177409. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés közbenső túlhevítős, bypass-rendszerrel rendelkező gőzturbinák indítás szabályozására
5 177409 6 A találmány szerinti berendezés némileg eltérő, ugyancsak célszerű kiviteli alakjait képezik az olyan szorzótényező képző egységgel bíró kivitelek, amelyek említett egysége a szorzójelfogóra csatlakoztatott, egyik bemenetén jelátalakítón keresztül a túr- 5 binaszabályozóval, egy másik bemenetén egy közbenső túlhevítőnyomás szabályozó egységgel összekötött maximumérték kiválasztótagot tartalmaz, és előnyös, ha ezen maximumérték kiválasztótagra egyidejűleg egy a nagynyomású rész kiömlő10 gőzhőmérsékletét szabályozó egység, valamint egy a középnyomású rész hőterhelését szabályozó egység is rá van kötve. A fentebb felsorolt szabályozóegységek rendre egy-egy mértérték-adót, egy parancsolt érték képző 15 jeladót, egy a szabályozási eltérést képző különbségképző tagot, valamint egy a beavatkozó jellemzőt kiadó szabályozót tartalmaznak. A találmány szerinti berendezés előnyös kiviteli alakjának végül a turbinaszabályozóra csatlakozta- 20 tott minimumérték-kiválasztótagja, ez utóbbi egyik bemenetére kötött, a nagynyomású forgórész egy forró_ és egy hideg pontjának hőmérsékletkülönbség mértérték-adója és a minimumérték kiválasztótag másik bemenetére kötött, a középnyomású forgórész 25 egy forró és egy hideg pontjának hőmérséklete közötti hőmérsékletkülönbség mért érték-adója és a középnyomású rész hőigénybevételét szabályozó egység különbségképző tagja közé beiktatott átkapcsolóegysége van, amelynek egyik kapcsolóállá- 30 sában a hőmérsékletkülönbség mért érték-adó a minimumérték kiválasztó taggal, a másik kapcsoló állásban pedig a különbségképző taggal van összekötve. Ez utóbbi kivitel a tárgyi turbináknak a 369 141 lajstromszámú svájci szabadalom szerinti eljárással 35 történő hidegindításánál fellépő, a 197 839 lajstromszámú osztrák szabadalom szerinti, a nagynyomású és a középnyomású forgórész hőigénybevételének mérésére alkalmas hőszondáknak turbina-automatikával egybekötött alkalmazásával együttjáró további 40 probléma áthidalására is alkalmas. Amennyiben ugyanis a nagynyomású forgórész- vagy a középnyomású forgórész-hőterhelés a megengedett értéket meghaladja, úgy a turbina felgyorsításának vagy terhelésnövelésének gradiensét a mértérték és a pa- 45 rancsolt érték közötti különbséggel arányosan csökkentik az ismert eljárás értelmében. Ily módon kisterhelésű üzemállapotig a megengedett gradiens szempontjából a nagynyomású forgórész a kritikus, behatároló szerkezeti egység, míg a magasabb terhe- 50 léstartományban a középnyomású forgórész igénybevétele korlátozza az indítás meredekségét, mert a középnyomású rész előtti, a gőznyomásnak megfelelő telített gőzhőmérséklet, miután a középnyomású részt a kondenzátor gőznyomása ellenében 55 indítjuk, csak egy meghatározott terheléshatár fölött lesz nagyobb a fémhőmérsékletnél. így az említett időpontig a fémfelületeken nem lép fel kondenzáció, a hőátadás rossz, a felmelegedés csak csekély mértékű. Ezen túlmenően a középnyomású forgó- 60 rész nagyobb átmérőjű mint a nagynyomású forgórész, így tömege is nagyobb, ami az indítási időszükségletet tovább növeli. A felsorolt hátrányokat a találmány szerinti berendezés fentebb leírt előnyös kiviteli alakja azzal 65 küszöböli ki, hogy a nagynyomású és a középnyomású forgórész hőterhelését szabályozó egységek ismert megoldás szerint közvetlenül a turbinaszabályozót befolyásoló beavatkozó jellemzőit a találmány értelmében megosztjuk, illetve szétválasztjuk oly módon, hogy a nagynyomású bypass-szelep zárt állapota esetén mindkét szabályozó egység a turbinaszabályozót befolyásolja, míg a nagynyomású bypass-szelep nyitott állapotában a nagynyomású forgórész hőmérséklet-jelével a turbinaszabályozót, a középnyomású forgórész hőmérsékletjelével pedig a közbenső túlhevítőben uralkodó gőznyomást beavatkozószervként az átömlőszelepekkel szabályozó második szabályozó egységet befolyásoljuk, illetve működtetjük. Ezzel megteremtjük annak lehetőségét, hogy,mindkét forgórész hőterhelését a megengedett határértékek között tartsuk, és ugyanakkor mindkét turbinarészt egyidejűleg indítsuk és terheljük optimális körülmények között, azaz úgy, hogy mindkét rész hőterhelése a legnagyobb megengedett értéken legyen anélkül, hogy azt meghaladná. A találmány szerinti eljárást és berendezést az alábbiakban kiviteli példákon a csatolt rajz segítségével ismertetjük részletesen. A rajzon az 1. ábra egy közbenső-túlhevítős, bypass-rendszerrel rendelkező, indítás-szabályozást szolgáló példaképpeni találmány szerinti szabályozóberendezéssel ellátott gőzturbina kapcsolási tömbvázlata az első szabályozóegység egy példaképpeni kiviteli alakjának részletes feltüntetésével, a 2. ábra az 1. ábrához hasonló kapcsolási tömbvázlat, amely a második szabályozóegység egy példaképpeni kiviteli alakját mutatja be részletesen, a 3. és 4. ábra a második szabályozóegység további példaképpeni kiviteli alakjait részleteiben feltüntető, az 1. ábrához hasonló kapcsolási tömbvázlat, míg az 5. ábra egy járulékos, a nagynyomású rész és a középnyomású rész hőterhelését egyaránt a szabályozásba bevonó szerkezeti egység tömbvázlata. Az 1. ábrán 1 nagynyomású részből, 2 középnyomású részből és 3 kisnyomású részből álló hagyományos gőzturbina kapcsolási tömbvázlata látható, amely turbina 4 erőátviteli rendszerről a rajzon nem feltüntetett generátort hajt meg. 6 gőzfejlesztőből 5 gőzvezeték 7 beömlőszelepen keresztül csatlakozik az 1 nagynyomású részre. Az utóbbit egy 8 vezeték 9 közbenső túlhevítőn keresztül és 10 átömlőszelep közbeiktatásával a 2 középnyomású résszel köti össze. Innét a gőz 11 vezetéken át közvetlenül a 3 kisnyomású részbe áramlik. A 3 kisnyomású rész kiömlő gőzét 12 kondenzátor-toldaton keresztül 13 kondenzátorba vezetjük be. A frissgőz egy nagynyomású 15 bypass-szeleppel ellátott 14 bypass-vezetéken át az 1 nagynyomású részt megkerülve közvetlenül bevezethető a 9 közbenső túlhevítőbe. Ugyanakkor egy közép/kisnyomású 17 bypass-szelepes 16 bypass-vezeték útján a közép/kisnyomású turbinarészt megkerülve a gőz a 12 kondenzátoroldatba, illetve innét a 13 kondenzátorba vezethető be. A 8 vezetékbe egy vezérelt visszacsapó 18 csappantyú is be van iktatva. 3
