ZWANGDURCHLAUFDAMPFERZEUGER

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Zwangdurchlaufdampferzeuger mit einer Verdampferheizfläche sowie mit einer der Verdampferheizfläche durchflußmäßig vorgeschalteten Vorrichtung zum Einstellen des Speisewassermassenstroms Ṁ in die Verdampferheizfläche und mit einer dieser Vorrichtung zugeordneten Regelvorrichtung, deren Regelgröße der Speisewassermassenstrom Ṁ ist und deren Sollwert Ṁ_S für den Speisewassermassenstrom abhängig von einem der Dampferzeugerleistung zugeordneten Sollwert L geführt ist.

[0002] Ein derartiger Zwangdurchlaufdampferzeuger ist aus "VGB Kraftwerkstechnik 65", Heft 1, Januar 1985, Seite 29, Bild 6, bekannt. Bei diesem bekannten Zwangdurchlaufdampferzeuger wird zur Synchronisierung des Wärmestroms in die Verdampferheizfläche mit dem Speisewassermassenstrom der Sollwert für den Speisewassermassenstrom von dem Sollwert der Dampferzeugerleistung oder von einem der Dampferzeugerleistung zugeordneten Sollwert über ein Verzögerungsglied geführt. Andere Maßnahmen sind für diese Synchronisierung nicht vorgesehen.

[0003] Es hat sich herausgestellt, daß bei diesem bekannten Zwangdurchlaufdampferzeuger ein Überschwingen der spezifischen Enthalpie am Austritt der Verdampferheizfläche bei Änderungen der Dampferzeugerleistung infolge von Laständerungen nicht zu vermeiden ist. Ein solches Überschwingen kann nicht nur die Lebensdauer des Durchlaufdampferzeugers verringern, sondern auch die Regelung der Temperatur des vom Durchlaufdampferzeuger abgegebenen Frischdampfes erschweren.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dieses nachteilige Überschwingen der spezifischen Enthalpie am Austritt der Verdampferheizfläche wesentlich herabzusetzen oder gar ganz zu vermeiden.

[0005] Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Zwangdurchlaufdampferzeuger der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß der Regelvorrichtung eine Vorrichtung zur Bildung der Größe

als Sollwert Ṁ_s für den Speisewassermassenstrom zugeordnet ist, und daß dieser Vorrichtung als Eingangsgrößen der Istwert h_iE der spezifischen Enthalpie am Eingang der Verdampferheizfläche und der der Dampferzeugerleistung zugeordnete Sollwert L zuführbar sind,

wobei Q̇(L1) der mit einem ersten Leistungswert L1 aus einem Funktionsgeber nach einer fest vorgebbaren Funktion entnommene Wert für den Wärmestrom in die Verdampferheizfläche,

wobei h_sA(L2) der mit einem zweiten Leistungswert L2 aus dem Funktionsgeber nach einer fest vorgebbaren Funktion entnommene Sollwert für die spezifische Enthalpie am Austritt der Verdampferheizfläche,

wobei der erste Leistungswert L1 ein über ein erstes Verzögerungsglied gegenüber dem der Dampferzeugerleistung zugeordneten Sollwert L verzögerter Leistungswert und wobei der zweite Leistungswert L2 ein gegenüber dem ersten Leistungswert L1 durch ein zweites Verzögerungsglied verzögerter Leistungswert ist.

[0006] Das Verarbeiten des Istwerts der spezifischen Enthalpie am Eintritt der Verdampferheizfläche ermöglicht das Heranziehen des in die Verdampferheizfläche fließenden Wärmestroms zur Bestimmung des Sollwerts für den Speisewassermassenstrom, so daß der der Verdampferheizfläche zugeführte Speisewassermassenstrom dem der Verdampferheizfläche zugeführten Wärmestrom weitgehend angepaßt werden kann. Damit ist gezieltes Führen der spezifischen Enthalpie am Ausgang der Verdampferheizfläche ermöglicht.

[0007] Eine vorteilhafte Weiterbildung ist darauf gerichtet, daß die Vorrichtung zur Bildung der Größe

ein Differenzierglied aufweist, das mit seinem Eingang auf den zweiten Leistungswert L2 am Ausgang des zweiten Verzögerungsglieds oder auf den Istwert eines hinter der Verdampferheizfläche gemessenen Drucks geschaltet ist und das den Wert der als Sollwert Ṁ_s gebildeten Größe bei einem Ansteigen des zweiten Leistungswerts L2 am Ausgang des zweiten Verzögerungsglieds bzw. des Istwerts des hinter der Verdampferheizfläche gemessenen Drucks um einen Korrekturwert vorübergehend verringert und bei einem Absinken dieses zweiten Leistungswerts L2 bzw. des Istwerts des hinter der Verdampferheizfläche gemessenen Drucks um einen Korrekturwert vorübergehend erhöht. Dadurch findet die Energiespeicherung in den Metallmassen der Verdampferheizfläche Berücksichtigung, so daß eine noch bessere Anpassung des der Verdampferheizfläche zugeführten Speisewassermassenstroms an den dieser Verdampferheizfläche zugeführten Wärmestrom erfolgt.

