CH699045B1 - System und Verfahren zur Steuerung einer Dampfturbine. - Google Patents
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Abstract
Es sind ein System und ein Verfahren zur Steuerung einer Dampfturbine (12) gemäss einer beispielhaften Ausführungsform bereitgestellt. Die Dampfturbine (12) weist eine erste Turbinenunterbaugruppe und eine zweite Turbinenunterbaugruppe auf, die beide betriebsfähig mit einer Rotorwelle (18) verbunden sind, um die Rotorwelle (18) zu drehen. Die Rotorwelle (18) erstreckt sich entlang einer Achse und ist drehbar durch ein Drucklager (21) gestützt. Das Verfahren umfasst das Ermitteln einer Grösse einer Längskraft, die von der Rotorwelle (18) gegen das Drucklager (21) ausgeübt wird. Das Verfahren umfasst des Weiteren das Verringern einer Dampfmenge, die zu mindestens einer der ersten und zweiten Turbinenbaugruppen geleitet wird, sobald die Grösse der Längskraft, die auf das Drucklager (21) ausgeübt wird, einen Grenzwert überschreitet.
Description
[0001] Eine Dampfturbine weist eine Rotorwelle auf, die axial durch ein Drucklager gestützt ist. Bei der Drehung der Rotorwelle übt die Rotorwelle eine Längskraft auf das Drucklager aus. Überschreitet die Längskraft über einen längeren Zeitraum eine vorbestimmte Kraft, kann das Drucklager beschädigt werden. [0002] Durch Messen einer Längsfuge zwischen dem Drucklager und einem Abschnitt der Rotorwelle registriert das Dampfturbinensystem eine Beschädigung des Drucklagers. Ist die Längsfuge zwischen dem Drucklager und dem Abschnitt der Rotorwelle kleiner als ein vorbestimmter Abstand, stellt das System fest, dass das Drucklager beschädigt ist. Ein Nachteil dieses Erfassungsverfahrens ist der, dass keine Korrekturmassnahme getroffen wird, um eine Beschädigung des Drucklagers zu verhindern. Stattdessen erkennt das Verfahren eine Beschädigung des Drucklagers erst, nachdem diese bereits eingetreten ist. [0003] Folglich besteht ein Bedarf für ein System, das die Beschädigung eines Drucklagers durch übermässige Längskraftbelastung verhindern kann, bevor die Beschädigung eintritt. Kurze Beschreibung der Erfindung [0004] Gemäss einer beispielhaften Ausführungsform ist ein Verfahren zur Steuerung einer Dampfturbine bereitgestellt. Die Dampfturbine weist eine erste Turbinenunterbaugruppe und eine zweite Turbinenunterbaugruppe auf, die beide betriebsfähig mit einer Rotorwelle verbunden sind, um die Rotorwelle zu drehen. Die Rotorwelle erstreckt sich entlang einer Achse und ist drehbar durch ein Drucklager gestützt. Das Verfahren umfasst das Ermitteln einer Grösse einer Längskraft, welche die Rotorwelle auf das Drucklager ausübt. Das Verfahren umfasst des Weiteren das Verringern einer Dampfmenge, die zu mindestens einer der ersten und zweiten Turbinenbaugruppen geleitet wird, sobald die Grösse der Längskraft, die auf das Drucklager ausgeübt wird, einen Grenzwert überschreitet. [0005] Es ist ein System zur Steuerung einer Dampfturbine gemäss einer anderen beispielhaften Ausführungsform bereitgestellt. Die Dampfturbine weist eine erste Turbinenunterbaugruppe und eine zweite Turbinenunterbaugruppe auf, die beide betriebsfähig mit einer Rotorwelle verbunden sind, um die Rotorwelle zu drehen. Die Rotorwelle erstreckt sich entlang einer Achse und ist drehbar durch ein Drucklager gestützt. Das System umfasst einen ersten Drucksensor, der betriebsfähig mit einer ersten Leitung, die Dampf zur ersten Turbinenunterbaugruppe leitet, verbunden ist, wobei der erste Drucksensor ein erstes Drucksignal erzeugt, das einen Dampfdruck in der ersten Leitung anzeigt. Das System umfasst des Weiteren einen zweiten Drucksensor, der betriebsfähig mit einer zweiten Leitung, die Dampf zur zweiten Turbinenunterbaugruppe leitet, verbunden