DE3528292C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Regelung einer Dampfturbine eines eine Dampfturbine und einen Dampferzeuger aufweisenden Kraftwerksblocks, wobei dem auf die Stelleinrichtung der Turbineneinlaßventilanordnung wirkenden Ausgangssignal des Turbinenreglers ein Einlaßventilöffnungssignal aufgeschaltet wird, welches umgekehrt proportional dem Dampfdruck ist.

Bei einer solchen, aus der DE-OS 20 25 528 bekannten Vorrichtung führt die Quotientenbildung aus Einlaßventilstellung aus einer übergeordneten Regelung und Frischdampfdruck zu einer relativ unruhigen Fahrweise der Dampfturbine, da bei Änderungen der Ventilstellung stets Druckänderungen ausgelöst werden, die die Ventilstellungsänderung in der gleichen Richtung beeinflussen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der der Turbinenregler mit seiner Stellgröße nur relativ kleine Korrekturen durchführen muß.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Aufschaltstelle des Einlaßventilöffnungssignals ein Summierglied ist, dessen einer Positiveingang mit dem Ausgang des Turbinenreglers und dessen anderer Positiveingang mit dem Ausgang einer Rechnerschaltung verbunden ist, in der das Einlaßventilöffnungssignal umgekehrt proportional zum Sollwert des Dampfdrucks und porportional zum Leistungssollwert der Dampfturbine errechnet wird.

Da mit der Rechnerschaltung über den gesamten Lastbereich die für den auslegungsgemäßen, ungestörten Turbinenbetrieb richtige Ventilstellung ermittelt wird, wobei dadurch die aus der Sollwertentwicklung von Leistung und Dampfdruck vorhersehbaren Ventilstellungsänderungen vorweggenommen werden, muß der Turbinenregler (Turbinen-Leistungsregler) nur noch Störeinflüsse ausregeln, also kleine Korrekturen durchführen. Die Abweichungen zwischen Leistungs-Sollwert und Leistungs-Istwert sind dann entsprechend kleiner, so daß der Turbinen- Leistungsregler besser optimiert werden kann, was eine bessere Dynamik für die Turbinenleistungsreglung ergibt.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist dem Summierglied ein Differenzbildungsglied vorgeschaltet, dessen Positiveingang mit dem Ausgang einer Rechnerschaltung und dessen Negativeingang mit einem den Grundwert Einlaßventilöffnung liefernden Signalgeber verbunden ist.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 den für die Erfindung wesentlichen Teil eines Schaltbildes einer Turbinenregelung, und

Fig. 2 ein modifiziertes Schaltbild der Turbinenregelung gemäß Fig. 1.

Der Kraftwerkblock besteht im wesentlichen aus dem (nicht weiter gezeichneten) Dampferzeuger, der Dampfturbine 1 mit Turbineneinlaßventil(en) 2 und dem Generator 3 (Fig. 2).