[0008] Eine weitere vorteilhafte Ausbildung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Bildung der Größe

ein Funktionsglied mit Differenzierverhalten aufweist, das mit seinem Eingang auf den Istwert h_iE der spezifischen Enthalpie am Eingang der Verdampferheizfläche geschaltet ist und das den Wert der als Sollwert Ṁ_s gebildeten Größe bei einem Ansteigen des Istwerts h_iE der spezifischen Enthalpie am Eingang der Verdampferheizfläche um einen Korrekturwert vorübergehend verringert und bei einem Absinken dieses Istwerts h_iE um einen Korrekturwert vorübergehend erhöht. Dadurch ist berücksichtigt, daß die Auswirkungen von Massenstrom- und Temperaturänderungen des in die Verdampferheizfläche eintretenden Speisewassers in der Verdampferheizfläche nicht synchron verlaufen.

[0009] Weitere Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

[0010] Die Erfindung und ihre Vorteile seien anhand der Zeichnung an Ausführungsbeispielen näher erläutert.

[0011] Figur 1 zeigt schematisch einen Zwangdurchlaufdampferzeuger entsprechend der Erfindung.

[0012] Figur 2 und 3 zeigen in einem Diagramm den zeitlichen Verlauf der spezifischen Enthalpie am Austritt der Verdampferheizfläche des Zwangdurchlaufdampferzeugers nach Figur 1.

[0013] In Figur 1 ist eine Speisewasser-Regelung dargestellt. Die zugehörige Regelung der Feuerung ergibt sich aus Figur 6 der eingangs genannten Literaturstelle "VGB Kraftwerkstechnik 65".

[0014] Der Zwangdurchlaufdampferzeuger nach Figur 1 weist eine Speisewasservorwärmheizfläche (Economizerheizfläche) 2 auf, die sich in einem nicht dargestellten Gaszug befindet.

[0015] Dieser Speisewasservorwärmheizfläche 2 ist durchflußmäßig eine Speisewasserpumpe 3 vor- und eine Verdampferheizfläche 4 nachgeschaltet. In der von der Speisewasserpumpe 3 zur Speisewasservorwärmheizfläche 2 geführten Speisewasserleitung ist eine Meßvorrichtung 5 zum Messen des Speisewassermassenstroms Ṁ_i (= zeitliche Ableitung der Masse) durch die Speisewasserleitung angeordnet. Weiter ist am Eintritt der Verdampferheizfläche 4 in der Verbindungsleitung zwischen der Speisewasservorwärmheizfläche 2 und der Verdampferheizfläche 4 eine Meßvorrichtung 9 zum Messen des Istwerts h_iE der spezifischen Enthalpie des Speisewassers am Eintritt der Verdampferheizfläche 4 vorgesehen.

[0016] Einem Antriebsmotor an der Speisewasserpumpe 3 ist ein sehr schneller Regler, und zwar ein PI-Regler 6, zugeordnet, an dessen Eingang als Regelgröße die Regelabweichung ΔṀ des mit der Meßvorrichtung 5 gemessenen Speisewassermassenstroms Ṁ_i liegt. Dem Regler 6 ist eine Vorrichtung 8 zur Bildung des Sollwerts Ṁ_s für den Speisewassermassenstrom zugeordnet. Diese Vorrichtung 8 hat als Eingangsgrößen einerseits einen von einem Sollwertgeber 7 abgegebenen Sollwert L für die Leistung des Zwangdurchlaufdampferzeugers und andererseits den von der Meßvorrichtung 9 bestimmten Istwert h_iE der spezifischen Enthalpie am Eintritt der Verdampferheizfläche 4.

