DE19910222C2

DE19910222C2 - Verfahren und Einrichtung zur Bestimmung einer Dampftemperatur

Info

Publication number: DE19910222C2
Application number: DE1999110222
Authority: DE
Inventors: Rudolf Sindelar; Lothar Vogelbacher
Original assignee: ABB Patent GmbH
Current assignee: ABB AG Germany
Priority date: 1999-03-09
Filing date: 1999-03-09
Publication date: 2002-02-28
Anticipated expiration: 2019-03-10
Also published as: DE19910222A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung zur Bestimmung der Dampftemperatur (theta¶vB¶) des Dampfes, der die kritische Stelle einer Dampfturbinenwelle umspült, wobei die kritische Stelle überwiegend eine Stelle im Eingangsbereich in der Turbine oder eines betrachteten Turbinenabschnitts ohne Dampfentnahme ist. Das Verfahren und die Einrichtung lassen sich im Rahmen eines mittels eines Freilastrechners durchführbaren Verfahrens zur Bestimmung der thermischen Belastung der Dampfturbinenwelle anstelle einer an der kritischen Stelle meßtechnisch erfaßten Oberflächentemperatur einsetzen. Die Bestimmung der Dampftemperatur (theta¶vB¶) erfolgt durch nachstehendes Vorgehen: Messen der Abdampftemperatur (theta¶ab¶) des Abdampfdruckes (p¶ab¶) und des Dampfdruckes vor der Beschaufelung (p¶vB¶); Ermitteln der Enthalpie des Abdampfes (h¶ab¶) auf der Grundlage der gemessenen Abdampfwerte (theta¶ab¶, p¶ab¶); Bestimmung der spezifischen Masse des Abdampfes (rho¶ab¶) und der spezifischen Masse des Dampfes vor der Beschaufelung (rho¶vB¶); Bestimmen der Enthalpie des Dampfes vor der Beschaufelung (h¶vB¶) aus dem Dampfdruck vor der Beschaufelung (p¶vB¶) und der spezifischen Masse des Dampfes vor der Beschaufelung (rho¶vB¶) und Bestimmen der Dampftemperatur (theta¶vB¶) an der kritischen Stelle aus den Größen der Enthalpie des Dampfes vor der Beschaufelung (h¶vB¶) und dem gemessenen Dampfdruck vor der Beschaufelung (p¶vB¶).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung zur Bestimmung der Dampftemperatur, die der Oberflächentemperatur an der kritischen Stelle einer dampfumspülten Dampfturbinenwelle entspricht, wobei die kritische Stelle eine Stelle im Eingangsbereich vor der ersten vollbeaufschlagten Beschaufelung der Turbine oder eines betrachteten Turbinenabschnitts ohne Dampfentnahme ist.

Die Bestimmung der Oberflächentemperatur der Dampfturbinenwelle ist erforderlich zur Durchführung von Verfahren zur Ermittlung der Wärmebeanspruchung der Turbinen welle als ein Spannungsanteil der Gesamtspannung im Rahmen eines Turbinen- Freilastrechners.

Ein Verfahren und Einrichtungen zur Ermittlung der Wärmebeanspruchung von Dampf turbinen sind beispielsweise bekannt aus der Firmendruckschrift HTDG 600 017D PROCONTROL, Turbomax 6, Überwachungseinrichtung für die thermische Beanspru chung von Dampfturbinen, herausgegeben von der Fa. BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie, CH-5401 Baden/Schweiz im Jahr 1981. Als Mittel zur Erfassung der Oberflächentemperatur der Turbinenwelle wird dabei eine in das Turbinengehäuse ein gebaute Anfahrsonde verwendet.

