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Aus einer Hochdruckkesselbatterie mit geringem Fassungsvermögen gespeiste
Anzapfdampfturbine Bei Anzapfdampfturbinen, die von einer Hochdruckkesselbatterie
geringen Fassungsvermögens gespeist werden, treten bei Leistungs- und Dampfentnahmeschwankungen
starke Druckschwankungen in der Hochdruckkesselbatterie ein, die aus Gründen der
Betriebssicherheit vermieden werden müssen. Man hat nun den Einbau von Speichern
zwischen Entnahmestellen verschiedenen Druckes vorgeschlagen. Eine solche Einrichtung
erfüllt zwar den verfolgten Zweck, doch ist der Einbau von solchen Speichern mit
seinen zugehörigen Regelapparaten recht kostspielig.
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Man hat auch bereits bei derartigen Anlagen einen Druckregler vorgesehen,
der durch den Kesseldruckregler in seine extreme Stellung gebracht und dadurch ausgeschaltet
wird.
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Ferner hat man bereits vorgeschlagen, daß Schwankungen des Druckes
von den Dampferzeugern durch Änderung des Entnahmedruckes ferngehalten werden oder
daß Änderungen in der Dampferzeugung ebenfalls eine Änderung in der Entnahmeleitung
hervorrufen.
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Demgegenüber besteht die Erfindung darin, daß der Kesseldruckregler
in Abhängigkeit von der Dampferzeugung in der Kesselbatterie, von dem Verbrauchsdampfbedarf
und den Leistungsschwankungen den oder die Entnahmedruckregler verstellt.
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Der wesentliche Unterschied zwischen den bekannten und der neuen Regelvorrichtung
besteht darin, daß der Druckregler, der seinen Impuls vom Dampferzeuger bekommt,
nicht unmittelbar auf die Servomotore der Einlaßv entile, sondern über eine Fernsteuerung
auf ° die Gegenfeder der Entnahmedruckregler einwirken kann. Hierdurch wird erreicht,
daß bei Doppelentnahmemaschinen, da bei ihnen die Druckregler der Entnahmestellen
in Betrieb bleiben, Änderungen in der Dampfentnahme von den Dampferzeugern ferngehalten
werden. Eine Verstellung der Entnahmedruckregler in Abhängigkeit von der Dampferzeugung
der Kesselbatterie wird
hierbei von einem vom Frischdampfdruck beeinflußten
Druckregler vorgenommen, der auch die Frischdampfeinströmung zur Turbine überwacht.
Schwankungen in der Leistung der Turbine haben durch die Einwirkung des Leistungsreglers
ebenfalls eine Verstellung der Entnahmedruckregler zur Folge. Bei Entnahmemengenschwankungen
der einen Anzapfstelle wird die Speicherfähigkeit des anderen Entnahmenetzes herangezogen,
indem der Druck in dessen Entnahmestelle entsprechend geändert wird. Die Beeinflussung
der Entnahmedruckregler durch den Frischdampfdruck und den Leistungsregler ist hierbei
so, daß bei sinkendem Frischdampfdruck der Druck in den Entnahmestellen gesenkt,
bei steigendem Frischdampfdruck dagegen erhöht wird, während der Leistungsregler
so auf die Entnahmedruckregler einwirkt, daß bei Laststeigerung der Entnahmedruck
gesenkt, bei Lastminderung jedoch erhöht wird.
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Die Einstellung der Entnahmedruckregler auf eine andere Regelgröße
erfolgt zweckmäßig durch selbsttätige Spannungsänderung von deren Gegenfedern abhängig
vom Frischdampfdruck und von der Maschinenleistung über eine Fernsteuerung.
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Bei Verwendung einer Vorschaltturbine werden dann die Regelimpulse
für die Einstellung der Gegenfedern der Entnahmeregler von einem von dem Druck in
der Abdampfleitung der Vorschaltturbine beeinflußten Druckregler und von der Einlaßsteuerung
der der Vorschaltturbine nachgeschalteten Anzapfturbine gegeben.
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Die Zeichnung zeigt in vereinfachter Darstellung das Schaltbild einer
im Erfindungssinne ausgeführten, mit Vorschaltturbine versehenen Anzapfturbinenanlage
mit zwei Entnahmestellen.