[0017] Der Sollwert L der Leistung des Zwangdurchlaufdampferzeugers, der sich im Betrieb immer wieder zeitlich verändert und der im (nicht gezeigten) Feuerungsregelkreis direkt auf den Brennstoff-Regler gegeben wird, wird auch dem Eingang eines ersten Verzögerungsgliedes 13 der Vorrichtung 8 zugeführt. Dieses Verzögerungsglied 13, das von höherer Ordnung, zum Beispiel von 2. Ordnung, ist, gibt ein erstes Signal oder einen verzögerten ersten Leistungswert L1 ab. Dieser erste Leistungswert L1 wird den Eingängen von Funktionsgebereinheiten 10 und 11 des Funktionsgebers der Vorrichtung 8 zugeführt. Am Ausgang der Funktionsgebereinheit 10 erscheint ein Wert Ṁ(L1) für den Speisewassermassenstrom, und am Ausgang der Funktionsgebereinheit 11 erscheint ein Wert Δh(L1) für die Differenz aus der spezifischen Enthalpie h_iA am Austritt der Verdampferheizfläche 4 und der spezifischen Enthalpie h_iE am Eintritt dieser Verdampferheizfläche 4. Die Werte Ṁ und Δh als Funktionen von L1 sind in den Funktionsgebereinheiten 10 bzw. 11 hinterlegt. Sie sind aus stationären Werten für Ṁ und Δh ermittelt, die jeweils bei einem stationären Betrieb des Zwangdurchlaufdampferzeugers gemessen und in die Funktionsgebereinheiten 10 und 11 eingegeben wurden. Mögliche Funktionen sind in den Kästchen der Einheiten 10 und 11 eingezeichnet. Danach ist jeweils im Bereich von 35 % bis 100 % (= Vollast) des Lastwerts L ein im wesentlichen proportional ansteigender bzw. abfallender Funktionsverlauf vorgesehen.

[0018] Die Ausgangsgrößen Ṁ(L1) und Δh(L1) der Funktionsgebereinheiten 10 und 11 werden in einem Multiplikationsglied 14 des Funktionsgebers der Vorrichtung 8 miteinander multipliziert. Der gewonnene Produktwert Q̇(L1) entspricht dem Wärmestrom in die Verdampferheizfläche 4 beim Leistungswert L1. Diese Größe Q̇(L1) wird als Zähler in ein Dividierglied 15 eingegeben.

[0019] Als Nenner wird in das Dividierglied 15 die mit einem Summierglied 19 gebildete Differenz zwischen dem Sollwert h_sA(L2) der spezifischen Enthalpie am Austritt der Verdampferheizfläche 4 und dem Istwert h_iE der spezifischen Enthalpie am Eintritt der Verdampferheizfläche 4, der mit Hilfe der Meßvorrichtung 9 gemessen wird, eingegeben.

[0020] Ein Sollwert h_sA(L2) wird einer dritten Funktionsgebereinheit 12 des Funktionsgebers der Vorrichtung 8 entnommen. Der Eingangswert der Funktionsgebereinheit 12 entsteht am Ausgang eines zweiten Verzögerungsglieds 16, insbesondere eines Verzögerungsglieds 1. Ordnung, dessen Eingangsgröße der erste Leistungswert L1 am Ausgang des ersten Verzögerungsglieds 13 ist. Dementsprechend ist der Eingangswert der dritten Funktionsgebereinheit 12 ein zweiter Leistungswert L2, der gegenüber dem ersten Leistungswert L1 verzögert ist. Die Werte h_sA(L2) als Funktion von L2 sind in der dritten Funktionsgebereinheit 12 hinterlegt; sie sind aus Werten für h_sA ermittelt, die jeweils bei einem stationären Betrieb des Durchlaufdampferzeugers gewonnen und in die dritte Funktionsgebereinheit 12 eingegeben wurden. Eine mögliche Funktion ist im Kästchen der Einheit 12 eingezeichnet. Danach ist im Bereich von 35 % bis 100 % (= Voll-Last) des Lastwerts L ein im wesentlichen linear abfallender Funktionsverlauf vorgesehen.

[0021] Dem Ausgang des Dividiergliedes 15 kann der Sollwert

für den Speisewassermassenstrom für die in einem Summierglied 23 stattfindende Bildung der dem Regler 6 zugeführten Regelabweichung ΔṀ des mit der Vorrichtung 5 gemessenen Istwerts für den Speisewassermassenstrom in die Speisewasservorwärmheizfläche 2 entnommen werden.