Nachteilig ist, daß die Einrichtung TURBOMAX praktisch nur bei neu konstruierten Tur binen eingesetzt werden kann, da sie auf der in den Dampfstrom in der Turbine einge tauchten speziellen Sonde basiert. Anhand der Sonde als physikalisches Modell der Wärmeübergangszahl α [W/m²K] zwischen dem strömenden Dampf und der Wellen oberfläche meßtechnisch erfaßt. Falls die genannte Sonde nicht eingesetzt werden kann, muß die Wärmeübergangszahl indirekt bestimmt bzw. anhand des gemessenen Dampfdruckes und der Dampftemperatur an der kritischen Stelle der Welle und der vor her ermittelten Dampfgeschwindigkeit c [m/s] berechnet werden. In den meisten An wendungsfällen steht jedoch nur der gemessene Dampfdruck, nicht die Dampftempe ratur zur Verfügung. Zur Bestimmung der Geschwindigkeit c wird die spezifische Dampfmasse gebraucht, die außer vom Dampfdruck auch von der - nicht gemessenen - Temperatur abhängt. Daher muß zunächst die Temperatur des die Welle bespülenden Dampfes nach einem geeigneten Verfahren berechnet bzw. bestimmt werden. Der Nachteil eines bisher dafür benutzten Berechnungsverfahrens besteht darin, daß die Dampftemperatur an der kritischen Stelle der Welle anhand der vorberechneten Durch fluß-Kennlinien der Turbinenregelventile bestimmt wird, die jedoch eine zumindest vier parametrische, in einem leittechnischen System schwierig zu realisierende Funktion darstellt. Falls eine Umleitstation zusätzlich zu den Turbinenregelventilen vorhanden ist, tritt noch der Hub der Umleitstation als ein weiterer, fünfter Parameter hinzu. Von der erreichbaren Genauigkeit der Bestimmung der Dampftemperatur zunächst abgesehen, besteht ein weiterer Nachteil dieses Verfahrens darin, daß nach jeder Revision die Kennlinie wenigstens experimentell verifiziert, wenn nicht sogar neu realisiert werden muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine zu dessen Durchfüh rung geeignete Einrichtung anzugeben, die eine Bestimmung der Dampftemperatur und damit der Turbinenwelle-Oberflächentemperatur an einer als kritische Stelle bekannten Stelle einer Dampfturbinenwelle mit ausreichender Genauigkeit und geringem leittech nischem Aufwand, sowie ohne Temperaturmessung an der kritischen Stelle ermögli chen.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Bestimmung der Dampftemperatur an der kritischen Stelle einer Dampfturbine mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sowie eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens sind in weiteren Ansprüchen angegeben.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die zur Durchführung geeignete Einrichtung ar beiten mit regelmäßig in Kraftwerksanlagen verfügbaren Meßdaten, nämlich mit dem Dampfdruck im Bereich der kritischen Stelle, dem Abdampfdruck und der Abdampftem peratur eines sich anschließenden Turbinenabschnittes mit vollbeaufschlagter Be schaufelung. Die Ermittlung der gesuchten Temperatur erfolgt somit bei Turbinen mit Regelrad im wesentlichen rückwärts gerichtet aus Parametern des expandierten Dampfes.

Eine weitere Erläuterung erfolgt nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen, die in Zeichnungsfiguren dargestellt sind.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Flußdiagramm für die Berechnung der für die Wärmebeanspruchung einer HD-Turbinenwelle, im Fall einer HD-Turbine mit Regelrad (Düsen gruppenregelung) der Temperatur an der kritischen Stelle und relevanten Temperaturdifferenzen,

Fig. 2 ein Flußdiagramm entsprechend Fig. 1, jedoch im Fall einer MD-Turbine mit Drosselregelung,

Fig. 3 Dampfexpansionskurven einer HD-Turbine mit Regelstufe (Düsengrup penregelung),

Fig. 4 ein Blockschaltbild für die Bestimmung der Dampftemperatur und der spe zifischen Dampfmasse im Fall einer Dampfturbine mit Düsengruppenre gelung,

Fig. 5 bis 7 einzelne Funktionsglieder aus dem Blockschaltbild gemäß Fig. 4, und

Fig. 8 ein Blockschaltbild entsprechend Fig. 4, jedoch im Fall einer Dampfturbine mit Drosselregelung.

