ITMI20111430A1

ITMI20111430A1 - Impianto per la produzione di energia elettrica a turbina a gas e metodo per operare detto impianto

Info

Publication number: ITMI20111430A1
Application number: IT001430A
Authority: IT
Inventors: Matteo Avanzino; Francesco Malavasi
Original assignee: Ansaldo Energia Spa
Priority date: 2011-07-28
Filing date: 2011-07-28
Publication date: 2013-01-29
Also published as: EP2551451A1

Description

DESCRIZIONE

del brevetto per invenzione industriale dal titolo:

"IMPIANTO PER LA PRODUZIONE DI ENERGIA ELETTRICA A TURBINA A GAS E METODO PER OPERARE DETTO IMPIANTO"

La presente invenzione è relativa ad un impianto per la produzione di energia elettrica a turbina a gas e ad un metodo per operare detto impianto.

Sono noti impianti per la produzione di energia elettrica a turbina a gas comprendenti un rotore, il quale si estende lungo un asse longitudinale ed è provvisto di una pluralità di pale rotoriche; un gruppo cuscinetto compressore comprendente mezzi di spostamento configurati per spostare il rotore; una cassa statorica, la quale si estende sostanzialmente attorno al rotore; un sensore configurato per misurare un primo parametro indicativo del gioco tra il rotore e la cassa statorica; e un dispositivo di regolazione configurato per regolare i mezzi di spostamento del cuscinetto sulla base del parametro rilevato dal primo sensore in modo da ridurre i giochi tra rotore e cassa statorica.

La minimizzazione dei giochi tra parti rotanti (pale del rotore) e parti fisse (cassa statorica) è di fondamentale importanza negli impianti per la produzione di energia elettrica.

La minimizzazione dei giochi riduce, infatti, le perdite dovute al fenomeno del trafilamento del flusso tra le pale rotoriche e la cassa statorica aumentando l'efficienza dell'impianto.

Tuttavia, negli impianti di tipo noto la regolazione dei giochi viene effettuata a prescindere dalle reali condizioni di funzionamento dell'impianto. Ciò comporta il rischio che la regolazione dei giochi venga attuata anche in condizioni non idonee, con conseguenti danni per l'impianto ed un peggioramento delle prestazioni.

È uno scopo della presente invenzione quello di realizzare un impianto per la produzione di energia elettrica a turbina a gas che sia privo degli inconvenienti qui evidenziati dell'arte nota; in particolare, è uno scopo del trovato quello di realizzare un impianto per la produzione di energia elettrica a turbina a gas efficiente ed al contempo affidabile.

In accordo con tali scopi la presente invenzione è relativa ad un impianto per la produzione di energia elettrica a turbina a gas in accordo alla rivendicazione 1. È un ulteriore scopo del trovato quello di fornire un metodo per operare un impianto per la produzione di energia elettrica a turbina a gas in grado di rendere efficiente l'impianto e, al contempo, garantire un'adeguata affidabilità. In particolare, è uno scopo della presente invenzione quello di fornire un metodo in grado di aumentare l'efficienza attraverso la minimizzazione dei giochi, senza tuttavia minare l'affidabilità e l'integrità dell'impianto .

In accordo con tali scopi, la presente invenzione è relativa ad un metodo per operare un impianto per la produzione di energia elettrica a turbina a gas in accordo alla rivendicazione 12.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno chiari dalla descrizione che segue di un suo esempio non limitativo di attuazione, con riferimento alle figure dei disegni annessi, in cui:

- la figura 1 è una rappresentazione schematica di un impianto per la produzione di energia elettrica a turbina a gas secondo la presente invenzione;

- la figura 2 è una vista schematica in sezione, con parti asportate per chiarezza, di un primo dettaglio della figura 1;

la figura 3 è una vista schematica in sezione, con parti asportate per chiarezza, di un secondo dettaglio della figura 1;

- la figura 4 è una rappresentazione schematica a blocchi di un terzo dettaglio della figura 1;

