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Schalt- und Regeleinrichtung für Dampfkraftanlagen mit Zwischenüberhitzung
bei veränderlichem Zwischendruck Bei Dampfkraftanlagen mit Zwischenüberhitzung ist
es mit Rücksicht auf möglichst gute Gefälleausnutzung zweckmäßig, den Dampf aus
dem Zwischenüberhitzer ohne Zwischendrosselung dem Nachschaltteil der Turbine zuzuführen.
Dabei ändert sich der Zwischendruck bei Kondensationsturbinen ziemlich genau verhältnisgleich
zum Dampfstrom durch den Nachschaltteil der Turbine (bei Gegendruckturbinen gilt
dies nur angenähert). Bei Laständerungen muß der Zwischenüberhitzer, der zusammen
mit den Anschlußleitungen und -stutzen einen großen Rauminhalt hat, entsprechend
dem veränderlichen Druck am Zwischenüberhitzer gefüllt bzw. entleert werden. Dadurch
treten Verzögerungen in der Auswirkung der Bewegung der Frischdampfventile auf die
abgegebene Leistung ein.
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Es ist bekannt, zur Sicherung solcher Turbinen gegen unzulässigen
Drehzahlanstieg bei Lastabschaltung vor dem Nachschaltteil ein Abfangventil anzubringen,
das im Gefahrenfall die Dampfzufuhr vom Zwischenüberhitzer zum Nachschaltteil der
Turbine drosselt. Ferner ist es bekannt, zusätzlich ein Umgehungsventil parallel
zum Nachschaltteil der Turbine zwischen Zwischenüberhitzer und Kondensator anzuordnen,
das vor oder gleichzeitig mit dem Schließen des Abfangventils bei Entlastung öffnet
und so die Entleerung des Zwischenüberbitzers beschleunigt. Die Bewegung dieser
Ventile kann z. B. nach einem älteren Vorschlag vom Drehzahlregler
aus
zusammen mit einem Differentialquotientenregler gesteuert werden. Nach dieseln \"orschlag
können die Ventile auch bei raschen Lastabsenkungen eingreifen, ohne daß ein zu
großer Drehzahlanstieg erfolgt. Diese Regelvorrichtungen genügen jedoch nur bei
Anlagen mit relativ ruhigem elektrischem Netz, bei welchem sie nur in Störungsfällen
bei größeren oder vollständigen Lastabschaltungen einzugreifen brauchen.
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Es ist ferner bekannt, Anlagen mit Zwischenüberhitzern mit festem
oder angenähert festem "Zwischendruck zu betreiben, wobei dann der dem Zwischenüberhitzer
nachgeschaltete Turbinenteil Regelventile erhalten muß, die bei Teillast dauernd
drosseln oder Düsengruppen abschalten, und zwar im allgemeinen unter dem Einfluß
von Drehzahlreglern. In solchen Anlagen wird z. B. bei Laststeigerung der Zwischendruck
zunächst absinken, und es ist für solche Fälle bekannt, vor und hinter dem Zwischenüberhitzer
Druckwasserspeicher anzuordnen, die bei Lastanstieg und Absenkung des Zwischendruckes
ausdampfen und dadurch den Zwischendruck möglichst lange konstant halten. Da aber
Anlagen mit festem Zwischendruck bei Teillast schlechtere Wirkungsgrade haben, baut
man neuerdings Anlagen mit Zwischenüberhitzung grundsätzlich mit veränderlichem
Zwischendruck, also ohne laufende Regelung des Nachschaltteiles der Turbine.
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Die Erfindung betrifft eine Schaltung und Regelung, mit der es möglich
ist, Anlagen mit Zwischenüberhitzer auch für Netze mit häufigen, starken und raschen
Lastschwankungen zu verwenden, wie z. B. in Bahn- und Hüttenkraftwerken. Die Erfindung
geht von der Erkenntnis aus, daß für solche stark unruhige Netze Dampfkraftanlagen
mit Zwischenüberhitzern mit belastungsabhängig veränderlichem Zwischendruck in der
bisher üblichen Ausführung nahezu unüberwindliche Regelschwierigkeiten bereiten,
da infolge der Speicherfähigkeit des Zwischenüberhitzers die jeweilige Leistungsabgabe
an der Kupplung dem auf die Frischdampfventile wirkenden Drehzahlregler nicht rasch
genug folgt.