Fig. 1 zeigt ein Flußdiagramm für die Berechnung der für die Wärmebeanspruchung einer Hochdruck(HD)-Turbinenwelle relevanten Dampftemperatur vor der Beschaufe lung (ϑ_vB) sowie der Temperaturdifferenzen (ϑ_a - ϑ_m, ϑ_i - ϑ_m). Das Beispiel bezieht sich auf den Fall einer HD-Turbine mit Regelrad (Düsengruppenregelung).

Das Flußdiagramm enthält vier Hauptblöcke, nämlich einen Block 1,HD zur Berechnung der Geschwindigkeit c des die Welle bespülenden Dampfes, einen Block 2,HD zur Be rechnung der Wärmeübergangszahl α, einen Block 3,HD zur Berechnung der Dampf temperatur ϑ_vB und der spezifischen Dampfmasse ρ_vB an der kritischen Stelle, und einen Block 4,HD zur Ermittlung des Temperaturfeldes in der Turbinenwelle, also der Oberflächen-Wellentemperatur (Außen-) ϑ_a, der mittleren Wellentemperatur ϑ_m und der inneren Wellentemperatur ϑ_i, sowie der Temperaturdifferenzen ϑ_a - ϑ_m und ϑ_i - ϑ_m.

Die Berechnung in den Blöcken 1,HD, 2,HD und 4,HD kann nach bekannten Verfahren erfolgen, so daß diese hier nicht weiter betrachtet werden müssen. Erfindungswesent lich sind der Aufbau und die Funktion des Blocks 3,HD, die anhand der Fig. 4 bis 7 noch erläutert werden.

Bei Turbinen mit Regelrad (Düsengruppenregelung) wird die Dampftemperatur ϑ_vB an der kritischen Stelle der Welle, die im Bereich der Regelradkammer liegt, d. h. an der Stelle vor der ersten totalen Beschaufelung einer Hochdruck-Turbine (HD-), anhand des in der Radkammer gemessenen Dampfdruckes p_vB und der verfügbaren Meßdaten Abdampfdruck p_ab und -temperatur ϑ_ab bestimmt. Die relativ große Verzögerung des Temperatur-Meßsignals gegenüber dem tatsächlichen Verhalten der Dampftemperatur ϑ_ab wird mittels eines ihm parallelgeschalteten Korrekturgliedes mit der Übertragungs funktion F_K reduziert, so daß die Meßdaten Temperatur ϑ_ab und Druck p_vB praktisch die gleiche Dynamik aufweisen, welche die tatsächlichen physikalischen Größen in der Turbine haben.

Im Prinzip wird die Temperatur ϑ_vB erfindungsgemäß "rückwärts gerichtet", anhand der Parameter des expandierten Dampfes, also Abdampfes, und somit nicht in üblicher Vorwärtsrichtung anhand gemessener FD-Parameter p_FD und ϑ_FD, des Turbinenre gelventilhubs, der Umleitstationsöffnung und des Druckes in der Radkammer ermittelt.

Die Größe der Temperatur ϑ_vB in der Radkammer resultiert aus der Mischung der Dampfströme von unterschiedlichen Temperaturen aus den einzelnen Leitschaufel- Segmenten der o. a. Turbinenregelstufe und aus der Umleitstation zu den Turbinenre gelventilen. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird eine on-line Bestimmung der Temperatur ϑ_vB in der Radkammer für den ganzen Turbinen-Leistungsregelbereich aufgrund der schwierigen und relativ komplizierten und ungenauen Berechnung der einzelnen Massenströme und der Temperaturen nach der Dampfexpansion in den o. a. Segmenten mit dem Einsatz der o. a. Durchfluß-Kennlinien, erübrigt. Es ist nur ein Pa rameter zu bestimmen, nämlich der thermische Wirkungsgrad η_t des Turbinenab schnittes der HD-Turbine mit der totalen Beschaufelung, d. h. des Abschnittes nach dem Regelrad. Der Wirkungsgrad ist jedoch anhand der thermodynamischen Turbinen auslegung relativ genau bekannt. Er wird in den - der Dampfexpansion im o. a. Turbi nenabschnitt entsprechenden - Polytropenexponent k umgerechnet, wobei die Dampf parameter Druck p_ab und Temperatur ϑ_ab als Meßdaten vorliegen. Aufgrund des ther modynamischen Gesetzes für eine polytropische Expansion wird zunächst die spezifi sche Masse ρ_vB, dann die Enthalpie h_vB und schließlich die gesuchte Temperatur ϑ_vB vor der Dampfexpansion bestimmt.