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Es bezeichnet i eine von einer Hochdruckkesselbatterie 2 gespeiste
Vorschaltturbine, die ihren Abdampf an eine Mitteldruckleitung 3 abgibt. An die
Mitteldruckleitung 3 ist die Zuführungsleitung 4. für die aus einem Hochdruckteil
5, einem Mitteldruckteil6 und einem Niederdruckteil7 bestehende Anzapfkondensationsturbine
mit zwei geregelten Entnahmestellen 8, 9 angeschlossen. Die Dampfzufuhr zu der Vorschaltturbine
i wird von einem Kesseldruckregler io gesteuert, während der Fliehkraftregler i
i lediglich als Sicherheitsregler gegen das Auftreten einer Überdrehzahl dient.
An die Mitteldruckleitung 3 ist ferner eine Mitteldruckkesselanlage 12 angeschlossen,
die für gewöhnlich außer Betrieb gesetzt ist und nur beim etwaigen Ausfall der Hochdruckkesselbatterie
2 in Betrieb genommen wird. Von dem Hochdruckteil 5 der Anzapfturbine wird Dampf
für Verbraucher 13 entnommen, während aus der Anzapfstelle 9 des Mitteldruckteils
6 Dampf für Verbraucher i.i niedrigen Druckes abgeführt wird. Die Reglung des Dampfdurchsatzes
der Doppelentnahmeturbine erfolgt durch das Dampfeinlaßorgan i 5 und die hinter
den Entnahmestellen 8, 9 vorgesehenen Überströmventile 16, 17, die bei Lastschwankungen
durch den Fliehkraftregler 18, bei verändertem Entnahmedruck in der Anzapfstelle
8 bzw. 9 durch den Druckregler 19 bzw. 20 verstellt «erden. Der Druckregler 21 verstellt
entsprechend dem Dampfanfall aus der Leitung 4 die Überströmventile 16, 17 durch
selbsttätige Nachstellung der Gegenfedern 22, 23 der Entnahmedruckregler i g, 2o
und beeinflußt auch mittelbar das Dampfeinlaßorgan 15 über diese Druckregler 19,
20. Zu diesem Zwecke sind an der Spindel des Druckreglers 21 Schaltarme 2.1, 25
vorgesehen; die mit -dem an der Spindel des Regelventils 15 angebrachten Schaltarm
26 zusammenwirken. Bei Berührung des Schaltarmes 26 mit einem der Arme 24, 25 werden
die Motoren 27, 28 eingeschaltet, die die Einstellvorrichtungen 29, 30 für
die Gegenfedern 22, 23 der Entnahinedruckregler i9, 2o antreiben: Die Absperrventile
31, 32 dienen zum Abschalten der Vorschaltturbine i bzw. des Mitteldruckkessels
12. Die Leitung 3 ist ferner noch mit einem Abblaseventi133 versehen. Ein in der
Leitung 4. vorgesehenes Druckminderventil 34 läßt bei Ausfall der Anzapfturbine
den Verbrauchern 13 gedrosselten Abdampf der Vorschaltturbine i zufließen. Auf die
gleiche Weise können die Verbraucher i4über das Druckminderventi135 mit gedrosseltem
Abdampf versorgt «-erden.
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Die Wirkungsweise der Anlage beim Betrieb mit Vorschältturbine i und
stillgesetztem Mitteldruckkessel 12 ist folgende: Entsprechend der Dampferzeugung
der Hochdruckkessel 2 stellt der Kesseldruckregler io das Einlaßventil der Vorschaltturbine
i ein, und deren nicht dargestellter Stromerzeuger gibt entsprechend demDampfdurchsatz
Leistung an ein Netz ab. Die Doppelentnahmeturbine 5, 6, 7 verarbeitet den von der
Vorschaltturbine i in die Leitung 3 gespeisten Dampf. Der Druckregler 21 hält den
Druck in der Leitung 4. gleichbleibend und überwacht zu diesem Zweck die Stellung
des Regelventils 15. Dieses Regelventil 15 wird außerdem von dem Fliehkraftregler
18 mit den Überströmventilen 16,17 im gleichen, von dem Druckregler i9 gegenüber
den Überströmventilen 16, 17 im entgegengesetzten Sinne verstellt. Der Druckregler
20 betätigt die Ventile 15, 16 gegenüber dem Ventil 1-7 im entgegengesetzten Sinne.
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Fällt der Druck in der Gegendruckleitung 4 bei starkem Lastanstieg
der Doppelentnahme
turbine 5, 6, 7 oder infolge verminderter Dampferzeugung
der Hochdruckkessel2, so bewegt sich die Membrane des Druckreglers 21 nach oben.