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In Bild i, das im wesentlichen zur Veranschaulichung einer bekannten
Anlage dient, ist i ein Hochdruckkessel, 2 der Vorschaltteil, z. B. einer Einwellenturbogruppe,
3 der Zwischenüberhitzer und 4 der Nachschaltteil der Turbine mit Kondensator 6;
5 ist der gemeinsame Generator, an dessen Stelle bei Trennung von Vorschalt- und
Nachschaltteil der Turbine auch zwei Generatoren treten können. Das Kondensat wird
durch eine KondensatPumPe 7 über einen oder mehrere Vorwärmer 8 in einen Speisewasser-Zwischenbehälter
g gefördert, der als Mischvorwärmer mit Entgasung ausgebildet sein kann, von dort
über eine Speisepumpe 1 i und einen Hochdruckvorwärmer 12 zum Kessel i.
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Die Turbine 2, 4 habe nun z. B. einen Frischdampfdruck von 112 ata
und bei Nennlast einen Druck am Zwischenüberhitzer von 3o ata, bei 1/s des Normalstromes
also io ata. Steigt die abzugebende Last plötzlich an, so, öffnet mit sinkender
Frequenz der Drehzahlregler zwar die Frischdampfventile 13, aber dein vergrößerten
Friscbdampfstrom entspricht nicht sofort eine verhältnisgleiche Steigerung der abgegebenen
Leistung, da der Dampfstrom zunächst nur im Vorschaltteil etwa i/3 des Gesamtgefälles
nutzbar abgibt, dann aber erst zur Auffüllung des Zwischenüberhitzers dient. Erst
mit steigendem Druck im Zwischenüberhitzer gibt auch der Nachschaltteil der Turbine
mit einer Verzögerung in der Größenordnung von einigen Sekunden, je nach dem Rauminhalt
des Zwischenüberhitzers, eine entsprechend vergrößerte Leistung ab. In der Zwischenzeit
ist aber die Drehzahl weiter abgesunken, so daß der Drehzahlregler die Frischdampfventile
immer weiter, im Grenzfall bis zur vollen Schluckfähigkeit, öffnet. Bei hoher Anfangslast
kann es dabei vorkommen, daß die Turbine die geforderte Leistung vorübergehend nicht
erzeugen kann, obwohl der Kessel seine Höchstleistung abgibt und obwohl die Lastspitze
noch unterhalb der Nennlast liegt. Dabei kann dann die Drehzahl vorübergehend ganz
unzulässig weit absinken, bis der Zwischenüberhitzer aufgefüllt ist.
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Wenn nunmehr die Drehzahl wieder ansteigt, so schließen sich die Frischdampfventile.
Sie verringern dann den Dampfdurchsatz zu stark, denn auch hierbei folgt der Druck
im Zwischenüberhitzer der Schließbewegung verspätet nach, so daß vorübergehend im
Nachschaltteil eine zu große Leistung erzeugt wird und die Drehzahl über den Sollwert
hinaus ansteigt. Diese Überregelung läßt sich zwar durch geeignete Ausführung des
Drehzahlreglers, z. B. als Regler mit Vorhalt, vermeiden oder vermindern, aber bei
raschem Wechsel zwischen Lastspitze und Lastabsenkung kann eine befriedigende Regelung
durch Maßnahmen auf der Reglerseite allein nicht mehr erreicht werden. Im Entlastungsfall
können zwar bei Anwendung der Schaltung nach einem älteren Vorschlag das erwähnte
Abfangventil 14 zusammen mit einem Umgehungsventil 15 eine zu starke Überregelung
verhindern. Allerdings ist das Entleeren des Zwischenüberhitzers in den Kondensator
über ein Umgehungsventil 15 bei häufigem Öffnen dieses Ventils auf die Dauer unwirtschaftlich,
wodurch der Nutzen der Zwischenüberhitzung überhaupt in Frage gestellt wird. Die
