CH124833A - Verfahren zur selbsttätigen Regelung des Betriebes von Dampferzeugungsanlagen. - Google Patents

Verfahren zur selbsttätigen Regelung des Betriebes von Dampferzeugungsanlagen.

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CH124833A
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  Verfahren zur selbsttätigen Regelung des Betriebes von     Dampferzeugungsanlagen.       Im nachfolgenden soll ein neues Verfah  ren zur Regelung des Betriebes von Dampf  erzeugungsanlagen, insbesondere von Hoch  druckdampfanlagen beschrieben werden, bei  denen die     Beheizung    in Abhängigkeit von  Dampfdruck und Dampfverbrauch geregelt  wird.  



  Es sind Verfahren bekannt geworden, die  den Dampfdruck zur Regelung benutzen, wo  bei einige den Druck nicht im Kessel selbst,  sondern hinter dem     Überhitzer    messen. Da-.  durch wird der Dampfdruck etwas vom  Dampfverbrauch beeinflusst. Dieser Einfluss  des Dampfverbrauches auf den Druck ist nur  sehr gering, quadratisch abhängig vom  Dampfverbrauch, und bei jeder Anlage an  ders, welche Umstände für eine einfache und  sichere Regelung besonders bei Hochdruck  dampfanlagen sehr ungünstig sind. Die qua  dratische Abhängigkeit bewirkt, dass der Ein  fluss des Dampfverbrauches bei geringem Ver  brauch überhaupt nicht und bei grossem Ver  brauch viel zu stark zum Ausdruck kommt.  



  Ferner sind Verfahren bekannt geworden,  bei denen der Druckabfall der Verbrennungs-         luft    in den Heizkanälen zur Regelung heran  gezogen wird. Dies erfordert wegen der     Ge-          ringfiigigkeit    dieser Druckunterschiede aller  feinste     Messinstrumente,    die sehr teuer und  wenig widerstandsfähig sind.  



  Nach dem     Erfindungsgedanken    soll nun  zur selbsttätigen Regelung. des Betriebes von       Dampferzeugungsanlagen,    bei denen die     Be-          heizung    in Abhängigkeit von Dampfdruck  und Dampfverbrauch geregelt wird, wenig  stens eine der die Intensität der     Beheizung     und den. Gang der Verbrennung bestimmen  den Grössen ausser in Abhängigkeit vom  Dampfdruck und Dampfverbrauch noch von  mindestens einer weiteren Betriebsgrösse der       Dampferzeugungsanlage,    die von der Feuer  wirkung bestimmt wird, zusätzlich und unab  hängig von andern Grössen geregelt werden.  



  Um eine zuverlässige Regelung zu ermög  lichen, ist der Dampfverbrauch zum Beispiel  durch den Druckabfall in der Dampfleitung,  oder besser noch an einer besonderen     Messstelle     der Dampfleitung zum Beispiel mittelst einer       Venturidüse,    einer     Stauscheibe    oder derglei-           chen    zu messen.     Man    gelangt dadurch zu  Regelapparaten, die in gleicher Ausführung  für Dampferzeuger verschiedenster Art und  Grösse verwendet werden können.  



  Ein Ausführungsbeispiel einer nach dem  vorliegenden Verfahren arbeitenden Vorrich  tung, bei der die einzelnen Regulierwirkun  gen auf mechanischem Wege übertragen und  gekuppelt werden, ist im nachfolgenden an  hand von     Abb.    1 beschrieben.  



  Die Veränderung des Dampfverbrauches  und des Druckes wird innerhalb eines be  stimmten Bereiches zur Regelung     herangezo-          ,.en,    und zwar die     Dampfverbrauchsänderung     zwischen dem     Mindest-    und dem Höchstver  brauch, der ein bestimmter     Anzeigeweg        t'     entspricht, die Druckänderung zwischen dem  niedrigsten für den Betrieb zulässigen Druck  und dem höchsten Druck, bei dem die Anlage  noch haltbar ist, welchem     Druckunterschied     ein     Anzeigeweg    D entspricht.  



  In     Abb.    1 der Zeichnung sind die Regel  wege D und     I'    der Druck- und der     Dampf-          verbrauchsmesseinrichtung    dargestellt.  



  In einem bestimmten     Betriebszustande        sei     der     Dampfdruck        cr,    der Dampfverbrauch<I>b.</I>  Diese beiden Stellungen verbindet ein Hebel 1  und von einem Punkte     c    dieses Hebels kann  die sich aus Druck und Dampfverbrauch er  gebende Regelwirkung weitergeleitet werden.

         Steigt    beispielsweise der Dampfverbrauch bei       ##leichbleibendem    Druck entsprechend dem  Pfeilstrich bei     b,    dann geht der Hebel 1 nach  oben und unter Vermittlung der Hebel und  Stangen 2, 8, 4, 5, 6 wird dadurch die Brenn  stoffzufuhr entsprechend der Pfeilrichtung  bei B verstärkt. Ähnlich ist die Wirkung,  wenn bei gleichbleibendem Dampfverbrauch  der Druck sinkt. Gleichzeitig mit der  Brennstoffänderung wird durch den Hebel 7  und die Stange 8 bei L die Luftmenge im  Sinne des Pfeils vergrössert.

