert "1" an seinen Vorwärtseingang angelegt wird, und mit einer durch die Frequenz des Taktgebers 4 30 festgelegten Geschwindigkeit immer dann verringert, wenn ein Signal mit dem Binärwert "1" an seinen Rückwärtseingang angelegt wird. Der Zählerstand in dem Zähler 428 wird einem D/A-Wandler 432 zugeführt, dessen Ausgangssignal das Gasbrennstoffsollwertsignal GFS bildet.

Wenn die Bedienungsperson der Kraftanlage 10 das Gasbrennstoff sollwertsignal GFS erhöhen möchte, drückt sie einen Steuerschalter für manuelles Erhöhen (nicht dargestellt), der ein Signal mit dem Binärwert "1" an ein ODER-Gatter 4 34 anlegt. Dieses Signal wird an den Vorwärtseingang des Zählers 428 angelegt und bewirkt, daß der Zählerstand in dem Zähler 428 entsprechend erhöht wird. Wenn die Bedienungsperson der Kraftanlage 10 das Gasbrennstoffsollwertsignal GFS erniedrigen möchte, drückt sie einen Steuerschalter für manuelles Erniedrigen (nicht dargestellt), der ein Signal mit dem Binärwert "1" an ein ODER-Gatter 436 anlegt. Dieses Signal wird an den Rückwärtseingang des Zählers 428 angelegt und bewirkt, daß der Zählerstand in dem Zähler 428 entsprechend erniedrigt wird.

Während der passiven Betriebsart gibt das ODER-Gatter 422 die Brennsboffbedarfsfolgeschaltung 424 durch Freigeben der UND-Gatter 4 38, 440 frei. Das UND-Gatter 438 ist mit dem Vorwärtsausgang des Vergleichers 442 verbunden und bewirkt, daß der Zählerstand in dem Zähler 428 immer dann erhöht wird, wenn ein Binärwert "1" an dem Vorwärtsausgang des Vergleichers 442 erscheint. Das UND-Gatter 440 ist mit dem Rückwärtsausgang des Vergleichers 442 verbunden und bewirkt, daß der Zähler 428 immer dann rückwärts zählt wenn ein Binärwert "1" an dem Rückwärtsausgang des Vergleichers 442 erscheint.

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Der Vergleicher 44 2 empfängt ein Fehlersignal E20, das durch den Addierer 446 erzeugt wird und die Differenz zwischen dem Augenblickswert des Gasbrennstoffbedarfssignals GFD und dem Augenblickswert des Gasbrennstoffsollwertsignals GFS angibt. Immer dann, wenn das Fehlersignal E20 positiv und größer als ein vorbestimmter Wert ΔΕ¹'' ist (was angibt, daß das Brennstoffbedarfssollwertsignal GFS kleiner als das Gasbrennstoffbedarfssignal GFD ist), erzeugt der Vergleicher 442 ein Signal mit dem Binärwert "1" an seinem Vorwärtsausgang, was bewirkt, daß der Zählerstand im Zähler 428 ansteigt. Immer . dann, wenn das Fehlersignal E20 negativ und größer als der vorbestimmte Wert ΔΕ¹'¹ ist (was anzeigt, daß das Gasbrennstoffsollwertsignal GFS größer als das Gasbrennstoffbedarfssignal GFD ist), erzeugt der Vergleicher 442 ein Signal mit dem Binärwert "1" an seinem Rückwärtsausgang, was bewirkt, daß der Zählerstand in dem Zähler 428 verringert wird. Als Ergebnis davon bewirkt die Brennstoffbedarfsfolgeschaltung 424, daß der Zählerstand im Zähler 428 und deshalb der Wert des Gasbrennstoffsollwertsignals GFS der Größe des Gasbrennstof fbedarfssignals GFD immer dann folgt, wenn die Regelschaltung 330 in ihrer passiven Betriebsart arbeitet.

5) öffnungsdruckregelschaltung

Der Aufbau der öffnungsdruckregelschaltung 342 ist in Fig. 15 dargestellt. Die öffnungsdruckregelschaltung 342 erzeugt ein Öffnungssteuerventilsignal FCV, welches den Betrieb des Öffnungssteuerventils 23 (vgl. Fig. 1) steuert. Die Regelschaltung 342 stellt die Position des Steuerventils 23 so ein, daß gewährleistet ist, daß der Druck P1 in dem Gaszufuhrsammler 24 auf oder unter dem Sollwert SP3 bleibt. Unter normalen Bedingungen wird der Druck in dem Gaszufuhrsammler 24 auf dem Sollwert SP3 nur während der Nurflüssigbrennstoffbetriebsart gehalten. Während dieser Betriebsart erzeugt der Kohlevergaser 16 Kohlegas mit einer Geschwindigkeit, die durch das Gasbrennstoffsollwertsignal GFS festgelegt wird,

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und dem Druck in dem Gaszufuhrsammler 24 wird gestattet, auf den Sollwert SP3 anzusteigen. Während der Doppelbrennstoff- und der Nurgasbrennstoffbetriebsart wird der Druck in dem Gaszufuhrsammler 24 normalerweise durch die Anlagedruckregelschaltung 328 auf dem Sollwert SP1 oder durch den Gasver-

fügbarkeitssignalgenerator 104 auf dem Sollwert SP2 gehalten, da der Sollwert SP3 normalerweise so eingestellt wird, daß er höher als die Sollwerte SP1 und SP2 ist.

Der besondere Wert des Sollwertsignals SP3 wird durch den Augenblickszählerstand in einem reversiblen Zähler 450 bestimmt und durch die Bedienungsperson der Kraftanlage 10 gesteuert. Der Zählerstand in dem Zähler 450 nimmt mit einer durch die Frequenz eines Taktgebers 452 bestimmten Geschwindigkeit immer dann zu, wenn ein Signal mit dem Binärwert "1" an seinen Vorwärtseingang angelegt wird, und nimmt mit einer durch den Taktgeber 452 festgelegten Geschwindigkeit immer dann ab, wenn ein Signal mit dem Binärwert "1" an seinen Rückwärtseingang angelegt wird. Wenn die Bedienungsperson der Kraftanlage 10 den Solldruck SP3 erhöhen möchte, drückt sie einen Steuerschalter für manuelles Erhöhen (nicht dargestellt), der ein Signal mit dem Binärwert "1" an den Vorwärtseingang des reversiblen Zählers 450 anlegt und bewirkt, daß der Zählerstand in dem Zähler 450 entsprechend ansteigt. Wenn die Bedienungsperson das Sollwertsignal SP3 erniedrigen möchte, drückt sie einen Steuerschalter für manuelles Erniedrigen (nicht dargestellt), der ein Signal mit dem Binärwert "1" an den Rückwärtseingang des Zählers 4 50 anlegt und bewirkt, daß der Zählerstand in dem Zähler 450 entsprechend· erniedrigt wird.

Der Digitalzählerstand in dem Zähler 450 wird einem D/A-Wandler 454 zugeführt, dessen Ausgangssignal das Sollwertsignal SP3 darstellt. Der Wert des Sollwertsignals SP3 wird in einem Addierer 456 mit dem Istdruck P1 in dem Gaszufuhrsammler

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verglichen. Der Addierer 456 erzeugt ein Pehlersignal E21, dessen Größe durch die Differenz zwischen dem Soll- und dem Istdrucksignal· SP3 bzw. P1 bestimmt wird. Das Fehlersignal E21 wird an einen Integrationsblock 458 angelegt, der das Fehlersignal E21 gemäß der Ubergangsfunktion K46 + K47/S integriert, wobei K46 und K47 Konstanten sind und wobei S der Laplace-Transformationsoperator ist. Das sich ergebende Signal, das in der positiven Richtung durch einen Begrenzungsblock 460 begrenzt wird, bildet das Öffnungssteuerventilsignal FCV.

E. Zusammenfassende Beschreibung der Arbeitsweise 1) Turbinenführungsbetriebsart

Der Hochlauf der integrierten Kohlevergasungsmischzyklusanlage 10 kann eingeleitet werden, indem zuerst die Mischzyklusanlage 14 angefahren wird. Das Hochfahren der Mischzyklusanlage beginnt mit dem Anfahren der Gasturbine 26 und des Generators 38. Die Gasturbine foigt einer normalen Anfahrsequenz, die aus Anwerfen, Zündung, Aufwärmen und Beschleunigung auf 100% Nenndrehzahl besteht. Während der Gasturbinenhochiaufsequenz wird die Flüssigbrennstoffzufuhr zu der Turbine 26 durch die Anfahrregelschaltung 230 geregelt. Wenn die Gasturbine 100% Nenndrehzahl erreicht, werden die Phase und die Drehzahl des Generators 38 mit dem Netz synchronisiert, und der Generatorschalter 40 wird geschlossen, wodurch der Generator mit dem Netz verbunden wird. Die Gasturbine 26 wird dann auf einen Teillastzustand belastet, wobei Destillatbrennstoff benutzt wird, indem der Digitalsollwert DSP manuell erhöht wird, und zwar unter Verwendung der Digitalsollwertschaltung 238, die in dem Gasturbinenanlageregler 22 enthalten ist.

