PROCEDIMIENTO PARA REGULAR UNA TURBINA DE VAPOR Y TURBINA DE VAPOR.

Procedimiento para regular una turbina de vapor (1), en el que el vapor se alimenta a la turbina de gas (1) a través de al menos tres válvulas (9,

11, 13, 15), en donde una de las válvulas (9, 11) se regula como una válvula de regulación y al menos dos válvulas (13, 15) se controlan como válvulas de distribución y, para una absorción de potencia de la turbina de vapor (1), primero se abre la válvula de regulación (9, 11), caracterizado porque al superarse un primer valor fijado de una señal de salida de regulador (31) utilizada para la regulación de la válvula de regulación (9, 11) y al presentarse una diferencia de regulación positiva, se abre una de las válvulas de distribución (13, 15), en donde las válvulas de distribución (13, 15) se accionan por motor eléctrico

Procedimiento para regular una turbina de vapor y turbina de vapor.

La invención se basa en un procedimiento para regular una turbina de vapor, en el que el vapor se alimenta a la turbina de gas a través de al menos tres válvulas. La invención se refiere además a una turbina de gas con un grupo de válvulas para regular la entrada de vapor.

Un procedimiento para regular una turbina de gas se deduce del artículo "Praxisgerechte Auslegung von Drehzahl und Leistungsreglern für Dampfturbinen" de Johannes Dastych y Heinz Umbehauen, Martin Bennauer y Heribert Werthes, ATP 41 (1999), cuaderno 5. Una turbina de gas se regula según el número de revoluciones y la potencia. El circuito de regulación para número de revoluciones y potencia conforme a la figura 2 se compone de bloques funcionales como regulador de número de revoluciones/potencia (D-/LR), válvula de ajuste de vapor fresco (FD-STV), válvula de ajuste de captura (AF-STV), generador de vapor (DE) y turbina (T) así como bloques elementales, como por ejemplo constante, rampa y función de salto para las señales de entrada. Para poner a disposición potencia eléctrica se alimenta el grupo turbogenerador con vapor procedente de un generador de vapor, en donde la alimentación de vapor se regula a través de válvulas de ajuste, de tal modo que se dispone de la potencia necesaria. La regulación del número de revoluciones y de la potencia se realiza a través de un regulador común de número de revoluciones/potencia, tanto para el funcionamiento con carga con estática seleccionable como también para regular el número de revoluciones con marcha en vacío. La señal de salida del regulador de número de revoluciones/potencia actúa sobre las válvulas de vapor fresco y captura. Una regulación de este tipo de una turbina de vapor exige un circuito de regulación muy complejo así como válvulas de ajuste, que permiten una regulación suficientemente rápida. Hasta ahora se utilizaban exclusivamente válvulas de ajuste accionadas hidráulicas para regular la entrada de vapor, ya que sólo a través de un accionamiento hidráulico de este tipo es posible un ajuste suficientemente rápido de la carrera de válvula.

Se conoce un accionamiento de ajuste para una válvula de una turbina de vapor con un accionamiento por motor eléctrico se conoce del documento WO98/13633. Un accionamiento por motor eléctrico de este tipo es especialmente económico y reduce además un riesgo de incendio al evitar el uso de aceite hidráulico. Un accionamiento por motor eléctrico de este tipo para una válvula de vapor puede usarse para una válvula de cierre rápido de una turbina de vapor, en la que se trata sólo de un cierre rápido del conducto de vapor. Para la regulación turbinas de gas, sin embargo, los accionamientos por motor eléctrico son inadecuados, ya que para las posiciones necesarias de la carrera de válvula los tiempos de ajuste son excesivamente pequeños y los ajustes de carrera de válvula son demasiado imprecisos.

Del documento DE 272 691 C1 se conoce un procedimiento para regular una turbina de vapor conforme al preámbulo de la reivindicación 1.

La tarea de la invención consiste en indicar un procedimiento para regular una turbina de vapor, que en especial sea muy económico y además ofrezca una mayor seguridad de funcionamiento. Una tarea adicional de la invención es la indicación de una turbina de vapor con las mismas ventajas.