   Werden Abgase  mit zur Regelung der Feuerwirkung herange  zogen, indem zum Beispiel aus dem Rauch  kanal Abgase entnommen und der     Verbren-          nungsluft    beigemengt werden, so kann gleich  zeitig mit der Veränderung der Luftmenge  auch diese Abgasmenge verändert     werden.       Der Grad der Luftverstellung wird gemäss       Abb.    1 ausserdem durch die gebildete Kohlen  säure- und     Iiohlenolydmenge    beeinflusst.

   Zu  diesem Zwecke greift an dem einen Ende     iii     eines Hebels 9 ein     Iiohlensäuremesser    und  an dem andern Ende     ri    dieses Hebels ein       Iiohlenozydmesser    an; die resultierende Wir  kung dieser beiden Apparate gelangt von der  Zwischenstelle n des Hebels 9 unter Vermitt  lung der     Stange    11) an den Endpunkt l des  Hebels 7, so dass die Luftmenge bei steigen  dem     Iiohlenoz\-dgehalt    im Sinne des Pfeils  bei     ri,    und ebenso bei steigendem Kohlen  säuregelialt im Sinne des Pfeils bei in erhöht  wird.

   Hierbei überwiegt die     -\Virkung    des  auftretenden     Ilohlenoxydgehaltes    derartig,  dass der damit zusammenhängende Rückgang  des     Kohlensäuregehaltes    mehr als ausgegli  chen und nennenswerte     hohlenoxydbildung     verhindert wird.  



  Von     Dampfverbrauch    und Druck können       gleichzeiti-    auch andere Betriebsgrössen des  Dampferzeugers selbsttätig beeinflusst wer  den, wie die Speisewassermenge S oder bei  Da     mpferzeugungsverfahren,    wo     Dampf     zwangsläufig umgepumpt und überhitzt wird,  die umgepumpte     Dampfmenge    P. Dies ist in       Abb.    1 dadurch     zum    Ausdruck gebracht, dass  die Stange 6, die die Brennstoffmenge ver  ändert, den einarmigen Hebel 11 betätigt,  von dessen Zwischenpunkt p aus die Speise  wassermenge im Sinne des Pfeils vergrössert  wird.

   Diese Regelung der     Speisetvassermenge     kann auch von andern Stellen des     durehlau-          fenden    Feuergestänges zur Veränderung der       Bren.nstoffmenue        ss    abgeleitet werden. Die       Beeinflussung    der umzupumpenden Dampf  menge P wird beispielsweise von der Stelle     d          bezw.    von der     Zwisehenstelle    r des Hebels l?  aus abgeleitet. Diese Verstellung der Menge  P wird zusätzlich beeinflusst von der Höhe  der     Überhitzungstemperatur'    des Dampfes.

    Zu diesem Zwecke     wird    der Endpunkt q des       Hebels   <B>12</B> von der Anzeigevorrichtung für  die     Überhitzun-stemperatur    innerhalb der  Regelgrenzen dieser Temperatur verstellt, so  dass beim Steigen der     Vberhitzungstempera-          tur    im Sinne des Pfeils bei q die umgepumpte      Menge P im Sinne des Pfeils vergrössert und  damit die Überhitzung wieder auf das ge  wünschte Mass zurückgebracht wird.

   Anstatt  der beschriebenen mechanischen Kupplung  der Regelwirkungen von Druck und Dampf  verbrauch, von Kohlensäure- und     Kohlen-          oxy        dgehalt    der Feuergase usw. können auch  elektrische, hydraulische. oder dergleichen  Einrichtungen verwendet werden.  



  Die Veränderung der Brennstoffmenge B  erfolgt im allgemeinen durch Veränderung  eines Durchgangsquerschnittes für den Brenn  stoff,     mänchmal    auch durch Zumessung des  Brennstoffvolumens, zum Beispiel mittelst  Förderschnecke oder dergleichen.  



  In beiden Fällen kann die Korngrösse des  Brennstoffes, der bei Verwendung verschie  dener Brennstoffsorten veränderliche Heiz  wert oder der verschiedene Wassergehalt des  Brennstoffes usw. die Regelwirkung stören,  indem bei gleichem Weg der Regelstange 6  bei     B    verschiedene Heizwirkungen     entstehen.     Ohne zusätzliche Regelung würde hierdurch  der gewünschte Normaldruck der Anlage er  heblich geändert werden. Es würde dann der  Angriffspunkt a des Hebels 1 solange stei  gen oder fallen, bis die erwähnte Verände  rung der Heizwirkung durch zusätzliches  Verstellen bei     B    wieder ausgeglichen ist.  Dies ist aber nur bei vorübergehender der  artiger Veränderung der Heizwirkung er  wünscht.

   Treten solche Betriebsveränderun  gen für voraussichtlich längere Dauer ein,  dann kann die unerwünschte Veränderung  des Druckes der Anlage dadurch nach Mög  lichkeit verhütet werden, dass die Verstellung  der Brennstoffmenge     B    von verschiedenen  Angriffspunkten f des einarmigen Hebels 3  abgeleitet wird.  



