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Verfahren zur Regelung von hintereinandergeschalteten Dampfmaschinen,
insbesondere Normaldruckturbinen mit Vorschaltturbinen Werden bestehenden Dampfanlagen
Höchstdruckmaschinen vorgeschaltet, so wird - der Gegendruck derselben gewöhnlich
gleich dem Frischdampfdruck der normalen Anlage gewählt, um entweder den Abdampf
der Vorschaltmaschine zusammen mit Dampf aus den Niederdruckkesseln in den Normaldruckmaschinen
auszunutzen oder diese wenigstens mit ihrem normal vorgesehenen Druck zu betreiben.
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Bei diesem Betrieb ergeben sich: zwischen den Steuerungen der Vorschalt-
und der Normaldruckmaschine leicht Pendelungen; außerdem ist die Einwendung gleichbleibenden
Zwischendruckes unwirtschaftlich, weil einerseits die Vorschaltturbinen bei -abnehmender
Belastung je länger. je mehr zu kleine Dampfmengen verarbeiten müssen und dadurch
wesentlich an' Wirkungsgrad verlieren, während andererseits in -der Niederdruckturbine
entweder; Beispiels--weise -bei reiner Drosselregelung, ein Teil ihres Gefälles
verlorengeht, . oder aber, wenn die Niederdruckturbine mit Düsenregelung ausgerüstet
ist, .die erste Stufe derselben bei kleiner . Belastung ein-zu großes Gefälle verarbeiten
muß .und dadurch. wieder mit schlechtem, Wirkungs-.grad'arbeite.
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Es sind bereits für Gruppen, in denen Vorschalt- rund Niederdruckturbinen
für- die gleiche -Dampfmenge gebaut sind, Steuerungen vor-_eeschlägen ,worden, bei
welchen eine -bessere Anpassung an die Verhältnisse dadurch erreicht wird, daß bei
steigender Belastung bis zu der bei einer bestimmten Dampfmenge gleichzeitig erreichten
normalen Belastung der Vorschaltturbine und der Niederdruckturbine der Zwischendruck
bei gleichbleibender Beaufschlagung der Niederdruckturbine veränderlich ist, von
hier an auch bei weiter steigender Belastung aber gleichbleibt, wobei er gewöhnlich
noch dem ehemaligen Frischdampfdruck der Niederdruckturbine gleich gewählt wird.
_ Sind jedoch die Normaldampfmengen der beiden Turbinen, die als Vorschalt- und
Niederdruckturbine zusammenlaufen müssen; verschieden, so ist -eine Regelung des
Zwischendruckes nach der vorerwähnten Art unmöglich. Die beiden Turbinen benötigen
bei ihrer eigenen günstigsten Belastung ganz verschiedene Dampfmengen, die als wirtschaftliche
Dampfmengen .bezeichnet werden sollen. Erfindungsgemäß ist nun der Zwischendruck,
solange die Dampfmenge kleiner ist -als die kleinere der beiden wirtschaftlichen
Dampfmengen, veränderlich, -während derselbe bei weiter ansteigender Dampfmenge
auf gleicher Höhe gehalten wird. :Ist z. B. die Vorschaltturbine gegenüber der Niederdruckturbine
größer, d. h. besitzt erstere die größere wirtschaftliche Dampfmenge, so bleiben
die Verhältnisse der bereits bekannten Per gelungsar_t _ insoweit ähnlich, . als
weniptene
bis zur wirtschaftlichsten Belastung der Niederdruckturbine
der Zwischendruck mit der Belastung derselben steigen kann, von dieser Belastung
ab jedoch mit gleichbleibendem Zwischendruck gearbeitet wird, der dabei mit Vorteil
ungefähr dem ehemaligen Frischdampfdruck (Normaldruck) entsprechen kann. Steigt
die Belastung so weit, daß die Niederdruckturbine ihre größte Überlast oder ihre
größte Schluckfähigkeit erreicht, mnß:" darüber hinaus der noch von der Vorschaltturbine
überschüssige Dampf durch weitere Niederdruckturbinen verarbeitet werden.
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Ist dagegen die Vorschaltturbine kleiner bemessen als die ihr zugeschaltete
Niederdruckturbine, d. h. besitzt sie die kleinere -wirtschaftliche-Dampfmenge,
so werden erfindungsgemäß die beiden Turbinen so geregelt, daß unterhalb der wirtschaftlichen
Dampfmenge der Vorschaltturbine der Zwischendruck veränderlich, oberhalb derselben
jedöch-gleicligehalten wird. Besitzt die Niederdruckturbine. Düsenbeaufschlagung;
so wird fieren Steuerung so vorgesehen oder eingestellt, daß die ersten Düsengruppen
und. deren - Ventile bei dem höchsten, d. h. dem gleichbleibenden Zwischendruck
gerade die wirtschaftliche Dampfmenge der Vorschaltturbine verarbeiten. Bei kleineren
Dampfmengen bleiben diese Düsen offen, d. h. sie sind dem Geschwindigkeitsregler
entzogen, und der Zwischendruck sinkt mit -abnehmender Dampfmenge; bei größeren
Dampfmengen werden weitere Ventile geöffnet, -um den Zwischendruck gleichzuhalten.
