CH660509A5 - Schutzeinrichtung fuer dampfturbinenanlagen. - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schutzeinrichtung für Dampfturbinenanlagen gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Schutzeinrichtung ist aus der DE-OS 1 551 219 bekannt. Diese bekannte Schutzeinrichtung umfasst insgesamt vier Auslösegeräte, welche in der zum Kraftkolben des Dampf-Absperrventils führenden Druckfluidleitung in Hintereinanderschaltung angeordnet und jeweils einem Drehzahl-Wächter zugeordnet sind. Registriert nun einer dieser vier Drehzahl-Wächter eine Drehzahl, welche einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet, so wird das zugeordnete Auslösegerät mit einem mechanischen oder einem elektrischen Schnellschluss-Signal beaufschlagt. Beim Auftreten dieses Schnellschluss-Signals unterbricht dann das Auslösegerät die Druckfluidzufuhr zum Kraftkolben des Dampf-Absperrven-tils und bewirkt ausserdem eine Druckentlastung des Kraftkolbens des Dampf-Absperrventils. Auf diese Weise wird beim Auftreten einer unzulässig hohen Drehzahl ein Schnell-schluss des Dampf-Absperrventils ausgelöst und eine rasche Stillsetzung der Dampfturbine bewirkt.

Die bekannte Hintereinanderschaltung der Auslösegeräte in der zum Kraftkolben des Dampf-Absperrventils führenden Druckfluidleitung hat den Vorteil, dass beim Auftreten eines Schnellschluss-Signals das jeweilige Auslösegerät eine Druckentlastung des Kraftkolbens bewirkt und gleichzeitig durch die Unterbrechung der Druckfluidzufuhr einen Druckaufbau durch nachströmendes Druckfluid sicher verhindert. Dieser Vorteil gilt jedoch nur für eine begrenzte Anzahl der in Hintereinanderschaltung angeordneten Auslösegeräte, da jedes der Auslösegeräte auch eine Drosselstelle bildet, wodurch Druckverluste auftreten können und insbesondere die für einen Schnellschluss erforderlichen raschen Druckänderungen in der Druckfluidleitung beeinträchtigt werden können. Andererseits kann die Forderung nach einem Höchstmass an Betriebssicherheit der Dampfturbinenanlage aber nur dann erfüllt werden, wenn neben der Drehzahl auch weitere für die Betriebssicherheit massgebliche Betriebsgrössen überwacht werden und beim Überschreiten vorgebbarer Grenzwerte über entsprechende weitere Auslösegeräte ein Schnellschluss des Dampf-Absperrventils ausgelöst wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schutzeinrichtung für Dampfturbinenanlagen zu schaffen, bei welcher ohne Beeinträchtigung der Funktionssicherheit die Anzahl der Auslösegeräte erhöht werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Bei der erfindungsgemässen Schutzeinrichtung ist also ein zweistufiger Aufbau der Schnellschlussauslösung vorgesehen, wobei die Auslösegeräte die erste Stufe bilden, während die zweite Stufe durch ein Haupt-Auslösegerät gebildet wird. Dieses Haupt-Auslösegerät kann dann so ausgelegt werden,