  Es ist unvorteilhaft, die Feuerung wäh  rend des     Anheizens    in Abhängigkeit von  Druck und Dampfverbrauch zu regeln. Es  ist im Gegenteil wegen der Einfachheit und  Genauigkeit der Apparate, insbesondere des  Druckmessers, zweckmässig, den Wirkungs  bereich dieser Apparate auf zulässige Be  triebsdrücke zu beschränken. Zu diesem  Zwecke lässt sich die Regelvorrichtung so    ausbilden, dass es möglich ist, die Regelung  durch Druck und Dampfverbrauch während  des     Anheizens    auszuschalten und erst bei  Erreichung eines     gewünschten    Betriebs  druckes entweder von Hand aus oder selbst  tätig durch den Druck (am besten abgeleitet  vom Druckmesser) einzuschalten..  



  Bei     Hochdruckdampànlagen,    bei denen  Dampf im Kreislauf durch eine Pumpe  zwangsläufig bewegt und dabei überhitzt  wird, ist es zweckmässig, während des An  heizens unter Abschaltung der normalen Re  gelung eine besondere     Anheizregelvorrich-          tung    zu benutzen, bei welcher die Feuerwir  kung durch Veränderung der Brennstoff  und Luftmenge usw. in Abhängigkeit von  der Temperatur des Dampfes beispielsweise  am Ende des     Überhitzers    geregelt wird.

   Da  aber während des     Anheizens    unter Umstän  den die Temperatur in der Mitte des     Über-          hitzers    grösser sein kann als am Ende, ist es  in diesem Falle zweckmässig, zur     Anheizrege-          lung    ausserdem noch die Temperatur in der  Mitte des     Überhitzers    heranzuziehen.

   In     Abb.     1 ist die Abschaltung der normalen Regelung  während des     Anheizens    gekennzeichnet durch  die strichpunktierte Lage 5' der Stange 5,  wobei die Stange 5 an der Stelle     g    von der  normalen Regeleinrichtung, abhängig vom  Dampfverbrauch und Druck, abgekuppelt  und bei     g'    unter Vermittlung der Stange 13  bei     t    mit dem Hebel 14 verbunden wird, an  dessen einem Ende     v    die Regelvorrichtung<I>Ü,</I>  beeinflusst von der Temperatur am Ende des       Überhitzers,    und an dessen anderem Ende     w     die Regelvorrichtung Ü', beeinflusst von der  Temperatur in der Mitte des     Überhitzers,

      an  greift. Hierdurch wird die Feuerwirkung bei  steigender Überhitzung im Sinne der Pfeile  bei<I>v</I> und<I>w</I> verringert.  



  Durch die Regeleinrichtung können auch  beispielsweise in und vor     Grenzstellun-          gen    optische und akustische Signale ge  geben werden. Ausserdem ist es mög  lich, in gefährlichen     Grenzstellungen    un  abhängig von der normalen Regelung zu  sätzlich derart einzugreifen, dass entweder  vorübergehende Massnahmen eingeleitet wer-      den oder der Betrieb durch Abstellung der  Feuerung ganz unterbrochen wird. So kön  nen zum Beispiel in den Stangen 6 und 8  Spannschlösser     i.    und i' angeordnet werden,  von denen das erstere in der     Abb.    2     besonders     dargestellt ist.

   Durch den an dem     Spa.nn-          schloss    angreifenden Zahntrieb 15, 15' kann  eine gewünschte zusätzliche Beeinflussung  der Feuerwirkung durch Verkürzung oder  Verlängerung der Stangenlänge 6 erreicht  werden. Selbstverständlich kann man diese  Wirkung auch durch andere Ausführungs  formen, beispielsweise auf elektrischem       MTege,    erzielen.  



  In     Abb.    3 ist ein Ausführungsbeispiel  der Druck- und     Dampfverbrauchsregelein-          richtung    dargestellt, bei welcher der     Drucli     und der Dampfverbrauch durch     Messvorricli-          tungen    mit rotierenden Kolben gemessen wer  den, derart, dass eine     Messvorrichtung    den       Kesseldruck    unmittelbar, eine zweite     Mess-          vorrichtung    mittelst zweier gegeneinander  wirkenden Kolben einen vom Dampfver  brauch abhängigen Differenzdruck und durch  eine Zwischenübersetzung den Dampfver  brauch selbst linear anzeigt,

   wobei alle Kol  ben von einer gemeinsamen Stelle aus in  Umdrehung versetzt werden. Es bedeutet 16  das Druckgefäss, in welchem der Dampfdruck  unter Vermittlung von gekühltem Kondensat  auf einen durch Stopfbüchsen oder derglei  chen abgedichteten Kolben 17 wirkt. Der  Gegendruck wird am günstigsten in zwei  Teilen aufgenommen. Ein Gewicht 18 er  zeugt den konstanten Gegendruck, der dem  Druck entspricht, bei welchem die Einschal  tung der     Druckmessvorrichtung    aus der     An-          heizregelstellung    erfolgen soll.

   Der Betriebs  druck selbst wird zusätzlich durch die  Feder 19 ausgeglichen, deren Zusa.mmen  drückung den     Anzeigeweg    D ergibt, wobei  zum Beispiel an der Stelle a des einarmigen       Gewichtshebels    20 der Hebel 1 entsprechend       Abb.    1 angreifen kann. Der Gewichtshebel  ist durch den Lenker 21 am Gehäuse 16 ab  gestützt. Es bedeuten 22 und     23    Druckge  fässe, in denen die gegeneinander wirkenden  Kolben 24 und 25 durch Stopfbüchsen oder    dergleichen abgedichtet sind. Diese Kolben  dienen zur Messung des Differenzdrucke  zwecks Bestimmung des Dampfverbrauches.

