DE679782C

DE679782C - Process for achieving the greatest economic efficiency in power plants with several units

Info

Publication number: DE679782C
Application number: DEB183281D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Ludwig Binder
Original assignee: LUDWIG BINDER DR ING
Current assignee: LUDWIG BINDER DR ING
Priority date: 1938-05-22
Filing date: 1938-05-22
Publication date: 1939-08-16

Description

Verfahren zur Erzielung größter Wirtschaftlichkeit in Kraftanlagen mit mehreren Einheiten Bei Kraftmaschinen ist der spezifische Verbrauch (benötigte Menge Dampf, Treiböl oder Wasser, bezogen auf eine Pferdestärke oder ein Kilowatt) nicht unerheblich von der Ausführungsart der Maschine und auch ihrer Größe abhängig. Bekanntlich haben große Einheiten einen niedrigeren spezifischen Verbrauch als Maschinen kleiner Leistung. Dieses günstige Verhalten weist aber die große Maschine nur dann auf, wenn sie erheblich belastet ist; bei schwacher Ausnutzung kann sie einer vollbelasteten kleinen Einheit gegenüber unterlegen' sein. Auch Maschinen gleicher Größe weisen insofern einen Unterschied auf, als sich Maschinen neuerer Bauart wegen der im Laufe der Jahre erzielten technischen Fortschritte günstiger verhalten als Maschinen mit weiter zurückliegendem Baujahr. Es ist daher in Kraftanlagen nicht ohne weiteres zu übersehen, wie viele und welche Einheiten herangezogen werden müssen und wie die Last auf sie verteilt werden soll, wenn jeweils höchste Wirtschaftlichkeit gefordert wird.Process for achieving the greatest economic efficiency in power plants with several units In the case of prime movers, the specific consumption (required Amount of steam, fuel oil or water, based on one horsepower or one kilowatt) not insignificantly dependent on the type of machine and its size. It is well known that large units have a lower specific consumption than machines small performance. But only then does the large machine exhibit this favorable behavior on when it is heavily burdened; if it is poorly utilized, it can become a fully loaded one inferior to a small unit '. Even machines of the same size show a difference to the extent that machines of newer design are due to the in the course of of the years made technical advances behave more favorably than machines with Year of construction further back. It is therefore not readily available in power plants to overlook how many and which units have to be used and how the load should be distributed among them if the highest level of economic efficiency is required will.

Die Erfindung soll dazu dienen, die zweckmäßigste Auswahl der Einheiten und ihre Belastung zur Erzielung geringsten Gesamtverbrauches zu regeln. .Sie betrifft also ein Verfahren zur Erzielung größter Wirtschaftlichkeit in Kraftanlagen mit mehreren Einheiten. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermittlung der heranzuziehenden Einheiten und ihrer Belastung ein elektrisches Kraftwerksmodell benutzt wird, das die Gesamtnutzlast durch einen Summenstrom, die Teilnutzlasten der einzelnen Einheiten durch die einzelnen Komponenten des Summenstromes und die den einzelnen Teilnutzlasten entsprechenden, den einzelnen Einheiten zuzuführenden Leistungen (Kraftstoffmengen) durch elektrische Größen (Spannung, Strom) abbildet, die summiert und einem die insgesamt zuzuführende Leistung. (Kraftstoffmenge) anzeigenden Meßgerät zu=#` geführt werden.The aim of the invention is to make the most expedient selection of the units and to regulate their load to achieve the lowest total consumption. .It concerns So a method to achieve the greatest economic efficiency in power plants with multiple units. This method is characterized in that for determination an electrical power plant model of the units to be used and their load is used that the total payload by a total current, the partial payloads of the individual units through the individual components of the total current and the the individual partial payloads corresponding to the individual units the services to be supplied (fuel quantities) through electrical variables (voltage, Electricity), the summed up and a total of the power to be supplied. (Fuel amount) indicating measuring device to = # `.

Das Verfahren ist weiterhin gekennzeichnet durch ein Vorgehen in zweierlei Hinsicht: a) Vorausbestimmung der günstigsten Zusammenarbeit und Lastverteilung sowie des zugehörigen Verbrauchs. Da der Verbrauch einer jeden Maschine in Abhängigkeit von der auferlegten Last als bekannt anzusehen ist, besteht zwar, die Möglichkeit, durch rechnerische Verfahren die einzusetzenden Einheiten und ihre günstigste Belastung zu finden. Bei einer größeren Zahl verschiedenartiger Einheiten ist aber dieser Weg so verwickelt und unübersichtlich, daß praktisch mit seiner Anwendung' nicht gerechnet werden kann. Gemäß der Erfindung wird daher zur Lösung der genannten Aufgabe das elektrische Modell benutzt, das beispielsweise die nachfolgend beschriebene Ausführung haben kann.The method is also characterized by a twofold approach Regard: a) Predicting the most favorable cooperation and load sharing as well as the associated consumption. Since the consumption of each machine is dependent is to be regarded as known from the burden imposed, it is possible to the units to be used and their most favorable load by means of arithmetic procedures to find. With a larger number of different units, however, this is Way so complicated and confusing that practical with its application 'not can be expected. According to the invention is therefore to solve the problem mentioned uses the electrical model such as the one described below May have execution.