ist, wobei der zweite Drucksensor ein zweites Drucksignal erzeugt, das einen Dampfdruck in der zweiten Leitung anzeigt. Des Weiteren umfasst das System erste und zweite Ventile, die betriebsfähig in der ersten beziehungsweise der zweiten Leitung angeordnet sind. Des Weiteren umfasst das System einen Computer, der betriebsfähig mit den ersten und zweiten Drucksensoren und den ersten und zweiten Ventilen verbunden ist. Der Computer ist so eingerichtet, dass er basierend auf den ersten und zweiten Drucksignalen eine Grösse einer Längskraft, die von der Rotorwelle auf das Drucklager ausgeübt wird, berechnet. Der Computer ist des Weiteren so eingerichtet, dass er mindestens eines der ersten und zweiten Ventile schliesst, sobald die Grösse der Längskraft einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet. [0006] Ein hergestellter Gegenstand gemäss einer anderen beispielhaften Ausführungsform ist bereitgestellt. Der hergestellte Gegenstand umfasst ein Computerspeichermedium, das ein darin aufgezeichnetes Computerprogramm zum Steuern einer Dampfturbine aufweist. Die Dampfturbine weist eine erste Turbinenunterbaugruppe und eine zweite Turbinenunterbaugruppe auf, die beide betriebsfähig mit einer Rotorwelle verbunden sind, um die Rotorwelle zu drehen. Die Rotorwelle erstreckt sich entlang einer Achse und ist drehbar durch ein Drucklager gestützt. Das Computerspeichermedium umfasst Codes zum Ermitteln einer Grösse einer Längskraft, die von der Rotorwelle auf das Drucklager ausgeübt wird. Das Computerspeichermedium umfasst des Weiteren Codes zum Verringern einer Dampfmenge, die zu mindestens einer der ersten und zweiten Turbinenunterbaugruppen geleitet wird, sobald die Grösse der Längskraft einen Grenzwert überschreitet. [0007] Andere Systeme und/oder Verfahren gemäss den Ausführungsformen werden oder sind für Fachleute bei Durchsicht der folgenden Zeichnungen und ausführlichen Beschreibung ersichtlich. Es ist beabsichtigt, dass alle solchen zusätzlichen Systeme und Verfahren im Umfang der vorliegenden Erfindung eingeschlossen und durch die beiliegenden Ansprüche geschützt sind. Kurze Beschreibung der Zeichnungen [0008] <tb>Fig. 1<sep>ist eine schematische Darstellung eines Systems zur Steuerung einer Dampfturbine gemäss einer beispielhaften Ausführungsform; <tb>Fig. 2<sep>zeigt erste und zweite Dampfdrücke an, die im System von Fig. 1 verwendet werden; <tb>Fig. 3<sep>zeigt eine Längskraft, die auf ein Drucklager des Systems von Fig. 1 ausgeübt wird; und <tb>Fig. 4<sep>ist ein Verfahren zur Steuerung der Dampfturbine von Fig. 1. Ausführliche Beschreibung der Erfindung [0009] Unter Bezugnahme auf Fig. 1ist ein Dampfturbinensystem 10 gemäss einer beispielhaften Ausführungsform bereitgestellt. Das Dampfturbinensystem 10 steuert den Betrieb der Rotorwelle 18, so dass eine Längskraft, die auf ein Drucklager 21 ausgeübt wird, geregelt wird. Das Dampfturbinensystem 10 umfasst eine Dampfturbine 12 und eine Steuereinheit 14. [0010] Die Dampfturbine 12 ist geschaffen, um die Rotorwelle 18 zu drehen. Die Dampfturbine 12 umfasst eine Turbinenunterbaugruppe 14, eine Turbinenunterbaugruppe 16, die Rotorwelle 18, ein Drucklagergehäuse 20, ein Drucklager 21, einen Dampfgenerator 22, einen Kondensator 24, Lager 26, 28, eine Ölpumpe 30 und Leitungen 32, 34, 36, 38 und 40. [0011] Die Turbinenunterbaugruppe 14 ist bereitgestellt, um eine Drehkraft an der Rotorwelle 18 zu erzeugen. Die Turbinenunterbaugruppe 14 umfasst ein Gehäuse 60 und eine Mehrzahl von feststehenden Leitschaufeln 62, die im Gehäuse 60 angeordnet sind. Wenn Dampf in das Innere des Gehäuses 60 strömt, berührt der Dampf eine Mehrzahl von Lauf schaufeln 72, die rund um die Rotorwelle 18 angeordnet sind und bewirken, dass sich die