    Der     Differenzdrucl;    wird durch die Stangen  und Hebel 26,<B>27,</B> 28, 29, 30 auf den zwei  armigen Hebel 31 übertragen, an dem einer  seits das dem jeweiligen Differenzdruck das  Gleichgewicht haltende Belastungsgewicht  32 und die Stange 30, anderseits bei b der  Regulierhebel 1. entsprechend     Abb.    1 an  greift. Durch den     Aussehlag    des Hebels     31.     wird der gesamte Dampfverbrauch V gemes  sen. Die Stangen 29 und 30 arbeiten mittelst  der Rolle     34    derart zusammen, dass diese  Rolle an der festen Rollkurve 35 abrollt.

    Hierdurch wird die mit dem Dampfverbrauch  quadratische Änderung des     Differenzdruclzes     vermittelst des     CTestänges    27, 28, 29, 30 und  31 in eine     lineare    Anzeige     V    an der Stelle b  des     Regulierhebels    1 übergeführt. Eine der  artige Umwandlung in die lineare Anzeige       lä,sst    sich selbstverständlich auch durch an  dere     Einrichtun@oen    ähnlicher Art, zum Bei  spiel durch entsprechende     Schränkung    von  Hebeln, durch elektrische oder durch Flüs  sigkeitsübertragung, bewirken.

   Von der  Stelle c wird die Regelwirkung     mittelst    der  Stange 2 entsprechend     Abb.    1 in der schon  beschriebenen Weise abgeleitet.  



  Der Kolben 17 einerseits und die  beiden Kolben 24 und 25 unter Vermitt  lung der Kolbentange 26 anderseits wer  den unter Vermittlung der Zahnräder 33  in ständige Drehung versetzt, um in be  kannter Weise die Verschiebungsreibung  der Kolben auf ein Minimum zu brin  gen. Die Drehung der Zahnräder 33 kann  von einem Elektromotor abgeleitet werden.  Bei Dampferzeugern, bei denen Dampf durch  eine besondere Pumpe umgewälzt wird, ist  es     zweckmässig,    die Drehung durch den An  trieb     dieser    Pumpe zu bewirken, weil die Um  wälzpumpe ununterbrochen im Betriebe     ist,     solange der Kessel befeuert wird.  



  In     Abb.    4 und 5 ist ein Ausführungsbei  spiel der Vorrichtung zum Umschalten der  Regelung von Anheizen auf Betrieb oder um  gekehrt dargestellt. Darin bedeuten die mit      Ziffern bezeichneten Teile dasselbe wie in       Abb.    1. Die Stangen 4     bezw.    13 sind an den  Stellen     g    und     g'    an eine Lasche 36     angelenkt,     wobei die Stangen 4 und 13 in Lagern 37  parallel geführt sind. An der Lasche 36 glei  tet der Schuh 38, an dessen     Seitenzapfen    die  Stange 5 angreift.

   Durch die Blechschilde 39,  welche mittelst Zapfenstücken 40 in den La  gern 41 in der Längsrichtung verschiebbar  sind, kann der Schuh längs der Lasche 36  mittelst seiner Zapfen entweder in Grenzlage  bei g (Regelung im Betrieb) oder bei     g'     (Regelung bei Anheizen) gebracht werden.  



  Bei Regelung im Betrieb zum Beispiel ar  beitet wohl die Stange 13 weiter, wirkt aber  nicht auf die Stange 5 ein, sondern die Lasche  36 macht eine Leerbewegung. Der Längs  schlitz 42 in den Blechen 39 ermöglicht die  freie Beweglichkeit der Stange 5 gegenüber  dem senkrecht dazu in den Lagern 41 geführ  ten Blechstück.  



  Die Seitenverschiebung von Anheizen auf  Betrieb kann von Hand aus oder selbsttätig  durch Hubmagnet, Elektromotor, hydrau  lischen Servomotor oder dergleichen ausgelöst  durch das Erreichen des gewünschten     Grenz-          druckes,    zum Beispiel durch das Anspringen  des Druckmessers 16     (Abb.    3), bewirkt wer  den.  



  An Stelle des beschriebenen mechanischen  Apparates für die Druck- und     Dampfver-          brauchsanzeige    kann man auch ein gewöhn  liches Manometer und einen der gebräuch  lichen     Dampfmengenmesser    mit elektrischer  oder hydraulischer Fernübertragung verwen  den, wobei die beiden Anzeiger erst nach der  Fernübertragung zur zusammenfassenden  Wirkung verbünden werden. Auch bei dem.

    in     Abb.    3 dargestellten     Messapparat    können  die     Anzeigewege    des Kolbens 17     bezw.    der  Stange 26 statt durch direkte Kupplung     mit-          telst    der beschriebenen Gestänge und Hebel  elektrisch oder hydraulisch übertragen und  dann kombiniert werden.

   Durch die Fern  übertragung kann auch anstatt der     Propor-          tionalbewegung    des Hebelendpunktes a in  Abhängigkeit vom Druck mittelst der bei  Drehzahlregelung von Maschinen bekannten    Arten von     gompensations-,        Überkompenss,-          tions-    und Rückführungsvorrichtungen be  wirkt werden, dass der     gewünschte    Normal  druck stets und unter allen Umständen einge  stellt wird.  