- la figura 5 è una vista schematica in sezione, con parti asportate per chiarezza, di un quarto dettaglio della figura 1;

- la figura 6 è una vista schematica in sezione, con parti ingrandite e parti asportate per chiarezza, di un quinto dettaglio della figura 1;

- la figura 7 è una vista schematica in sezione, con parti asportate per chiarezza, di un sesto dettaglio della figura 1;

- la figura 8 è una vista schematica in sezione, con parti asportate per chiarezza, di un settimo dettaglio della figura 1;

- la figura 9 è una vista schematica in sezione, con parti ingrandite e parti asportate per chiarezza, di un ottavo dettaglio della figura 1;

- la figura 10 è una vista schematica frontale, con parti in sezione e parti asportate per chiarezza, di un nono dettaglio della figura 1;

- la figura 11 è una vista schematica frontale, con parti in sezione e parti asportate per chiarezza, di un decimo dettaglio della figura 1;

la figura 12 è una vista schematica frontale, con parti in sezione e parti asportate per chiarezza, di un undicesimo dettaglio della figura 1;

- la figura 13 è una vista schematica frontale, con parti in sezione e parti asportate per chiarezza, di un dodicesimo dettaglio della figura 1;

- la figura 14 è una vista schematica frontale, con parti in sezione e parti asportate per chiarezza, di un tredicesimo dettaglio della figura 1;

- la figura 15 è una vista schematica laterale, con parti asportate per chiarezza, di un quattordicesimo dettaglio della figura 1.

In figura 1 è indicato con il numero di riferimento 1 un impianto a turbina a gas per la produzione di energia elettrica (schematicamente illustrato in figura 1).

L'impianto 1 comprende un compressore 3, una camera di combustione 4, una turbina 5 a gas ed un generatore (non illustrato per semplicità nelle figure allegate) , un dispositivo di regolazione 6 ed un dispositivo di sicurezza 7.

Con riferimento alla figura 2, il compressore 3, la turbina 5 ed il generatore sono montati su uno stesso albero a formare un rotore 8, il quale è alloggiato in una cassa 9 statorica e si estende lungo un asse A.

Più in dettaglio, il rotore 8 è provvisto di un albero cavo frontale 10, di una pluralità di dischi rotorici di compressore il, di una pluralità di dischi rotorici di turbina 12 e di un albero cavo posteriore 13.

La pluralità di dischi rotorici di compressore il e la pluralità di dischi rotorici di turbina 12 sono disposti in successione fra l'albero cavo frontale 10 e l'albero cavo posteriore 13 e serrati a pacco da un tirante 14 centrale. Un albero cavo centrale 15 separa i dischi rotorici di compressore il dai dischi rotorici di turbina 12 e si estende attraverso la camera di combustione 4.

L'albero cavo frontale 10 è provvisto di una sede anulare 16 delimitata da uno spallamento principale 17 e da uno spallamento secondario 18.

Ciascun disco rotorico di compressore 10 è provvisto di una schiera anulare di pale rotoriche di compressore 20, mentre ciascun disco rotorico di turbina il è provvisto di una schiera anulare di pale rotoriche di turbina 21.

Ulteriori schiere di pale statoriche di compressore 22 e di pale statoriche di turbina 23 sono fissate alla cassa 9 e a rispettivi anelli statorici 24 e sono intervallate rispettivamente alle pale rotoriche di compressore 20 e alle pale rotoriche di turbina 21.

L'impianto 1 è, inoltre, provvisto di un gruppo cuscinetto compressore 25 disposto attorno all'albero cavo anteriore 10 e di un gruppo cuscinetto turbina 26 disposto attorno all'albero cavo posteriore 13.

Con riferimento alla figura 3, il gruppo cuscinetto compressore 25 impegna sostanzialmente la sede anulare 16 dell'albero cavo frontale 10 e comprende un cuscinetto a strisciamento 27 disposto attorno all'albero cavo frontale 10, un corpo di supporto 28 disposto attorno al cuscinetto a strisciamento 27, un circuito di lubrificazione 29 e mezzi di spostamento 30 configurati per spostare il rotore 8 in direzione assiale.