Welle 18 in eine vorbestimme Richtung dreht. Das Gehäuse 60 weist eine Öffnung (nicht abgebildet), die sich durch eine Stirnwand 61 erstreckt, und eine Öffnung (nicht abgebildet), die sich durch eine Stirnwand 63 erstreckt, auf, in denen die Rotorwelle 18 aufgenommen ist. Folglich erstreckt sich ein Abschnitt der Rotorwelle 18 durch das Innere des Gehäuses 60. [0012] Die Turbinenunterbaugruppe 16 ist bereitgestellt, um eine Drehkraft an der Rotorwelle 18 zu erzeugen. Die Turbinenunterbaugruppe 16 umfasst ein Gehäuse 64 und eine Mehrzahl von feststehenden Leitschaufeln 66, die im Gehäuse 64 angeordnet sind. Wenn Dampf in das Innere des Gehäuses 64 strömt, berührt der Dampf eine Mehrzahl von Laufschaufeln 74, die rund um die Rotorwelle 18 angeordnet sind und bewirken, dass sich die Welle 18 in eine vorbestimmte Richtung dreht. Das Gehäuse 64 weist eine Öffnung (nicht abgebildet), die sich durch eine Stirnwand 65 erstreckt, und eine Öffnung (nicht abgebildet), die sich durch eine Stirnwand 67 erstreckt, auf, in denen die Rotorwelle 18 aufgenommen ist. Folglich erstreckt sich ein Abschnitt der Rotorwelle 18 durch das Innere des Gehäuses 64. [0013] Die Rotorwelle 18 weist einen im Allgemeinen zylindrischen Stangenabschnitt 70, der sich entlang einer Achse 71 erstreckt, eine Mehrzahl von Schaufeln 72, eine Mehrzahl von Schaufeln 74 und einen Flanschabschnitt 76 auf. Die Mehrzahl von Schaufeln 72 sind nahe einem ersten Ende des Stangenabschnitts 70 angeordnet, so dass die Schaufeln 72 innerhalb des Gehäuses 60 angeordnet sind. Die Mehrzahl von Schaufeln 74 sind nahe einem zweiten Ende des Stangenabschnitts 70 angeordnet, so dass die Schaufeln 74 innerhalb des Gehäuses 64 angeordnet sind. Der Flanschabschnitt 76 ist am ersten Ende des Stangenabschnitts 70 angeordnet, erstreckt sich rings um den Stangenabschnitt 70 und weist einen grösseren Durchmesser auf, als der Stangenabschnitt 70. [0014] Wird die Rotorwelle 18 in eine vorbestimmte Richtung gedreht, wird eine Kraft in Längsrichtung (zum Beispiel in Fig. 1 nach links) auf die Rotorwelle 18 ausgeübt. Der Flanschabschnitt 76, der das Drucklager 21 berührt, überträgt die Längskraft auf das Drucklager 21. Wie abgebildet, ist die Rotorwelle 18 drehbar mit den Lagern 26 und 28 verbunden, die nahe einem ersten beziehungsweise einem zweiten Ende der Rotorwelle 18 angeordnet sind. Des Weiteren ist die Rotorwelle 18 mit dem Drucklager 21 verbunden, das verhindert, dass sich die Welle 18 in einer Längsrichtung bewegt. [0015] Das Drucklager 21 ist bereitgestellt, um der Rotorwelle 18 zu erlauben, sich in einer Öffnung 80, die sich durch das Lager 21 erstreckt, zu drehen, während es verhindert, dass sich die Rotorwelle 18 in einer Längsrichtung bewegt (Richtung nach links in Fig. 1) . Das Drucklager 21 ist zumindest teilweise innerhalb eines Gehäuses 20 angeordnet. Des Weiteren umfasst das Drucklager 21 eine Kupferplatte, auf der eine dünne Ölschicht angeordnet ist. Das Drucklager 21 ist nahe dem Flansch 76 der Rotorwelle 18 angeordnet. Wie abgebildet, pumpt eine Ölpumpe 30 Öl durch die Leitung 40 in das Innere des Gehäuses 20, um das Drucklager 21 zu schmieren. [0016] Ein Dampfgenerator 22 ist bereitgestellt, um Dampf zu erzeugen, der eine Drehkraft in den Unterbaugruppen 14 und 16 erzeugt, um zu bewirken, dass sich die Rotorwelle 18 in einer vorbestimmten Richtung um die Achse 71 dreht. Der Dampfgenerator 22 gibt Dampf mit einem relativ hohen Druck ab, der durch die Leitung 32 weitergeleitet wird. Des Weiteren gibt der Dampfgenerator 22 Dampf mit einem relativ niedrigen Druck ab, der durch die Leitung 34 weitergeleitet wird. Des Weiteren empfängt der Dampfgenerator 22 durch die Leitung 36 Dampf, der die Turbinenunterbaugruppe 14 verlassen