  Bei der in     Abb.    1 und 3 dargestellten Vor  richtung ist der Regelweg proportional dem  Druck und die Regelung setzt daher bei je  der Veränderung der     Betriebsverhältnisse,     welche den Druck beeinflusst, eine bestimmte  zulässig geringe Veränderung des Druckes  gegenüber dem Normaldruck voraus, welche  solange bestehen bleibt, bis die Ursachen der  Veränderung der Betriebsverhältnisse beho  ben sind.  



  Sinngemäss gilt die beschriebene Art der  Übertragung des Reguliereinflusses des  Druckes auch für alle andern in     Abb.    1 dar  gestellten Regelwirkungen,     beispielsweise    für  die des     Kohlensäuremessers,    des Kohlenoxyd  messers, der von der Überhitzungstempera  tur beeinflussten Vorrichtung.  



  Die     Regüliereinflüsse    lassen sich auch in  besonders einfacher Weise auf elektrischem  Wege übertragen und kuppeln mit den glei  chen Wirkungen wie bei der vorstehend be  schriebenen Art der mechanischen Übertra  gung.  



  Ein Ausführungsbeispiel einer     Proportio-          nalfernübertragung        mittelst    elektrischen Ser  vomotors ist in     Abb.    6 schematisch darge  stellt, zum Beispiel für die Regelwirkung der       Kohlensäureanzeiger.    Der     Kohlensäuremesser     gibt bei seinen Anzeigen unter Vermittlung  eines     Kontaktgleitstückes    43 an den Kon  takten 44 Stromimpulse, die einen Elektro  motor 45 zwingen, mittelst einer Schrauben  spindel 46 eine Mutter 47 solange zu ver  schieben, bis das an der Mutter     befestigte     Kontaktstück den der Anzeige der Kohlen  säure     entsprechenden    Kontakt 48 berührt.

    Durch die Mutter 47 können auch unmittel  bar Kräfte zur Stellung von Regulierklappen  oder dergleichen abgeleitet werden.  



  Die beschriebene Regelungsform, abgelei  tet von Druck und Dampfverbrauch, gestattet  auch eine Sicherung der Regelung insofern,  als beim Versagen der Dampfverbrauchsmes-           sung    (zum Beispiel wenn Punkt b     ir        gendvro     stehen bleibt) die Feuerung durch Heran  ziehung des im normalen Betriebe nicht voll  ausgenutzten     Druckmessweges    D vom An  griffspunkte a. der Druckmessung allein aus  beeinflusst wird, das heisst durch eine Verle  gung des verschiebbar angeordneten Punkte:  c derart, dass er mit dem Punkt; a zusammen  fällt.

   Durch Verschieben des Punktes c     zwi.-          schen    den beiden Punkten a und     b    lässt sich  auch der Einfluss des Dampfdruckes auf die       Feuerung    gegenüber dem Einfluss des Dampf  verbrauches einstellen. Durch die Parallel  führung beispielsweise der Punkte a,     b,    c des  Regelgestänges wird die proportionale Über  tragung der Wege von a und b auf c erreicht.  Es sind aber auch noch andere Ausführungs  formen möglich, bei denen zum Beispiel der  Punkt     c    nicht parallel zu den Wegen von a  und b geführt wird, sondern in der Art, dass  die Entfernung des Punktes c von a auf dem       Hebel    1 konstant bleibt.

   Dadurch wird zwar  eine     Abvv        eichung    von der linearen     L?bertra-          gung    herbeigeführt, aber der Vorteil erreicht,  dass die Einwirkung in den Grenzlagen ver  stärkt wird, was zum Beispiel besonders beim  Versagen des     Dampfverbrauchsmessers    wich  tig ist.  



  Alle die gekennzeichneten, für die Rege  lung wichtigen Apparate:     Druckmessvorrieh-          tung,        Dampfverbrauchsmessvorrichtung    usw.  können auch dazu dienen, die Veränderung  der betreffenden Betriebsgrössen, wie Druck,  Dampfverbrauch usw., optisch anzuzeigen  und aufzuzeichnen. Hierbei können die sonst  bei solchen Messungen notwendigen elektri  schen     Fernschreiber    entfallen, da ja die vor  handenen     Verstellwege    der Regeleinrichtung  zum Aufschreiben der betreffenden Betriebs  -rössen unmittelbar herangezogen werden  können.

   In besonders vorteilhafter Weise lässt  sich der Dampfverbrauch anzeigen, registrie  ren und die     Verbrauchsmenge    in     lig    zählen.    Zur genauen Zählung in kg ist eine     Kor-          rektur    der     Volumangabe    des Messers durch  Druck und Temperatur des Dampfes notwen  dig. Diese linear     prozentual        vorzunehmende       Korrektur lässt sich mit den vorhandenen  Apparaten in     cinfaclier    Weise erreichen.  



  In     Abb.    1 ist, ein Beispiel einer hierzu  geeigneten     ineehanischen    Anzeigevorrichtung  dargestellt. Die Angabe des     Dampfvolum-          messers    in kg kann bei b abgelesen     werden.          Um    diese Angabe nun bei einer     Verminde-          rung    des Druckes D oder einer     Vergrösserung     der Ü     berliitzunstemperatur        L'    entsprechend  zu reduzieren,' wird der     Dampfverbrauch     nicht, an der Stelle     1),    sondern bei     b'    abgelesen.