erläuterten Nachteile der bisher bekannten Anordnungen bei Netzen mit starken Lastspitzen
können wie folgt zusammengefaßt werden a) Vergrößerte Auswirkung der Lastspitzen
auf die Dampfabgabe aus dem Kessel bis zum dreifachen Betrag der relativen Lastspitze;
b) verstärkter, vorübergehender Drehzahlabfall; c) vorübergehende Beschränkung der
höchsten Leistungsabgabe der Turbine; d) Unwirtschaftlichkeit des Betriebes durch
Energieverluste bei häufigem Entleeren des Zwischenüberhitzers. Diese Nachteile
sollen durch die Erfindung behoben werden. Erfindungsgemäß sind zum Auffangen der
Laststöße ein als Druckspeicher ausgeführter Füllspeicher zur raschen Auffüllung
des Zwischenüberhitzers bei Lastanstieg und/oder ein oder
mehrere
ebenfalls als Druckspeicher ausgeführte Entleerungsspeicher zur Aufnahme des Entleerungsdampfes
des Zwischenüberhitzers bei Lastabsenkung vorgesehen und diese Speicher über ein
Füllventil bzw. Entleerungsventil mit dem Zwischenüberhitzer verbunden, die durch
Differentialquotientenregler od. dgl. automatisch in Zusammenhang mit der Turbinenregelung
gesteuert werden. Der Füllspeicher i9 füllt über ein Füllventil 17 den Zwischenüberhitzer
3 bei raschem Lastanstieg stoßartig auf. Geladen wird der Speicher i9 dann wieder
über ein Ladeventil 18 aus einer Stufe höheren Druckes oder aus dem Kessel selbst.
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Der unter d) genannte Nachteil dagegen kann in weiterer Ausbildung
der Erfindung durch den Entleerungsspeicher 9 vermindert werden, der in den Speisewasserkreislauf
bei einem Druck eingeschaltet ist, der bei Beharrung genügend weit unterhalb des
Druckes am Zwischenüberhitzer liegt. Bei raschen Lastabsenkungen öffnet sich das
Entleerungsventil 16 und entleert den Zwischenüberhitzer 3 rasch bis etwa auf den
Druck im Entleerungsspeicher 9, wobei gleichzeitig die Wärme des Entleerungsdampfes
zur Speisewasservorwärmung ausgenutzt wird.
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Wenn dann angenähert Druckausgleich zwischen dem Zwischenüberhitzer
3 und dem Entleerungsspeicher 9 erreicht ist, öffnet sich das Umgehungsventil 15
zum Kondensator und senkt, soweit noch notwendig, den Zwischendruck weiter ab. Dabei
schließt sich eine Rückschlagklappe 16a. Der Entleerungsspeicher 9 kann gleichzeitig
wie bei der bekannten Anlage als Zwischenspeisebehälter mit Entgasung und Mischvorwärmung
dienen, dessen Heizdampf bei Beharrung über eine Rückschlagklappe io einer entsprechenden
Turbinenstufe entnommen wird. Dieser Entleerungsspeicher 9 erhöht die Wirtschaftlichkeit
der Anlage, indem er einen wesentlichen Teil der Wärme des Entleerungsdampfes im
Wärmekreislauf erhält, statt sie über das Umgehungsventil 15 im Kondensator an das
Kühlwasser abzugeben.
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Darüber hinaus erhöht er aber die Spitzenleistungsfähigkeit der Gesamtgruppe
bei raschem Wechsel zwischen Lastabsenkungen und Lastspitzen. Bei Lastabsenkung
nämlich wird der Druck im Entleerungsspeicher 9 nicht mit abgesenkt, sondern durch
die Dampfzufuhr über das Entleerungsventil 16 sogar noch erhöht, wobei die Rückschlagklappe
io sich schließt. Steigt die Last wieder, so braucht der Turbine an dieser Stelle
zunächst entsprechend weniger Heizdampf entnominen zu werden, der dafür zur Leistungserzeugung
bis zum Kondensator zur Verfügung steht.