hat. [0017] Der Kondensator 24 ist bereitgestellt, um Dampf zu kondensieren, der die Turbinenunterbaugruppe 16 verlässt. Insbesondere empfängt der Kondensator 24 Dampf von der Turbinenunterbaugruppe 16 über die Leitung 38 und kondensiert diesen. [0018] Die Steuereinheit 14 ist bereitgestellt, um die Turbine 12 zu steuern, damit eine Längskraft, die von der Rotorwelle 18 auf das Drucklager 21 übertragen wird, nicht über einen längeren Zeitraum einen Grenzwert überschreitet, bei dem das Drucklager 21 beschädigt werden könnte. Die Steuereinheit 14 umfasst Ventile 80, 82, Drucksensoren 84, 86 und einen Steuercomputer 88. [0019] Die Ventile 80, 82 sind betriebsfähig innerhalb der Leitungen 32 beziehungsweise 34 angeordnet. Wenn sich das Ventil 80 in einer geöffneten Betriebsstellung befindet, wird Dampf, der einen relativ hohen Druck aufweist, vom Dampfgenerator 22 zum Inneren des Gehäuses 60 übertragen. Befindet sich Ventil 80 hingegen in einer geschlossenen Betriebsstellung, wird Dampf vom Dampfgenerator 22 daran gehindert, in das Innere des Gehäuses 60 zu gelangen. Wenn sich Ventil 82 in einer geöffneten Betriebsstellung befindet, wird Dampf, der einen relativ niedrigen Druck aufweist, vom Dampfgenerator 22 zum Inneren des Gehäuses 64 übertragen. Befindet sich Ventil 82 hingegen in einer geschlossenen Betriebsstellung, wird Dampf vom Dampfgenerator 22 daran gehindert, in das Innere des Gehäuses 64 zu gelangen. Die Betriebsstellungen der Ventile 80, 82 werden durch Signale (V1) beziehungsweise (V2), die durch den Steuercomputer 88 erzeugt werden, gesteuert. [0020] Die Drucksensoren 84, 86 sind bereitgestellt, um Drucksignale (P1) beziehungsweise (P2) zu erzeugen, welche die Dampfdrücke in den Leitungen 32 beziehungsweise 34 angeben. Der Steuercomputer 88 empfängt die Drucksignale (P1), (P2) und bestimmt erste und zweite Druckwerte basierend auf Signal (P1) beziehungsweise (P2). [0021] Der Steuercomputer 88 ist bereitgestellt, um den Betrieb der Ventile 80, 82 zu steuern, um die Drehgeschwindigkeit der Rotorwelle 18 zu regeln und des Weiteren die Grösse der Längskraft, die auf das Drucklager 21 ausgeübt wird, zu regeln. Der Steuercomputer 88 ist betriebsfähig mit den Ventilen 80, 82 und den Drucksensoren 84, 86 verbunden. Der Steuercomputer 88 ist so eingerichtet, dass er Signale (V1), (V2) erzeugt, um eine Betriebsstellung der Ventile 80 beziehungsweise 82 zu steuern. Der Steuercomputer 88 empfängt die Drucksignale (P1), (P2) und ist so eingerichtet, dass er die ersten und zweiten Dampfdrücke (PRESS1), (PRESS2) in den Leitungen 32 beziehungsweise 34, basierend auf den Drucksignalen (P1) beziehungsweise (P2), berechnet. Des Weiteren ist der Steuercomputer 88 so eingerichtet, dass er eine Längskraft, welche die Rotorwelle 18 auf das Drucklager 21 ausübt, basierend auf den Dampfdrücken in den Leitungen 32 und 34 berechnet. Insbesondere verwendet der Steuercomputer 88 die folgende Gleichung, um die Längskraft, welche von der Rotorwelle 18 auf das Drucklager 21 ausgeübt wird, zu berechnen: Längskraft = C1 + C2 * (PRESS1) + C3 * (PRESS2) wobei C1, C2 und C3 Konstanten sind, die empirisch bestimmt werden. [0022] Des Weiteren ist der Steuercomputer 88 so eingerichtet, dass er eines oder mehrere der Ventile 80, 82 schliesst, sobald der berechnete Längskraftwert grösser als ein vorbestimmter Grenzwert (PTHRESH) ist. Durch Schliessen eines oder mehrerer der Ventile 80, 82 kann der Längskraftwert bis unter den Grenzwert (PTHRESH) verringert werden, um eine Beschädigung des Drucklagers 21 zu vermeiden. [0023] Unter Bezugnahme auf Fig. 4ist nun ein Verfahren zur Steuerung des Systems 10 gemäss einer beispielhaften Ausführungsform erläutert. Ein Vorteil des folgenden Verfahrens ist der, dass