In diesem Falle wird somit die Niederdruckturbine schon unterhalb ihrer eigenen
wirtschaftlichsten Belastung mit dem höchsten. Zwischendruck (gewöhnlich ist dies
ihr ehemaliger, Frischdampfdruck) betrieben. Die erste Stufe derselben arbeitet
wohl- etwas unwirtschaftlicher; aber dafür besitzt - die Vorschaltturbine ihre günstigsten
Verhältnisse, so daß die ganze Gruppe als solche durch diese Regelung doch am vorteilhaftesten
arbeitet. Zudem könnte ein zu tief gehaltener Zwischendruck, wie er für die Niederdruckturbine
erstrebenswert wäre, das Gefälle der Vorschalttutrbine so stark vergrößern, daß
nicht nur deren: Wirkungsgrad so stark abfallen würde,- daß der erstrebte Gewinn
vernichtet würde, sondern die Vorschaltturbine könnte; sofern-sie einen eigenen
Stromerzeuger besitzt, diesen noch ungehörig überlasten und beschädigen.
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Die Begrenzung des Zwischendruckes kann z.- B. in .einfacher Weise.
dadurch geschehen, aaß. die Regelungsorgane, die die Hochdruck- -einlaßventile steuern,
von der (kleineren) Wirtschaftlichen Dampfmenge -ab, auch die nicht immer offenen:
Ventile. der- Niederdruckturbine .beeinflussen. -. Es.: kann. aber-=auch der- Druck
an: irgendeiner Stufe; 'z. B. der Niederdruckturbirie, benutzt werden,: um.-bei
Erreichen eines bestimmten Druckes an dieser Stelle deren Ventile zu öffnen. Zweckmäßigerweise
wird dazu gerade der Zwischendruck selbst benutzt.
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Die Abbildung zeigt beispielsweise diese als eine der Lösungen schematisch.
= ist die Niederdruckturbine, welche durch die Zuleitung 2 den Abdampf der Vorschaltturbine
erhält. Die Düsengruppen 3 und q. entsprechen der kleineren wirtschaftlichen Dampfmenge,
währexid.die@Düsengruppen 5 und 6 bei noch größeren Dampfmengen geöffnet werden
sollen, um den Zwischendruck gleichzuhalten. Bis zur (kleineren) wirtschaftlichen
Dampfmenge sind die Regelungsventile 7 und 8 der Düsengruppen 3 . und q. stets allein
geöffnet. Die Ventile 9 und io für die Düsengruppen 5 und 6 sollen dagegen bis zur
(kleineren) wirtschaftlichen Dampfmenge geschlossen bleiben und erst öffnen, wenn
diese überschritten wird, oder wenn_ der Zwischendruck der Doppelgruppe ungefähr
den normalen Zwischindruck erreicht. Das Öffnen der Ventile 9 und io wird dadurch
erreicht, .-daß ein Druckregler ii,- der in die Druckleitung 17 'zwischen
, den Regelungsventilen 8 und 9 eingebaut ist, durch das Kölbchen 12 Öl unter die
Druckkolben der Ventile 9 und iö. strömen läßt. @ Die Bewegung des Kölbchens wird
dadurch erreicht, daB mit Hilfe der Druckleitung 13 die Membran 1q. des Druckreglers
infolge des steigenden Zwischendruckes nach unten bewegt wird. Die Beaufschlagung
durch die Düsengruppen 5 oder 6 oder beide bleibt somit so lange bestehen, als der
Zwischendruck höher sein will als der höchst zulässige, d. h. bis wieder die (kleinere)
wirtschaftliche Dampfmenge unterschritten wird:.
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Die Einrichtung gemäß der Erfindung hat den. Vorteil großer Einfachheit,
indem die Niederdruckturbine mit wenig Mitteln vom reinen Niederdruckbetrieb zum
Doppelbetrieb mit Vorschaltturbine und umgekehrt umgeschaltet werden kann. Es ist
sogar möglich, bei dieser Regelung gegebenenfalls Dampf aus dem Niederdruckkesselsystem
zuzuschalten, weil der Zwischendruck nie höher ist als der Normaldruck der alten
Anlage. -Die Umstellung vom Normaldruck- zum Döppelbetrieb- wird dadurch ermöglicht,
daß die Einstellbüchse_i5 so weit über die Reglermuffe 16 geschoben wird, daß der
Öldruck unter den Kolben der Regelungsventile diese ständig offen hält. Der bei
Normaldruckbetrieb geöffnete Verbindungshahn i& wird geschlossen, so daß die
Ventile 9 und io nur über den Druckregler ii an die Druckölleitung angeschlossen
sind und erst geöffnet werden, wenn, wie erwähnt, - der Zwischendruck zu hoch steigen
-will. In. umgekehrter Weise kann die -Turbine wieder vom Doppelbetrieb auf den
Normaldruckbetrieb allein umgeschaltet werden.- Beim Doppelbetrieb wird durch Schließen
der Einstellbüchse
1g der Geschwindigkeitsregler der Niederdruckturbine
praktisch ausgeschaltet, so daß die beiden Turbinen wie eine einzige Einheit nur
vom Geschwindigkeitsregler der Vorschaltturbine beeinflußt werden.