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Wenn die Gasturbine mit Teillast arbeitet, wird die Dampfzyklusausrüstung anschließend in Betrieb gesetzt. Die Regelschaltungen für diese Ausrüstung sind nicht Teil der Erfindung und können den handelsüblichen Standardaufbau haben. Es sei jedoch kurz angegeben, daß die notwendige Dampfzyklushilfsausrüstung zuerst in Betrieb gesetzt und der Wärmerückgewinnungsdampferzeuger 42 aufgewärmt und unter Druck gesetzt wird. Wenn das Dampfturbinengehäuse und der Dampfturbinenrotor ausreichend aufgewärmt sind und eine ausreichende Dampferzeugung aus dem Wärmerückgewinnungsdampferzeuger zur Verfügung steht, wird der Dampfturbogenerator 27 angefahren. Der Dampfturbogenerator 27 durchläuft einen normalen Anfahrzyklus, welcher aus Beschleunigen, Halten, Beschleunigen, Generatorsynchronislerung und Dampfturbinenbelastung besteht. Wenn der Wärmerückgewinnungsdampferzeugerisolationsdämpfer voll offen ist und der Bypassdämpfer voll geschlossen ist, ist die erste Phase der Dampfzykluslastseguenz abgeschlossen. Die Ausgangsleistung des Dampfturbogenerators 27 ändert sich dann in Abhängigkeit von der verfügbaren Abwärme aus der Turbine 26.

Wenn die Gasturbine 26 mit Teillast arbeitet und Dampf aus dem Wärmerückgewinnungsdampferzeuger 42 verfügbar ist, kann das Anfahren der Kohlevergasungeanlage des in Fig. 1 dargestellten Typs (d.h. einem Vergaser mit festem Bett, in den Luft geblasen wird) eingeleitet werden. Das Hochfahren der Kohlevergasungsanlage 12 kann mit dem Anfahren des Zusatzverdichters 46 und des Dampfturbinentreibers 44 beginnen. Das Entnahmeluf tsteuerventil 50 wird zuerst geöffnet und der Luftsammler 52 und der Zusatzverdichter 46 werden mit Abzapfluft aus dem Gasturbinenverdichter 48 unter Druck gesetzt. Der Zusatzverdichter 46 und der Dampfturbinentreiber 44 werden dann auf Drehzahl gebracht, und die Abzapfluft wird unter den Druck gesetzt, der erforderlich ist, um den Vergaser 16 zu betreiben. Wenn Dampf, Luft und Kohle verfügbar sind, um den

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Vergaser 16 des hier beschriebenen Ausführungsbeispiels zu betreiben, kann das Hochfahren des Vergasers eingeleitet werden. Während des Hochfahrens wird der Vergaser am Anfang unter Verwendung des Vergaserspeisereglers 74 geregelt, der die spezifischen Hochlaufregelmerkmale enthalten wird, die der benutzte Vergasertyp erfordert. Vor dem Anfahren des Vergasers 16 wird die notwendige Hilfsausrüstung in dem Reinigungssystem 20 in Betrieb gesetzt worden sein und ausgewählte Teile der Ausrüstung werden nach Bedarf auf die Betriebstemperatur gebracht worden sein. Der Vergaser 16 wird dann in einen Nennbetriebszustand des Druckes und der Strömung gebracht und das Rohgas wird zu der Anlageöffnung ("Fackel") 25 zur Verbrennung geleitet. Wenn der Vergaser 16 einen zufriedenstellenden Anfangsbetriebszustand erreicht und wenn das Gasreinigungssystem bereit ist, Rohgas zu empfangen, geht die Regelung der Kohlegasproduktionsleistung auf den Kohlegasbrennstoffzufuhrsollwertregler 65 über. Die Kohlegaszufuhr wird dann langsam durch die Vergaserregler (nicht dargestellt) zu dem Gasreinigungssystem 20 umgeleitet, um eine geregelte Belastung und Unterdrucksetzung zu bewirken. Der Druck in dem Gaszufuhrsammler 24 und dem Reinigungssystem wird langsam erhöht, indem der Sollwert SP3 der öffnungsdruckregelschaltung 342 auf den Nennanlagenentwurfspunkt erhöht wird. Gleichzeitig wird außerdem die Kohlegasproduktions leistung auf den ersten Haltepunkt vergrößert, indem der Sollwert GFS des Gasbrennstoffzufuhrsollwertreglers 330 vergrößert wird. Wenn diese Prozedur abgeschlossen ist, sind sowohl die Mischzyklusanlage 14 als auch die Kohlevergasungsanlage 12 in Betrieb, und die Mischzyklusanlage 12 wird unter Verwendung von Destillatbrennstoff Strom erzeugen Die relative Ablaufsteuerung der Mischzyklus- und Kohlevergasungsanlageausrüstung hängt bekanntlich von dem verwendeten Typ des Vergasers 16 ab.

Wenn das Gasreinigungssystem 20 stabilisiert ist, und die Qualität des gereinigten Kohlegases, das erzeugt wird, als

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für die Verbrennung in der Gasturbine 26 geeignet erkannt wird, kann der übergang auf den Doppelbrennstoffbetrieb eingeleitet werden, indem die Bedienungsperson den Schalter SW1 der Handsteuerschaltung 23 in die Stellung 2 bringt. Das hat zur Folge, daß das Doppelbrennstoffsignal auf den Binärwert "1" gebracht wird. Das Doppelbrennstoffsignal wird an das ODER-Gatter 126 der Gasabsperrventilsteuerschaltung 90 angelegt, und, wenn alle Schutzvoraussetzungen erfüllt sind, bewirkt es das öffnen des Gasabsperrventils 28.

Das hat zur Folge, daß die stromaufwärtige Seite des Gassteuerventils 30 mit Druck beaufschlagt wird, vgl. Fig. 1. Das Drucksignal P1, das an den Gasverfügbarkeitssignalgenerator 104 (Fig. 7) angelegt wird, wird auf einem Wert sein, der größer ist als der des Drucksollwertsignals SP2, weil es auf dem öffnungssoliwert SP3 sein wird, der üblicherweise höher eingestellt wird als der Sollwert SP2. Das hat zur Folge, daß das Gasverfügbarkeitssignal GASA einen großen positiven Wert annimmt, der die Verfügbarkeit von Gasbrennstoff anzeigt. Dieses Signal wird an die Brennstoffzufuhrregelschaltung 84 (Fig. 6) angelegt, wo es mit dem Gasanforderungssignal GASR in der Niedrigstwertwählschaltung 174 verglichen wird. Am Anfang gilt GASA > GASR, und GASR begrenzt das Gasbrennstoffsignal GFC an dem Gassteuerventil 30.

Da der Schalter SW1 in der Stellung zwei ist, ist das Nurflüssigkeitsignal auf dem Binärwert "0" und wird zusammen mit dem Ausgangeaignal (AUTL) der Gassperrschaltung 86 an das ODER-Gatter 154 in dem Brennstoffumschaltsignalgenerator 96 (Fig. 5) angelegt. Wenn alle Zustimmungsvoraussetzungen der Gassperrschaltung 86 erfüllt sind, ändert sich der Binärwert des Auegangssignals des ODER-Gatters 154 (das übergang-auf-Flüssigbrennstoff-Signal TRLC) auf "0", was eine Zustimmungsvoraussetzung für den Doppe!brennstoffbetrieb ist.

Das Signal TRLC wird an die Brennstoffzufuhrregelschaltung 84 (Fig. 6) angelegt. Wenn TRLC den Binärwert "0" annimmt, fällt das Umschaltzeitgebersignal TT mit einer gesteuerten Geschwindigkeit ab und beseitigt langsam die Gasbrennstoffzufuhrabschaltvorspannung, die an dem Addierer 170 anliegt. Das führt dazu, daß die Gasbrennstoffzufuhr mit gesteuerter Geschwindigkeit zunimmt, bis sie das kleinere der Signale GASR, GASA erreicht. Wenn die Gasbrennstoffzufuhr vergrößert wird, wird das Flüssigbrennstoffzufuhrsignal LFC "entsprechend verringert, wodurch die Flüssigbrennstoffzufuhr zu der Turbine verringert wird, bis der Mindestflüssigbrennstoffzufuhrsollwert erreicht ist. Gleichzeitig regelt der Gesamtbrennstoff befehlssignalgenerator 156 das Gesamtbrennstoffbefehlssignal TFC und damit das Flüssigbrennstoffbefehlssignal LFC und das Gasbrennstoffbefehlssignal GFC derart, daß die Ausgangsleistung der Gasturbine auf einen Wert geregelt wird, der durch den Digitalsollwert DSP eingestellt ist.

Wenn die Gasbrennstoffzufuhr zu der Turbine 26 allmählich ver größert wird, wird eine Gasbrennstoffzufuhr erreicht (konstruktionsbedingt) , bei der der Gasverbrauch der Turbine 26 die Gasproduktionsleistung des Vergasers 16 übersteigt, die durch den Gasbrennstoffzufuhrsollwertregler 65 eingestellt ist. Wenn es dazu kommt, beginnt der Druck in dem Gaszufuhrsammler 24 unter den öffnungsdruckregelsollwert SP3 abzufallen, und die Zufuhr von Gas zu der Anlageöffnung wird abgeschaltet. Der Gaszufuhrsammlerdruck fällt weiter ab, bis der Sammlerdruck in einem vorbestimmten Fehlerband des Drucksoll werts SP1 des Anlagedruckreglers 328 ankommt. Zu dieser Zeit wird die Regelung der Vergaserströmung automatisch von dem Kohlegasbrennstoffzufuhrsollwertregler 330 auf den Anlagedruckregler 328 umgeschaltet. Der Anlagedruckregler 328 bewirkt dann, daß das Gasbedarfssignal GFD und somit die Gasproduktionsleistung des Kohlevergasers 16 vergrößert wird, um den Gaszufuhrsammlerdruck auf dem Sollwert SP1 zu halten. Falls während dieser Umschaltung der Gaszufuhrsammlerdruck

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vorübergehend unter den Drucksollwert SP1 abfällt und sich dem Sollwert SP2 des Gasverfügbarkeitssignalgenerators nähert, verringert der Gasverfügbarkeitssignalgenerator allmählich das Gasverfügbarkeitssignal .GASA. Wenn das Signal GASA unter das Gasanforderungssignal GASR abfällt, wird die Zufuhr von Gasbrennstöff zu der Turbine 26 durch das Signal GASA begrenzt und die Flüssigbrennstoffzufuhr wird vorübergehend von dem Mindestwert aus vergrößert, um die Ausgangsleistung der Gasturbine 26 konstant zu halten.