die Längskraft, die von der Rotorwelle 18 auf das Drucklager 21 ausgeübt wird, geregelt werden kann, so dass eine Beschädigung des Drucklagers 21 vermieden wird. [0024] Bei Schritt 100 öffnet der Steuercomputer 88 das Ventil 80, um Dampf vom Dampfgenerator 22 durch die Leitung 32 zur Turbinenunterbaugruppe 14 zu leiten. [0025] Bei Schritt 102 öffnet der Steuercomputer 88 das Ventil 82, um Dampf vom Dampfgenerator 22 durch die Leitung 34 zur Turbinenunterbaugruppe 16 zu leiten. [0026] Bei Schritt 104 misst der Steuercomputer 88 einen Dampfdruck in der Leitung 32, basierend auf dem Drucksignal (PI) des Drucksensors 84. [0027] Bei Schritt 106 misst der Steuercomputer 88 einen Dampfdruck in der Leitung 34, basierend auf dem Drucksignal (P2) des Drucksensors 86. [0028] Bei Schritt 108 berechnet der Steuercomputer 88 eine Grösse einer Längskraft, die von der Rotorwelle 18 auf das Drucklager 21 ausgeübt wird, basierend auf dem Dampfdruck in der Leitung 32 und dem Dampfdruck in der Leitung 34. [0029] Bei Schritt 110 ermittelt der Steuercomputer 88, ob die Grösse der Längskraft grösser als ein Grenzwert ist. Ist der Wert von Schritt 110 gleich "ja", wird das Verfahren bei Schritt 112 fortgesetzt. Andernfalls kehrt das Verfahren zu Schritt 104 zurück. [0030] Bei Schritt 112 schliesst der Steuercomputer 88 das Ventil 80, um Dampf in der Leitung 32 daran zu hindern, in die Turbinenunterbaugruppe 14 zu gelangen. [0031] Schliesslich schliesst der Steuercomputer 88 bei Schritt 114 das Ventil 82, um Dampf in der Leitung 34 daran zu hindern, in die Turbinenunterbaugruppe 16 zu gelangen. [0032] Das System und das Verfahren zur Steuerung einer Dampfturbine schaffen einen wesentlichen Vorteil im Vergleich zu anderen Systemen und Verfahren. Insbesondere berechnen das System und das Verfahren eine Längskraft, die von der Rotorwelle 18 auf das Drucklager 21 ausgeübt wird. Überschreitet die berechnete Längskraft einen Grenzwert, der das Drucklager beschädigen könnte, verringern das System und das Verfahren die Dampfmenge, die zu den Dampfturbinenunterbaugruppen geleitet wird, um die Längskraft, welche die Welle 18 auf das Drucklager 21 ausübt, zu verringern. Somit schaffen das System und das Verfahren eine technische Wirkung zum Regeln einer Längskraft, die von der Rotorwelle 18 auf das Drucklager 21 ausgeübt wird, um eine Beschädigung des Drucklagers 21 zu vermeiden. [0033] Wie oben beschrieben, kann die vorliegende Erfindung die Form von durch Computer ausgeführten Vorgängen und Vorrichtungen zur Ausübung dieser Vorgänge umfassen. Die vorliegende Erfindung kann auch die Form eines Computerprogrammcodes aufweisen, der Anweisungen in greifbaren Medien, wie zum Beispiel Floppy-Disks, CD-ROMs, Festplattenspeichern und jedem anderen maschinenlesbaren Speichermedium, enthält, wobei ein Computer eine Vorrichtung zur Ausführung der Erfindung wird, wenn der Computerprogrammcode in den Computer geladen und durch diesen ausgeführt wird. Des Weiteren kann die vorliegende Erfindung zum Beispiel auch die Form von Computerprogrammcode aufweisen, der in einem Speichermedium gespeichert, in einen Computer geladen und/oder durch diesen ausgeführt, oder über irgendein Übertragungsmedium, wie zum Beispiel über elektrische Verdrahtung oder Verkabelung, durch Lichtleiter oder über elektromagnetische Strahlung, übertragen wird, wobei ein Computer eine Vorrichtung zur Ausführung der Erfindung wird, wenn der Computerprogrammcode in den Computer geladen und durch diesen ausgeführt wird. Werden sie auf einem Mehrzweckcomputer ausgeführt, richten die Computerprogrammcodesegmente den Mikroprozessor so ein, dass er spezifische Logikschaltungen erstellt. [0034] Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf eine beispielhafte