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In weiterer Ausbildung der Erfindung wird die Zu- und Abschaltung
des Füllspeichers i9 und des Entleerungsspeichers 9 in zweckmäßiger Weise durch
die Drehzahlregelung der Turbine unter Benutzung zusätzlicher Regel- und Schaltapparate
mit bewirkt. Hierfür kann eines der im älteren Vorschlag erläuterten Verfahren zur
Regelung von Dampfturbinen mit Zwischenüberhitzung angewendet bzw. zugrunde gelegt
und weiter ausgebaut werden. In erweiterter Anwendung dieser Verfahren auf die vorliegende
Erfindung wird durch einen Differentialquotientenregler, der nur bei raschen Last-
und Drehzahländerungen anspricht, bei Lastanstieg das Füllventil 17 vorübergehend
geöffnet. Bei Lastabsenkung dagegen werden durch denselben oder durch einen weiteren
gleichartigen Differentialquotientenregler zuerst das Entleerungsventil 16 zum Entleerungsspeicher
9 und erst nach angenähertem Druckausgleich zwischen Entleerungsspeicher 9 und dem
Zwischenfiberhitzer 3 das Umgehungsventil 15 zum Kondensator vorübergehend geöffnet
und gleichzeitig oder gestaffelt damit das Abfangventil 14 vorübergehend gedrosselt,
während im Beharrungszustand das Füllventil 17 und das Umgehungsventil 15 und das
Entleerungsventil 16 geschlossen sind, das Abfangventil 14 dagegen aber geöffnet
ist.
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Bild :2 zeigt ein Beispiel einer solchen erfindungsgemäßen Regelung
unter Anwendung einer federhydraulischen Steuerung, bei der veränderliche Steueröldrücke
I bis V, deren Systeme über Drosselblenden b1 bis b5 an eine Ölpumpe angeschlossen
sind, die Stellkolben der gesteuerten Ventile gegen vorgespannte Federn so verstellen,
daß jedem Öldruck ein bestimmter Stellhub zugeordnet ist. In Bild 2 bedeuten die
Ziffern i bis i9 das gleiche wie im Bild i. Ein Drehzahlregler 2o senkt z. B. bei
steigender Drehzahl in bekannter Weise den zugehörigen Steueröldruck I mehr oder
weniger ab und schließt dabei die Frischdampfventile 13, so daß jedem Steueröldruck
I bei konstantem Frischdampfdruck eine bestimmte Frischdampfmenge zugeordnet ist.
Man kann die Abhängigkeit zwischen Steueröldruck und Frischdampfmenge mit guter
Annäherung linear gestalten. Zwei Differentialquotientenregler 21 und 23 vergleichen
den Steueröldruck I mit dem Druck vor dem Nachschaltteil der Turbine und wirken
als Grenzregler, wenn dieser Druck einen bestimmten Grenzwert nach oben bzw. nach
unten überschreitet, wobei der Sollwert dieses Druckes durch den Steueröldruck I
unter dem Einfluß des Drehzahlreglers 2o jeweils verstellt wird. Dies kann erreicht
werden, indem der Steueröldruck I in der schematisch angedeuteten Weise z. B. unter
je einen Ölkolben geleitet wird, dessen Gegenseite mit einer Membran gekuppelt ist,
auf welcher der vor dem Nachschaltteil der Turbine herrschende Druck steht. Diese
Regler 21 und 23, deren Meßwerke auch zu einem einzigen vereinigt sein können, übertragen
ihre Bewegung auf Ölventile 2i a und 23 a, von denen zwei Steueröldrücke II und
III beeinflußt werden. Das Ölventil 21 a ist im Beharrungszustand geschlossen, wobei
der Druck Il etwa dem Pumpenöldruck entspricht. Das Abfangventil 14 ist dabei gegen
die Schließkraft einer Kraftkolbenfeder ganz geöffnet, die Umgehungsventile 15 und
das Entleerungsventil 16 sind gegen die Öffnungskraft ihrer Kraftkolbenfedern geschlossen.
Wenn nun plötzlich die Last abfällt, so sinkt der von der Drehzahl abhängige Steueröldruck
I, der unter dem Ölkolben des Reglers 21 steht, während der Dampfdruck vor
dem
Nachschaltteil der Turbine infolge der Speicherwirkung des Zwischenüberhitzers 3
noch angenähert konstant bleibt bzw. erheblich langsamer absinkt als der Steueröldruck
I.