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dass unabhängig von der Anzahl und dem Durchflussquerschnitt der Auslösegeräte der für eine rasche Druckentlastung des Kraftkolbens des Dampf-Absperrventils erforderliche Durchflussquerschnitt zur Verfügung steht. Die Auslösegeräte übernehmen damit nur noch die hydraulische Ansteue-rung des Haupt-Auslösegeräts, wobei die im Falle einer Schnellschlussauslösung von dem betreffenden Auslösegerät zur Druckentlastung abzuführende Fluidmenge wesentlich geringer ist, als die zur Druckentlastung des Kraftkolbens des Dampf-Absperrventils abzuführende Fluidmenge. Für die Anordnung der Auslösegeräte in der ersten Stufe sind dabei zwei Möglichkeiten vorgesehen, wobei in der Haupt-Ansteuerleitung des Haupt-Auslösegeräts mindestens ein Auslösegerät angeordnet ist, während in einer Neben-Ansteuerleitung mindestens ein weiteres Auslösegerät angeordnet ist. Dabei kann sowohl die Anzahl der Auslösegeräte in der Haupt-Ansteuerleitung als auch die Anzahl der weiteren Auslösegeräte in der Neben-Ansteuerleitung erhöht werden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsge-mässen Schutzeinrichtung ergeben sich weitere Möglichkeiten für die Erhöhung der Anzahl der Auslösegeräte durch ein von mindestens einem zusätzlichen Auslösegerät angesteuertes zweites Haupt-Auslösegerät, welches beim Auftreten eines zugeordneten Schnellschluss-Auslösesignals die Druckfluidzufuhr zum Kraftkolben des Dampf-Absperrventils unterbricht und eine Druckentlastung des Kraftkolbens bewirkt und durch eine zweite Haupt-Ansteuerleitung, welche den Steuereingang des zweiten Haupt-Auslösegeräts mit einer Druckfluidquelle verbindet und in welcher das zusätzliche Auslösegerät derart angeordnet ist, dass es beim Auftreten eines zugeordneten Schnellschluss-Signals die Druckfluidzufuhr zum Steuereingang des zweiten Haupt-Auslösegeräts unterbricht und eine Druckentlastung am Steuereingang des zweiten Haupt-Auslösegeräts bewirkt. Auch hier kann dann die Anzahl der zusätzlichen Auslösegeräte in der zweiten Haupt-Ansteuerleitung erhöht werden. Ein weiterer, mit der Anordnung eines zweiten Haupt-Auslösegeräts verbundener Vorteil ergibt sich dadurch, dass das erste Haupt-Auslösegerät durch einen Bypass umgangen werden kann und die Funktionsfähigkeit des ersten Haupt-Auslösegeräts und der dem ersten Haupt-Auslösegerät zugeordneten Auslösegeräte bzw. weiteren Auslösegeräte ohne Stillsetzung der Dampfturbine überprüft werden kann, wobei während dieser Überprüfung die für die Betriebssicherheit erforderliche Überwachung massgeblicher Betriebsgrössen mit der Möglichkeit der Schnellschlussauslösung durch das zweite Haupt-Auslösegerät und die dem zweiten Haupt-Auslösegerät zugeordneten zusätzlichen Auslösegeräte gewährleistet ist.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Schutzeinrichtung ist in der Haupt-Ansteuerleitung ein Auslösegerät angeordnet, welches einem mechanischen Drehzahl-Wächter zugeordnet ist. Damit ist gewährleistet, dass im Falle einer zu hohen Drehzahl das Haupt-Auslösegerät über die Haupt-Ansteuerleitung direkt angesteuert und die Schnellschlussauslösung mit dem höchstmöglichen Mass an Sicherheit herbeigeführt wird.

In der Haupt-Ansteuerleitung können auch zwei oder drei Auslösegeräte in Hintereinanderschaltung angeordnet sein. Die Hintereinanderschaltung der Auslösegeräte hat hierbei den Vorteil, dass beim Auftreten eines Schnellschluss-Signals ein Druckaufbau am Steuereingang des Haupt-Auslösegeräts durch nachströmendes Druckfluid sicher verhindert wird.

In der Neben-Ansteuerleitung können zwei oder mehrere weitere Auslösegeräte in Nebeneinanderschaltung angeordnet sein. Durch diese Nebeneinanderschaltung ist auch bei einer grösseren Anzahl von weiteren Auslösegeräten beim Auftreten eines Schnellschluss-Signals eine rasche Druckentlastung am Steuereingang des Haupt-Auslösegeräts gewährleistet.