Es sei angemerkt, daß,damit der Druck in dem Gaszufuhrsammler 24 von dem Sollwert SP3 (Öffnungsregelung) auf den Sollwert SP1 (Anlagedruckregelung) abfällt, die Gasproduktionsleistung, die durch den Kohlegaszufuhrsollwertregler 330 festgesetzt wird, durch die Bedienungsperson unter das Gasanforderungssignal GASR, die dem spezifischen Gasturbinenlastsollwert DSP zugeordnet ist, und über den Mindestgaszufuhrwert verstellt werden muß, der für einen zufriedenstellenden Brennerbetrieb, wie er durch das Mindestgasverfügbarkeitssignal MGA festgesetzt wird, akzeptabel ist.

Wenn die Regelung des Gaszufuhrsammlers 24 auf den Anlagedruckregler 328 übergegangen ist und sich die Gasbrennstoffproduktionsleistung auf einem stationären Wert stabilisiert hat, ist der übergang auf die Doppelbrennstoffbetriebsart abgeschlossen. Das erfolgt eine Zeitspanne nach dem Aktivieren des Anlagedruckreglers 328 und ist eine Vorbedingung für den übergang auf den Nurgasbrennstoffbetrieb. Zu dieser Zeit wird die Flüssigbrennstoffzufuhr normalerweise auf dem Mindestflüssigbrennatoffzufuhrwert sein.

Nachdem ein Übergang auf den Doppelbrennstoffbetrieb abgeschlossen ist, kann die Bedienungsperson einen Übergang auf den Nurgasbrennstoffbetrieb einleiten, indem sie den Schalter SW1 in die Stellung drei bringt, was bewirkt, daß das

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Nurgasbrennstoffsignal den Binärwert "1" annimmt und daß das Doppelbrennstoff- und das Nurflüssigbrennstoffsignal den Binärwert "0" annehmen. Das Nurgasbrennstoffsignal wird an die Nurgasfreigabeschaltung 88 (Fig. 5) angelegt. Wenn das Anlagedrucksteuersignal PPC für eine ausreichende Zeitspanne freigegeben worden ist, um das Erreichen von stationären Gaszufuhrbedingungen zu erlauben, wie durch die Zeitverzögerung 134 festgelegt, und wenn das Ausgangsleistungssignal MW des elektrischen Generators 38 über einem Mindestsollwert MMW ist, wird ein Übergang-auf-Gas-Signal TRGC am Ausgang des Brennstoffumschaltsignalgenerators 96 erzeugt. Dieses Signal wird an die Brennstoffzufuhrregelschaltung 84 (Fig. 6) angelegt und bewirkt, daß das Flüssigbrennstoffbefehlssignal LFC mit einer kontrollierten Geschwindigkeit verringert wird, wodurch die Zufuhr von Flüssigbrennstoff zu der Gasturbine 26 abgestellt wird. Das Flüssigbrennstoffzufuhrsignal LFC wird durch die Flüssigkeitssperrschaltung verringert, die über die Niedrigstwertwählschaltung 180 arbeitet. Außerdem gleicht das Umschaltzeitgebersignal TT den Mindestflüssigbrennstoffoffset K3 an dem Addierer 194 aus, der das Gasanforderungssignal GASR bildet.

Unter normalen Betriebsbedingungen, wenn der Anlagedruckregler 328 den Druck P1 des GaszufuhrSammlers 24 auf den Sollwert SP1 regelt, wird das Gasanforderungssignal GASR kleiner sein als das Gasverfügbarkeitssignal GASA, und die Gasbrennstoffzufuhr zu der Turbine 26 wird durch das Gasanforderungs signal GASR geregelt. Wenn die Zufuhr von Flüssigbrennstoff allmählich verringert wird, bewirkt der Gesamtbrennstoffbefehlssignalgenerator 156, daß das Gasanforderungssignal GASR und somit die Zufuhr von Gasbrennstoff zu der Turbine 26 vergrößert wird.

Wenn der übergang auf den Nurgasbrennstoffbetrieb abgeschlos sen ist, kann die Bedienungsperson die Ausgangsleistung der

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Mischzyklusanlage 14 vergrößern oder verringern, indera sie den Digitalsollwert DSP in der Digitalsollwertschaltung 238 erhöht oder erniedrigt* Der Anlagedruckregler 328 erhöht oder erniedrigt automatisch die Gasproduktionsleistung des Vergasers 16, während er den Druck in dem Gaszufuhrsanunler regelt. Im Falle eines Anstiegs oder eines Abfalls der Netzfrequenz stellt der Gesamtbrennstoffbefehlssignalgenerator 156 automatisch die Ausgangsleistung der Gasturbine so ein, daß die Frequenz möglichst konstant gehalten wird.

Die Dampfturbinenregelung wird zwar nicht im einzelnen beschrieben, die Ausgangsleistung der Dampfturbine wird jedoch durch die Dampfmenge bestimmt, die in dem Wärmerückgewinnungsdampferzeuger erzeugt wird und eine Funktion der fühlbaren Wärme ist, die in dem Gasturbinenabgas verfügbar ist. Wenn die Gasturbinenausgangsleistung erhöht wird, wird deshalb die Abgastemperatur und/oder die Abgasströmung erhöht und die Ausgangsleistung der Dampfturbine wird ebenfalls erhöht. Die Ausgangsleistung der Dampfturbine 27 steigt und fällt somit im allgemeinen mit der Ausgangsleistung der Gasturbine 26.

2) Turbinenfolgebetrlebsart

Nachdem das Anfahren in der Turbinenführungsbetriebsart beschrieben worden ist, sei angemerkt, daß das Anfahren in der Turbinenfolgebetriebsart bis zu dem Teillastbetrieb der Mischzyklusanlage mit Destillatbrennstoff im wesentlichen gleich ist. Zu dieser Zeit ist die Kohlegasproduktion auf dem voreingestellten Wert, der durch die Brennstoffzufuhrsollwertregelschaltung 330 (Fig. 14) festgelegt wird.

Ebenso, wenn das Gasreinigungssystem 20 sich stabilisiert hat und wenn die Qualität des gereinigten Kohlegases, das erzeugt wird, als für die Verbrennung in der Gasturbine 26

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geeignet erkannt worden ist, kann die Umschaltung auf Doppelbrennstoffbetrieb durch die Bedienungsperson eingeleitet werden, indem diese den Schalter SW1 der Handsteuerschaltung 56 in die Stellung zwei bringt. Das bewirkt, daß das Doppelbrennstoff signal auf den Binärwert "1" gebracht wird. Dieses Signal wird an die Gasabsperrventilsteuerschaltung 90 angelegt, und, wenn alle Schutzvoraussetzungen erfüllt sind, bewirkt es, daß das Gasabsperrventil 28 geöffnet wird.

Als Ergebnis dieses Vorganges wird die stromaufwärtige Seite des Gassteuerventils 30 mit Druck beaufschlagt. Das Sammlerdrucksignal P1 wird an den Gasverfügbarkeitssignalgenerator 104 (Fig. 7) angelegt und wird sich auf einem Wert befinden, der größer ist als der des Drucksollwertsignals SP2, da der Sollwert SP3 im allgemeinen so eingestellt wird, daß er größer ist als der Sollwert SP2. Das hat zur Folge, daß das Gasverfügbarkeitssignal GASA einen großen positiven Wert annimmt, was die Verfügbarkeit des Gasbrennstoffes anzeigt. Das Gasverfügbarkeitssignal GASA wird an die Brennstoffzufuhrregelschaltung 84 (Fig. 6) angelegt, wo es mit dem Gasanforderungssignal GASR in der Niedrigstwertwählschaltung 174 verglichen wird. Am Anfang ist GASA größer als GASR, und GASR begrenzt das Gasbrennstoffsignal GFC an dem Gassteuerventil 30.

Da der Schalter SW1 in der Stellung zwei ist, hat das Nurflüssigbrennstoffsignal den Binärwert "0". Dieses Signal wird zusammen mit dem Ausgangssignal der Gassperrschaltung 86 an das ODER-Gatter 154 angelegt, welches sich in dem Brennstoffumschaltsignalgenerator 96 (Fig. 5) befindet. Das Ausgangssignal des ODER-Gatters 154 bildet das Ubergang-auf-Flüssigbrennstoff-Signal TRLC. Wenn alle Zulässigkeitsvoraussetzungen der Gassperrschaltung 86 erfüllt sind, ändert sich das Ubergang-auf-Flüssigbrennstoff-Signal TRLC den Binärwert "0", was eine Zulässigkeitsvoraussetzung für den Doppelbrennstoffbetrieb ist.