Il circuito di lubrificazione 29 alimenta il cuscinetto a strisciamento 27 con olio lubrificante e comprende un collettore (non visibile nelle figure allegate), il quale è in comunicazione col cuscinetto a strisciamento 27 attraverso un condotto 31.

I mezzi di spostamento 30 comprendono un reggispinta principale 35, un reggispinta secondario 36 ed un circuito idraulico 37.

II reggispinta principale 35 comprende un anello di spinta principale 38, una pluralità di pattini principali 39 e una pluralità di leverismi principali (non visibili nelle figure allegate) disposti tra l'anello di spinta principale 38 ed i pattini principali 39 per movimentare i pattini principali 39 .

Ciascun pattino principale 39 presenta una superficie che si affaccia allo spallamento principale 17. Tra lo spallamento principale 17 e i pattini principali 39 è preferibilmente interposto un film d'olio, per garantire uno strisciamento in sicurezza.

L'anello di spinta principale 38 è movimentato dal circuito idraulico 37.

In particolare, all'interno del circuito idraulico 37 scorre un fluido in pressione, generalmente olio, il quale muove una pluralità di pistoni principali 40 in direzione assiale per spostare l'anello di spinta principale 38 in direzione assiale.

Lo spostamento impartito dai pistoni principali 40 all'anello di spinta principale 38 viene trasmesso ai pattini principali 39 attraverso i leverismi principali.

In questo modo viene impartito un movimento in direzione assiale al rotore 8.

La pressione p dell'olio nel circuito idraulico 37 è regolata dal dispositivo di regolazione 6, come vedremo in dettaglio più avanti, in modo da impartire al rotore 8 uno spostamento ΔΧ in direzione assiale controllato.

Il reggispinta secondario 36 ha una conformazione simile al reggispinta principale 35 e comprende un anello di spinta secondario 42, una pluralità di pattini secondari 43 e una pluralità di leverismi secondari (non visibili nelle figure allegate) disposti tra l'anello di spinta secondario 42 e i pattini secondari 43. Ciascun pattino secondario 43 presenta una superficie che si affaccia allo spallamento secondario 18. Tra lo spallamento secondario 18 e i pattini secondari 43 è preferibilmente interposto un film d'olio, per garantire uno strisciamento in sicurezza.

Con riferimento alla figura 1, l'impianto 1 è provvisto, inoltre, di un modulo sensori 46 comprendente un gruppo di sensori di gioco 49, configurati per rilevare almeno un parametro indicativo del gioco tra il rotore 8 e la cassa 9, un gruppo di sensori di dilatazione termica 50, configurati per rilevare almeno un parametro indicativo della dilatazione termica del rotore 8, un gruppo di sensori di spinta 51, configurati per rilevare almeno un parametro indicativo della forza esercitata dal rotore 8 sul gruppo cuscinetto compressore 20 in direzione assiale, un gruppo di sensori di temperatura 52, configurati per rilevare almeno un parametro indicativo della temperatura dell'olio lubrificante nel circuito di lubrificazione 29 del gruppo cuscinetto compressore 25, un gruppo di sensori di pressione 54, configurati per rilevare almeno un parametro indicativo della pressione dell'olio lubrificante nel circuito di lubrificazione 29, un primo gruppo di sensori di vibrazione 55, configurati per rilevare almeno un parametro indicativo della vibrazione del gruppo cuscinetto compressore 25, un secondo gruppo di sensori di vibrazione 56, configurati per rilevare almeno un parametro indicativo della vibrazione del rotore 8, ed un terzo gruppo di sensori di vibrazione 57, configurati per rilevare almeno un parametro indicativo della vibrazione della cassa 9.

Il gruppo di sensori di gioco 49 è configurato per rilevare i parametri indicativi del gioco tra il rotore 8 e la cassa 9 e inviarli al dispositivo di sicurezza 7 e al dispositivo di regolazione 6, il quale, sulla base dei valori ricevuti, calcola la differenza di pressione Δρ da imporre al circuito idraulico 37 per ottenere uno spostamento ΔΧ assiale voluto del rotore 8, come vedremo in dettaglio più avanti.