Gemäß der Zeichnung sind vier Einheiten zugrunde gelegt. Jeder Einheit entspricht ein Stromzweig, bestehend aus einem regelbaren Widerstand r1 bis r4 und einem Stromzeiger L1 bis L4, dessen Ausschlag verhältnisgleich die Nutzlast der betreffenden Einheit -darstellen soll. Die genannten Stromzweige liegen in Parallelschaltung an Querschienen, die den Sammelschienen entsprechen. Von einer geeigneten Stromquelle aus, im Bild mit -j- und - bezeichnet, wird über den Widerstand R Strom zugeführt, der der Gesamtlast Lg entspreche. Die Gesamtlast Lg kann durch den Widerstand R eingestellt werden; sie spaltet sich -auf in die Teillasten L1 bis L". deren Größe beliebig mit Hilfe der Widerstände r1 bis r4 eingestellt werden kann. Die letztgenannten Widerstände r1 bis r4 sollen klein sein gegenüber dem Widerstand R, so daß die Gesamtlast bei Verstellung eines der Widerstände r1 bis r¢ praktisch unverändert bleibt und sich nur hinsichtlich ihrer Aufteilung ändert. Wenn also z. B. durch Verstellung des Widerstandes r1 die zugehörige Belastung Li zurückgeht, so belasten sich gleichzeitig die anderen Einheiten um den erforderlichen Betrag mehr. Mit den Stromanzeigern L1 bis L4 sind Geräte TJi bis V4 verbunden, die für jede Einheit den zur betreffenden Teillast gehörigen Verbrauch angeben und eine ihm entsprechende elektrische Größe (Spannung oder Strom) zur Verfügung stellen sollen. Aus diesen Größen ist dann mit bekannten Mitteln durch Summenbildung der Gesamtverbrauch Vg festzustellen und sichtbar zu machen, wie in der Zeichnung schematisch angedeutet ist.According to the drawing, four units are used as a basis. Each unit corresponds to a branch consisting of a controllable resistor r1 to r4 and a current pointer L1 to L4, the deflection of which is proportional to the payload of the relevant unit. The mentioned branches are connected in parallel on cross bars that correspond to the busbars. From a suitable power source off, labeled -j- and - in the picture, current is supplied through resistor R, which corresponds to the total load Lg. The total load Lg can be increased by the resistance R be set; it splits up into the partial loads L1 to L ", their size can be set as required with the help of resistors r1 to r4. The latter Resistors r1 to r4 should be small compared to the resistance R, so that the total load when adjusting one of the resistors r1 to r ¢ remains practically unchanged and only changes with regard to their division. So if z. B. by adjustment of the resistor r1 the associated load Li decreases, so load each other at the same time the other units by the required amount more. With the power indicators Devices TJi to V4 are connected to L1 to L4, and for each unit the relevant Specify the consumption associated with partial load and a corresponding electrical quantity (Voltage or current) should be available. From these sizes is then with known means by adding up the total consumption Vg and visible to make, as indicated schematically in the drawing.

Das Modell wird folgendermaßen benutzt: Bei eingestellter Gesamtlast Lg wird beispielsweise mit Hilfe des Widerstandes r1 der Anteil der ersten Einheit geändert; sinkt dann der am Summeninstrument ablesbare Gesamtverbrauch Vg, so bewegt man sich in der Optimumsrichtung. Ein Anwachsen des angezeigten Gesamtverbrauchs läßt sofort ein falsches Vorgehen erkennen. Schließlich kommt man zu einer Einstellung, bei der eine weitere Änderung des Widerstandes r1 keinen erkennbaren Einfluß mehr auf den Gesamtverbrauch 1g hat. Man ist dann nahe am Optimum. In der gleichen Weise wird auch bei den anderen Einheiten vorgegangen. Dabei wird es sich öfters ergeben, daß gewisse Einheiten überhaupt auszuscheiden sind. Durch mehrmalige Wiederholung ist mit beliebiger Genauigkeit die günstigste Aufteilung der Gesamtlast Lg und der ihr entsprechende Gesamtverbrauch Vg zu finden.The model is used as follows: With a set total load Lg becomes the proportion of the first unit, for example with the aid of the resistor r1 changed; if the total consumption Vg readable on the totalizer then falls, so moved one is in the optimum direction. An increase in the total consumption displayed immediately reveals a wrong approach. Eventually one comes to an attitude in which a further change in the resistance r1 no longer has any noticeable influence has 1g on total consumption. You are then close to the optimum. In the same way the same applies to the other units. It will often turn out that certain units are to be eliminated at all. By repeating it several times is the most favorable division of the total load Lg and the to find their corresponding total consumption Vg.