Der untere Schaltarm 25 kommt mit dem Schaltarm 26 in Berührung, und durch die Zwischenwirkung
der Motoren 27, 28 werden die Federn 22, 23 der Druckregler i¢, 2o entspannt, so
daß die Regeldrücke für die Entnahmestellen 8, 9 herabgesetzt werden. Bei Lastanstieg
wird der Regelungsvorgang noch dadurch beschleunigt, daß der Fliehkraftregler 18
das Ventil 15 öffnet, dadurch auch den Schaltarm 26 nach unten bewegt und daher
die Schaltarme 25, 26 rascher miteinander in Berührung bringt.
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Durch das Entspannen der Federn 22, 23 der Druckregler ig, 2o wird
das Einlaßventil 15 sofort geschlossen, bis die Schaltarme 25, 26 sich wieder voneinander
gelöst haben. Die Überströmventile 16, 17 werden mehr oder weniger geöffnet, so
daß der Leistungsausfall des Hochdruckteils 5 von dem Mitteldruckteil 6 und dem
Niederdruckteil 7 aufgebracht wird. Die Verbraucher 13, 14 decken vorerst ihren
Dampfbedarf von der in ihrem Entnahmenetz gespeicherten Dampfmenge, bis der Druck
in den Verbrauchern sich der Drucksenkung an den. Entnahmestellen 8, 9 angepaßt
hat, so daß die Verbraucher dann weniger Dampf aufnehmen.
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Stellt sich beispielsweise in den Verbrauchern 13 ein erhöhter Dampfbedarf
ein, so tritt nach Aufzehrung des in der Netzleitung gespeicherten Entnahmedampfes
eine Druckabsenkung in der Anzapfstelle 8 ein. Durch den Druckregler ig werden vorerst
das Frischdampfeinlaßventil 15 im öffnenden und die Überströmventile 16, 17 im schließenden
Sinne betätigt. Die Schaltarme 25 und 26 kommen miteinander in Berührung. Die Gegenfedern
-22, 23 der Druckregler 19, 20 werden entsprechend entspannt, wodurch die Regeldrücke
in den Entnahmestellen 8, 9 gesenkt werden. Die Druckregler i9, 2o kommen dann auf
das Regelventil 15 so zur Einwirkung, da ß dieses um den gleichen Betrag wie vorher
im öffnenden, nunmehr im schließenden Sinne verstellt wird, bis die Schaltarme 25,
26 wieder außer Berührung kommen. Gleichzeitig werden die Überströmventile 16, 17
durch die Druckregler ig, 2o so verstellt, daß nunmehr den Verbrauchern 13 entsprechend
ihres erhöhten Dampfbedarfs mehrDampf zuströmt,wodurch derLeistungsanteil des Mitteldruckteils
6 herabgesetzt wird. Da jedoch das Überströmventil 17 im öffnenden Sinne betätigt
wurde, ist die Leistungsminderung des -Mitteldruckteils 6 durch Leistungserhöhung
des Niederdruckteils 7 ausgeglichen. Durch die hierbei aufgetretene Drucksenkung
in der Entnahmestelle g kommt die Speicherfähigkeit von deren Netz in ähnlicher
Weise wie vorher beim Netz der ersten Entnahmestelle 8 zur Geltung.
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Bei steigendem Dampfbedarf der Verbraucher 14 ist bei Beendigung der
aufeinanderfolgenden Regelvorgänge das Ventil 15 wieder in seine ursprüngliche Lage
gekommen. Das Überströmventil 16 ist etwas geöffnet, das Ventil 17 dagegen etwas
geschlossen worden. Bei der hierdurch erfolgten Leistungserhöhung des Mitteldruckteils
6 ist eine entsprechende Leistungsminderung des Niederdruckteils 7 eingetreten.
Es wird dabei die Speicherfähigkeit des von der Entnahmestelle 8 gespeisten Netzes
ausgenutzt.
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Bei durch Sinken der Belastung der Turbine oder erhöhte Dampferzeugung
hervorgerufenem Anstieg des Frischdampfdruckes wird in entsprechender Weise der
Regeldruck an den Entnahmestellen durch Spannen der Federn 22, 23 erhöht.
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Die Erfindung wird nicht beeinflußt, wenn der Dampf aus der Hochdruckkesselbatterie
anstatt einer Vorschaltturbine, wie beschrieben und dargestellt, der eigentlichen
Anzapfturbine unmittelbar zugeführt wird.