[0022] Am Ausgang des zweiten Verzögerungsglieds 16 kann vorteilhafterweise der Eingang eines Differenzierglieds 17 liegen, dessen Ausgang negativ auf ein Summierglied 18 geschaltet ist. Dieses Summierglied 18 korrigiert den Wert für den Wärmestrom Q̇(L1) in die Verdampferheizfläche 4 um das Ausgangssignal des Differenzierglieds 17. Der Eingang des Differenzierglieds 17 kann auch - wie in Figur 1 nur gestrichelt angedeutet - an einer Vorrichtung 30 zum Messen des Istwerts des Drucks p_i hinter der Verdampferheizfläche 4 (z.B. auch hinter einer dieser Verdampferheizfläche 4 durchflußmäßig nachgeschalteten Überhitzerheizfläche des Zwangdurchlaufdampferzeugers) liegen. Zwischen dem Eingang des Differenzierglieds 17 und einer solchen Vorrichtung 30 zum Messen des Istwerts des Drucks p_i kann auch noch ein Funktionsgeber geschaltet sein, der beispielsweise als Ausgangssignal die dem gemessenen Druck p_i entsprechende Sattdampftemperatur an das Differenzierglied 17 abgibt.

[0023] Vorteilhafterweise kann ein weiteres Differenzierglied 24 als Funktionsglied mit Differenzierverhalten vorgesehen sein. Dieses Differenzierglied 24 hat als Eingangsgröße den mit der Meßvorrichtung 9 bestimmten Istwert h_iE der spezifischen Enthalpie am Eintritt der Verdampferheizfläche 4. Der Ausgang des Differenzierglieds 24 ist ebenfalls negativ auf das Summierglied 18 geschaltet.

[0024] In einem normalen stationären Lastbetrieb sei der Zwangdurchlaufdampferzeuger in einem Beharrungszustand, und der Sollwert L für die Dampferzeugerleistung ist konstant. Damit sind auch die Leistungswerte L1 am Ausgang des Verzögerungsglieds 13 und L2 am Ausgang des Verzögerungsglieds 16 konstant; sie haben den gleichen Wert wie der Sollwert L.

[0025] In diesem stationären Betrieb im Beharrungszustand des Durchlaufdampferzeugers entspricht h_iE dem Stationärwert für die spezifische Enthalpie am Eintritt in die Verdampferheizfläche 4, und der von der Vorrichtung 8 abgegebene Wert Ṁ_s entspricht dem stationären Sollwert für den Speisewasserstrom in die Speisewasservorwärmheizfläche 2 und damit in die Verdampferheizfläche 4.

[0026] Das im Multiplikationsglied 14 gebildete Produkt Δh(L1) × Ṁ(L1) = Δh(L) × Ṁ(L) entspricht einem Stationärwert für den Wärmestrom in die Verdampferheizfläche 4.

[0027] Bei einer Änderung des Sollwerts L für die Dampferzeugerleistung am Sollwertgeber 7 stellt sich ein neuer Stationärwert Q̇(L) für den Wärmestrom in die Verdampferheizfläche 4 nur verzögert ein, da die Feuerung des Zwangdurchlaufdampferzeugers einer Änderung des Sollwerts L der Dampferzeugerleistung nur verzögert folgt. Dies ist durch das erste Verzögerungsglied 13 der Vorrichtung 8 berücksichtigt (Synchronisierung).

[0028] Schon weil ein Massenstrom zum Durchströmen der Verdampferheizfläche 4 einen endlichen Zeitraum benötigt, ändert sich die spezifische Enthalpie h_iA am Austritt der Verdampferheizfläche 4 bei einer Änderung des Wärmestroms in diese Verdampferheizfläche 4 mit einer weiteren Verzögerung, was durch das zweite Verzögerungsglied 16 der Vorrichtung 8 berücksichtigt ist.

[0029] Die Berücksichtigung der am Eintritt in die Verdampferheizfläche 4 gemessenen spezifischen Enthalpie h_iE bei der Bildung des Sollwerts Ṁ_s für den Speisewassermassenstrom trägt insbesondere dem zeitlichen Verhalten der Erwärmung des Speisewassers außerhalb des Zwangdurchlaufdampferzeugers Rechnung.

[0030] Das Differenzierglied 17 verringert einerseits den Sollwert Ṁ_s für den Speisewasserstrom so lange um einen entsprechenden Korrekturwert, wie der Leistungswert L2 zeitlich ansteigt und das Erwärmen der Metallmassen der Verdampferheizfläche 4 den Wärmestrom, der in den Massenstrom in der Verdampferheizfläche 4 gelangt, verringert. Das Differenzierglied 17 vergrößert andererseits den Sollwert Ṁ_s so lange um einen entsprechenden Korrekturwert, wie der Leistungswert L2 zeitlich abfällt und das Abkühlen der Metallmassen der Verdampferheizfläche 4 den Wärmestrom, der in den Massenstrom in der Verdampferheizfläche 4 gelangt, vergrößert.

[0031] Der Ausgang des Differenzierglieds 17 kann auch positiv - gegebenenfalls über ein Normierungsglied - auf das andere Summierglied 19 geschaltet sein.