In der zweiten Haupt-Ansteuerleitung können zwei oder mehrere zusätzliche Auslösegeräte in Hintereinanderschaltung angeordnet sein. Auch in diesem Falle hat die Hintereinanderschaltung der zusätzlichen Auslösegeräte den Vorteil, dass beim Auftreten eines Schnellschluss-Signals ein Druckaufbau am Steuereingang des zweiten Hauptauslösegeräts durch nachströmendes Druckfluid sicher verhindert wird.

Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass in der Haupt-Ansteuerleitung ein hydraulisch betätigbares Absperrorgan angeordnet ist, welches bei einem Druckabfall in der Neben-Ansteuerleitung die Druckfluidzufuhr zum Steuereingang des Haupt-Auslösegeräts unterbricht. Durch dieses hydraulisch betätigbare Absperrorgan wird also ein Druckaufbau am Steuereingang des Haupt-Auslösegeräts durch nachströmendes Druckfluid verhindert, wenn ein Schnellschluss über eines der in der Neben-Ansteuerleitung angeordneten weiteren Auslösegeräte ausgelöst wird.

Die in der Neben-Ansteuerleitung angeordneten weiteren Auslösegeräte sind vorzugsweise zu einem Anschlussmodul zusammengefasst. Hierdurch kann die Schutzeinrichtung hinsichtlich Aufgabe und Anzahl der in der Haupt-Ansteuerleitung und gegebenenfalls auch in der zweiten Haupt-Ansteuerleitung angeordneten Auslösegeräte bzw. zusätzlichen Auslösegeräte standardisiert werden, während der Anschlussmodul über die Aufgabe und Anzahl der in ihm enthaltenen weiteren Auslösegeräte den jeweiligen Erfordernissen flexibel ange-passt werden kann.

Im folgenden sind Aufbau und Wirkungsweise von Ausführungsbeispielen der Erfindung anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1 den Schaltplan eines ersten Ausführungsbeispiels einer Schutzeinrichtung für Dampfturbinenanlagen und

Fig. 2 den Schaltplan eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Schutzeinrichtung für Dampfturbinenanlagen,

wobei einander entsprechende Teile in den beiden Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Schutzeinrichtung ist mit 1 ein Dampf-Absperrventil bezeichnet, welches in geöffnetem Zustand den Dampfzutritt zu einer nicht dargestellten Dampfturbine freigibt und in geschlossenem Zustand den Dampfzutritt sperrt und dadurch die Dampfturbine stillsetzt. Die Betätigung des Dampf-Absperrventils 1 erfolgt durch eine hyraulische Stelleinrichtung 2, deren Kraftkolben 3 durch ein Druckfluid gegen die Kraft einer Feder 4 in Offenstellung gehalten wird. Das Druckfluid wird dabei über eine Druckfluidleitung 5 zugeführt, welche den Raum unter dem Kraftkolben 3 mit einer Druckfluidquelle 6 verbindet. In der Druckfluidleitung 5 sind ein Filter 7 und ein Haupt-Auslöse-gerät 8 angeordnet. Bei dem Haupt-Auslösegerät 8 handelt es sich um ein hydraulisch angesteuertes Drei-Wege-Ventil mit zwei Schaltstellungen, wobei die in der Zeichnung dargestellte Schaltstellung der normalen Betriebsstellung entspricht, in welcher der Kraftkolben 3 mit Druckfluid beaufschlagt und das Dampf-Absperrventil 1 geöffnet ist. Beim Auftreten eines Schnellschluss-Auslösesignals nimmt das Haupt-Auslösegerät 8 die andere Schaltstellung ein, in welcher die Druckfluidzufuhr von der Druckfluidquelle 6 abgesperrt und gleichzeitig eine Druckentlastung des Kraftkolbens 3 des Dampf-Absperrventils 1 bewirkt wird. Hierbei muss die sich unterhalb des Kraftkolbens 3 befindliche Fluidmenge in möglichst kurzer Zeit in einen Ablauf A8 abfliessen, um ein schnelles Schliessen des Dampf-Absperrventils 1 durch die Feder 4 zu gewährleisten.

