CH158028A - Dampfkraftanlage mit einem Hochdruckdampferzeuger. - Google Patents

Description

      Dampfkraftanlage    mit einem     Hochdruckdampferzeuger.       Die     Erfindung    bezieht .sich auf eine       Dampfkraftanlage    mit einem Hochdruck  dampferzeuger, dessen Feuerung     in.    Abhän  gigkeit von der an der Kraftmaschine be  nötigten Leistung geregelt     wird.     



       Hochdruckdampferzeuger        weisen    einen ge  ringen     Flüssigkeitseinhalt    auf und .sind da  her nicht in der Lage, irgendwelche     nennens-          werten    Dampfmengen in sich zu speichern.  Man hat deshalb bisher bei schwankendem  Dampfbedarf der Maschine den Dampferzeu  ger mit gleichmässiger Dampferzeugung be  trieben und zum Ausgleich     zwischen    Dampf  erzeugung und Dampfverbrauch einen Spei  eher benutzt. Ein solcher Speicher fällt na  türlich sehr gross aus, wenn er starke Schwan  kungen ausgleichen soll.

   Es ist aber auch       bekannt,    die Feuerung des Dampferzeugers  in Abhängigkeit von der     benötigten    Maschi  nenleistung zu regeln, so     .dass    .sich die Dampf  erzeugung dem Dampfverbrauch anpasst.

   Eine  solche Regelung     erfordert    aber immerhin eine  gewisse Zeit, -so dass die Dampferzeugung  der     bendtigten    Leistung     etwas        nachhinkt.       Diese Nachteile werden durch die Er  findung     vermieden.    Sie besteht darin, dass  ein Wärmespeicher durch seine Ladeleitung  mit der Hochdruckstufe der Kraftmaschine,  durch seine     Entladeleitung    mit der Nieder  druckstufe verbunden ist, während eine wei  tere     Leitung    den Dampfraum des Speichers  mit der     Mitteldruckstufe    der Kraftmaschine  verbindet,

   dass die in diesen drei Leitungen  vorhandenen Regelorgane in der Weise vom  Regler der     Kraftmaschine    geregelt werden,  dass bei zunehmender Belastung das Regel  organ der     Entladeleitung    bei abnehmender  Belastung das Regelorgan der Ladeleitung  und bei gleichbleibender     Belastung    das Regel  organ der dritten     Leitung    geöffnet wird und  dass in der Lade- und     Entladeleitung    ange  ordnete Mengenmesser die Feuerung des  Dampferzeugers in Abhängigkeit von den  durch sie hindurchgehenden Dampfmengen  in der Weise regeln, dass bei     geöffnetem          Ladeventil    die Feuerung vermindert,

   bei ge  öffnetem     Entladeventil    verstärkt wird.  



  Hierdurch wird der     Vorteil    erreicht, dass      .einerseits bei     .eintretenden        Belaetungsände-          rungen    sofort eine Regelung einsetzt und dass  anderseits aber nur, ein kleiner Speicher be  nötigt     wird,    da dieser nur die kleinen über  schüssigen Dampfmengen aufzunehmen  braucht, bis die verstärkte Dampferzeugung  wirksam wird, da bei gleichbleibender Lei  stung der     Speicherdruck    .durch die     mittlere     Verbindungsleitung wieder auf seinen mitt  leren Wert zurückgeführt wird.  



  In weiterer Ergänzung der Erfindung  kann noch ein zusätzlicher     Regelungsimpuls     vorgesehen werden, welcher in Abhängigkeit  vom Speicherdruck die     Feuerungsführung     noch zusätzlich beeinflusst. Um auch die An  lage in jedem Falle ausreichend zu .sichern,  kann noch ein an sich bekannter Sicherheits  regler vorgesehen werden, der bei unzulässig  hoher Drehzahl nicht nur die Dampfzufuhr  zur Maschine absperrt, sondern auch gleich  zeitig den: Speicher von der Maschine ab  schaltet und die Feuerung des Dampferzeu  gers dämpft.  



  Ein Beispiel des Erfindungsgegenstandes  ist. auf der Zeichnung     schematisch    darge  stellt.  