[0032] Das Differenzierglied 24 verringert einerseits den Sollwert Ṁ_s für den Speisewassermassenstrom in den Durchlaufdampferzeuger so lange um einen Korrekturwert, wie der Istwert h_iE der spezifischen Enthalpie am Eingang der Verdampferheizfläche 4 ansteigt. Andererseits vergrößert das Differenzierglied 24 den Sollwert Ṁ_s so lange um einen Korrekturwert, wie der Istwert h_iE zeitlich abfällt. Der Ausgang des Differenzierglieds 24 kann auch positiv - gegebenenfalls über ein Normierungsglied - auf das Summierglied 19 geschaltet sein.

[0033] Das Differenzierglied 24 kann ein reines Funktionsglied mit Differenzierverhalten sein. Es kann aber auch zusätzliche Rechenglieder umfassen, die das Differenzierverhalten modifizieren.

[0034] Der in Figur 2 gezeigte Verlauf (Kurvenzüge I bis IV) der vier spezifischen Enthalpien h_iA in kJ/kg am Austritt der Verdampferheizfläche 4 in Abhängigkeit von der Zeit t wurde für einen Zwangdurchlaufdampferzeuger bei einer rampenförmigen Änderung des Sollwerts L für die Leistung dieses Dampferzeugers von 50 % auf 100 % innerhalb von 200 Sek. ermittelt. Entsprechendes gilt für den in Figur 3 gezeigten zeitlichen Verlauf (Kurvenzüge I bis IV) der vier spezifischen Enthalpien h_iA in kJ/kg, denen eine rampenförmige Änderung des Sollwerts L der Leistung des Zwangdurchlaufdampferzeugers von 100 % auf 50 % innerhalb von 200 Sek. zugrundeliegt.

[0035] Die Kurvenzüge I in den Figuren 2 und 3 gelten für den Fall, daß der Ausgangswert Ṁ(L1) der Funktionsgebereinheit 10 der unkorrigierte Sollwert Ṁ_s für den Regler 6 ist. Die Kurvenzüge II gelten für den Fall, daß die Differenzierglieder 17 und 24 in der Schaltung nach Figur 1 nicht vorhanden sind, während die Kurvenzüge III für die Schaltung entsprechend Figur 1 gelten, jedoch ohne Differenzierglied 24. Die Kurvenzüge IV gelten für die Schaltung entsprechend Figur 1. Die Diagramme nach Figur 2 und 3 zeigen, daß die komplette Schaltung nach Figur 1 mit den Kurvenzügen IV am günstigsten ist, wenn es gilt, ein Überschwingen der spezifischen Enthalpie h_iA am Austritt der Verdampferheizfläche 4 möglichst ganz zu vermeiden.

[0036] In Figur 1 ist gestrichelt noch ein Enthalpie-Korrekturregler 20 eingezeichnet, dessen Eingang mit dem Ausgang eines Summiergliedes 21 verbunden ist. Diesem Summierglied 21 ist positiv der am Ausgang der dritten Funktionsgebereinheit 12 abgegebene Sollwert h_sA(L2) und negativ der Istwert h_iA der spezifischen Enthalpie am Austritt der Verdampferheizfläche 4 zugeführt. Dieser Istwert h_iA wird mit einer in der Austrittsleitung der Verdampferheizfläche 4 befindlichen Meßvorrichtung 22 gemessen. Das Korrektursignal am Reglerausgang ist positiv dem Summierglied 19 der Vorrichtung 8 zugeführt.

[0037] Dieser Enthalpie-Korrekturregler 20 korrigiert in vorteilhafter Weise den Sollwert Ṁ_s des Speisewasserstroms in den Zwangdurchlaufdampferzeuger, wenn der gemessene Istwert h_iA der spezifischen Enthalpie am Austritt der Verdampferheizfläche 4 infolge äußerer Störeinflüsse, wie zum Beispiel Heizwertschwankungen des dem Durchlaufdampferzeuger zugeführten Brennstoffs oder Veränderungen der Feuerlage im Brennraum des Durchlaufdampferzeugers, vom Sollwert h_sA(L2) für die spezifische Enthalpie am Austritt der Verdampferheizfläche 4 abweicht, der von der dritten Funktionsgebereinheit 12 abgegeben wird.