Ausführungsform beschrieben ist, versteht sich für Fachleute, dass verschiedene Änderungen an der Erfindung durchgeführt und Elemente der Erfindung durch gleichwertige Elemente ersetzt werden können, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen. Darüber hinaus können viele Modifikationen der Lehren der Erfindung gemacht werden, um diese auf eine bestimmte Situation anzuwenden, ohne ihren Umfang zu verlassen. Es ist daher beabsichtigt, dass die Erfindung nicht auf die offenbarte Ausführungsform zur Ausführung dieser Erfindung beschränkt ist, sondern dass die Erfindung vielmehr alle Ausführungsformen, die in den Umfang der beabsichtigten Ansprüche fallen, einschliesst. Des Weiteren bezeichnen die Begriffe erste, zweite etc. keine Reihenfolge der Bedeutung, sondern die Begriffe erste, zweite etc. sind nur verwendet, um ein Element vom anderen zu unterscheiden. Bauteilliste [0035] Dampfturbinensystem 10 Dampfturbine 12 Turbinenunterbaugruppe 14 Turbinenunterbaugruppe 16 Rotorwelle 18 Drucklager 21 Drucklagergehäuse 20 Dampfgenerator 22 Kondensator 24 Lager 26, 28 Ölpumpe 30 Leitungen 32, 34, 36, 38, 40 Gehäuse 60 Stirnwand 61 Mehrzahl feststehender Leitschaufeln 62 Stirnwand 63 Gehäuse 64 Stirnwand 65 Mehrzahl feststehender Schaufeln 66 Stirnwand 67 im Allgemeinen zylindrischer Stangenabschnitt 70 Achse 71 Mehrzahl von Laufschaufeln 72 Mehrzahl von Laufschaufeln 74 Flanschabschnitt 76 Ventile 80, 82 Drucksensoren 84, 86 Steuercomputer 88 Signale (V1), (V2) Drucksignale (P1), (P2) erste und zweite Dampfdrücke (PRESS1), (PRESS2) vorbestimmter Grenzwert (PTHRESH)
Claims (9)
1. Verfahren zur Steuerung einer Dampfturbine (12), die Dampfturbine (12) aufweisend eine erste Turbinenunterbaugruppe (14) und eine zweite Turbinenunterbaugruppe (16), die beide betriebsfähig mit einer Rotorwelle (18) verbunden sind, um die Rotorwelle (18) zu drehen, wobei sich die Rotorwelle (18) entlang einer Achse (71) erstreckt und drehbar durch ein Drucklager (21) gestützt ist, das Verfahren umfassend:
Ermitteln der Grösse einer Längskraft, welche die Rotorwelle (18) auf das Drucklager (21) ausübt; und
Verringern einer Dampfmenge, die mindestens einer der ersten und zweiten Turbinenunterbaugruppen (14, 16) zugeleitet wird, sobald die Grösse der Längskraft, die auf das Drucklager (21) ausgeübt wird, einen Grenzwert überschreitet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, das Ermitteln der Grösse der Längskraft, die auf das Drucklager (21) ausgeübt wird, umfassend:
Messen eines Dampfdrucks, der zur ersten Turbinenunterbaugruppe (14) übertragen wird, um einen ersten Druckwert zu erhalten;
Messen eines Dampfdrucks, der zur zweiten Turbinenunterbaugruppe (16) übertragen wird, um einen zweiten Druckwert zu erhalten; und
Berechnen der Grösse der Längskraft, basierend auf den ersten und zweiten Druckwerten.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Verringern der Dampfmenge, die zu mindestens einer der ersten und zweiten Turbinenunterbaugruppen (14, 16) geleitet wird, das Schliessen eines ersten Ventils (80), das betriebsfähig innerhalb einer ersten Eintrittsleitung (32), die mit der ersten Turbinenunterbaugruppe (14) verbunden ist, angeordnet ist, um zu verhindern, dass Dampf in die erste Turbinenunterbaugruppe (14) gelangt, umfasst.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Verringern der Dampfmenge, die zu mindestens einer der ersten und zweiten Turbinenunterbaugruppen (14, 16) geleitet wird, das Schliessen eines zweiten Ventils (82), das betriebsfähig innerhalb einer zweiten Eintrittsleitung (34), die mit der zweiten Turbinenunterbaugruppe (16) verbunden ist, angeordnet ist, um zu verhindern, dass Dampf in die zweite Turbinenunterbaugruppe (16) gelangt, umfasst.