Die vom Generator 3 abgegebene elektrische Leistung wird in einem Sollwert-Istwertvergleicher 4 mit einem Leistungs-Sollwert Turbine P _elS verglichen. Der Leistungssollwert P _{elS kann das Ausgangssignal eines Sollwertführungsgliedes - d. h. eines gesteuerten, nachlaufenden Integrators, wobei der Ausgang des Integrators seinem Eingang folgt und die Änderungsgeschwindigkeit der Ausgangsgröße durch einen weiteren Eingang vorgegeben wird - sein oder auf andere Weise gewonnen werden. Die Differenz zwischen dem Leistungssollwert P elS und dem Leistungsistwert P eli wird über die Signalleitung 5 dem Eingang eines Turbinen-Leistungsreglers 6 mit üblicherweise PI-Verhalten zugeführt. Der Ausgang des Leistungsreglers 6 ist über die Signalleitung 7 mit dem einen Positiveingang des Summiergliedes 8 verbunden. Der andere Positiveingang des Summierglieds 8 ist mit dem Ausgang einer Rechenschaltung verbunden, in der aus dem Sollwertblockleistung (P elS ) gemäß der für die Dampfturbine gültigen Gleichung elektrische Leistung: Dampfdruck = Ventilöffnung ein Einlaßventilöffnungs-Sollwert A S errechnet wird. Dieser Sollwert A S wird in der errechneten Höhe oder - wie im Ausführungsbeispiel dargestellt - vermindert um einen Grundwert Ventilöffnung A₀ dem Summierglied 8 zugeführt. Das Ausgangssignal des Summierglieds 8 betätigt in der bekannten Weise als Stellsignal y T die Stelleinrichtung 9 der Turbineneinlaßventilanordnung 2. Die Differenz zwischen Sollwert A S und Grundwert A₀ wird in einem Differenzbildungsglied 10 errechnet, dessen Positiveingang über die Signalleitung 11 mit einem Dividierglied 12 und dessen Negativeingang über die Signalleitung 13 mit einem Signalgeber 14 verbunden ist, der den Grundwert Ventilöffnung A₀ - d. h. den Wert, der der Einlaßventilöffnung im Gleitdruckbetrieb des Kraftwerksblocks entspricht - liefert. Der Grundwert- Ventilöffnung A₀ ist ferner über die Signalleitung 15 einem Dividierglied 16 zugeführt, dessen anderem Eingang über die Signalleitung 17 der Leistungs-Sollwert-Turbine P els zugeführt ist, wobei in dem Dividierglied 16 der Quotient von Blockleistungssollwert und Grundwert Ventilöffnung errechnet wird, der gemäß der vorher erwähnten Gleichung dem Dampfdruck- Sollwert P S des Dampferzeugers entspricht. Der so errechnete Dampfdruck-Sollwert P S wird über die Signalleitung 18 dem einen Eingang eines Kleinstwertglieds 19 - Glied, dessen Ausgangssignal gleich dem kleinsten aller Eingangssignale ist - zugeführt. Der andere Eingang des Kleinstwertglieds 19 ist über die Signalleitung 20 mit einem Signalgeber 21 verbunden, der den höchsten betriebsmäßig vorgesehenen Dampfdruck des Dampferzeugers in Form eines Signals liefert. Der Ausgang des Kleinstwertglieds 19 ist über die Signalleitung 26 mit dem einen Eingang eines Größtwertglieds 22 verbunden, dessen anderer Eingang mit einem Signalgeber 23 verbunden ist, der den kleinsten betriebsmäßig vorgesehenen Dampfdruck des Dampferzeugers liefert. Auf diese Weise wird der Dampfdruck-Sollwert P S über die Glieder 19 und 22 auf betrieblich erforderliche Grenzen beschränkt. Der Ausgang des Größtwertglieds 22 ist über die Signalleitung 24 mit dem einen Eingang des Dividierglieds 12 verbunden, dessen anderer Eingang über die Signalleitung 25 mit dem Blockleistungssollwert P elS beaufschlagt ist, wobei im Dividierglied 12 der Quotient von Blockleistungssoll- wert und Dampfdrucksollwert errechnet wird. Die im Fig. 1 dargestellte Regelung unterscheidet sich von der vorbeschriebenen Schaltung dadurch, daß auf das Größtwertglied 22, das Kleinstwertglied 19 samt zugehöriger Signalgeber 21, 23 und das Dividierglied 16 verzichtet worden ist. - Wird die Signalleitung 26 mit einem (nicht dargestellten) Sollwertgeber verbunden und auf einen festen Wert eingestellt, so ist die Regelung auch für im Festdruck betriebene Turbinen anwendbar. Das dem Ausgangssignal des Turbinenreglers 6 aufzuaddierende Signal wird vorzugsweise - zumindest annähernd - dem errechneten Wert A S entsprechen. - Eine nicht unerhebliche Entlastung des Turbinenreglers ist aber auch mit Signalen möglich, die von dem errechneten Wert A S abweichen. Es wird dann ein Signal k × A S , wobei k etwa zwischen den Werten 0,7 bis 1,3 liegt, zum Summierglied 8 geleitet.}

Claims (2)

1. Vorrichtung zur Regelung einer Dampfturbine eines eine Dampfturbine und einen Dampferzeuger aufweisenden Kraftwerksblocks, wobei dem auf die Stelleinrichtung der Turbineneinlaßventilanordnung wirkenden Ausgangssignal des Turbinenreglers ein Einlaßventilöffnungssignal aufgeschaltet wird, welches umgekehrt proportional dem Dampfdruck ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufschaltstelle des Einlaßventilöffnungssignals ein Summierglied (8) ist, dessen einer Positiveingang mit dem Ausgang des Turbinenreglers (6) und dessen anderer Positiveingang mit dem Ausgang einer Rechnerschaltung (Dividierglied 12) verbunden ist, in der das Einlaßventilöffnungssignal umgekehrt proportional zum Sollwert des Dampfdrucks und proportional zum Leistungssollwert der Dampfturbine errechnet wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Summierglied (8) ein Differenzbildungsglied (10) vorgeschaltet ist, dessen Positiveingang mit dem Ausgang der Rechnerschaltung (Dividierglied 12) und dessen Negativeingang mit einem den Grundwert Einlaßventilöffnung (A₀) liefernden Signalgeber (14) verbunden ist.