Die hydraulische Ansteuerung des Haupt-Auslösegeräts 8 erfolgt über eine Haupt-Ansteuerleitung 9, welche den Steuereingang E8 des Haupt-Auslösegeräts 8 mit der Druckfluidquelle 6 verbindet und in welcher von der Druckfluidquelle 6

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ausgehend nacheinander ein Filter 10, ein hydraulisch betätigbares Absperrorgan 11, Auslösegeräte 12, 13 und 14 sowie eine Leitungsabzweigung 15 angeordnet sind. Bei den in Hintereinanderschaltung angeordneten Auslösegeräten 12,13 und 14 handelt es sich um Drei-Wege-Ventile mit zwei Schaltstellungen, wobei die in der Zeichnung dargestellten Schaltstellungen der normalen Betriebsstellung entsprechen, in welcher der Steuereingang E8 des Haupt-Auslösegeräts 8 mit Druckfluid beaufschlagt ist. Das mechanisch angesteuerte Auslösegerät 12 ist dabei einem mechanischen Drehzahl-Wächer 16 zugeordnet, dessen Bolzen 17 bei Überschreiten der Grenzdrehzahl so weit heraustritt, dass er eine Klinke 18 des Auslösegeräts 12 trifft und dadurch das Auslösegerät 12 umschaltet. In dieser Schaltstellung unterbricht dann das Auslösegerät 12 einerseits die weitere Druckfluidzufuhr zum Steuereingang E8 des Haupt-Auslösegeräts 8 und verbindet andererseits den Steuereingang E8 mit einem Ablauf AI 2. Diese Druckentlastung am Steuereingng E8 entspricht einem hydraulischen Schnellschluss-Auslösesignal, welches eine Umschaltung des Haupt-Auslösegeräts 8 und einen Schnellschluss des Dampf-Absperrventils 1 bewirkt. Das hydraulisch angesteuerte Auslösegerät 13 ist einem Wächter 19 zugeordnet, welcher den Lageröldruck der Dampfturbine überwacht und beim Überschreiten eines unteren Grenzwertes, d.h. bei einem unzulässigen Absinken des Lageröldruckes das Auslösegerät 13 umschaltet. In dieser zweiten Schaltstellung unterbricht das Auslösegerät 13 die Druckfluidzufuhr zum Steuereingang E8 des Haupt-Auslösegeräts 8 und verbindet den Steuereingang E8 mit einem Ablauf A13, wobei durch diese Druckentlastung am Steuereingang E8 wiederum ein Schnellschluss des Dampf-Absperrventils 1 ausgelöst wird. Das Auslösegerät 14 ist schliesslich elektrisch angesteuert und einem Wächter 20 zugeordnet, welcher die axiale Wellenverlagerung der Dampfturbine überwacht. Überschreitet die axiale Wellenverlagerung einen vorgegebenen Grenzwert, so bewirkt der Wächter 20 eine Umschaltung des Auslösegeräts 14. In dieser zweiten Schaltstellung unterbricht das Auslösegerät 14 die Druckfluidzufuhr zum Steuereingang E8 des Haupt-Auslösegeräts 8 und verbindet den Steuereingang E8 mit einem Ablauf A14, wobei durch die damit verbundene Duckentlastung wieder ein Schnellschluss des Dampf-Absperrventils 1 ausgelöst wird.