  Der aus dem     Hochdruckdampferzeuger    1,  dem     Niederdruckspeicher    2 und der Kraft  maschine 3 bestehenden.     Dampfkraftanlage     wird durch die Speiseleitung 4 von einer  nicht     gezeichneten        Speisevorrichtung    das  Arbeitsmittel     zugeführt.    Im Rohrsystem des       Hochdruckdampferzeugers    wird das     Arbeits-          mittel    durch die aus einem Brenner 5 be  stehende     Feuerungsvorriohtung,

      welcher in       bekannter    Weise ein Brennstoff und die zur  Verbrennung     notwendige    Verbrennungsluft  zugeführt wird, beheizt und dadurch ver  dampft und überhitzt. Der erzeugte Dampf  strömt alsdann durch die Leitung 6 der zum  Beispiel als Turbine ausgebildeten Dampf  kraftmaschine 3 zu, an welcher zur Ent  nahme     bezw.    Zuführung von Dampf drei ver  schiedene     Stufen    7, 8 und 9 angeordnet sind.

    Nachdem der Dampf in der Kraftmaschine  nach seiner Arbeitsleistung     entspannt    ist,  wird er durch die     Leitung    10     fortgeleitet.       Zur Regelung der Drehgeschwindigkeit dient  der durch die Welle 11 des Turbinenrotors  12 angetriebene     Geschwindigkeitsregler    13,  der das in der Dampfleitung 6 eingeschaltete  Regelorgan 14 betätigt.  



  Der     Niederdruckspeicher    2 ist mit den  zwei verschiedenen Stufen 7 und 9 der       Dampfkraftmaschine    3 durch die     Leitungen     15 und 16 verbunden. In diesen beiden Lei  tungen sind die beispielsweise als.

   Ventile  ausgebildeten     Durchflussorgane    17 und 18       eingeschaltet,    welche durch die     Übertragung          der        Leitungen    19 und<B>20</B> von dem Regler     1:3     derart gesteuert werden, dass während einer       Leistungsverminderung    eine Verbindung zwi  schen dem Speicher 2 über die Leitung 15  mit der     Stufe    7 und während einer Leistungs  erhöhung eine Verbindung zwischen Speicher  2 und der Stufe 9 durch die Leitung 16 her  gestellt wird.  



  Ausserdem ist zwischen dem Speicher 2  und der     zwischen    den beiden Stufen 7 und 9  befindlichen Stufe 8 durch die Leitung 21  eine weitere Verbindung hergestellt, welche  durch das ebenfalls als Ventil ausgebildete       Durchflussorgan    22 mittelst dem Leistungs  regler 13 und der Übertragungsleitung 23  während dem     Beharrungszustand    des Be  triebes,     beziehungsweise    bei     gleichbleibender     Belastung der Dampfkraftanlage offen gehal  ten wird.  



  Wird nun bei einer     Belastungserhöhung     von dem Regler 13 über die Leitung 20 auf  das Ventil 18 ein Impuls übertragen, so  öffnet sich dieses Ventil und der im Spei  cher 2 gespeicherte Dampf strömt zusätzlich  zu dem von dem     Hochdruckdampferzeuger    1  gelieferten Dampf in die     Stufe    9 der Tur  bine, so dass diese eine vermehrte Leistung  an der Wellenkupplung abgeben kann. Wenn  bei dieser     Belastungserhöhung    der     Behar-          rungszustand    in der Kraftanlage eingetreten  ist, wird das Ventil 18 wieder geschlossen.

    Umgekehrt wird bei einer Leistungsvermin  derung über die Leitung 19 vom Leistungs  regler     l3    ein Impuls auf das Ventil 17 über  tragen,     so,    dass zwischen der Stufe 7 und      dem Speicher 2 eine offene Verbindung her  gestellt     wird,    durch welche der Dampf, an  statt Arbeit in den darauffolgenden Tur  binenstufen zu leisten, in den Speicher 2 ab  geleitet und     dort        aufgespeichert    wird. Wird  bei     dieser        verminderten        Leistung    der Behar  rungszustand erreicht, so wird das Ventil 17  ebenfalls     wieder    geschlossen.  



  Die     Leitung    21 verbindet den Speicher 2  mit der Stufe 8 während dem     Beharrungs-          zustaud    der Dampfkraftanlage, wobei der  Regler     13,    über die Leitung 23 auf das Or  gan 22 wirkt, so dass jeweilen während des  Beharrungszustandes im Dampfspeicher stets  ein gleichbleibender Druck vorhanden ist.  



  In die Leitungen 15 und 16     sind        weiter     Stauscheiben 25     bezw.    26 eingefügt, die  einen gewissen Druckabfall, der der durch  strömenden     Arbeitsmittelmenge    entspricht,  verursachen.

   Die Grösse dieser Druckgefälle       wird    durch die Leitungen 2'7 und 28     bezw.     29 und 30 auf die     Impuls:gebervorrichtung     31     übertragen,    welche durch die     Leitung    32  den die     Feuerungsvorrichtung    regelnden  Servomotor 33     steuert.    Ausser diesen beiden  von den Lade-     bezw.        Entladevorgängen    er  teilten Impulsen kann der     Speicherdruck    sel  ber .durch die Leitung 34 auf die Vorrichtung  3:1     einwirken.     



