DE767265C - Regelverfahren fuer Dampfkessel mit geringem Wasserinhalt, insbesondere fuer Zwangsdurchlauf- oder Umlaufkessel mit Waermespeicher - Google Patents

Description

• Regelverfahren für Dampfkessel mit geringem Wasserinhalt, insbesondere für Zwangsdurchlauf- oder Umlaufkessel mit Wärmespeicher Die Erfindung betrifft ein. Regelverfahren für Dampfkessel mit geringem Wasserinhalt, insbesondere für Zwangsdurchlattf- oder Umlaufkessel mixt Wärmespeicher, und besteht darin, daß die. Dampferzeugung im Sinne einer Gleichhaltung des Ladezustandes des Speichers derart geregelt wird, d'aß die Dampferzeugung bei Unterschreitung des gleichzuhaltenden Ladezustandes verstärkt und bei Überschreitung dieses Ladezustandes vermindert wird.
• Durch diese Maßnahme wird eine Überregelung der gegen. Belastungsänderungen sehr empfindlichen Dampfkessel mit geringem Wasserinhalt vermieden.
• Von den bekannten Wärmespeicheranlagen unterscheidet sich. die Erfindung dadurch, daß bei den bekannten Regelverfahren die Dampferzeugung des Kessels unverändert bleibt, da die Schwankungen dies Dampfbedarfes der Anlage durch den Speicher ausgeglichen werden. Der Ladezustand des Speichers ändert sich daher, ohne daß dadurch die Dampferzeugung des Kessels beeinflußt wird. Nur wenn der Ladezustand des Speichers sich seiner oberen oder unteren Grenze

  nähert, wird die Dampferzeugung des Kessels

  vermindert bzw. verstärkt. Im Gegensatz

  dazu soll nwch der Erfindung der Ladezustand

  des Speichers durch eine entsprechende Ände-

  rung dr Dampferzeugtttig gleichbleibend ge-

  halt°n werden.

  In den Zeichnungen sind verschiedene Aus-

  führungsbeispielt der Erfindung dargestellt,

  und zwar zeit

  Fig. i eine Gefällespeiclieranlage in -#7'er-

  binduzig mit einem Durchlaufkessel und einer

  Kraftmaschine, wobei der Gefällespeicher

  Dampf aus dem Frisclidampfnetz aufnimmt

  und an eine Mittel-oder -Niedzrdruckstufe der

  Kraftmaschine abgibt,

  Fig. 2 eine Speicheranlage, die parallel zur

  Frischdanipfleitung geschaltet ist,

  Fig. 3 einen Verdrängungsspeicher als

  Heißwasserspeicher.

  Fig.-f eine Gefällespeicheranlage in Ver-

  bindung finit einer Vorschaltanlage und

  Fig. 5 einen Heißwasserspeicher. der z«-i-

  schen die Vorlaut- und Rücklaufleitung einer

  lleizungsanlagt geschaltet ist.

  In Fig. i stsllt 1i einen Durchlaufkessel,

  1" den zugehörigen Heißwasservorwärmer

  und H den zugehörigen L'berliitzer dar. Der

  in der Kesselanlage erzeugte Dampf wird

  über die Leitung I_i der Turbine T zugeführt,

  die tinea DreTistr#@ingztiera`.or G antreibt. Der

  Kessel ;wird beheizt mit Hilfe der Feue-

  ruilg F. Die durch die Pumpe P zugeführte

  Speisewassermenge wirft geregelt durch das

  Ventil R. Der Speicher S ist über die

  Leitung L., an Glas Frischdampfnetz und über

  die Leitung L., an die 2llitteldruclsstufe der

  Turbine T angeschlossen. In der Leitung I_."

  ist ein Ventil D. in der Leitung L.' ein

  Ventil C abgeordnet. Diese beiden Ventile

  sind gesteuert vam Drehzahlregler der Tur-

  bine. Geht z. B. bei einer Erhöhung der Be-

  lastung die Drehzahl zurück, so öffnet das

  Ventil C, und es strömt Dampf aus dem

  Speiclr:r in die Turbine. Steigt dagegen die

  Drehzahl. z. B. bei einer Entlastung der

  Turbine. so öffnet das Ventil D, und es strömt

  Dampf aus der Frischdampfleitung in den

  Speicher. In die Leitungen L., und L3 sind

  Meßscheihen ali und 11., eingebaut. Strömt

  Dampf durch die Leitung L.", so spricht die

  Meßstelle _'tli ai, und schlieiit das Ventil R

  des Kes#els, wodurch die Dampferzeugung

  zurückgeht. Strömt dagegen Dampf durch

  die Leitung L .;, so spricht die Meßstelle 11,

  an und öffnet das Ventil R. wodurch die

  Dampferzeugung steigt. Das Regelventil R

  strebt ein:n Zustand an. bei dem weder die

  \Ielästelle _lIi noch die ATeßstelle fll@ anspricht.