Die bereits erwähnte Leitungsabzweigung 15 bietet die Möglichkeit, die Schutzeinrichtung so zu erweitern, dass die Überwachung weiterer für die Betriebssicherheit der Dampfturbinenanlage massgeblicher Betriebsgrössen einbezogen werden kann. Hierzu ist an die Leitungsabzweigung 15 eine Neben-Ansteuerleitung 21 angeschlossen, in welcher im dargestellten Beispiel in Nebeneinanderschaltung weitere Auslösegeräte 22 bis 26 angeordnet sind. Bei diesen weiteren Auslösegeräten 22 bis 26 handelt es sich um Zwei-Wege-Ventile mit zwei Schaltstellungen, wobei die in der Zeichnung dargestellten Schaltstellungen der normalen Betriebsstellung entsprechen, in welcher Verbindungen zwischen der Neben-Ansteu-erleitung 21 und Abläufen A22 bis A26 der weiteren Auslösegeräte 22 bis 26 unterbrochen sind. Das hydraulisch angesteuerte weitere Auslösegerät 22 ist einem Wächter 27 zugeordnet, welcher den Druck im Kondensator der Dampfturbinenanlage überwacht und im Falle eines unzulässig hohen Kondensatordruckes das weitere Auslösegerät 22 umschaltet. In dieser zweiten Schaltstellung des weiteren Auslösegeräts 22 ist dann die Neben-Ansteuerleitung 21 mit einem Ablauf A22 verbunden, was eine Druckentlastung am Steuereingang E8 des Haupt-Auslösegeräts 8 und damit einen Schnellschluss des Dampf-Absperrventils 1 zur Folge hat.

In gleicher Weise können über die weiteren Auslösegeräte '23 bis 26 zur Schnellschlussauslösung Verbindungen zwischen dem Steuereingang E8 des Haupt-Auslösegeräts 8 und

Abläufen A23 bis 26 hergestellt werden. Die elektrisch angesteuerten weiteren Auslösegeräte 23,24 und 25 sind dabei Wächtern 28 bzw. 29 bzw. 30 zugeordnet, welche je nach den Erfordernissen die Überwachung bestimmter Betriebsgrössen übernehmen. So kann beispielsweise mit Hilfe der Wächter 28 bis 30 die Höhe des Dampfdruckes, die Verlagerung der Dampfturbine gegenüber dem Fundament und die Temperaturerhöhung im Falle eines Brandes der Dampfturbinenanlage überwacht werden. Das weitere Auslösegerät 26 ermöglicht über eine Klinke 31 eine Handauslösung des Schnellschlusses.

Die in Nebeneinanderschaltung angeordneten weiteren Auslösegeräte 22 bis 26 können also einen Schnellschluss des Dampf-Absperrventils 1 durch eine Druckentlastung am Steuereingang E8 des Haupt-Auslösegeräts 8 herbeiführen. Damit diese Druckentlastung durch aus der Druckfluidquelle 6 nachströmendes Druckfluid nicht gestört oder verzögert werden kann, ist in der Haupt-Ansteuerleitung 9 das bereits erwähnte hydraulisch betätigbare Absperrorgan 11 angeordnet. Bei diesem Absperrorgan 11 handelt es sich um ein hydraulisch entspannbares Rückschlagventil, dessen Steuerleitung 32 an die Neben-Ansteuerleitung 21 angeschlossen ist. Wird nun eines der weiteren Auslösegeräte 22 bis 26 mit einem Schnellschluss-Signal beaufschlagt, so erzeugt es ein Schnellschluss-Auslösesignal, welches einer Druckentlastung in der Neben-Ansteuerleitung 21 entspricht. Als Folge dieser Druckentlastung in der Neben-Ansteuerleitung 21 wird dann die Druckfluidquelle 6 durch das Absperrorgan 11 abgesperrt. Dies bedeutet, dass die weiteren Auslösegeräte 22 bis 26 beim Auftreten eines zugeordneten Schnellschluss-Signals nicht nur eine Druckentlastung am Steuereingang E8 des Haupt-Auslösegeräts 8 bewirken, sondern auch mit geringer Verzögerung die weitere Druckfluidzufuhr zum Steuereingang E8 unterbrechen.