Ansprüche

1. Zwangdurchlaufdampferzeuger mit einer Verdampferheizfläche (4) sowie mit einer der Verdampferheizfläche (4) durchflußmäßig vorgeschalteten Vorrichtung (3) zum Einstellen des Speisewassermassenstroms Ṁ in die Verdampferheizfläche (4) und mit einer dieser Vorrichtung (3) zugeordneten Regelvorrichtung (6), deren Regelgröße der Speisewassermassenstrom Ṁ ist und deren Sollwert Ṁ_s für den Speisewassermassenstrom abhängig von einem der Dampferzeugerleistung zugeordneten Sollwert L geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelvorrichtung (6) eine Vorrichtung (8) zur Bildung der Größe

als Sollwert Ṁ_s für den Speisewassermassenstrom zugeordnet ist, und daß dieser Vorrichtung (8) als Eingangsgrößen der Istwert h_iE der spezifischen Enthalpie am Eingang der Verdampferheizfläche (4) und der der Dampferzeugerleistung zugeordnete Sollwert L zuführbar sind,

wobei Q̇(L1) der mit einem ersten Leistungswert L1 aus einem Funktionsgeber (10, 11, 12, 14) nach einer fest vorgebbaren Funktion entnommene Wert für den Wärmestrom in die Verdampferheizfläche (4),

wobei h_sA(L2) der mit einem zweiten Leistungswert L2 aus dem Funktionsgeber (10, 11, 12, 14) nach einer fest vorgebbaren Funktion entnommene Sollwert für die spezifische Enthalpie am Austritt der Verdampferheizfläche (4), wobei der erste Leistungswert L1 ein über ein erstes Verzögerungsglied (13) gegenüber dem der Dampferzeugerleistung zugeordneten Sollwert L verzögerter Leistungswert und

wobei der zweite Leistungswert L2 ein gegenüber dem ersten Leistungswert L1 durch ein zweites Verzögerungsglied (16) verzögerter Leistungswert ist.

2. Zwangdurchlaufdampferzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (8) zur Bildung der Größe

ein Differenzierglied (17) aufweist, das mit seinem Eingang auf den zweiten Leistungswert L2 am Ausgang des zweiten Verzögerungsglieds (16) oder auf den Istwert eines hinter der Verdampferheizfläche (4) gemessenen Drucks geschaltet ist und das den Wert der als Sollwert Ṁ_s gebildeten Größe bei einem Ansteigen des zweiten Leistungswerts L2 am Ausgang des zweiten Verzögerungsglieds (16) bzw. des Istwerts des hinter der Verdampferheizfläche (4) gemessenen Drucks um einen Korrekturwert vorübergehend verringert und bei einem Absinken dieses zweiten Leistungswerts L2 bzw. des Istwerts des hinter der Verdampferheizfläche (4) gemessenen Drucks um einen Korrekturwert vorübergehend erhöht.

3. Zwangdurchlaufdampferzeuger nach Anspruch oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (8) zur Bildung der Größe

ein Funktionsglied (24) mit Differenzierverhalten aufweist, das mit seinem Eingang auf den Istwert h_iE der spezifischen Enthalpie am Eingang der Verdampferheizfläche (4) geschaltet ist und das den Wert der als Sollwert Ṁ_s gebildeten Größe bei einem Ansteigen des Istwerts h_iE der spezifischen Enthalpie am Eingang der Verdampferheizfläche (4) um einen Korrekturwert vorübergehend verringert und bei einem Absinken dieses Istwerts h_iE um einen Korrekturwert vorübergehend erhöht.

4. Zwangdurchlaufdampferzeuger nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Enthalpie-Korrekturregler (20) vorgesehen ist, an dessen Reglereingang die Größe (h_sA(L2) - h_iA) als Regelabweichung liegt und an dessen Reglerausgang ein Korrekturwert abgebbar ist, der zu der Differenz (h_sA(L2) - h_iE) addiert wird, wobei h_iA der Istwert der spezifischen Enthalpie am Austritt der Verdampferheizfläche (4) ist.

5. Zwangdurchlaufdampferzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Funktionsgeber (10, 11, 12, 14) eine vom ersten Leistungswert L1 beaufschlagte erste und zweite Funktionsgebereinheit (10, 11) umfaßt, deren Ausgangssignale (Ṁ(L1), Δh(L1)) einem Multiplikationsglied (14) zugeführt sind.

6. Zwangdurchlaufdampferzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Funktionsgeber (10, 11, 12, 14) eine vom zweiten Leistungswert L2 beaufschlagte dritte Funktionsgebereinheit (12) umfaßt, deren Ausgangssignal (h_sA(L2)) einem Summierglied (19) zugefürht ist.

7. Zwangdurchlaufdampferzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (8) ein Dividierglied (15) zur Bildung der Größe Ṁ_s umfaßt.

8. Zwangdurchlaufdampferzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erfassung des Istwerts der spezifischen Enthalpie am Eingang und/oder am Ausgang der Verdampferheizfläche (4) eine Meßvorrichtung (5, 9, 22) vorgesehen ist.