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Mit sinkendem Steueröldruck I öffnet gleichzeitig das Ventil 21 a
den Ölabfluß, der Steueröldruck II sinkt ab und öffnet das Entleerungsventil 16
und schließt (gleichzeitig oder gestaffelt) das Abfangventil 14, wobei sich der
Zwischenüberhitzer 3 zum Entleerungsspeicher 9 entleert. Das gleichzeitige Öffnen
des Umgehungsventils 15 wird in dieser Phase des Regelvorganges durch einen Differenzdruckregler
22 verhindert, dessen Meßwerk einerseits am Zwischendruck vor dem Zwischenüberhitzer
3, andererseits am Druck des Entleerungsspeichers 9 angeschlossen ist und der ein
Ölumschaltventil 22a betätigt. Solange der letztgenannte Druck erheblich kleiner
ist als der Druck am Zwischenüberhitzer, wird vom Ölumschaltventil 22 d der Pumpenöldruck
auf dem Weg V unter den Kraftkolben des Umgehungsventils 15 geleitet, während die
Verbindung zum Öldrucksystem II des Entleerungsventils 16 geschlossen ist, so daß
das Umgehungsventil 15 durch den Öldruck gegen seine Federkraft geschlossen bleibt.
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Wenn nun aber der Druck am Zwischenüberhitzer 3 angenähert auf den
Druck im Entleerungsspeicher 9 abgesunken ist, so wird durch die untere Feder des
Differenzdruckreglers 22 das Ölumschaltventil 22a nach oben verstellt, wobei der
Kraftkolben des Umgehungsventils 15 von dem Öldruck V getrennt und an den Öldruck
II des Ventils 16 angeschlossen wird. Dadurch öffnet sich das Ventil 15 und bewirkt
eine weitere Absenkung des Druckes am Zwischenüberhitzer, nötigenfalls bis angenähert
zum Kondensatordruck, sofern der Ölablauf am Regler 21 a noch geöffnet ist. Dabei
bleibt zwar zunächst das Entleerungsventil 16 noch geöffnet, jedoch wird eine Rückströmung
aus dem Entleerungsspeicher 9 durch die Rückschlagklappe 16a verhindert. An deren
Stelle kann man auch den Differenzdruckregler 22 mit einem zweiten Ölumschaltventil
versehen, das bei dem erwähnten Umschaltvorgang den Kraftkolben des Entleerungsventils
16 von seinem Öldrucksystem II trennt und an den Öldruck V des Ventils 15 anschließt,
der dem Pumpenöldruck entspricht. Umgekehrt kann man auch die Umschaltbetätigung
des Umgehungsventils 15 statt vom Di$erenzdruckregler 22 unmittelbar von der Schließbewegung
der Rückschlagklappe 16a mechanisch oder auf andere Weise ableiten, wobei diese
Klappe 16a. zweckmäßig durch Federn oder Gewichte schon geschlossen wird, kurz bevor
der Druckausgleich erreicht ist.
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Wenn nun der Dampfdruck vor dem Nachschaltteil der Turbine durch Drosselung
des Abfangventils 14 genügend weit entsprechend der Absenkung des von dem Drehzahlregler
abhängigen Steueröldruckes I vermindert worden ist und gleichzeitig auch der Druck
vor dem Zwischenüberhitzer genügend abgesenkt ist oder wenn der Drehzahlregler 2o
deri Öldruck I wieder steigert, so schließt sich das Ölventil 21 a, steigt der Druck
II an, dieser öffnet das Ventil 14 und schließt die Ventile 15 und 16. Die Rückschlagklappe
16a jedoch öffnet sich erst, wenn der Druck am Zwischenüberhitzer 3 über den Druck
im Entleerungsspeicher 9 wieder überwiegt; dann schaltet der Differenzdruckregler
22 das Umgehungsventil 15 wieder an das Steuerölsystem V. Damit ist die Ausgangsstellung
der Ventile, wie sie im Beharrungszustand vorhanden ist, wiederhergestellt. Man
kann durch geeignete Maßnahmen z. B. am Di$erentialquotientenregler 21 mit Hilfe
von Gegenfedern erreichen, daß der Öldruck II am Ventil 16 nicht bei jeder kleinen
Lastabsenkung anspricht, sondern erst bei überschreitüng eines bestimmten Grenzwertes.