Die Neben-Ansteuerleitung 21 und die weiteren Auslösegeräte 22 bis 26 sind zu einem gestrichelt angedeuteten Anschlussmodul 33 zusammengefasst, welcher an die Leitungsabzweigung 15 angeschlossen ist. Dieser Anschlussmodul 33 kann verschiedenen Überwachungsfunktionen zugeordnet werden und ermöglicht damit eine flexible Anpassung an die jeweiligen Erfordernisse. Insbesondere ist die Anzahl der in dem Anschlussmodul 33 enthaltenen weiteren Auslösegeräte variabel, wobei in der Zeichnung Erweiterungsmöglichkeiten durch einen endseitigen Anschlussflansch 34 der Neben-Ansteuerleitung 21 angedeutet sind.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Schutzeinrichtung sind in der Haupt-Ansteuerleitung 9 wieder die Auslösegeräte 12,13 und 14 angeordnet, währnd in der Neben-Ansteuerleitung 21 nur noch die beiden weiteren Auslösegeräte 22 und 23 vorgesehen sind. Unterschiedlich zu dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist dabei, dass das Auslösegerät 14 und das weitere Auslösegerät 23 nicht mehr von separaten Wächtern, sondern von einem zentralen Wächter-Schalter W angesteuert werden. In diesem zentralen Wächter-Schalter ist die Überwachung von insgesamt fünf Betriebsgrössen zusammengefasst, was durch die Signale SSI bis SS5 angedeutet ist. Überschreitet dabei nur eines dieser Signale SSI bis SS5 einen vorgegebenen Grenzwert, so werden das Auslösegerät 14 und das weitere Auslösegerät 23 mit einem Schnellschluss-Signal beaufschlagt. Diese Signale SSI bis SS5 sind beispielsweise einer Warte, einer elektrischen Drehzahl-Überwachung, einer elektrischen Überwachung der axialen Wellenverlagerung, einer elektrischen Überwachung der Lageröltemperatur und einer elektrischen Überwachung des Lageröldruckes zugeordnet.

Der Hauptunterschied zu der in Fig. 1 dargestellten Schutzeinrichtung ist jedoch darin zu sehen, dass in der Druckfluidleitung 5, welche den Raum unter dem Kraftkol-

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ben 3 des Dampf-Absperrventils 1 mit der Druckfluidquelle 6 verbindet, zusätzlich ein zweites Haupt-Auslösegerät 80 angeordnet ist. Bei diesem zweiten Haupt-Auslösegerät 80 handelt es sich um ein hydraulisch angesteuertes Drei-Wege-Ventil mit zwei Schaltstellungen, wobei die in der Zeichnung darge- 5 stellte Schaltstellung der normalen Betriebsstellung entspicht, in welcher der Kraftkolben 3 mit Druckfluid beaufschlagt und das Dampf-Absperrventil 1 geöffnet ist. Beim Austreten eines Schnellschluss-Auslösesignals nimmt das zweite Haupt-Auslösegerät 80 die andere Schaltstellung ein, in welcher die io Druckfluidzufuhr von der Druckfluidquelle 6 abgesperrt und gleichzeitig eine Druckentlastung des Kraftkolbens 3 des Dampf-Absperrventils 1 bewirkt wird.

Die hydraulische Ansteuerung des zweiten Haupt-Auslösegeräts 80 erfolgt über eine zweite Haupt-Ansteuerleitung 90, 15 welche den Steuereingang E80 des zeiten Haupt-Auslösege-räts 80 mit der Druckfluidquelle 6 verbindet und in welcher zusätzliche Auslösegeräte 35 und 36 in Hintereinanderschaltung angeordnet sind. Bei diesen zusätzlichen Auslösegeräten 35 und 36 handelt es sich um Drei-Wege-Ventile mit zwei 20 Schaltstellungen, wobei die in der Zeichnung dargestellten Schaltstellungen der normalen Betriebsstellung entsprechen, in welcher der Steuereingang E80 des zweiten Haupt-Auslö-segeräts 80 mit Druckfluid beaufschlagt ist. Das zusätzliche Auslösegerät 35 ermöglicht über eine Klinke 37 eine Hand- 25 auslösung des Schnellschlusses. Wird das zusätzliche Auslösegerät 35 über diese .Klinke 37 umgeschaltet, so unterbricht es einerseits die weitere Druckfluidzufuhr zum Steuereingang E80 des zweiten Haupt-Auslösegeräts 80 und verbindet andererseits den Steuereingang E80 mit einem Ablauf A35. Diese 30 Druckentlastung am Steuereingang E80 entspricht einem hydraulischen Schnellschluss-Auslösesignal, welches eine Umschaltung des zweiten Haupt-Auslösegeräts 80 und einen Schnellschluss des Dampf-Absperrventils 1 bewirkt. Das elektrisch angesteuerte zusätzliche Auslösegerät 36 ist dem « zentralen Wächter-Schalter W zugeordnet und wird somit umgeschaltet, wenn eines der Signale SSI bis SS5 einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet. In der zweiten Schaltstellung unterbricht das zusätzliche Auslösegerät 36 dann die Druckfluidzufuhr zum Steuereingang E80 des zweiten Haupt- 40