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Das Ubergang-auf-Flüssigbrennstoff-Signal TRLC wird an die Brennstoffzufuhrregelschaltung 84 (Fig. 6) angelegt. Wenn das Signal TRLC auf den Binärwert "0" abfällt, fällt das Umschaltzeitgebersignal TT mit einer kontrollierten Geschwindigkeit ab und beseitigt langsam die Gasbrennstoffzufuhrabstellvorspannung, die an dem Addierer 170 anliegt. Das führt dazu, daß die Gasbrennstoffzufuhr mit einer kontrollierten Geschwindigkeit größer wird, bis sie von den beiden Signalen GASR und GASA das kleinere erreicht. Wenn die Gasbrennstoffzufuhr vergrößert wird, wird das Flüssigbrennstoffzufuhrsignal LFC entsprechend verringert, wodurch die Flüssigbrennstoff zufuhr zu der Turbine verringert wird, bis der Mindestflüssigbrennstoffzufuhrsollwert erreicht ist. Gleichzeitig regelt die Gesamtbrennstoffbefehlsschaltung 156 (Fig. 9) das Gesamtbrennstoffbefehlssignal TFC und regelt dadurch das Flüssigbrennstoffbefehlssignal LFC und das Gasbrennstoffbefehlssignal GFC (Fig. 6) derart, daß die Ausgangsleistung der Gasturbine auf den Wert geregelt wird, der durch den Digitalsollwert DSP eingestellt ist.

Wenn die Zufuhr von Gasbrennstoff zu der Turbine 26 allmählich vergrößert wird, wird eine Gasbrennstoffzufuhr erreicht (konstruktionsbedingt), bei der der Gasverbrauch der Turbine 26 die Gasproduktionsleistung des Vergasers 16 übersteigt, die durch die Brennstoffzufuhrsollwertregelschaltung 330 (Fig. 14) eingestellt ist. Wenn das erfolgt, beginnt der Druck in dem Gaszufuhrsammler 24 unter den öffnungsdruckregelsollwert SP3 abzufallen und die Zufuhr von Gas zu der Anlageöffnung 25 wird abgestellt. Der Gaszufuhrsammlerdruck fällt weiter ab, bis der Druck P1 des Gaszufuhrsammlers 24 sich dem Drucksollwert SP2 des Gaeverfügbarkeitssignalgenerators 104 (Fig. 7) nähert. Wenn die Integralturbinenfolgebetriebsart gewählt worden ist (d.h. wenn der Schalter SW2 in der Stellung 3 ist), dann fällt der Gaszufuhrdruck P1 genau auf den Drucksollwert SP2 des Gasverfügbarkeitssignal-

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generators 104 ab, und die stationäre Gasbrennstoffzufuhr zu der Gasturbine 26 wird gleich der Gasproduktionsleistung des Vergasers 16 sein.

Es ist wichtig anzumerken, daß die Integralturbinenfolgebetriebsart nur möglich ist, wenn eine Gasturbine 26 den Druck in dem Gaszufuhrsammler 24 reguliert. Wenn mehr als eine Gasturbine an dem Gaszufuhrsammler in einer Turbinenfolgebetriebsart betrieben werden, dann muß die Proportionalturbinenfolgebetriebsart benutzt werden (d.h. der Schalter SW2 muß in die Stellung zwei gebracht werden). In diesem Fall fällt der Druck P1 in dem Gaszufuhrsammler 24 auf einen Druck oberhalb des Drucksollwerts SP2 des Gasverfügbarkeitssi gnalgenerators 104 (Fig. 7) ab, und das Druckfehlersignal E6 wird eine Funktion der Druckabfallcharakteristik des Gasverfügbarkeitssignalgenerators 104 sein, die durch die Verstärkungskonstante K14 und die Kenndaten des Gassteuerventils 30 festgelegt wird. Wenn der Druck P1 in dem Gaszufuhrsammler 24 abfällt, nehmen das Druckfehlersignal E6 und das Gasverfügbarkeitssignal GASA ab. Wenn das Gasverfügbarkeitssignal GASA unter das Gasanforderungssignal GASR abfällt, verringert es die Zufuhr von Gasbrennstoff zu der Turbine 26 (Flg. 6). Gleichzeitig mit diesem Vorgang bewirkt die Gesamtbrennstoffbefehlsschaltung 156 (Fig. 9), die in Verbindung mit der Brennstoffzufuhrregelschaltung 84 (Fig. 6) arbeitet, daß die Flüssigbrennstoffzufuhr zu der Turbine 26 vergrößert wird, um die gewünschte Ausgangsleistung, die durch den Sollwert DSP festgelegt ist, aufrechtzuerhalten.

Es sei angemerkt, daß, damit der Druck in dem Gaszufuhrsammler 24 von dem öffnungsregeldrucksollwert SP3 auf den Drucksollwert SP2 abfällt, die Gasproduktionsleistung, die durch die Gasbrennstoffzufuhrsollwertregelschaltung 330 (Fig. 14) festgesetzt wird, durch die Bedienungsperson unter das Gasanforderungssignal GASR eingestellt werden muß, das dem spe-

zifischen Gasturbinenlastsollwert DSP zugeordnet ist, und über den Mindestgaszufuhrwert, der für einen zufriedenstellenden Brennerbetrieb akzeptabel ist, was durch das Mindestgasverfügbarkeitssignal MGA festgesetzt wird.

Wenn die Regelung des Gaszufuhrsammlers 24 auf den Gasverfügbarkeitssignalgenerator übergegangen ist und sich der Druck in dem Gaszufuhrsammler 24 auf einen stationären Wert stabilisiert hat, ist die Umschaltung auf die Doppelbrennstoff betriebsart abgeschlossen. Das erfolgt eine Zeitspanne nach dem Abfall des Gasverfügbarkeitssignals GASA unter das Gesamtbrennstoffbefehlssignal TFC und ist eine Vorbedingung für die Umschaltung auf den Nurgasbrennstoffbetrieb.

Nachdem ein übergang auf den Doppelbrennstoffbetrieb abgeschlossen ist, kann die Bedienungsperson eine Umschaltung auf den Nurgasbrennstoffbetrieb einleiten, indem sie den Schalter SW1 in die Stellung drei bringt, was bewirkt, daß das Nurgasbrennstoffsignal den Binärwert "1^H annimmt und daß das Doppelbrennstoff- und das Nurflüssigbrennstoffsignal den Binärwert "0" annehmen. Das Nurgasbrennstoffsignal wird an die Nurgasfreigabeschaltung 88 (Fig. 5) angelegt. Wenn das Gasverfügbarkeitssignal GASA unter dem Gesamtbrennstoffbedarf ssignal für eine ausreichende Zeitspanne gewesen ist, um das Erreichen von stationären Gasströmungsbedingungen zu erlauben (wie durch die Zeitverzögerung 134 festgelegt), und wenn das Ausgangsleistungssignal MW des elektrischen Generators 38 über einem Mindestsollwert MMW ist, wird ein übergang-auf-Gas-Signal TRGC an dem Ausgang dee Brennstoffumschaltsignalgenerators 96 erzeugt. Dieses Signal wird an die Brennstoffzufuhrregelschaltung 84 (Fig. 6) angelegt und bewirkt, daß das Flüssigbrennstoffbefehlssignal LFC mit einer kontrollierten Geschwindigkeit verringert und dadurch die Zufuhr von Flüssigbrennstoff zu der Gasturbine 26 abgestellt wird. Das Flüssigbrennstoffzufuhrsignal LFC wird durch die Flüssigbrennstoffsperrschaltung 182 verringert,

die über die Niedrigstwertwählschaltung 180 arbeitet. Außerdem gleicht das Umschaltzeitgebersignal TT den Mindestflüssigbrennstoffoffset K3 an dem Addierer 194 aus, welcher das Gasanforderungssignal GASR bildet.

Das übergang-auf-Gas-Signal TRGC wird außerdem an die Anlagelastregelschaltung 326 (Fig. 12) angelegt. Wenn das Signal TRGC den Binärwert "1" hat, was anzeigt, daß die Nurgasbrennstoffbetriebsart gewählt worden ist, und das invertierte Turbinenführungssignal TL auf dem Binärwert "1" ist, was anzeigt, daß die Turbinenführungsbetriebsart nicht gewählt worden ist, geht die Regelung der Gasturbinenausgangsleistung auf die Anlagelastregelschaltung 326 (Fig. 12) über. Wenn die Zufuhr von Flüssigbrennstoff allmählich verringert wird, um zu bewirken, daß die Ausgangsleistung der Turbine 26 verringert wird, beginnt die Anlagelastregelschaltung 326, ein Fehlersignal E16 zu erzeugen, welches an den Integrationsblock 380 angelegt wird und eine Erhöhung in dem Gasbrennstoffbedarfssignal GFD und somit eine allmähliche Zunahme der Gasproduktionsleistung des Vergasers 16 bewirkt. Im Anschluß an die Erhöhung der Gasproduktion des Vergasers 16 wird eine Erhöhung des Gaszufuhrsammlerdruckes durch den Gasverfügbarkeitssignalgenerator 104 (Fig. 7) abgefühlt, der automatisch bewirkt, daß die Gasverbrauchsgeschwindigkeit der Turbine 26 vergrößert wird. Während einer Umschaltung auf die Nurgasbetriebsart bewirkt somit die Anlagelastregelschaltung 326, daß die Ausgangsleistung der Gasturbine 26 im wesentlichen konstant gehalten wird,und der Gasverfügbarkeitssignalgenerator 104 regelt den Druck in dem Gaszufuhrsammler 24 auf oder etwas über den Drucksollwert SP2.