5. System (10) zur Steuerung einer Dampfturbine (12), die Dampfturbine (12) umfassend eine erste Turbinenunterbaugruppe (14) und eine zweite Turbinenunterbaugruppe (16), die beide betriebsfähig mit einer Rotorwelle (18) verbunden sind, um die Rotorwelle (18) zu drehen, wobei sich die Rotorwelle (18) entlang einer Achse (71) erstreckt und drehbar durch ein Drucklager (21) gestützt ist, das System umfassend:
einen ersten Drucksensor (84), der betriebsfähig mit einer ersten Leitung (32), die Dampf zur ersten Turbinenunterbaugruppe (14) leitet, verbunden ist, wobei der erste Drucksensor (84) ein erstes Drucksignal erzeugt, das einen Dampfdruck in der ersten Leitung (32) anzeigt;
einen zweiten Drucksensor (86), der betriebsfähig mit einer zweiten Leitung (34), die Dampf zur zweiten Turbinenunterbaugruppe (16) leitet, verbunden ist, wobei der zweite Drucksensor (86) ein zweites Drucksignal erzeugt, das einen Dampfdruck in der zweiten Leitung (34) anzeigt;
erste und zweite Ventile (80, 82), die betriebsfähig in der ersten beziehungsweise zweiten Leitung (32, 34) angeordnet sind; und
einen Computer (88), der betriebsfähig mit den ersten und zweiten Drucksensoren (84, 86) und den ersten und zweiten Ventilen (80, 82) verbunden ist, wobei der Computer (88) so eingerichtet ist, dass er basierend auf den ersten und zweiten Drucksignalen eine Grösse einer Längskraft, die von der Rotorwelle (18) auf das Drucklager (21) ausgeübt wird, berechnet, wobei der Computer (88) des Weiteren so eingerichtet ist, dass er mindestens eines der ersten und zweiten Ventile (80, 82) schliesst, sobald die Grösse der Längskraft einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet.
6. System nach Anspruch 5, wobei der Computer (88) so eingerichtet ist, dass er erste und zweite Druckwerte basierend auf dem ersten beziehungsweise zweiten Drucksignal ermittelt, wobei der Computer (88) des Weiteren so eingerichtet ist, dass er basierend auf den ersten und zweiten Druckwerten die Grösse der Längskraft berechnet.
7. System nach Anspruch 5 oder 6, des Weiteren umfassend einen Dampfgenerator (22), der betriebsfähig mit den ersten und zweiten Leitungen (32, 34) verbunden ist.
8. System nach einem der Ansprüche 5 bis 7, des Weiteren umfassend einen Dampfkondensator (24), der betriebsfähig mit der zweiten Turbinenunterbaugruppe (16) verbunden ist.
9. System nach einem der Ansprüche 5 bis 8, umfassend:
ein Computerspeichermedium, das ein darin aufgezeichnetes Computerprogramm zum Steuern der Dampfturbine (12) aufweist, das Computerspeichermedium umfassend:
Code zum Ermitteln einer Grösse einer Längskraft, die von der Rotorwelle (18) auf das Drucklager (21) ausgeübt wird; und
Code zum Verringern einer Dampfmenge, die zu mindestens einer der ersten oder zweiten Turbinenunterbaugruppen (14, 16) geleitet wird, sobald die Grösse der Längskraft einen Grenzwert überschreitet.
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US10/709,769 US6892540B1 (en) | 2004-05-27 | 2004-05-27 | System and method for controlling a steam turbine |
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