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Auslösegeräts 80 und verbindet den Steuereingang E80 mit einem Ablauf A36, wobei durch die Druckentlastung am Steuereingang E80 wiederum ein Schnellschluss des Dampf-Absperrventils 1 ausgelöst wird.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Schutzeinrichtung sind insgesamt drei Gruppen von Auslösegeräten vorgesehen, nämlich die Auslösegeräte 12 bis 14, die weiteren Auslösegeräte 22 und 23 und die zusätzlichen Auslösegeräte 35 und 36.

Dabei kommt den Auslösegeräten 12 bis 14 und den zusätzlichen Auslösegeräten 35 und 36 ein sehr hoher Rang bezüglich der Funktionssicherheit zu, da sie jeweils neben einer Druckentlastung am Steuereingang E80 des Haupt-Auslösegeräts 8 bzw. des zweiten Haupt-Auslösegeräts 80 gleichzeitig die weitere Druckfluidzufuhr unterbinden. Die Funktionssicherheit der weiteren Auslösegeräte 22 und 23 ist etwas geringer einzuschätzen, da bei einer Druckentlastung am Steuereingang E8 des Haupt-Auslösegeräts 8 die Sperrung der weiteren Druckfluidzufuhr über das Absperrorgan 11 nur mittelbar erfolgt und mit einer geringen Verzögerung eintritt. Deshalb werden die Auslösegeräte und die zusätzlichen Auslösegeräte solchen Betriebsgrössen zugeordnet, deren Überwachung unabdingbar ist, da bei unzulässigen Änderungen Gefahren für Mensch und Maschine auftreten könnten. Die Auslösegeräte und zusätzlichen Auslösegeräte werden also insbesondere der Überwachung der Drehzahl, der Überwachung der axialen Wellenverlagerung und der Überwachung des Lageröldruckes zugeordnet, wobei die Sicherheit durch die Bildung von Redundanzschaltungen weiter erhöht werden kann. Die weiteren Auslösegeräte werden demgegenüber solchen Betriebsgrössen zugeordnet, deren Überwachung den jeweiligen Erfordernissen ensprechend als notwendig oder wünschenswert angesehen wird.

Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen wird durch den Schnellschluss des Dampf-Absperrventils oder mehrerer Dampf-Absperrventile ein rasches Stillsetzen der Dampfturbine im Gefahrenfall erreicht. In gleicher Weise kann durch die beschriebenen Schutzeinrichtungen aber auch ein Schnellschluss der Entnahmeventile einer Dampfturbine herbeigeführt werden.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

660 509 PATENTANSPRÜCHE

1. Schutzeinrichtung für Dampfturbinenanlagen, mit

- mindestens einem Dampf-Absperrventil, dessen federbelasteter Kraftkolben bei Beaufschlagung durch ein Druckfluid den Dampfdurchtritt freigibt und bei einer Druckentlastung den Dampfdurchtritt sperrt,

- mehreren Wächtern, welche jeweils bestimmte für die Betriebssicherheit der Dampfturbinenanlage massgebliche Betriebsgrössen überwachen und beim Überschreiten vorgebbarer Grenzwerte ein Schnellschluss-Signal erzeugen,