    Bei dieser     Vorrielitung    übertragen die Stan  gen 63 und 65 vermittelst des Winkelhebels       6-1    die Bewegungen des Punktes     y    auf das  seitlich bewegliche     Schubstück    66, das in d en  Gleitlagern. 6 7 und 68 geführt ist. Der  Zapfen     b'        ist    auf dem Hebel 69 gleitend ver  schiebbar.

   Er kommt dem einen     fest,---ehalt,,-          nen    Ende des     Hebels   <B>69</B> um so näher, ;je     hil-          her    der vom     Vberhitzungsmesser    und Druck  messer gemeinsam bewegte Zwischenpunk .t     g          gehoben        wird,    das heisst je höher     rlie        I'ber-          hitzungstemperatur    und je niedriger der  Druck ist.

       Xuf    diese Weise werden die An  gaben des     Da.mpfverbrauchmessers    I' in     line        a-          rer    prozentualer     @N,'cise    derart korrigiert, dass  in     b'    der     Dampfverhra.ucll    in kg gemes  sen und     "ezählt    wird.

   Es wird nämlich mit  fallendem Dampfdruck und steigender Tem  peratur des     Dampfes    die durch die     Hebel-          u        Ütbersetzung   <B>69</B> in und für sieh     reduziert(--          i   <B>Z,</B>  _Angabe des     Dampfverbrauches    entsprechend  verkleinert     und    umgekehrt.  



  Es kann aber     ancli    in gewissen Fällen ein  besonderer     Apparat    zur     Mengenmessung     zwecks Zählung des Dampfverbrauches in kg  mit der     :Korrektur    durch die     Druclz-        und          Temperaturmessung    des Dampfes verwendet  werden.  



  Die Betriebsbedingungen verlangen mit  unter eine zeitweise Ausschaltung der auto  matischen     Regel-#virl#.ung    und die Möglichkeit,  von Hand aus die gewünschte Beeinflussung  beispielsweise der Feuerwirkung durch Ver  änderung der Brennstoffmenge oder der Luft  menge zu bewirken. In     Abb.    i ist eine     Uni-          schaltvorrichtung    beispielsweise für die Ver  änderung der Brennstoffmenge B dargestellt.      Es bedeutet 6 entsprechend     Abb.    1 die Regel  stange für die Veränderung des Brennstoffes  bei     B.    Diese Stange besitzt am Ende eine  Verzahnung, mittelst deren das Zahnrad 49  gedreht wird.

   Mit dem Zahnrad ist eine       Klauenkupplung    50 verbunden, durch welche  die Welle 51 mitgenommen wird, die mittelst  Federkeils ein Zahnrad 52 und die Stange  53 mitnimmt, die die gewünschte Verände  rung der Brennstoffmenge schliesslich herbei  führt. Durch Herausziehen des mit der Welle  51 verbundenen     Händrades    54 wird die       Klauenkupplung    gelöst, und es kann nun  mehr vermittelst des Handrades 54 die Brenn  stoffmenge von Hand beeinflusst werden, wo  bei die automatische Verstellung ohne Wir  kung weiterarbeiten kann.

   Die Grösse des  Regelweges der automatischen     bezw.    Hand  beeinflussung kann durch die Zeiger 55 und  56 derart angezeigt werden, dass im Falle  automatischen Betriebes nur der Zeiger 56  aussen sichtbar ist, während im Falle von  Handbetrieb durch Aufleuchten der Lampe  57 auch der Zeiger 55, beispielsweise durch  die zwischengestellte Mattscheibe 58 mit Tei  lung hindurch, sichtbar wird.  



  Bei einer Batterie von mehreren Dampf  erzeugern, die auf eine gemeinsame     Haupt-          da.mpfleitung    der Verbrauchsstelle arbeiten,  ist es zweckmässig, nur einen Regelapparat  für Druck und     Gesamtdampfverbrauch    zu       verwenden,    beispielsweise nach     Abb.    3. Jeder  Kessel erhält dann eine automatische Regel  anlage nach     Abb.    1, die so eingerichtet ist,  dass der resultierende Regelweg von Druck  und Dampfverbrauch des gemeinsamen Reg  lers bei jedem Dampferzeuger direkt auf das  Stangenende d des Hebels 3     bezw.    12 nach       Abb.    1 einwirkt.  



  Sind die Betriebsverhältnisse und damit  die Leistungsfähigkeit der einzelnen Dampf  erzeuger durch die verschiedene Grösse der  Dampferzeuger, ihre verschiedene Beschaffen  heit, zum Beispiel die Verlegung der Rohre,  Heizkanäle usw. verschieden, dann ist es not  wendig, die Regelungseinrichtung der Lei  stungsfähigkeit des betreffenden Dampfer  zeugers anzupassen. Zu diesem Zwecke kann    nach     Abb.    8 in das Regelgestänge zwischen den  Hebelendpunkten<I>f</I> und<I>g</I> entsprechend     Abb.     1 eine Hebelübersetzung mittelst der Ge  stänge 59, 60, 61 eingeschaltet werden.  Durch Verschiebung des Angriffspunktes x  der Stange 61 auf dem einarmigen Hebel 60  kann der Regelweg entsprechend der ge  wünschten Leistungsfähigkeit des betreffen  den Dampferzeugers eingestellt werden.  