Die unterschiedliche Schwierigkeit bei der Bestimmung der Dampftemperatur ϑ_vB in der Radkammer nach dem bekannten vorwärtsgerichteten Verfahren (Vorgehenspfeil V) und dem erfindungsgemäßen Verfahren (Vorgehenspfeil H) ist aus Fig. 3 ersichtlich: Der Einfachheit halber wird im dargestellten Beispiel eine Düsengruppenregelung nur mit drei Turbinenregelventilen im thermodynamischen Zustand abgebildet. Dieser Zu stand ist durch die ersten zwei voll geöffneten Turbinenregelventile (1 und 2) und durch das teilweise geöffnete dritte Turbinenregelventil gekennzeichnet. Dargestellt sind die Expansionskurven (S1 + S2) der ersten zwei Leitschaufel-Segmente und die Drossellinie des dritten Turbinenregelventils mit der anschließenden Expansionskurve des von ihm versorgten dritten Leitschaufel-Segments (S3). Weiterhin ist eine fiktive, in Wirklichkeit nicht bestehende Expansionskurve (A) abgebildet, anhand der das effektive und das isentropische Enthalpiegefälle der Regelstufe, d. h. der thermodynamische Wirkungs grad der Regelstufe berechnet werden kann. Es wird gezeigt, daß die Temperatur ϑ_vB das Resultat (mit Zustand im Punkt vB) der vermischten Massenströme 1, 2, 3 aus den drei Leitschaufel-Segmenten mit den Temperaturen ϑ_S1, ϑ_S2 und ϑ_S3 ist.

Unten in Fig. 3 sind die zwei unterschiedliche Vorgehens-Richtungen symbolisch abge bildet, in denen die Temperatur ϑ_vB bestimmt wird: Es ist also die Richtung V, die von den FD-Parametern über die einzelnen, stets vom Turbinenregelventilhub abhängigen Expansionskurven, Ventildrosselungen, Mischung der Massenströme unterschiedlicher Temperatur zum Gegendruck (Radkammerdruck) führt, und die erfindungsgemäße Richtung H, die vom gemessenen Zustand des Abdampfes eines vollbeschaufelten Turbinenabschnitts mit den Dampfparametern entsprechend dem Punkt Ab in Fig. 3 ausgeht.

Bei diesem Verfahren müssen die Abdampf-Parameter nicht ausschließlich die Ab dampfparameter der HD-Turbine sein. Es können auch Austrittsparameter eines Teiles der o. a. vollbeschaufelten HD-Abschnittes verwendet werden, jedoch unmittelbar hin ter der Regelstufe, falls diese auch gemessen werden. Der benötigte thermodynami sche Wirkungsgrad η des vollbeschaufelten Turbinenabschnittes läßt sich durch die Ent halpiegefälle (h_vB - h_ab) und (h_vB - h_ab,isen) (Index für "isentropisch") ermitteln.