Es ist außerdem zu beachten, daß beim übergang auf die Nurgasbrennstoffbetriebsart (TRGC = 1) die Gesamtbrennstoffbefehlsfolgeschaltung 268 (Fig. 9), die Digitalsollwertfolgeschaltung 252 (Fig. 9) und die Gasbrennstoffzufuhrsollwert-

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regelfolgeschaltung 330 (Fig. 14) freigegeben werden. Diese Schaltungen bewirken, daß das Gesamtbrennstoffbefehlesignal TFC dem Gasverfügbarkeitssignal GASA folgt, daß das Digitalsollwert DSP dem Ausgangsleistungssignal des elektrischen Generators 38 folgt bzw. daß das Gasbrennstoffsignal GFS dem Gasbrennstoffbedarfssignal GFD folgt. Aufgabe dieser Schaltungen ist es, zu verhindern, daß die Anlage 10 einem starken Übergangsvorgang im Falle einer automatischen Umschaltung von dem Doppelbrennstoffbetrieb auf den Nurflüssigbrennstoffbetrieb ausgesetzt wird.

Es sei außerdem angemerkt, daß vor dem übergang auf den Nurgasbrennstoffbetrieb die Folgeschaltung 350 in der Anlagelastregelschaltung 326 (Fig. 12) freigegeben worden sein wird. Diese Schaltung bewirkt, daß der Leistungsollwert PSP der Ausgangsleistung MW des elektrischen Generators 38 folgt und daß das Gasturbinenleistungssignal GTP aus der Anlagelastregelschaltung 326 dem Brennstoffbedarfssignal GFD folgt. Aufgabe dieser Schaltung ist es außerdem zu verhindern, daß die Anlage 10 einem starken Ubergangsvorgang ausgesetzt wird, wenn die Lastregelung von dem Gasturbinenanlageregler 22 auf die Anlagelastregelschaltung 326 in dem Kohlegasanlageregler 18 umgeschaltet wird.

Wenn der übergang auf den Nurgasbrennstoffbetrieb abgeschlossen ist, dann kann die Bedienungsperson die Ausgangsleistung der Mischzyklusanlage 14 vergrößern oder verringern, und zwar durch Erhöhen oder Erniedrigen des Leistungssollwerts PSP in der Anlagelastregelschaltung 326. Die Anlagelastregelschaltung 326 vergrößert oder verringert automatisch die Gasproduktionsleistung des Vergaser 16, während der Gasverfügbarkeitssignalgenerator 104 den Druck in dem Gaszufuhrsammler 24 regelt, wodurch die Ausgangsleistung der Turbine 26 vergrößert oder verkleinert wird. Im Falle einer Zunahme oder Abnahme der Netzfrequenz stellt die Anlagelastregelschaltung

326 automatisch die Kohlegasproduktionsleistung und damit die Ausgangsleistung der Gasturbine 26 so ein, daß die Frequenz möglichst konstant gehalten wird.

Die Dampfturbinenregelung ist zwar nicht im einzelnen beschrieben worden* die Ausgangsleistung des Dampfturbogenerators 27 wird jedoch durch die Dampfmenge bestimmt, die in dem Wärmerückgewinnungsdampferzeuger erzeugt wird und eine Funktion der fühlbaren Wärme ist, welche in dem Gasturbinen abgas zur Verfügung steht. Deshalb wird, wenn die Gasturbinenausgangsleistung vergrößert wird, die Abgastemperatur und/oder die Abgasströmung vergrößert und die Ausgangsleistung des Dampfturbogenerators 27 wird ebenfalls vergrößert Die Ausgangsleistung des Dampfturbogenerators 27 folgt somit im allgemeinen der der Gasturbine 26.

In der vorstehenden Beschreibung der Turbinenführungs- und der Turbinenfolgebetriebsart wird der Schalter SW1 manuell zwischen den Stellungen zwei und drei umgeschaltet. Der Schalter SW1 könnte jedoch am Anfang in die Stellung drei gebracht werden und die Ablaufsteuerung des Übergangs vom Nurflüssigbrennstoffbetrieb auf den Nurgasbrennstoffbetrieb kann automatisch vonstatten gehen, wenn sämtliche Zulässigkeitsvoraussetzungen erfüllt sind.

Die folgende Tabelle ist eine Zusammenfassung der Arbeitsweise der verschiedenen aktiven Regler, die den Gaszufuhrsammlerdruck, die Kohlevergaserströmung und die Ausgangsleistung des elektrischen Generators in der Nurflüssigbrenn stoff-, der Doppelbrennstoff- und der Nurgasbrennstoffbetriebsart sowohl in der Turbinenführungs- als auch in der Turbinenfolgebetriebsart regeln:

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BETRIEBS ZUSAMMENFASSUNG

Nur Flüssig- Doppel- Nur Gas brennstoff Brennstoff

Turbinenfolgebetriebsart

Gaszufuhrsanutiler Druckregelung

Kohlevergaser 16 Strömungsregelung

Elektrischer Generator 38
Ausgangsleistung

öffnungsdruckregel- schaltung 342

Gasverfüg- Gasverfügbar-

barkeitssignaigenerator
104

keitssignalgenerator 104

Gasbrenn- Gasbrenn- Anlagelaststoffzufuhr- stoffzu- regelschaltung sollwertre- fuhrsoll- 326 gelschaltung wertregel-330 schaltung
330

Gesamtbrenn- Gesamt- Anlagelast-

stoffbe- brennstoff- regelschaltung

fehlssignal- befehlssig- 326

generator nalgenera-

156 tor 156

Turbinenführungsbetriebsart

Gaszufuhrsamniler Druckregelung

Kohlevergaser 16 Strömungsregelung öffnungsdruckregelschaltung
342

Anlagedruck- Anlagedruckregelschal- regelschaltung 328 tung 328

Gasbrenn- Anlagedruck- Anlagedruckstoffzufuhr- regelschal- regelschalsollwertretung 328 tung 328 gelschaltung
330

Nur Flüssig- Doppel- Nur Gas brennstoff Brennstoff

Elektrischer Gene- Gesamtbrenn- Gesamtbrenn- Gesamtbrenn-

rator 38 stoffbe- stoffbefehls- stoffbefehls-

Ausgangsleistung fehlssignal- signalgene- signalgenera-

generator rator 156 tor 156

156

INHALTSVERZEICHNIS

Seite Nr.

PATENTANSPRÜCHE

BESCHREIBUNGSEINLEITUNG 1

BESCHREIBUNG DES AUSFÜHRUNGSBEISPIELS 5

A. Gesamtanlagenbeschreibung 6

B. Handsteuerschaltung . 16

C. Gasturbinenanlageregler .......... 20

1) Brennstoffbetriebsartumschaltkreis 20

2) Brennstoffzufuhrregelschaltung 33

3) Gasverfügbarkextssignalgenerator 42

a) Integralturbinenfolgebetriebsart 4 3

b) Turbinenfolgebetriebsart 45

c) Turbinenführungsbetriebsart ...: 46

4) Gesamtbrennstoffbefehlssignalgenerator 48

5) Mindestgaszufuhrdetektorschaltung 55

6) Pumpschutzschaltung 57

7) Doppelbrennstoffabgabesystem .... 58

D. Kohlegasanlageregler 61

1) Einleitung 61

2) Anlagelastregelschaltung 68

3) Anlagedruckregelschaltung 74

4) Gasbrennstoffzufuhrsollwertregelschaltung 78

5) öffnungsdruckregelschaltung 81

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-■wfi-

Seite Nr.

E. Zusammenfassende Beschreibung der Arbeitsweise 83

1) Turbinenführungsbetriebsart 83

2) Turbinenfolgebetriebsart 90

ZUSAMMENFASSUNG

L e e r s e i t e

Claims (52)

Patentansprüche:

1. Kraftanlage, gekennzeichnet durch:

eine Kohlevergasungsanlage (12) mit einem Kohlevergaser (16) und einem Reinigungssystem (20) zum Entfernen von unerwünschten Bestandteilen aus dem durch den Vergaser erzeugten Kohlegas, wobei sich der Betrieb des Reinigungssystems (20) in Abhängigkeit von dem Enddruck des das Reinigungssystem verlassenden Kohlegases ändert;

eine Gasturbine (26), die in der Lage ist, das gereinigte Kohlegas in eine Ausgangsleistung umzuwandeln, die sich in Abhängigkeit von der Zufuhr des gereinigten Kohlegases zu der Turbine ändert; und

eine Regelanordnung (18, 22, 23) zum Einstellen der Geschwindigkeit der Erzeugung von Kohlegas in dem Vergaser (16) und dadurch zum Einstellen der Zufuhr von Kohlegas zu dem Reinigungssystem (20) und zum Einstellen der Zufuhr von gereinigtem Kohlegas aus dem Reinigungssystem zu der Gasturbine (26) derart, daß die Ausgangsleistung der Gasturbine auf einem Wert bleibt, der mit dem gegenwärtigen Lastbedarf übereinstimmt und daß der Enddruck des Reinigungssystems im we-

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sentlichen konstant bleibt.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelanordnung (18, 22, 23) in der Lage ist, die Kraftanlage (10) in einer Nurgasbrennstoffbetriebsart zu betreiben, in der die Turbine (26) nur durch das Kohlegas angetrieben wird.