  Anstatt die Anpassung an die     Brennstoff-          heizwirkung    durch Verstellung des Angriffs  punktes f der Stange 4     (Abb.    1) und die An  passung des Dampferzeugers an seine Lei  stungsfähigkeit durch Verstellung des An  griffspunktes der Stange 61     (Abb.    8) zu be  wirken, kann man auch denselben Erfolg er  zielen, indem man entweder nur den Punkt  f der Stange 4 oder nur den Angriffspunkt  der Stange 61 verstellt.

   Für die Bewegung des  Punktes g, welche massgebend für die Ver  änderung der Brennstoffmenge und der Luft  menge ist, ist es nämlich gleichgültig, ob zum  Beispiel nach     Abb.    1 die Bewegung des An  griffspunktes f der Stange 4 dadurch verklei  nert wird, dass er näher an den Drehpunkt e  der Stange 3     heranbewegt    wird, oder ob nach       Abb.    8 die Bewegung des Punktes f durch  eine Übersetzung auf einen Punkt übertragen  wird, der seinerseits erst den Punkt g bewegt.  Die in     Abb.    8 dargestellte Zwischenschaltung  der Hebel 59, 60 vermehrt die Stellen, von  denen aus man Einfluss auf die Wirksamkeit  der Regelung ausüben kann.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRüCHE I. Verfahren zur selbsttätigen Regelung des Betriebes von Dampferzeugungsanlagen, insbesondere von Hochdruckdampfanla- gen, bei denen die Beheizung in Abhängig keit von Dampfdruck und Dampfver brauch geregelt wird, dadurch gekenn zeichnet, dass wenigstens eine der die Inten sität der Beheizung und den Gang der Ver brennung bestimmenden Grössen ausser in Abhängigkeit von Dampfdruck und Dampfverbrauch noch von mindestens einer weiteren Betriebsgrösse der Dampf erzeugungsanlage, die von der Feuerwir- kung bestimmt wird, zusätzlich und un abhängig von andern Grössen geregelt wird. 11.
    Vorrichtung zur Ausführung des Ver- fa.brens nach Patentanspruch I, gekenn zeichnet durch eine Regelvorrichtung. welche wenigstens eine der die Intensität der Beheizung und den Gang der V er- brennung bestimmenden Grössen ausser in Abhängigkeit von Dampfdruck und Dampfverbrauch noch von mindesten:; einer weiteren Betriebsgrösse der Dampf erzeugungsanlage, die von der Feuerwir kung bestimmt wird, zusätzlich und un abhängig von andern Grössen regelt. UNTERANSPRi1CHE 1.
    Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, da,ss die dem Qua drate der Dampfmenge proportionalen Ausschläge eines Dampfverbrauchsmes- sers in Regelbewegungen umgesetzt wer den, die sich mit der Dampfmenge linear ändern. ?.
    Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass die Regelwir kungen von Dampfdruck und Dampfver brauch auf mechanischem Wege in der Weise gekuppelt werden, da.ss die Ver änderung des Dampfverbrauches einen Punkt eines Kupplungsgliedes und die Veränderung des Dampfdruckes unab hängig davon einen zweiten Punkt dieses Gliedes verstellt, während die resultie rende Regelwirkung von einem dritten Punkt dieses Gliedes abgeleitet wird. 3.
    Verfahren nach Unteranspruch ?, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelwirkungen des Dampfdruckes und des Dampfver brauches einerseits und eines dritten Regeleinflusses anderseits in der Weise mechanisch gekuppelt werden, dass Dampfdruck und Dampfverbrauch einen Punkt eines Kupplungsgliedes gemein sam verstellen und der dritte Regelein- fluss unabhängig davon einen zweiten Punkt dieses Gliedes verstellt, während die resultierende Regelwirkung von einem dritten Punkt dieses Gliedes abgeleitet wird.
    .I. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass bei Verände rung des Kohlensäuregehaltes und bei Veränderung des Kohlenoxydgehaltes durch Regelorgane eine solche resultie rende Wirkung hervorrufen wird, dass mit abnehmendem Kohlensäuregehalt die Luftmenge verkleinert und mit zuneh mendem Kohlenoxydgehalt die Luft menge vergrössert wird, wobei die Wir kung des Kohlenoxy dgehaltes derartig überwiegt, dass der damit in Zusammen hang stehende Rückgang des Kohlen säuregehaltes mehr als ausgeglichen . wird. 5.
    Verfahren nach Patentanspruch I für Dampf erzeugungsanlagen, bei denen Dampf im Kreislauf durch eine Umwälz- pumpe zwangsläufig bewegt und über hitzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Beheizung auch die Fördermenge der Dampfpumpe derart mitgeregelt wird, dass die Überhitzungstemperatur möglichst konstant bleibt. 6.
    Verfahren nach Unteranspruch 5, da durch gel,:ennzeichnet, dass die Umwälz- pumpe durch die resultierende Wirkung von Druck und Dampfverbrauch einer seits und die Überhitzungstemperatur anderseits derart gemeinsam beeinflusst wird, dass mit zunehmender Feuerwir kung und mit zunehmender Überhitzung die Förderung der Pumpe vergrössert wird und umgekehrt. 7.