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Wenn aber ein plötzlicher Lastanstieg erfolgt, so bleibt das System
II am Entleerungsventil 16 unbeeinflußt, dagegen wird über das Meßwerk des zweiten
Di$erentialquotientenreglers 23, das genau gleich ausgeführt sein kann wie beim
ersten, 21, mit steigendem Öldruck I das Ölventil 23 a aus der Öffnungsstellung,
in der es bei Beharrung steht, nach oben in Schließstellung gebracht, da ja bei
raschem Lastanstieg zunächst nur der von dem Drehzahlregler abhängige Öldruck I
ansteigt und die Frischdampfventile 13 öffnet, während der Druck vor dem Nachschaltteil
der Turbine infolge Speicherwirkung des Zwischenüberhitzers nur mit erheblicher
Verzögerung ansteigt. Da also vorübergehend der vom Drehzahlregler bestimmte Steueröldruck
I am Meßwerk des Differentialquotientenreglers 23 überwiegt, wird das Abflußventil
23 a mehr oder weniger geschlossen, der Öldruck III vor dem Füllventil 17 steigt
an und öffnet dieses Ventil, so daß aus dem heißwassergefüllten Füllspeicher i9
Sattdampf in den Zwischenüberhitzer 3 strömt. Dadurch steigt der Druck am Zwischenüberhitzer
um so rascher, je größer der Speicher i9 und je höher die Wassertemperatur und der
zugehörige Sättigungsdruck in ihm und je größer die Öffnung des Füllventils 17 ist.
Durch geeignete Wahl dieser Größen kann erreicht werden, daß der Druck am Zwischenüberhitzer
und damit der Druck vor dem Nachschaltteil der Turbine in Bruchteilen von Sekunden
sich ausgleichen. Ein gefährlicher Temperatursturz in der Nachschaltturbine infolge
der Zufuhr von Sattdampf vor den Zwischenüberhitzer ist dabei nicht zu befürchten,
obwohl die Änderung der Feuerführung diesen raschen Vorgängen nicht rechtzeitig
folgt. Aber die in den Eisenmassen des Zwischenüberhitzers einschließlich der Rohrleitungen
gespeicherte Wärme genügt, um den zusätzlichen Sattdampfstoß noch mit zu überhitzen.
Da gleichzeitig auch aus dem Vorschaltteil die vergrößerte Frischdampfmenge mit
erhöhter Temperatur einströmt, wird durch die Sattdampfzufuhr eher ein zu rascher
Temperaturanstieg in erwünschter Weise verzögert. Wenn der Druck am Zwischenüberhitzer,
dem vom Drehzahlregler abhängigen Öldruck I und damit der Frischdampfmenge folgend,
gestiegen ist, so bewegt sich das Meßwerk 23 des Differentialquotientenreglers wieder
nach unten, der Steueröldruck III vor dem Füllventil 17 wird
wieder
abgesenkt und dieses Ventil geschlossen. Auch am Differentialquotientenregler 23
kann, z. B. durch Vorspannung von Gegenfedern, erreicht werden, daß das Füllventil
17 nur oberhalb eines bestimmten Grenzwertes des Lastanstieges öffnet.
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Der Füllspeicher ig kann über das Ladeventil 18, das z. B. am Kesseldruck
angeschlossen ist, mit Hilfe eines Druckreglers 2q. auf einen bestimmten einstellbaren
Druck aufgeladen werden, der genügend weit über dem höchsten, für den Zwischenüberhitzer
vorkommenden Zwischendruck liegt. Das Ladeventil 18 wird aber zweckmäßigerweise
so verriegelt, daß es nur öffnet, wenn einerseits das Füllventil 17 geschlossen
ist, andererseits der Kesseldruck nicht unterhalb eines gewissen Grenzwertes liegt.