3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelanordnung (18, 22, 23) in der Lage ist, die Turbine (26) in einer Nurgasbrennstoffturbinenführungsbetriebsart zu betreiben, in der die Regelanordnung (22):

die Zufuhr von Kohlegas aus dem Reinigungssystem (20) zu der Gasturbine (26) derart einstellt, daß die Ausgangsleistung der Gasturbine auf einem Wert bleibt, der mit dem gegenwärtigen Lastbedarf übereinstimmt; und die Erzeugung von Kohlegas in dem Vergaser (16) derart einstellt, daß der Enddruck des gereinigten Kohlegases, welches das Reinigungssystem (20) verläßt, im wesentlich konstant bleibt.

4. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelanordnung (18, 22, 23) in der Lage ist, die Turbine (26) in einer Nurgasbrennstoffturbinenfolgebetriebsart zu betreiben, wobei die Regelanordnung:

die Zufuhr von gereinigtem Kohlegas aus dem Reinigungssystem (20) zu der Turbine (26) derart einstellt, daß der Enddruck des das Reinigungssystem verlassenden gereinigten Kohlegases im wesentlichen konstart bleibt; und

die Geschwindigkeit der Erzeugung von Kohlegas durch den Vergaser (16) derart einstellt, daß die Ausgangsleistung der Gasturbine (26) auf einem Wert bleibt, der mit dem gegenwärtigen Lastbedarf übereinstimmt.

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5. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelanordnung (18, 22, 23) in der Lage ist, nach Wahl der Bedienungsperson der Kraftanlage (10) die Zufuhr von Kohlegas von dem Reinigungssystem (20) zu der Turbine (26) während der Nurgasbrennstoffturbinenfolgebetriebsart entweder als eine integrale oder eine proportionale Funktion der Differenz zwischen dem Ist- und dem Sollenddruck des das Reinigungssystem (20) verlassenden Kohlegases zu verändern.

6. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelanordnung (18, 22, 23) in der Lage ist, die Turbine (26) in einer Nurgasbrennstoffturbinenfolgebetriebsart zu betreiben, wobei die Regelanordnung: die Zufuhr von Kohlegas aus dem Reinigungssystem (20) zu der Turbine (26) derart einstellt, daß der Enddruck des das Reinigungssystem (20) verlassenden Kohlegases im wesentlichen konstant bleibt; und

die Geschwindigkeit der Erzeugung von Kohlegas durch den Vergaser (16) derart einstellt, daß die Ausgangsleistung der Gasturbine (26) auf einem Wert bleibt, der mit dem gegenwärtigen Lastbedarf übereinstimmt.

7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelanordnung (18, 22, 23) in der Lage ist, nach Wahl der Bedienungsperson der Kraftanlage (10) die Zufuhr von Kohlegas von dem Reinigungssystem (20) zu der Turbine (26) während der Nurgasbrennstoffturbinenfolgebetriebsart entweder als eine integrale oder als eine proportionale Funktion der Differenz zwischen dem Ist- und dem Sollenddruck des das Reinigungssystem (20) verlassenden Kohlegases zu verändern.

8. Anlage nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelanordnung (18, 22, 23) die Geschwindigkeit, mit der Gas durch den Vergaser (16) erzeugt wird, einstellt, indem sie die Menge einstellt, in der Dampf und Druckluft dem Vergaser (16) zugeführt werden.

9. Anlage nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch Vorrichtungen (42, 44, 46) zum Erzeugen des Dampfes und der Druckluft, die dem Vergaser (16) zugeführt werden, unter Verwendung von Wärme, die durch die Gasturbine (26) erzeugt wird.

10. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelanordnung(i8, 22, 23)Einrichtungen (22, 23) enthält, die der Bedienungsperson der Kraftanlage (10) ermöglichen, die Ausgangsleistung der Gasturbine (26) einzustellen.

11. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsleistung der Gasturbine

(26) an ein elektrisches Netz abgegeben wird und daß die Regelanordnung (22, 23) automatisch die Ausgangsleistung der Turbine (26) in Abhängigkeit von der Frequenz des Netzes einstellt.

12. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelanordnung (18, 22, 23) in der Lage ist, die Kraftanlage (10) sowohl in einer Nurgasbrennstoffbetriebsart, in der die Turbine (26) nur mit dem Kohlegas versorgt wird, als auch in einer Doppelbrennstoffbetriebsart zu betreiben, in der die Turbine sowohl mit dem Kohlegas als auch mit Flüssigbrennstoff versorgt wird.

13. Anlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelanordnung (18, 22, 23) in der Lage ist, die Kraftanlage (10) sowohl in einer Doppelbrennstoffturbinenfolgeals auch in einer Doppelbrennstoffturbinenführungsbetriebsart zu betreiben, wobei die Regelanordnung: die Zufuhr von Kohlegas aus dem Reinigungssystem (20) zu der Gasturbine (26) derart einstellt, daß der Ausgangsdruck des das Reinigungssystem verlassenden gereinigten Kohlegases im wesentlichen konstant gehalten wird, und die Zufuhr von

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Flüssigbrennstoff zu der Gasturbine (26) derart einstellt, daß die Ausgangsleistung der Gasturbine auf einem Wert gehalten wird, der mit dem gegenwärtigen Lastbedarf übereinstimmt, wenn die Kraftanlage (10) in der Doppelbrennstoffturbinenfolgebetriebsart betrieben wird; und die Zufuhr von Kohlegas aus dem Reinigungssystem (20) zu der Gasturbine (26) derart einstellt, daß die Ausgangsleistung der Gasturbine (26) auf einem Wert gehalten wird, der mit dem gegenwärtigen Lastbedarf übereinstimmt, und die Zufuhr von Flüssigbrennstoff zu der Gasturbine derart einstellt, daß Beschränkungen hinsichtlich der Zufuhr von Kohlegas zu der Gasturbine kompensiert werden und die Ausgangsleistung der Turbine auf einem Wert gehalten wird, der mit dem gegenwärtigen Lastbedarf übereinstimmt, wenn die Kraftanlage (10) in der Doppelbrennstoffturbinenführungsbetriebsart betrieben wird*

14. Anlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelanordnung (18) die Kohlegasproduktionsleistung des Kohlevergasers (16) einstellt, um zu versuchen, den Enddruck des das Reinigungssystem (20) verlassenden Kohlegases konstant zu halten, wenn die Kraftanlage (10) in der Doppelbrennstoff turbinenführungsbetriebsart betrieben wird.

15. Anlage nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelanordnung (18) bewirkt, daß der Kohlevergaser (16) Kohlegas mit einer konstanten Leistung erzeugt, die durch die Bedienungsperson der Kraftanlage (10) festgelegt wird, wenn die Kraftanlage in der Doppe!brennstoffturbinenfolgebetriebsart betrieben wird.

16. Anlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelanordnung (18, 22, 23) außerdem in der Lage ist, die Kraftanlage (10) in einer Nurgasbrennstoffturbinenführungsbetriebsart zu betreiben, in der die Regelanordnung die Zu-

fuhr von Flüssigbrennstoff zu der Gasturbine abstellt und die Zufuhr von Kohlegas aus dem Reinigungssystem (20) zu der Gasturbine (26) derart einstellt, daß die Ausgangsleistung der Gasturbine auf einem Wert bleibt, der mit dem gegenwärtigen Lastbedarf übereinstimmt; und die Geschwindigkeit der Erzeugung von Kohlegas durch den Vergaser (16) derart einstellt, daß der Enddruck des das Reinigungssystem (20) verlassenden gereinigten Kohlegases im wesentlichen konstant bleibt.

17. Anlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelanordnung (18, 22, 23) außerdem in der Lage ist, die Turbine (26) in einer Nurgasbrennstoffturbinenfolgebetriebsart zu betreiben, in der die Regelanordnung die Zufuhr von Flüssigbrennstoff zu der Gasturbine (26) abstellt und die Zufuhr von gereinigtem Kohlegas von dem Reinigungssystem (20) zu der Turbine (26) derart einstellt, daß der Enddruck des gereinigten Kohlegases, welches das Reinigungssystem (20) verläßt, im wesentlichen konstant bleibt*, und die Geschwindigkeit der Erzeugung von Kohlegas durch den Vergaser (16) derart einstellt, daß die Ausgangsleistung der Gasturbine (26) auf einem Wert bleibt, der mit dem gegenwärtigen Lastbedarf übereinstimmt.

18. Anlage nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelanordnung (18, 22, 23) außerdem in der Lage ist, die Turbine (26) in einer Nurgasbrennstoffturbinenfolgebetriebsart zu betreiben, in der die Regelanordnung die Zufuhr von Kohlegas von dem Reinigungssystem (20) zu der Turbine (26) derart einstellt, daß der Enddruck des das Reinigungssystem verlassenden Kohlegases im wesentlichen konstant bleibt; und

die Kohlegasproduktionsleistung des Vergasers (16) derart einstellt, daß die Ausgangsleistung der Gasturbine (26) auf einem Wert bleibt, der mit dem gegenwärtigen Lastbedarf übereinstimmt.

19. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelanordnung (18, 22, 2 3) eine Einrichtung (23) enthält, welche der Bedienungsperson der Kraftanlage (10) gestattet, die gewünschte Betriebsart der Anlage manuell zu wählen.

20. Anlage nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelanordnung (18, 22, 23) bewirkt, daß die Kraftanlage (10) zwischen der Doppelbrennstoff turbine'nführungs- und der Doppelbrennstoffturbinenfolgebetriebsart auf kontrollierte Weise umschaltet, so daß die Einwirkung von übermäßigen Wärmestößen auf die Gasturbine (26) verhindert wird.

21. Anlage nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelanordnung (18, 22, 23) bewirkt, daß die Kraftanlage

(10) zwischen der Nurgasbrennstoffturbinenführungs-, der Nurgasbrennstoffturbinenfolge-, der Doppelbrennstoffturbinenführungs- und der Doppelbrennstoffturbinenfolgebetriebsart auf kontrollierte Weise umschaltet, so daß die Einwirkung von übermäßigen Wärmestößen auf die Gasturbine (26) verhindert wird.

22. Anlage nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelanordnung (18, 22, 23) außerdem in der Lage ist, die Kraftanlage (10) in einer Nurflüssigbrennstoffbetriebsart zu betreiben, in der der Gasturbine (26) nur Flüssigbrennstoff zugeführt wird und die Flüssigbrennstoffzufuhr zu der Turbine (26) so eingestellt wird, daß die Ausgangsleistung der Turbine auf einem Wert bleibt, der mit dem laufenden Lastbedarf übereinstimmt.

23. Anlage nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelanordnung (18/ 22, 23) eine Einrichtung (22) enthält, die die Kraftanlage (10) automatisch in die Nurflüssigbrennstoffbetriebsart versetzt, wenn der fortgesetzte

Betrieb in der Nurgasbrennstoff- oder in der Doppelbrennstoff betriebsart nicht zufriedenstellend wäre.

24. Anlage nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasturbine (26) einen Gasturbinenverdichter (48) aufweist und daß die Regelanordnung (18, 22, 23) eine Einrichtung (22) enthält zum automatischen umschalten der Kraftanlage (10) in die Nurflüssigbrennstoffbetriebsart, wenn die Zufuhr von gereinigtem Kohlegas aus dem Reinigungssystem (20) zu der Gasturbine (26) unter einen Wert abfällt, der sich in Abhängigkeit von dem Enddruck des Verdichters (48) verändert.

25. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 24, gekennzeichnet durch eine Generatoreinrichtung (38) zum Umwandeln einer mechanischen Ausgangsleistung der Gasturbine (26) in eine elektrische Ausgangsleistung, wobei die Genratoreinrichtung mit einem Stromversorgungsnetz elektrisch und magnetisch verbunden ist, so daß die Ausgangsdrehzahl der Gasturbine (26) durch die Frequenz des Netzes geregelt wird.

26. Anlage nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß

die Regelanordnung (18, 22, 23) die Ausgangsleistung der Turbine (26) so regelt, daß jedwede Änderungen in der Ausgangsdrehzahl der Turbine, die durch Änderungen der Netzfrequenz verursacht werden, kompensiert werden.

27. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 26, gekennzeichnet durch:

eine Kohlevergasungsanlage (12) mit einem Kohlevergaser (16) und einem Reinigungssystem (20) zum Entfernen von unerwünschten Bestandteilen aus dem durch den Vergaser (16) erzeugten Kohlegas, wobei sich der Betrieb des Reinigungssystems (20) in Abhängigkeit von dem Enddruck des das Reinigungssystem verlassenden Kohlegases verändert, und mit einem Kohlegas-

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sammler (24) zum Sammeln des das Reinigungssystem (20) verlassenden gereinigten Kohlegases;

mehrere Gasturbinen (26) von denen jede in der Lage ist, das gereinigte Kohlegas in eine Ausgangsleistung umzuwandeln, wobei sich die Ausgangsleistung jeder Turbine in Abhängigkeit von der Zufuhr von gereinigtem Kohlegas zu der Turbine verändert; und

eine Regelanordnung (18/ 22, 23) zum Einstellen der Geschwindigkeit der Erzeugung von Kohlegas durch den Vergaser (16) und dadurch zum Einstellen der Zufuhr von Kohlegas zu dem Reinigungssystem (20) und zum Einstellen der Zufuhr von gereinigtem Kohlegas von dem Gassammler (24) zu den Gasturbinen (26) derart, daß der Druck in dem Gassammler im wesentlichen konstant bleibt und die Ausgangsleistung jeder Turbine im wesentlichen auf einem vorbestimmten Wert bleibt.

28. Anlage nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelanordnung (18, 22, 23) in der Lage ist, die Kraftanlage (10) in einer Nurgasbrennstoffbetriebsart zu betreiben, in der die Turbinen (26) nur mit dem Kohlegas gespeist werden.

29. Anlage nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelanordnung (18, 22, 23) in der Lage ist, die Turbinen (26) in einer Nurgasbrennstoffturbinenführungsbetriebsart zu betreiben, in der die Regelanordnung die Zufuhr von Kohlegas von dem Gassammler (24) zu jeder Gasturbine (26) einzeln derart einstellt, daß die Ausgangsleistung jeder Gasturbine auf ihrem vorbestimmten Wert bleibt; und

die Geschwindigkeit der Erzeugung von Kohlegas durch den Vergaser (16) derart einstellt, daß der Druck in dem Gassammler im wesentlichen konstant bleibt.

30. Anlage nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelanordnung (18, 22, 23) in der Lage ist, die Turbinen

(26) in einer Nurgasbrennstoffturbinenfolgebetriebsart zu betreiben, in der die Regelanordnung

die Zufuhr von Kohlegas von dem Gassammler (24) zu jeder Turbine einzeln derart einstellt, daß der Druck in dem Gassammler im wesentlichen konstant bleibt; und die Zufuhr von Kohlegas von dem Vergaser (16) zu dem Reinigungssystem (20) derart einstellt, daß die Gesamtausgangsleistung der Gasturbinen auf dem gewünschten Lastwert bleibt.

31. Anlage nach Anspruch 27, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die dem Betrieb der Kraftanlage (10) gestattet, die relative Ausgangsleistung jeder Gasturbine (26) einzeln einzustellen.

32. Anlage nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelanordnung (18, 22, 23) in der Lage ist, die Kraftanlage (10) sowohl in einer Nurgasbrennstoffbetriebsart, in welcher die Turbinen (26) jeweils nur mit dem Kohlegas gespeist werden, cils auch in einer Doppelbrennstoffbetriebsart zu betreiben, in welcher die Turbinen jeweils sowohl mit dem Kohlegas als auch mit dem Flüssigbrennstoff gespeist werden.

33. Anlage nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelanordnung (18, 22, 23) in der Lage ist, die Kraftanlage (10) sowohl in einer Doppelbrennstoffturbinenführungs- als auch in einer Doppelbrennstoffturbinenfolgebetriebsart zu betreiben, wobei die Regelanordnung

die Zufuhr von Kohlegas aus dem Reinigungssystem (20) zu den Gasturbinen (26) derart einstellt, daß der Druck in dem Gassammler (24) im wesentlichen konstant gehalten wird, und die Zufuhr von Flüssigbrennstoff zu jeder Gasturbine derart einstellt, daß die Ausgangsleistung jeder Gasturbine im wesentlichen auf ihrem vorbestimmten Wert gehalten wird, wenn die Kraftanlage (10) in der Doppelbrennstoffturbinenfolgebetriebsart betrieben wird; und

die Zufuhr von Kohlegas aus dem Gassammler (24) zu den Gasturbinen (26) derart einstellt, daß versucht wird, die Ausgangsleistung der Gasturbinen im wesentlichen auf ihren vorbestimmten Werten zu halten und die Zufuhr von Flüssigbrennstoff zu jeder Gasturbine derart einstellt, daß Änderungen in der Zufuhr von Kohlegas zu jeder Gasturbine kompensiert werden und die Ausgangsleistung jeder Gasturbine auf ihrem vorbestimmten Wert gehalten wird, wenn die Kraftanlage (10) in der Doppelbrennstoffturbinenführungsbetriebsart betrieben wird.

34. Anlage nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelanordnung (18) die Kohlegasproduktionsleistung des Kohlevergasers (16) einstellt, um zu versuchen, den Druck des Kohlegases in dem Gassammler (24) konstant zu halten, wenn die Kraftanlage (10) in der Doppelbrennstoffturbinenführungsbetriebsart betrieben wird.

35. Anlage nach Anspruch 33 oder 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelanordnung (18) bewirkt, daß der Kohlevergaser (16) Kohlegas mit einer konstanten Geschwindigkeit erzeugt, die durch die Bedienungsperson der Kraftanlage (10) bestimmt wird, wenn die Kraftanlage in der Doppelbrennstoffturbinenfolgebetriebsart betrieben wird.