    Verfahren nach Patentanspruch I für Dampferzeugungsanlagen, bei denen Dampf im Kreislauf durch eine Umwälz- pumpe zwangsläufig bewegt und über hitzt wird. dadurch gekennzeichnet, dass beim Anheizen alle die Feuerwirkung beeinflussenden Betriebsgrössen in Ab hängigkeit von der Temperatur des Dampfes geregelt werden. B. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass die kombi- eierte Regelung der Beheizung durch Druck und Dampfverbrauch während des Anheizens ausgeschaltet und erst bei Er reichung eines bestimmten Druckes von Hand eingeschaltet wird.
    9. Verfahren nach I, da durch gekennzeichnet, dass die kombi nierte Regelung der Beheizung durch Druck und Dampfverbrauch währenddes Anheizens ausgeschaltet und erst bei Er reichung eines bestimmten Druckes selbsttätig eingeschaltet wird. 10. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass zur Anzeige und Zählung des tatsächlichen Dampf verbrauches in kg die Volumenanzeige eines Dampfvolumenmessers durch Druck und Temperatur korrigiert wird, so dass mit fallendem Druck und steigender Temperatur des Dampfes die Anzeige eines Dampfverbrauchsmessers entspre chend verkleinert wird und umgekehrt. 11.
    Vorrichtung nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass der Einfluss des Dampfdruckes gegenüber dem Ein fluss des Dampfverbrauches eingestellt werden kann. 12. Vorrichtung nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass die Wirkung eines resultierenden Regelweges auf die Feuerung mit Hilfe einer veränderlichen Übersetzung entsprechend der verschiede nen Heizwirkung des Brennstoffes ver ändert werden kann. 13. Vorrichtung nach Unteranspruch 12, ge kennzeichnet durch eine veränderliche Hebelübersetzung, durch welche die Wir kung des resultierenden Regelweges auf die Feuerung verändert werden kann. 14.
    Vorrichtung nach Patentanspruch II, bei Dampferzeugungsanlagen mit mehreren zu einer Kesselbatterie zusammengeschal teten Einzelkesseln, deren Anteil an der Gesamterzeugung verschieden einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein von Dampfdruck und Dampfverbrauch abge- 1.eiteter resultierender Regelweg bei je- dem Kessel vermittelst einer Übersetzung entsprechend der gewünschten Belastung reduziert werden kann. 15. Vorrichtung nach Unteranspruch 14, ge kennzeichnet durch eine Hebelüber setzung, durch welche der resultierende Regelweg bei jedem Kessel entsprechend der gewünschten Belastung reduziert werden kann. 16.
    Vorrichtung nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass die Regelung von automatischem Betrieb auf Handbe trieb umstellbar ist. 17. Vorrichtung nach Unteranspruch 16, da durch gekennzeichnet, dass die automa tische Regelung derart auskuppelbar ist, dass sie leer weiter arbeiten kann, während die Einwirkung auf die ge wünschte Betriebsgrösse nur von Hand aus möglich ist, wobei sowohl die Hand verstellung als auch das Arbeiten der automatischen Regelung angezeigt wird. 18.
    Vorrichtung nach Unteranspruch 16, da durch gekennzeichnet, dass bei eingeschal teter automatischer Regelung nur die Anzeige für diese sichtbar ist, und nach Umschalten auf Handverstellung sowohl die Bewegung der entkuppelten automa tischen Regelung als auch die Handver stellung sichtbar angezeigt wird. 19.
    Vorrichtung nach Patentanspruch II zur Durchführung des Verfahrens nach Un teranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Dampfdruck und Dampfverbrauch auf Messvorrichtungen mit rotierenden Kolben einwirken, derart, dass eine Mess- vorrichtung den Kesseldruck unmittel bar, eine zweite Messvorrichtung einen vom Dampfverbrauch abhängenden Dif ferenzdruck und durch eine Zwischen übersetzung den Dampfverbrauch selbst linear anzeigt, wobei sämtliche Kolben von einer gemeinsamen Stelle aus in Um drehung versetzt werden. 20.
    Vorrichtung nach Unteranspruch 19 bei Dampferzeugungsanlagen, bei denen Dampf im Kreislauf zwangsläufig durch eine Lrmwälzpunrpe bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehung der Kolben zur Messung von Dampfdruck und Dampfverbrauch von dem C mwälz- puiripenantriel) abgeleitet wird.
CH124833D 1925-10-12 1926-10-01 Verfahren zur selbsttätigen Regelung des Betriebes von Dampferzeugungsanlagen. CH124833A (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3210620A1 (de) * 1981-03-23 1982-11-04 Ivanovskij Energeti&ccaron;eskij Institut imeni V.I. Lenina, Ivanovo Regeleinrichtung fuer die brennstoffversorgung einer brennstoff-luft-gemischzubereitung fuer einen dampferzeuger und anlage zur regelung seines gemischverbrauches

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3210620A1 (de) * 1981-03-23 1982-11-04 Ivanovskij Energeti&ccaron;eskij Institut imeni V.I. Lenina, Ivanovo Regeleinrichtung fuer die brennstoffversorgung einer brennstoff-luft-gemischzubereitung fuer einen dampferzeuger und anlage zur regelung seines gemischverbrauches

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