Fig. 4 zeigt ein erfindungswesentliches Blockschaltbild zur Realisierung des in Fig. 1 enthaltenen Blockes 3,HD, mit dessen Hilfe die spezifische Masse im Punkt "vB" und im Punkt "Ab" (Fig. 3) gewonnen wird. Damit man die spezifische Masse des Dampfes in der Radkammer ρ_vB gewinnt, muß zunächst die spezifische Masse ρ_ab des Abdamp fes, d. h. im Punkt "Ab", bestimmt werden. Sie wird anhand der vorher in einem Funkti onsglied 4 berechneten Enthalpie h_ab und des gemessenen Druckes p_ab in einem Funktionsglied 1 berechnet. Die Enthalpie h_ab kann beispielsweise mit Hilfe des im ABB-Kraftwerksleitsystem PROCONTROL bereits enthaltenen 1. Funktions-System bausteines (Typ 4, Fig. 4) gewonnen werden. Sein Austrittssignal Enthalpie ist abhängig von seinen zwei Eingängen, von p_ab und ϑ_ab. Weiterhin wird aus folgender Beziehung für die polytropische Expansion die spezifische Masse ρ_vB berechnet, d. h. rückwärts aus dem Endzustand (Punkt Ab) des in der HD-Turbine expandierten Dampfes:

p_vB/p_ab = (ρ_vB/ρ_ab)^k

wobei
k der Polytropenexponent ist, der ermittelt wird nach

χ der Isentropenexeponent bei der Expansion ohne Verlust ist, und
η_th der der thermische Wirkungsgrad des betrachteten Turbinenabschnitts ist.

Die auf diese Weise, mittels eines Funktionsgliedes 2, Fig. 4, gewonnene spezifische Masse ρ_vB und der gemessene Dampfdruck p_vB stellen zwei Eingänge eines Funkti onsgliedes 3 in Fig. 4 dar. Sein Ausgangssignal wird als Sollwert h_vB,soll zu einem schnellen PI-Regler zugeführt. Das Funktionsglied 3 arbeitet nach der in Fig. 7 angege benen mathematischen Beziehung für die Enthalpie h_vB. Der PI-Regler regelt die Ent halpie h_vB auf den Sollwert aus. Diese Regelgröße wird vom 2. Funktions-System baustein Enthalpie, ebenfalls vom Typ 4, geliefert, der im Prinzip die Regelstrecke im Regelkreis bildet. An seinem ersten Eingang wird der Meßwert Dampfdruck p_vB in der Radkammer und am zweiten Eingang das Ausgangssignal des PI-Reglers als Stellgrö ße aufgeschaltet. Da die Stellgröße gleichzeitig die physikalische Bedeutung einer Dampftemperatur hat, liefert die Stellgröße im Beharrungszustand des Regelkreises die gesuchte Temperatur ϑ_vB, die der Enthalpie h_vB (= h_vB,soll) und dem Druck p_vB entspricht. In den Fig. 5 bis 7 sind die Funktionen der Bausteine 1, 2 und 3 aus Fig. 4 detailliert angegeben. Das Resultat dieses Vorgehens ist die Kenntnis der beiden nicht meßbaren Dampfparameter ϑ_vB und ρ_vB, die für die Bestimmung der o. a. Wärme übergangszahl α benötigt werden.

Die Fig. 2 und 8 beziehen sich auf einen Fall einer Turbine mit Drosselregelung.

Fig. 2 zeigt dabei ein ähnliches Flußdiagramm wie Fig. 1, jedoch für die entsprechen den Berechnungen im Fall einer Mitteldruck(MD)-Turbine mit Drosselregelung.

Fig. 8 zeigt für diesen Fall (Fig. 2) ein Blockschaltbild zur Realisierung der im Block 3,HD (Fig. 2) enthaltenen Funktionen.

Bei Turbinen mit Drosselregelung (alle Turbinenregelventile werden parallel verfahren) oder mit Regelrad, aber mit parallel verfahrenen Turbinenregelventilen (Drosselrege lung) wird die Dampftemperatur hinter den Turbinenregelventilen (kritische Stelle der Welle) on-line aufgrund der gemessenen Dampfparameter (Druck und Temperatur) vor den Turbinenregelventilen und des gemessenen Dampfdruckes hinter den Turbinenre gelventilen bestimmt. Ein Beispiel auf die Drosselregelung stellt eine MD-Turbine (ein Turbosatz mit Zwischenüberhitzung) mit deren Abfangventilen dar. Die Ermittlung der Dampftemperatur ϑ_vB hinter den Abfangventilen bzw. vor der Turbinenbeschaufelung erfolgt nach der anhand des Blockschaltbilds, Fig. 8 nachstehend erläuterten Weise.