Claims

1. Forced once-through steam generator having an evaporator heating surface (4) and a device (3), connected upstream of the evaporator heating surface (4) in terms of flow, for setting the feed-water mass flow Ṁ into the evaporator heating surface (4), and having a control device (6) which is assigned to said device (3), whose control variable is the feed-water mass flow Ṁ and whose setpoint value Ṁ_s for the feed-water mass flow is controlled as a function of a setpoint value L assigned to the steam generator power, characterized in that a device (8) for deriving the variable

as setpoint value Ṁ_s for the feed-water mass flow is assigned to the control device (6), and in that the actual value h_iE of the specific enthalpy at the inlet of the evaporator heating surface (4) and the setpoint value L assigned to the steam generator power can be fed to said device (8) as input variables,

where Q̇(L1) is the value for the heat flow into the evaporator heating surface (4), which value is derived, along with a first power value L1, from a function generator (10, 11, 12, 14) in accordance with a function which can be predetermined in a fixed manner,

where h_sA(L2) is the setpoint value for the specific enthalpy at the outlet of the evaporator heating surface (4), which setpoint value is derived, together with a second power value L2, from the function generator (10, 11, 12, 14) in accordance with a function which can be predetermined in a fixed manner,

where the first power value L1 is a power value which is delayed by means of a first delay element (13) with respect to the setpoint value L assigned to the steam generator power, and

where the second power value L2 is a power value which is delayed by a second delay element (16) with respect to the first power value L1.

2. Forced once-through steam generator according to Claim 1, characterized in that the device (8) for deriving the variable

has a differentiating element (17) whose input is connected to the second power value L2 at the output of the second delay element (16) or to the actual value of a pressure measured downstream of the evaporator heating surface (4) and which temporarily reduces by a correction value the value of the variable derived as setpoint value Ṁ_s if the second power value L2 at the output of the second delay element (16) or of the actual value of the pressure measured downstream of the evaporator heating surface (4) rises, and temporarily increases it by a correction value if said second power value L2 or the actual value of the pressure measured downstream of the evaporator heating surface (4) decreases.

3. Forced once-through steam generator according to Claim 1 or 2, characterized in that the device (8) for deriving the variable

has a functional element (24) having a differentiating characteristic, whose input is connected to the actual value h_iE of the specific enthalpy at the inlet of the evaporator heating surface (4) and which temporarily reduces by a correction value the value of the variable derived as setpoint value Ṁ_s if the actual value h_iE of the specific enthalpy at the inlet of the evaporator heating surface (4) rises, and temporarily increases it by a correction value if said actual value h_iE decreases.

4. Forced once-through steam generator according to Claim 1, 2 or 3, characterized in that an enthalpy correction control (20) is provided to whose controller input the variable (h_sA(L2) - h_iA) is applied as control deviation and at whose controller output a correction value can be supplied which is added to the difference (h_sA(L2) - h_iE), where h_iA is the actual value of the specific enthalpy at the outlet of the evaporator heating surface (4).

5. Forced once-through steam generator according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the function generator (10, 11, 12, 14) comprises a first and a second function generator unit (10, 11) to which the first power value L1 is applied and whose output signals (Ṁ(L1), Δh(L1) are fed to a multiplication element (14).

6. Forced once-through steam generator according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the function generator (10, 11, 12, 14) comprises a third function generator unit (12) to which the second power value L2 is applied and whose output signal (h_sA(L2)) is fed to a summing element.

7. Forced once-through steam generator according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the device (8) comprises a dividing element (15) for deriving the variable Ṁ_s.

8. Forced once-through steam generator according to one of Claims 1 to 7, characterized in that a measuring device (5, 9, 22) is provided for determining the actual value of the specific enthalpy at the inlet and/or at the outlet of the evaporator heating surface (4).

Revendications

1. Générateur de vapeur à circulation forcée comportant une surface (4) chauffante d'évaporateur et comportant un dispositif (3) de régulation, monté, par rapport au sens circulation, en amont de la surface (4) chauffante d'évaporateur, pour réguler le courant Ṁ massique d'eau d'alimentation passant dans la surface chauffante d'évaporateur, et comportant un dispositif (6) de régulation qui est associé à ce dispositif (3), dont la grandeur réglante est le courant Ṁ massique d'eau d'alimentation et dont on pilote la valeur Ṁ_s de consigne du courant massique d'eau d'alimentation en fonction d'une valeur L de consigne associée à la puissance du générateur de vapeur, caractérisé en ce qu'il est associé au dispositif (6) de régulation un dispositif (8) pour former la grandeur

comme valeur Ṁ_s de consigne du courant massique d'eau d'alimentation, et en ce qu'il peut être envoyé à ce dispositif (8), comme grandeurs d'entrée, la valeur h_iE réelle de l'enthalpie spécifique à l'entrée de la surface (4) chauffante d'évaporateur et la valeur L de consigne associée à la puissance du générateur de vapeur,