Denkt man sich die Belastung eines Kraftwerkes von Stufe zu Stufe immer zweiter gesteigert, so sind, wenn jeweils größte Wirtschaftlichkeit verlangt wird, jeder Stufe ganz bestimmte Einheiten mit einem gewissen Belastungsgrad zugeordnet. Beim Übergang auf eine andere Stufe wären dann in vielen Fällen andere Einheiten oder eine andere Aufteilung zu wählen. Dabei ist zu beachten, daß in einem Kraftwerk hinsichtlich der zur Verfügung stehenden Maschinen sehr wechselnde Verhältnisse vorliegen, weil der Reihe nach verschiedene Maschinen entweder zur Überholung aus dem Betrieb gezogen werden oder in Bereitschaft stehen müssen. Die Betriebsführung würde daher viel zu sehr erschwert werden, wenn man versuchen wollte, in jedem einzelnen. Fall den Forderungen nach größter Wirtschaftlichkeit voll zu entsprechen.If you think of the load on a power plant from stage to stage always increased second, so are when the greatest economic efficiency is required in each case is assigned to each level very specific units with a certain degree of stress. When transitioning to another level, there would then be other units in many cases or to choose another division. It should be noted that in a power plant very changing conditions with regard to the machines available exist because different machines are either in turn due for overhaul must be withdrawn from the company or be on standby. The management would therefore be made far too difficult if one were to try each and every one of them. Case to fully meet the demands for the greatest economic efficiency.

Einen wesentlichen Teil der Erfindung bildet daher b) die fortlaufende Überwachung des Gesamtverbrauches, um festzustellen, wie nahe an dem Optimum gearbeitet wird. Ist die noch erzielbare Einsparung nur gering, so wird man sich mit der bereits bestehenden Belastung der Einheiten zufrieden geben, andernfalls muß eingegriffen werden. Es könnte beispielsweise so vorgegangen werden, daß die Anzeigen zweier Geräte miteinander verglichen werden, von denen das eine den nach irgendeinem Verfahren ermittelten Mindestverbrauch in Abhängigkeit von der Gesamtlast Lg anzeigt, während in dem zweiten Gerät in Abhängigkeit von der Gesamtlast der tatsächliche Verbrauch sichtbar gemacht wird. Hierzu werden die Kraftmaschinen mit Anordnungen versehen, die die Kraftstoffzufuhr elektrisch abbilden, so daß, wie bei dem beschriebenen Modell angenommen, der Verbrauch einer Einheit in. Gestalt einer elektrischen Größe gegeben ist. Die Summenbildung kann dann mittels bekannter Einrichtungen erfolgen. Die beiden genannten Geräte für die Anzeige des tatsächlichen und des günstigsten Gesamtverbrauches können auch zu einem einzigen Gerät mit zwei Zeigern vereinigt werden, so daß die Abweichung vom Optimum unmittelbar durch die Abweichung der Zeigerstellungen gegeben ist.An essential part of the invention therefore forms b) the ongoing Monitoring of the total consumption to determine how close to the optimum one has worked will. If the savings that can still be achieved are only small, you will deal with the already the existing load on the units, otherwise action must be taken will. For example, the procedure could be that the displays of two Devices are compared with each other, one of which is determined by some method determined minimum consumption as a function of the total load Lg while in the second device, the actual consumption as a function of the total load is made visible. The prime movers are used for this purpose with arrangements provided, which map the fuel supply electrically, so that, as in the case of the one described Model assumed the consumption of a unit in the form of an electrical quantity given is. The summation can then take place by means of known devices. The two devices mentioned for displaying the actual and the cheapest Total consumption can also be combined into a single device with two pointers so that the deviation from the optimum is directly caused by the deviation of the pointer positions given is.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Method for achieving the greatest economic efficiency in power plants with several units, characterized in that an electrical power plant model is used to determine the units to be used and their load, which shows the total payload by a total current, the partial payloads of the individual units by the individual components of the total current and the individual partial payloads corresponding to the individual units to be supplied services (fuel quantities) mapped by electrical quantities (voltage, current), which are summed up and fed to a measuring device indicating the total power to be supplied (fuel quantity). z. Power plant model according to claim i, characterized in that a controllable resistor (R) serving to adjust the total payload of the power generation plant with an ammeter indicating the total payload (L,) and with the parallel connection of so many controllable resistors small in relation to the resistance (R) (r1, r2 ...), are present as units in operation and whose partial currents correspond to the partial payloads (L1, L, the (... L 1, L?) part payloads measured ammeter coupled with donors that represent respectively the useful part-load a unit corresponding .zuzuführende power (V1, V2 ...) in the form of an electrical quantity (voltage, current) and a totalizer for displaying the total power to be supplied (V i). 3. A method for using the power plant model according to claim a, characterized in that by means of the variable resistor (R) - the respectively required total payload of the power plant is set, and that one of the controllable resistors (r1, r2 ...) is changed in succession that the deflection of the totalizer for displaying the total power to be supplied constantly strives towards a minimum value. 4. A method for using the power plant model according to claim? ", Characterized in that the actual, total supplied power (amount of fuel) and the total amount of power to be supplied (amount of fuel) corresponding to the possible most favorable operating mode are determined, displayed at the load distributor and compared with one another, and that at greater deviation of the measured values determined from one another, a more favorable loading of the individual power plant units is carried out.