  Sobald durch die Leitung 15 Arbeitsmit  tel in den Speicher geleitet     wird,        überträgt    die       Impulsgebervorrichtung    31 auf die Befeue  rung einen Impuls im Sinne einer     Feuerungs-          verminderung,    während bei einer in der Lei  tung 16 auftretenden Entladungsströmung  ein Regelimpuls im Sinne einer     Feuerungs-          verstärkung        erteilt        wird.     



  Der während den Lade-     bezw.    Entlade  vorgängen auf die     Feuerungsvorricbtung    5  durch die     Druckdifferenz    an den Stauschei  ben 25     bezw.    26 ausgeübte Impuls     klingt,     nachdem die     Ladung        bezw.    Entladung zum  Stillstand gelangt ist, aus.

   Der während die  sen Vorgängen     veränderte    Speicherdruck übt  jedoch nach solchen Vorgängen über die  Leitung 34 auf die     Feuerungsvorrichtung    5  so lange einen weiteren Impuls aus, bis, der    durch die Belastungsänderung     geänderte    Be  triebszustand wieder auf den normalen Be  triebszustand zurückgeführt ist. Diese zu  sätzliche Regelungsvorrichtung bietet beson  ders dadurch,     dass    die     Lade-"und    Entlade  vorgänge schon, bevor der normale Betriebs  zustand     wieder    :eingetreten ist,     unterbrochen     werden, einen grossen Vorteil.

   Der Speicher  druck ändert sich dabei nicht sofort, sondern  erst langsam im Verlauf der Ladung     bezw.     Entladung. Trotzdem     wird    die     Feuerungs-          vorriehtung    schon durch das Eintreten von  Lade-     bezw.        Entladevorgängen    beeinflusst,  so dass die Abmessungen des Speichers: inner  halb annehmbarer Grenzen gehalten werden'  können.

      Ausser den erwähnten Vorrichtungen kön  nen noch weitere Vorrichtungen vorgesehen  sein,     mittelst    denen beispielsweise durch     .einen     Sicherheitsregler beim Überschreiten der  höchstzulässigen Betriebsabweichungen, be  ziehungsweise .der höchstzulässigen Drehzahl  die ganze Maschine stillgestellt wird, zum  Beispiel durch     Unterbrechen    der     Dampfzu-          führung    zur     Kraftmaschine,    und ausserdem  auch der .Speicher vollständig von .der Kraft  maschine     abgeschaltet    und die Befeuerung  vermindert wird.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Dampfkraftanlage mit einem Hochdruck dampferzeuger, dessen Feuerung in Abhän gigkeit von der an der Kraftmaschine be nötigten Leistung .geregelt wird, dadurch ge kennzeichnet, dass ein Wärmespeicher durch seine Ladeleitung (15) mit der Hochdruck stufe (7) der Kraftmaschine, durch seine Entladeleitung (16) mit der Niederdruck- stufe (9) verbunden ist, während eine wei tere Leitung (21) den Dampfraum des Spei chers mit der Mitteldruckstufe (8) der Kraft maschine verbindet, dass die in diesen drei Leitungen vorhandenen Regelorgane (17, 1K 22)

   in der Weise vom Regler der Kraft maschine geregelt werden, dass bei zunehmen der Belastung .das Regelorgan (18) der Ent- ladeleitung, bei abnehmender Belastung das Regelorgan (17) der Ladeleitung und bei gleichbleibender Belastung das Regelorgan (22) der dritten Leitung geöffnet wird und dass in der Lade- und Entladeleitung an geordnete Mengenmesser (2,5, 26)

   die Feue- rung des Dampferzeugers in Abhängigkeit von den .durch sie hindurchgehenden Dampf mengen in der Weise regeln, dass bei ge öffnetem Ladeventil (17) die Feuerung ver mindert, bei geöffnetem Entladeventil (18) verstärkt wird. UNTERANSPRÜCHE: 1. Dampfkraftanlage nach Patentanspruch. dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängig- keit vom Speicherdruck weitere zusätz liche Regelungsimpulse auf die Feuerung ausgeübt werden. 2.

   Dampfkraftanlage nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, mit einem Sicher heitsregler, der bei Überschreitung .der höchstzulässigen Drehzahl die Dampfzu fuhr zur Kraftmaschine abstellt, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherheitsregler gleichzeitig auch den Speicher von. der Kraftmaschine abschaltet und die Feue- rung des Dampferzeugers vermindert.