Der Druckregler 24 ist ein normaler Druckregler üblicher Ausführung, der den Steueröldruck
IV für das Ladeventil 18 absenkt bei Anstieg des Druckes im Speicher ig über den
eingestellten Sollwert, und umgekehrt. Dieser Öldruck IV öffnet das Ladeventil 18,
sofern die erwähnten Bedingungen erfüllt sind. Wird aber bei raschem Lastanstieg
das Füllventil 17 vom Differentialquotientenregler 23 geöffnet, wobei der Öldruck
III vor dem Füllventil 17 ansteigt, so wird gleichzeitig durch einen Öldruckwandler
26, über dessen Federkolben dieser Öldruck III steht, ein Abfluß aus dem Öldrucksystem
IV für das Ladeventil 18 geöffnet, dadurch dieser Öldruck abgesenkt und das Ladeventil
18 so lange geschlossen gehalten, wie das Füllventil 17 offen ist.
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Ein Grenzdruckregler 25, dessen Membran am Kesseldruck angeschlossen
ist, öffnet gleichfalls bei zu niedrigem Kesseldruck je nach Einstellung durch die
Gegenfeder einen Ölabfluß aus dem Ölsystem IV für das Ladeventil 18 und verhindert
durch Schließen des Ladeventils 18, daß der Füllspeicher ig zu früh aufgeladen wird,
bevor sich der Kesseldruck von der vorhergehenden Lastspitze erholt hat.
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Tritt andererseits nach der Lastspitze eine rasche Lastabsenkung ein,
so öffnet das Ladeventil 18 mit steigendem Kesseldruck und verhindert so in erwünschter
Weise einen zu raschen Kesseldruckanstieg, wirkt also auch ausgleichend auf die
Kesselregelung.
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Darüber hinaus kann die beschriebene Anordnung noch einen weitergehenden
Spitzenausgleich mit Hilfe des Druckspeichers bewirken. Wie nämlich bereits erläutert,
regelt der Differentialquotientenregler 23 den Dampfdruck am Zwischenüberhitzer
bzw. vor dem Nachschaltteil der Turbine jeweils entsprechend dem von dem Drehzahlregler
2o abhängigen Steueröldruck. Die Zuordnung dieses Steueröldrucks I zur Frischdampfmenge
gilt aber nur für konstanten Frischdampfdruck vor der Turbine, der bei Beharrung
als konstant oder eindeutig lastabhängig angenommen werden kann. Bei scharfen Lastspitzen
wird nun, besonders bei Kesseln mit kleinem Wasserinhalt, der Kesseldruck vorübergehend
ziemlich stark absinken, so daß jedem Wert des Öldrucks I ein zu kleiner Frischdampfstrom
zugeordnet ist. Die aus dem Speicher über das Füllventil 17 zugesetzte Dampfmenge
erhöht aber den Druck am Zwischenüberhitzer auf einen Wert, der dem Steueröldruck
I zugeordnet ist, ohne Rücksicht auf den Kesseldruck. Damit liefert der Ladespeicher
ig vorübergehend eine verhältnismäßig zu große Zusatzdampfmenge und wirkt so als
leistungsabhängiger Druckspeicher im ausgleichenden Sinn auf die Kesselregelung.
Umfang und mögliche Dauer dieser zusätzlichen Ausgleichwirkung hängen wiederum von
Größe und dem Druck des Entleerungsspeichers g im Verhältnis zum Druck am Zwischenüberhitzer
3 ab.
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Die vorbeschriebene Anordnung und Regelung kann auch in einzelnen
ihrer Teile selbständig angewendet werden. Insbesondere kann z. B. die Anlage nur
mit dem Füllspeicher ig mit den zugehörigen Füll- und Ladeventilen 17 und
18 nebst Reglern, aber ohne den Entleerungsspeicher g mit dem Entleerungsventil
16, sowie mit oder ohne Umgehungsventil 15 ausgeführt werden, und umgekehrt.
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Die Differentialquotientenregelung, die in diesem Beispiel durch die
Messung des Unterschiedes im zeitlichen Anstieg des vom Drehzahlregler abhängigen
Steueröldrucks I und des Dampfdrucks am Zwischenüberhitzer 3 mit Hilfe der Meßwerke
der Differentialquotientenregler 2i und 23 bewirkt wurde, kann auch durch andere
Meßwerke und Regler ähnlicher Art bewirkt werden. Ferner können Meßwerke und Regler
anderer Konstruktionsarten verwendet werden und kann als Verstärkungsenergie statt
des Öldruckes auch pneumatische oder elektrische Energie dienen.