Conforme a la invención, la tarea dirigida a un procedimiento es resuelta mediante la indicación de un procedimiento para regular una turbina de vapor conforme a las particularidades de la reivindicación 1.

De este modo se introduce el modo totalmente novedoso de utilizar, a la hora de regular una turbina de vapor, válvulas de dos categorías diferentes. Con ello la invención se basa en el reconocimiento de que para una regulación eficiente, segura y rápida de ningún modo es necesario que todas las válvulas estén configuradas como válvulas de regulación, tal y como era hasta ahora el concepto habitual. Después de realizar amplias pruebas se ha podido comprobar más bien que una combinación entre válvulas de regulación y válvulas de distribución hace posible, realmente, una regulación suficientemente segura y rápida de la turbina de vapor. Las válvulas de distribución se ajustan con ello, dependiendo de una señal de salida de regulador, a un valor determinado de su carrera de válvula. La conservación de un valor diferencial de regulación de aproximadamente cero es asumida por una, dado el caso también varias válvulas de regulación. De este modo pueden sustituirse al menos dos válvulas de regulación por válvulas de distribución mucho más sencillas, con lo que se simplifica considerablemente el circuito de regulación.

El procedimiento se configura de tal modo, en el caso de una absorción de potencia de la turbina de vapor, que primero se abre la válvula de regulación y, al superarse un primer valor fijado de una señal de salida de regulador utilizada para la regulación de la válvula de regulación y al presentarse una diferencia de regulación positiva, se abre una de las válvulas de distribución. De forma todavía más preferida el primer valor es aproximadamente de una cuarta parte de la señal de salida máxima del regulador. La diferencia de regulación positiva indica que todavía no se ha alcanzado el valor deseado para la potencia o también el número de revoluciones.

Las válvulas de distribución se accionan por motor eléctrico. Un accionamiento por motor eléctrico ofrece considerables ventajas de costes frente a un accionamiento por ejemplo electro-hidráulico. Aparte de esto se reduce el riesgo de incendio a causa de la eliminación de aceite hidráulico. Mediante la adopción de la regulación en fino mediante la válvula de regulación es también suficiente la dinámica de ajuste más reducida, en el caso del accionamiento por motor eléctrico, para su uso en el proceso de regulación.

Las configuraciones según los puntos A a D pueden combinarse...

1. Procedimiento para regular una turbina de vapor (1), en el que el vapor se alimenta a la turbina de gas (1) a través de al menos tres válvulas (9, 11, 13, 15), en donde una de las válvulas (9, 11) se regula como una válvula de regulación y al menos dos válvulas (13, 15) se controlan como válvulas de distribución y, para una absorción de potencia de la turbina de vapor (1), primero se abre la válvula de regulación (9, 11), caracterizado porque al superarse un primer valor fijado de una señal de salida de regulador (31) utilizada para la regulación de la válvula de regulación (9, 11) y al presentarse una diferencia de regulación positiva, se abre una de las válvulas de distribución (13, 15), en donde las válvulas de distribución (13, 15) se accionan por motor eléctrico.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que se utilizan dos válvulas de regulación (9, 11) y dos válvulas de distribución (13, 15).

3. Procedimiento según las reivindicaciones 1 y 2, en el que al superarse un segundo valor de la señal de salida de regulador (31) y al presentarse una diferencia de regulación positiva se abre la segunda válvula de regulación (11).

4. Procedimiento según las reivindicaciones 1 y 2, en el que al superarse un tercer valor de la señal de salida de regulador (31) y al presentarse una diferencia de regulación positiva se abre la segunda válvula de distribución (15).

5. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que se ajusta una velocidad de cierre de cada una de las válvulas de distribución (13, 15), dependiendo del valor existente en cada caso de la diferencia de regulación.

6. Turbina de vapor (1) con un grupo de válvulas (7) para regular la entrada de vapor, cuyo grupo de válvulas (7) comprende una válvula de regulación (9, 11) y al menos dos válvulas de distribución (13, 15), en donde el grupo de válvulas (7) está configurado con un regulador (21), en donde el regulador (21) para regular la entrada de vapor está configurado conforme a un procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5.

7. Turbina de vapor (1) según la reivindicación 6, en la que las válvulas de distribución (13, 15) presentan un accionamiento por motor eléctrico.