- mehreren Auslösegeräten, welche jeweils einem Wächter oder mehreren Wächtern zugeordnet sind und beim Auftreten eines Schnellschluss-Signals ein hydraulisches Schnell-schluss-Auslösesignal erzeugen,

gekennzeichnet durch

- mindestens ein von den Auslösegeräten (12,13,14) angesteuertes Haupt-Auslösegerät (8), welches beim Auftreten eines Schnellschluss-Auslösesignals die Druckfluidzufuhr zum Kraftkolben (3) des Dampf-Absperrventils (1) unterbricht und eine Druckentlastung des Kraftkolbens (3) des Dampf-Absperrventils (1) bewirkt,

- eine Haupt-Ansteuerleitung (9), welche den Steuereingang (E8) des Haupt-Auslösegeräts (8) mit einer Druckfluid-quelle (6) verbindet und in welcher mindestens ein Auslösegerät (12,13,14) derart angeordnet ist, dass es beim Auftreten eines zugeordneten Schnellschluss-Signals die Druckfluidzufuhr zum Steuereingang (E8) des Haupt-Auslösegeräts (8) unterbricht und eine Druckentlastung am Steuereingang (E8) des Haupt-Auslösegeräts (8) bewirkt, und

- mindestens eine von der Haupt-Ansteuerleitung (9) abzweigende Neben-Ansteuerleitung (21), in welcher mindestens ein weiteres Auslösegerät (22 bis 26) derart angeordnet ist, dass es beim Auftreten eines zugeordneten Schnellschluss-Signals eine Druckentlastung am Steuereingang (E8) des Haupt-Auslösegeräts (8) bewirkt.

2. Schutzeinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

- ein von mindestens einem zusätzlichen Auslösegerät (35,36) angesteuertes zweites Haupt-Auslösegerät (80), welches beim Auftreten eines zugeordneten Schnellschluss-Auslösesignals die Druckfluidzufuhr zum Kraftkolben (3) des Dampf-Absperrventils (1) unterbricht und eine Druckentlastung des Kraftkolbens (3) bewirkt und

- eine zweite Haupt-Ansteuerleitung (90), welche den Steuereingang (E80) des zweiten Haupt-Auslösegeräts (80) mit einer Druckfluidquelle (6) verbindet und in welcher das zusätzliche Auslösegerät (35,36) derart angeordnet ist, dass es beim Auftreten eines zugeordneten Schnellschluss-Signals die Druckfluidzufuhr zum Steuereingang (E80) des zweiten Haupt-Auslösegeräts (80) unterbricht und eine Druckentlastung am Steuereingang (E80) des zweiten Haupt-Auslösegeräts (80) bewirkt.

3. Schutzeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Haupt-Ansteuerleitung (9) ein Auslösegerät (12) angeordnet ist, welches einem mechanischen Drehzahl-Wächter (16) zugeordnet ist.

4. Schutzeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Haupt-Ansteuerleitung (9) zwei oder drei Auslösegeräte (12,13,14) in Hintereinanderschaltung angeordnet sind.

5. Schutzeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Neben-Ansteuerleitung (21) zwei oder mehrere weitere Auslösegeräte (22 bis 26) in Nebeneinanderschaltung angeordnet sind.

6. Schutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in der zweiten Haupt-Ansteuerleitung (90) zwei oder mehrere zusätzliche Auslösegeräte

(35, 36) in Hintereinanderschaltung angeordnet sind.

7. Schutzeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Haupt-Ansteuerleitung (9) ein hydraulisch betätigbares Absperrorgan (11) angeordnet ist, welches bei einem Druckabfall in der Neben-Ansteuerleitung (21) die Druckfluidzufuhr zum Steuereingang (E8) des Haupt-Auslösegeräts (8) unterbricht.

8. Schutzeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Neben-Ansteuerleitung (21) angeordneten weiteren Auslösegeräte (22 bis 26) zu einem Anschlussmodul (33) zusammengefasst sind.