Q̇(L1) étant la valeur du courant calorifique passant dans la surface (4) chauffante d'évaporateur et prélevée pour une première valeur L1 de puissance d'un générateur (10, 11, 12, 14) de fonction suivant une fonction pouvant être prescrite de manière fixe,

h_sA(L2) étant la valeur de consigne de l'enthalpie spécifique à la sortie de la surface (4) chauffante prélevée pour une deuxième valeur L2 de puissance d'un générateur (10, 11, 12, 14) de fonction suivant une fonction pouvant être prescrite de manière fixe,

la première valeur L1 de puissance étant une valeur de puissance retardée par l'intermédiaire d'un premier élément (13) de retardement, par rapport à la valeur L de consigne associée à la puissance du générateur de vapeur, et la deuxième valeur L2 de puissance étant une valeur de puissance retardée par l'intermédiaire d'un deuxième élément (16) de retardement, par rapport à la première valeur L1 de puissance.

2. Générateur de vapeur à circulation forcée suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif (8) pour former la grandeur

   comporte un élément (17) de différenciation qui est branché par son entrée sur la deuxième valeur L2 de puissance apparaissant à la sortie du deuxième élément (16) de retardement ou sur la valeur réelle d'une pression mesurée en aval de la surface (4) chauffante d'évaporateur et qui, en cas d'augmentation de la deuxième valeur L2 de puissance apparaissant à la sortie du deuxième (16) élément de retardement ou de la valeur réelle de la pression mesurée en aval de la surface (4) chauffante d'évaporateur, diminue provisoirement d'une valeur de correction la valeur de la grandeur formée comme valeur Ṁ_s de consigne et qui, en cas d'une baisse de cette deuxième valeur L2 de puissance ou de la valeur réelle de la pression mesurée en aval de la surface (4) chauffante d'évaporateur, augmente provisoirement d'une valeur de correction la valeur de la grandeur formée comme valeur Ṁ_s de consigne.

3. Générateur de vapeur à circulation forcée suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le dispositif (8) pour former la grandeur

   comporte un élément fonctionnel qui a une fonction de différenciation, qui est branché par son entrée sur la valeur h_iE réelle de l'enthalpie spécifique à l'entrée de la surface (4) chauffante d'évaporateur, et qui en cas d'augmentation de la valeur h_iE réelle de l'enthalpie spécifique à l'entrée de la surface (4) chauffante d'évaporateur, diminue provisoirement d'une valeur de correction la valeur de la grandeur formée comme valeur Ṁ_s de consigne et qui en cas d'une baisse de cette valeur h_iE réelle, augmente provisoirement d'une valeur de correction la valeur de la grandeur formée comme valeur Ṁ_s de consigne.

4. Générateur de vapeur à circulation forcée suivant la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il est prévu un régulateur (20) de correction d'enthalpie, à l'entrée de régulateur duquel se trouve la grandeur (h_sA(L2) - h_iA) comme écart de régulation et à la sortie de régulateur duquel peut être fournie une valeur de correction, qui est additionnée à la différence (h_sA(L2) - h_iE), h_iA étant la valeur réelle de l'enthalpie spécifique à la sortie de la surface (4) chauffante d'évaporateur.

5. Générateur de vapeur à circulation forcée suivant une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le générateur (10, 11, 12, 14) de fonction comprend une première unité (10) et une deuxième unité (11) de générateur de fonction, auxquelles est envoyée la première valeur L1 de puissance et dont les signaux (Ṁ(L1), Δh(L1)) de sortie sont envoyés à un élément (14) multiplicateur.

6. Générateur de vapeur à circulation forcée suivant une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le générateur (10, 11, 12, 14) de fonction comprend une troisième unité (12) de générateur de fonction, à laquelle est envoyée la deuxième valeur L2 de puissance et dont le signal (h_sA(L2)) de sortie est envoyé à un élément (19) de sommation.

7. Générateur de vapeur à circulation forcée suivant une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le dispositif (8) comprend un élément (15) diviseur pour former la grandeur Ṁ_s.

8. Générateur de vapeur à circulation forcée suivant une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il est prévu un dispositif (5, 9, 22) de mesure pour détecter la valeur réelle de l'enthalpie spécifique à l'entrée et/ou à la sortie de la surface (4) chauffante d'évaporateur.

Zeichnung