  Gleichgewicht -Zwischen Dampferzeugung im

  Kes<<1 und Dampfbedarf der Turbine hestebt

  dann. v.ettlt wedi- D@unl@t nach dem Speicher

  strömt noch Dampf au: dem Speicher entnominen wird.
• Iti der Frischdampfleitung L1 zur Turbine kann ein von der Drehzahl gesteuertes Ventil E oder eine Ventilgruppe bei Mengenbeaufschlagung der Turbine zur Mengenregelung der Turbine vorgesehen werden. Dieses Ventil kann auch in Abhängigkeit von dem Druck in der Frischdampfleitung Lt gesteuert werden. Bei Drehzahlregelung kann es ini Verhältnis zu den drehzahlgesteuerten \"eiitilen D und C` so abgestimmt werden, daß @s träger anspricht als diese oder daß es nur eingreift z. B. als Schnellschluh bei Überschreitung einer gewollten Höchstdrehzahl. Die Feuerung, d. h. die Brennstoff- und Luftzuitihr wird geändert in Abhängigkeit von der L"berliitztnigstetnperatur, -Nach Fig.2 ist der Speicher parallel zur Frischdampfleitung geschaltet. Die Ventile D und C" in den Leitungen L., und I_.3 werden wieder gesteuert in Abhängigkeit von der Drehzahl der Turbine. Die Dampferzeugung des Kessels wird Jedoch in diesem Fall geändert in Abhängigkeit von dem Druck im Speicher, und zwar ist vorgesehen, daß in Abhängigkeit von der Druckänderung die Feuerführung, d. 1i. die Luft- und Brennstoffzi:fuhr geändert wird. während das Ventil R zur lZegelung der Heißwassermenge beeinflußt wird nach der Cberhitzungstemperatur. Die Ventile D und C sind nebeneinander angeordnet. Sie können auch in ein @@'echselr,-titil zusammengefalzt werden. Bei dieser _@rt der Eingliederung des Speichers schwankt der Kesseldruck niit dem Speicherdruck. Die Feuerungsregehing spricht an, wenn der Druck im Speicher und damit der Druck in der Kesselanlage von einem gewollten mittleren Solldruck abweicht.
• 111 Fig. ; ist eine Dampfkraftanlage finit Verdrängungsspeicher dargestellt. Die Regelung bei einer solchen Speicheranlage kann ausschließlich durch ein Ventil 1 bewirkt werden, das wiederum von dem Drehzahlregler der Turbine beeinflußt wird. Bei Entladung des Speichers wird durch die Ptiinpe P1 über die Leitung L , Wasser von unten in den Speicher gedrückt, hei Rufladung durch die L'mwälzpumpe P, über die gleiche Leitung L4 Wasser unten aus dem Slieicher entnommen. Bei einer solchen .Anlage ist deshalb nur eine Meßeinrichtung llT erforderlich. die in dem dargestellten Beispiel wieder auf den Regler R wirkt.
• In Fig. ,4 sind zwei Kessel Ki, K3 dargestellt und ein Gefällespeicher parallel zu einer Vorschaltanlage Ti, Gi.
• Das Speicherladeventil D wird gesteuert in .Abhängigkeit vom Kesseldruck, das Entladewentil C" in .Abhängigkeit von dein Druck im Mitteldrucknetz L, zwischen Vorschaltturbine T1 und Mitteldruckturbine T2. Die Einlaßventile Ei, E2 der Turbinen T1 und T2 werden von der Drehzahl gesteuert. Sie können dabei so. aufeinander abgestimmt werden, daß Ei träger und Bz feinfühliger ist oder daß Ei nur als Grenzregler anspricht.
• In Fig. 5 ist eine Heißwasserheizungsanlage dargestellt. Das in denn Heißwasserkessel K erhitzte Wasser wird durch die Pumpe P2 in die Vorlaufleitung L1 gedrückt und gelangt nach Durchströmen des Verbrauchers 1 über die Rücklauf leitung L6 und die Pumpe P1 wieder in dem Kessel K. Der Speicher S ist an die Vorlauf- und Rücklaufleitung angeschlossen. Im oberen Teil das Speichers befindet sich heißes Wasser, im unteren Teil kälteres Rücklaufwasser.