Mit der Hilfe des bereits anhand der Fig. 4 beschriebenen und auch hier verwendeten 1. Funktionsbausteins vom Typ 4 wird zunächst die Enthalpie vor der Turbine h_MD = h_MD (p_MD, ϑ_MD) berechnet. Angesichts der Tatsache, daß die Enthalpie nach der Drosselung konstant bleibt (h_MD = h_vB), kann die gewonnene Enthalpie als Enthalpiesollwert h_vB,soll zu einem schnellen PI-Regler zugeführt werden. Die Regelstrecke im Regelkreis stellt der 2. Funktionsbaustein "Enthalpie" vom Typ 4 dar, diesmal jedoch mit dem gemessenen Dampfdruck p_vB als einem der zwei Eingänge. Sein zweiter Eingang hat die physikalische Bedeutung einer Dampftemperatur, im betrachteten Fall der von ϑ_vB. Sie stellt die Stellgröße im Regelkreis dar. Da sich der Regelvorgang im Vergleich zu der Dynamik des Dampfdruckes durch eine schnellere Dynamik auszeichnet, liegt stets der richtige, zum geänderten Druck entsprechende Wert der Stellgröße Temperatur ϑ_vB an der kritischen Stelle der Welle vor. Die Bestimmung der spezifischen Masse ρ_vB erfolgt mit dem Funktionsglied 1 nach der in Fig. 5 angegebenen Funktion 1, wie im Falle einer Turbine mit der Düsengruppenregelung, d. h. mit den Eingängen Druck p_vB und Enthalpie h_vB = h_MD-T und dem Ausgang spezifische Masse ρ_vB.

Nachstehend wird noch erläutert, wie die Aufhebung einer großen Verzögerung im Meßsignal Temperatur im Vergleich zur Verzögerung im Meßsignal Druck erfolgen kann.

Im Flußbild gemäß Fig. 1 und 2 ist jeweils die Schaltung eines parallel angeordneten Gliedes F_k mit dynamischem Verhalten zum Meßsignal Temperatur abgebildet. Die Übertragungsfunktion des Gliedes F_k und die Beziehung für die Berechnung des Para meters T_x anhand der bekannten Zeitkonstanten der Temperaturmeßeinrichtung T_ϑ und der Druckmeßeinrichtung T_p sind folgende:

Mit Hilfe der Schaltung in Fig. 1 bzw. Fig. 2 wird eine relativ große Zeitkonstante (T_ϑ) der Temperaturmessung auf die Zeitkonstante (T_p) der Druckmessung reduziert bzw. angepaßt. Sollte auch die Zeitkonstante T_p der Druckmessung für den hier verfolgten Zweck als unvertretbar groß angesehen werden, wird sie auf die zuletzt beschriebene Weise zunächst reduziert und erst dann wird die Zeitkonstante T_ϑ der Temperaturmes sung auf die bereits reduzierte Konstante der Druckmessung abgeglichen. Der Grund für dieses vorgehen ist die Anpassung der Dynamik der gemessenen Parameter Druck und Temperatur an die Dynamik der tatsächlichen physikalischen Größen in der Turbi ne, welche praktisch die gleiche Dynamik bei der Dampfzustandsänderung aufweisen.