36. Verfahren zum Regeln des Betriebes einer Kraftanlage, die einen Kohlevergaser, ein Reinigungssystem zum Entfernen von unerwünschten Bestandteilen aus dem durch den Vergaser erzeugten Kohlegas, wobei der Betrieb des Reinigungssystems sich in Abhängigkeit von dem Enddruck des das Reinigungssystems verlassenden Kohlegases verändert, und eine Gasturbine enthält, die in der Lage ist, das gereinigte Kohlegas in eine Ausgangsleistung umzuwandeln, wobei sich die Ausgangsleistung der Turbine in Abhängigkeit von der Zufuhr von gereinigtem Kohlegas zu der Turbine verändert, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

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Erzeugen von Kohlegas in dem Vergaser, so daß bewirkt wird, daß das Kohlegas in das Reinxgungssystem strömt; überführen von gereinigtem Kohlegas aus dem Reinigungssystem zu der Gasturbine; und

Einstellen sowohl der Geschwindigkeit der Erzeugung von Kohlegas durch den Vergaser als auch der Zufuhr von gereinigtem Kohlegas aus dem Reinigungssystem zu der Turbine derart, daß die Ausgangsleistung der Turbine auf einem Wert bleibt, der mit dem gegenwärtigen Lastbedarf übereinstimmt, und der Enddruck des Reinigungssystems im wesentlichen konstant bleibt.

37. Verfahren nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhr von Kohlegas aus dem Reinigungssystem zu der Gasturbine derart eingestellt wird, daß die Ausgangsleistung der Gasturbine auf einem Wert bleibt, welcher mit dem gegenwärtigen Lastbedarf übereinstimmt; und daß die Erzeugung des Kohlegases in dem Vergaser derart eingestellt wird, daß der Enddruck des gereinigten Kohlegases, welches das Reinigungssystem verläßt, im wesentlichen konstant bleibt.

38. Verfahren nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhr von gereinigtem Kohlegas aus dem Reinigungssystem zu der Turbine derart eingestellt wird, daß der Enddruck des gereinigten Kohlegases, welches das Reinigungssystem verläßt im wesentlichen konstant bleibt; und daß die Geschwindigkeit der Erzeugung von Kohlegas durch den Vergaser derart eingestellt wird, daß die Ausgangsleistung der Gasturbine auf einem Wert bleibt, welcher mit dem gegenwärtigen Lastbedarf übereinstimmt.

39. Verfahren nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhr von Kohlegas aus dem Reinigungssystem zu der Turbine als eine Integralfunktion der Differenz zwischen dem Ist- und dem Sollenddruck des das Reinigungssystem verlassenden Kohlegases verändert wird.

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40. Verfahren nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhr von Kohlegas aus dem Reinigungssystem zu der Turbine als eine Proportionalfunktion der Differenz zwischen dem Ist- und dem Sollenddruck des das Reinigungssystem verlassenden Kohlegases verändert wird.

41. Verfahren nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit, mit der Gas durch den Vergaser erzeugt wird, eingestellt wird, indem die Geschwindigkeit eingestellt wird, mit der Dampf und Druckluft dem Vergaser zugeführt werden.

42. Verfahren nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß der Dampf und die Druckluft, die dem Vergaser zugeführt werden, unter Verwendung von Wärme erzeugt werden, die durch die Gasturbine erzeugt wird.

43. Verfahren nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsleistung der Gasturbine an ein elektrisches Netz abgegeben wird, und daß das Verfahren den weiteren Schritt beinhaltet, die Ausgangsleistung der Turbine in Abhängigkeit von der Frequenz des Netzes einzustellen.

44. Verfahren nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Turbine sowohl mit Kohlegas als auch mit Flüssigbrennstoff gespeist wird,

daß die Zufuhr von Kohlegas aus dem Reinigungssystem zu der Gasturbine derart eingestellt wird, daß versucht wird, den Ausgangsdruck des das Reinigungssystem verlassenden gereinigten Kohlegases im wesentlichen konstant zu halten; und daß die Zufuhr von Flüssigbrennstoff zu der Gasturbine derart eingestellt wird, daß die Ausgangsleistung der Gasturbine auf einem Wert gehalten wird, der mit dem laufenden Lastbedarf übereinstimmt.

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45. Verfahren nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, daB die Erzeugung von Kohlegas in dem Kohlevergaser auf einer vorbestimmten konstanten Leistung gehalten wird.

46. Verfahren nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß

j} die Turbine mit Kohlegas und mit Flüssigbrennstoff gespeist ίί wird,

daß die Zufuhr von Kohlegas aus dem Reinigungssystem zu der Gasturbine derart eingestellt wird, daß versucht wird, die Ausgangsleistung der Gasturbine auf einem Wert zu halten, der mit dem gegenwärtigen Lastbedarf übereinstimmt; und daß die Zufuhr von Flüssigbrennstoff zu der Gasturbine derart eingestellt wird, daß jedwede Änderungen in·der Zufuhr von Kohlegas zu der Gasturbine kompensiert werden und die Ausgangsleistung der Turbine auf einem Wert gehalten wird, der mit dem augenblicklichen Lastbedarf übereinstimmt.

47. Verfahren nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet., daß die Kohlegasproduktionsleistung des Kohlevergasers eingestellt wird, um zu versuchen, den Enddruck des das Reinigungssystem verlassenden Kohlegases konstant zu halten»

48. Regelanordnung für eine elektrischen Strom erzeugende Kraftanlage mit einem Kohlevergaser (16) , einem Gasreinigungssystem (20) und wenigstens einer MischzyklusJcraftanlage (14), die einen Gasturbogenerator (26, 38) enthält^ der in " der Lage ist, Kohlegas in elektrischen Strom umzuwandeln, gekennzeichnet durch:

eine Einrichtung (18) zum Einstellen der Geschwindigkeit der Erzeugung von Kohlegas in dem Vergaser und dadurch der Zufuhr von Kohlegas zu dem Reinigungssystem (20); und eine Einrichtung (22) zum Regeln der Zufuhr von gereinigtem Kohlegas aus dem Reinigungssystem (20) zu der Gasturbine (26) derart, daß die Ausgangsleistung des Gasturbogenerators (26, 38) auf einem Wert gehalten wird, der mit dem

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Lastbedarf übereinstimmt, und der Enddruck des Reinigungssystem auf einem im wesentlichen konstanten Wert gehalten wird.

49. Anordnung nach Anspruch 48, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Ausgangsleistung des Generators (38) an ein elektrisches Netz abgegeben wird und daß die Gasturbinenregelanordnung (22) automatisch die Ausgangsleistung des Turbogenerators (26, 38) in Abhängigkeit von der Netzfrequenz einstellt.

50. Anordnung nach Anspruch 48, dadurch gekennzeichnet, daß sie in der Lage ist, den Turbogenerator (26, 38) in einer Nurgasbrennstoffturbinenführungsbetriebsart zu betreiben, und enthält

einen Gasturbinenregler (22) zum Einstellen der Zufuhr von Gas zu der Turbine (26) derart, daß die Ausgangsleistung des Turbogenerators (26, 38) auf einem Wert bleibt, der mit dem augenblicklichen Lastbedarf übereinstimmt; und einen Kohlegasanlageregler (18) zum entweder Vergrößern oder Verkleinern der Kohlegasproduktionsleistung in dem Vergaser auf die erforderliche Weise, um die verstärkte oder verminderte Gasverbrennung durch die Turbine (26) zu bewältigen, so daß der Enddruck des Reinigungssystems (20) im wesentlichen konstant gehalten wird.

51. Anordnung nach Anspruch 48, dadurch gekennzeichnet, daß sie in der Lage ist, den Turbogenerator (26, 38) in einer Nurgasbrennstoffturbinenfolgebetriebsart zu betreiben, und enthält

einen Gasturbinenregler (22), der den Enddruck des Reinigungssystems (20) überwacht und die Gasbrennstoffzufuhr zu der Turbine (26) derart verändert, daß der Enddruck im wesentlichen konstant bleibt; und

einen Kohlegasanlageregler (18) zum Verändern der Geschwindigkeit der Erzeugung von Kohlegas durch den Vergaser derart, daß die Ausgangsleistung des Gasturbogenerators (26, 38) auf einem Wert gehalten wird, der mit dem laufenden Lastbedarf übereinstimmt.

52. Anordnung nach Anspruch 48, dadurch gekennzeichnet, daß sie in der Lage ist_r den Turbogenerator (26, 38) in einer Doppelbrennstoffturbinenführungs- oder -turbinenfolgebetriebsart zu betreiben, und enthält

eine Einrichtung (18) zum Einstellen der Zufuhr von Kohlegas zu der Gasturbine (26) derart, daß versucht wird, den Druck des Kohlegases im wesentlichen konstant zu halten, und zum Einstellen der Zufuhr von Flüssigbrennstoff zu der Gasturbine (26) derart, daß die Ausgangsleistung der Gasturbine auf einem Wert gehalten wird, der mit dem laufenden Lastbedarf übereinstimmt, wenn die Kraftanlage (10) in der Doppelbrennstoffturbinenfolgebetriebsart betrieben wird; und eine Einrichtung (22) zum Einstellen der Zufuhr von Kohlegas zu der Gasturbine derart, daß versucht wird, die Ausgangsleistung der Gasturbine auf einem Wert zu halten, der mit dem laufenden Lastbedarf übereinstimmt, und zum Einstellen der Zufuhr von Flüssigbrennstoff zu der Gasturbine derart, daß jedwede Änderungen in der Zufuhr von Kohlegas zu der Gasturbine (26) kompensiert werden und die Ausgangsleistung der Turbine auf einem Wert gehalten wird, der mit dem laufenden Lastbedarf übereinstimmt, wenn die Kraftanlage (10) in der · Doppelbrennstoffturbinenführungsbetriebsart betrieben wird.