• In der Ladeleitung L2 und. in der Entladeleitung L7 des Speichers befindet sich: keine Regelvorrichtung. Der Wasserdurchfluß durch den Kessel K wird mittels Ventil R in Abhängigkeit von der Austrittstemperatur des Wassers aus dem Kessel geregelt. Der Kessel K liefert Wasser von gleichbleibenden Temperatur. Reicht die vom Kessel K gelieferte Wassermenge zur Deckung des Heißwasserbedarfs des Verbrauchers I nicht aus, so wird ohne weiteres die fehlende Wassermenge aus dem -Speicher S entnommen. Ist umgekehrt die vom Kessel K gelieferte Wassermenge größer als der Bedarf des Verbrauchers I, so strömt die überschüssige Wassermenge durch die Leitung L2 in den Speicher S. Eine Änderung des Ladezustandes des Speichers S bewirkt eine Wasserströmung in den Anschlußleitungen L2 und L7, Der Speicher wird geladen, wenn durch die Leitung L7 Wasser aus dem Speicher in die Rücklauf leitung strömt, und er wird entladen, wenn umgekehrt Wasser aus der Rücklaufleitung 1.6 durch die Leitung L7 in dem. Speicher S strömt. Die Wasserströmung in der Leitung L7 wird durch: die Meßeinrichtung M2 gemessen, von der aus die Feuerung F des Kessels geregelt wird. Bei einer Entladung des Speichers S, d. h. bei einer Strömung des Wassers in den Speicher wird die Feuerführung verstärkt. Bei einer Ladung des Speichers:, d. h. bei einer Wasserströmung aus dem Speicher S in die Rücklauf leitung L6 wird die Feuerführung vermindert.
• Bei der beschriebenen Anlage ist außerdem die Möglichkeit vorgesehen, daß die Feuerführung willkürlich durch den Erhitzer verändert werden kann, so daß der Heizer in. der Lage ist, unabhängig von der vo,rbaschriebenen selbsttätigen Regelung den Ladezustand des Speichers S zu verändern. Der Ladezustand des Speichers wird durch die Lage der Trennschicht zwischen dem heißen und kalten Wasser gekennzeichnet. Der Heizer ist in der Lage, durch Verstärkung der Feuerung diese Trennschicht im Speicher tiefer zu verlegen, d. h. den Speicher mehr mit heißen Wasser zu füllen. Er kann auch durch Verminderung der Feuerführung die Trennschicht im Speicher weiter nach oben verlegen, d. h. die Füllung mit kaltem Rücklaufwasser vergrößern. Zweckmäßigerweise wird der Heizer darauf achten, daß die, Trennschicht etwa in der Mitte das Speichers sich befindet, so daß die automatische Feuerführung den Speicher sowohl durch Laden als auch durch Entladen in gleicher Weise ausnutzen kann.
• In Fig.6 sind zur Erläuterung der Ausführungen zu Fig. i die Kennlinien der Regler eingetragen.

Claims (3)

1. PATENTANSPRttCHE: i. Regelverfahren für Dampfkessel mit geringem Wasserinhalt, insbesondere für Zwangs.durchlauf- oder Umlaufkessel mit Wärmespeicher, dadurch gekennzeichnet, daß die Dampferzeugung im Sinne einer Gleichhaltung des Ladezustandes des Speichers derart geregelt wird, daß die Dampferzeugung bei Unterschreitung des gleichzuhaltenden Ladezustandes verstärkt und bei Überschreitung dieses Ladezustandes vermindert wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Dampferzeugung in Abhängigkeit von der dein Speicher zugeführten oder entnommenen Dampf-bzw. Heißwassermenge geregelt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Speisewasserzufuhr in Abhängigkeit von denn mittleren Ladezustand: des Speichers und die Feuerführung in Abhängigkeit vom Dampfdruck des Kessels geregelt wird. .I. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Feuerführung in Abhängigkeit von dem mittleren. Ladezustand des Speichers und die Speisewasserzufuhr in Abhängigkeit vom Dampfdruck des Kessels geregelt wird. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschriften Nr. 334 789, 399 220, 576 o39; schweizerische Patentschrift Nr. 92 252; britische Patentschrift Nr. 218 o44.