Claims

1. Verfahren zur Bestimmung einer Dampftemperatur (ϑ_vB), die
der Oberflächentemperatur an der kritischen Stelle einer dampfumspülten Dampfturbinenwelle entspricht, wobei die kritische Stelle eine Stelle im Ein gangsbereich der Turbine oder eines betrachteten Turbinenabschnitts ohne Dampfentnahme ist, und
im Rahmen eines mittels eines Freilastrechners durchführbaren Verfahrens zur Bestimmung der thermischen Belastung der Dampfturbinenwelle anstelle einer an der kritischen Stelle meßtechnisch erfaßten Oberflächentemperatur einsetz bar ist,
wobei die Bestimmung der Dampftemperatur (ϑ_vB) durch nachstehendes Vorgehen er folgt:

a) Messen der Abdampftemperatur (ϑ_ab),
b) Messen des Abdampfdrucks (p_ab),
c) Messen des Dampfdrucks an der kritischen Stelle (p_vB),
d) Ermitteln der Enthalpie des Abdampfes (h_ab) auf der Grundlage der gemesse nen Abdampfwerte (ϑ_ab, p_ab),
e) Bestimmung der spezifischen Masse des Abdampfes (ρ_ab),
f) Bestimmung der spezifischen Masse des Dampfes vor der Beschaufelung (ρ_vB) nach der Beziehung
wobei
k der Polytropenexponent ist, der ermittelt wird nach
χ der Isentropenexponent bei der Expansion ohne Verlust ist, und
η_th der thermische Wirkungsgrad des betrachteten Turbinenabschnitts ist,
g) Bestimmen der Enthalpie des Dampfes vor der Beschaufelung (h_vB) aus dem Dampfdruck vor der Beschaufelung (p_vB) und der spezifischen Masse des Dampfes vor der Beschaufelung (ρ_vB), und
h) Bestimmen der Dampftemperatur (ϑ_vB) an der kritischen Stelle aus den Größen Enthalpie des Dampfes vor der Beschaufelung (h_vB) und dem gemessenen Dampfdruck vor der Beschaufelung (p_vB).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestimmung der Dampftemperatur (ϑ_vB) an der kritischen Stelle aus den Größen Enthalpie des Dampfes vor der Beschaufelung (h_vB) und dem gemessenen Dampfdruck vor der Be schaufelung (p_vB) anhand eines Bausteins, der als Ausgang die Größe Enthalpie des Dampfes hat, die zugleich die Regelgröße in einem Regelkreis mit PI-Regler ist, wobei
die Enthalpie des Dampfes vor der Beschaufelung (h_vB) als Sollwert (h_vB,soll) verwendet wird,
aus dem gemessenen Dampfdruck vor der Beschaufelung (p_vB) und der ge suchten Dampftemperatur (ϑ_vB) an der kritischen Stelle die Enthalpie des Dampfes vor der Beschaufelung (h_vB) bestimmt wird, und
die Dampftemperatur (ϑ_vB) an der kritischen Stelle die Stellgröße des PI-Reglers ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Fall ei ner Drosselregelung die Ermittlung der Enthalpie des Dampfes vor der Beschaufelung (h_vB) anhand der gemessenen Druck- und Temperatur-Werte (p_vB, ϑ_vB) berechnet wird.

4. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, da durch gekennzeichnet, daß ein Block (3,HD) zur Bestimmung der Dampftemperatur vor der Beschaufelung einer Dampfturbine (ϑ_vB) und der spezifischen Dampfmasse vor der Beschaufelung (ρ_vB) im Fall einer Dampfturbine mit Düsengruppenregelung vor handen ist, der enthält:

a) einen 1. Funktions-Systembaustein (Typ 4), dem die Meßwerte Abdampfdruck (p_ab) und Abdampftemperatur (ϑ_ab) zugeführt sind, und der die Enthalpie des Abdampfes (h_ab) ermittelt,
b) einem dem 1. Funktions-Systembaustein (Typ 4) nachgeschaltetes erstes Funktionsglied (1), dem die ermittelte Enthalpie des Abdampfes (h_ab) und der Meßwert Abdampfdruck (p_ab) zugeführt sind, und der die spezifische Masse des Abdampfes (ρ_ab) ermittelt,
c) ein zweites Funktionsglied (2), dem die Meßwerte Dampfdruck vor der Be schaufelung (p_vB) und Abdampfdruck (p_ab), die ermittelte spezifische Masse des Abdampfes (ρ_ab) und ein Polytropkoeffizient (k) als Konstante zugeführt sind,
und der die gesuchte spezifische Dampfmasse vor der Beschaufelung (ρ_ab) ermittelt,
d) ein drittes Funktionsglied (3), dem der Meßwert Dampfdruck vor der Beschau felung (p_vB) und der ermittelte spezifische Dampfmasse vor der Beschaufelung (ρ_vB) zugeführt sind, und der die Enthalpie des Dampfes vor der Beschaufe lung (h_vB,soll) als Sollwert ermittelt,
e) einem Regelkreis mit einem PI-Regler und einem 2. Funktions-Systembaustein (Typ 4), wobei der PI-Regler die Enthalpie des Dampfes vor der Beschaufelung (h_vB) auf dem vom dritten Funktionsglied (3) gelieferten Sollwert (h_vB,soll) ausre gelt, Eingangswerte des 2. Funktions-Systembausteins (Typ 4) das Augangs signal des PI-Reglers und der gemessene Dampfdruck vor der Beschaufelung (p_vB) sind, und wobei im Beharrungszustand des Regelkreises das Ausgangs signal des PI-Reglers die gesuchte Dampftemperatur vor der Beschaufelung (ϑ_ν _B) ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Funk tionsglied (1) für die Durchführung der Funktion ρ_ab = (446,235 p_ab - 360,34)/(h_ab - 1908,126) eingerichtet ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Funktionsglied (2) dafür eingerichtet ist, die Bestimmung der spezifischen Masse des Dampfes vor der Beschaufelung (ρ_vB) nach nachstehender mathematischer Be ziehung durchzuführen:
wobei
k der Polytropenexponent ist, der ermittelt wird nach
χ der Isentropenexponent bei der Expansion ohne Verlust ist, und
η_th der thermische Wirkungsgrad des betrachteten Turbinenabschnitts ist.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Funktionsglied (3) dafür eingerichtet ist, die nachstehende Funktion durchzu führen: h_vB,soll = [446,235 p_vB - 360,34)/ρ_vB] + 1908,126).

8. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, da durch gekennzeichnet, daß ein Block (3,HD) zur Bestimmung der Dampftemperatur vor der Beschaufelung einer Dampfturbine (ϑ_vB) und der spezifischen Dampfmasse vor der Beschaufelung (ρ_vB) im Fall einer Dampfturbine mit Düsengruppenregelung vor handen ist, der enthält:

a) einen 1. Funktions-Systembaustein (Typ 4), dem die Meßwerte Dampftempe ratur (ϑ_MD-T) und Dampfdruck (p_MD-T) vor den Turbinenregelventilen zugeführt sind, und der die Enthalpie des Dampfes vor der Beschaufelung (h_vB,soll = h_MD-T) ermittelt,
b) ein dem 1. Funktions-Systembaustein (Typ 4) nachgeschaltetes erstes Funkti onsglied (1), dem die ermittelte Enthalpie (h_MD-T) und der Meßwert Dampfdruck hinter den Turbinenregelventilen, also vor der Beschaufelung (p_vB,MD-T) zuge führt sind, und der die gesuchte spezifische Masse des Dampfes vor der Be schaufelung (ρ_vB = ρ_vB,MD-T) ermittelt, und
c) einen Regelkreis mit einem PI-Regler und einem 2. Funktions-Systembaustein (Typ 4), wobei der PI-Regler die Enthalpie des Dampfes vor der Beschaufelung (h_vB) auf den vom 1. Funktions-Systembaustein (Typ 4) gelieferten Sollwert (h_vB,soll) ausregelt, Eingangswerte des 2. Funktions-Systembausteins (Typ 4) der gemessene Dampfdruck vor der Beschaufelung (p_vB) und das Ausgangs signal des PI-Reglers sind, und wobei im Beharrungszustand des Regelkreises das Ausgangssignal des PI-Reglers die gesuchte Damftemperatur vor der Be schaufelung (ϑ_vB) ist.