Il gruppo di sensori di dilatazione termica 50, il gruppo di sensori di spinta 51, il gruppo di sensori di temperatura 52, il gruppo di sensori di pressione 54, il primo gruppo di sensori di vibrazione 55, il secondo gruppo di sensori di vibrazione 56 ed il terzo gruppo di sensori di vibrazione 57 rilevano i rispettivi parametri e li inviano al dispositivo di sicurezza 7, il quale è configurato, come vedremo in dettaglio più avanti, per selettivamente attivare il dispositivo di regolazione 6 sulla base dei valori della pluralità di parametri in ingresso.

In dettaglio, il gruppo di sensori di gioco 49 comprende un primo sensore di gioco radiale 60 alloggiato nella cassa 9 e configurato per misurare il gioco radiale DRT tra le pale rotoriche di turbina 21 e la cassa 9 ed un secondo sensore di gioco radiale 61 alloggiato nella cassa 9 e configurato per misurare il gioco radiale DRC tra le pale rotoriche di compressore 20 e la cassa 9.

Con riferimento ala figura 5, il primo sensore di gioco radiale 60 è un sensore capacitivo alloggiato in una rispettiva sede 63 della cassa 9 statorica dal lato della turbina 5, preferibilmente la sede 63 è disposta all'altezza dell'ultimo stadio della turbina 5 (lo stadio più lontano dalla camera di combustione 4), per evitare danneggiamenti del primo sensore di gioco radiale 60 dovuti alle alte temperature. In dettaglio, la sede 63 comprende una prima porzione 63a ricavata nella cassa 9 ed una seconda porzione 63b ricavata nella porzione di ancoraggio 65 della pala statorica di turbina 23 adiacente alla pala rotorica di turbina 21 dell'ultimo stadio della turbina 5.

Resta inteso che la sede 63 possa essere disposta all'altezza di stadi della turbina 5 più vicini alla camera di combustione 4 qualora il primo sensore di gioco radiale 60 sia opportunamente configurato per sopportare temperature più elevate.

Con riferimento alla figura 6, il secondo sensore di gioco radiale 61 è un sensore capacitivo alloggiato in una rispettiva sede 64 della cassa 9 statorica dal lato del compressore 3, preferibilmente la sede 64 è disposta all'altezza dell'ultimo stadio del compressore 3 (lo stadio più vicino alla camera di combustione 4).

Una prima variante non illustrata prevede che il gruppo di sensori di gioco 49 comprenda ulteriori sensori di gioco radiali capacitivi alloggiati in rispettive sedi della cassa 9 statorica dal lato del compressore 3, preferibilmente distribuite uniformemente lungo il compressore 3 tra il primo e l'ultimo stadio.

Una seconda variante non illustrata della presente invenzione prevede che il gruppo di sensori di gioco 49 comprenda, inoltre, un primo sensore di gioco assiale ed un secondo sensore di gioco assiale. Il primo sensore di gioco assiale è alloggiato in uno degli anelli statorici 24 dal lato turbina 5 per misurare la distanza, in direzione assiale, tra l'anello statorico 24 ed il rispettivo disco rotorico di turbina 12, mentre il secondo sensore di gioco assiale è alloggiato in uno degli anelli statorici 24 dal lato compressore 3 per misurare la distanza, in direzione assiale, tra l'anello statorico 24 ed il rispettivo disco rotorico di compressore 11.

Con riferimento alla figura 2, il gruppo di sensori di dilatazione termica 50 comprende un primo sensore di dilatazione 65 alloggiato nel gruppo cuscinetto compressore 25 per misurare la dilatazione relativa DILRC tra il rotore 8 e una porzione statorica fissa sul lato compressore 3 (lato freddo), un secondo sensore di dilatazione 66 alloggiato nel gruppo cuscinetto turbina 26 per misurare la dilatazione relativa DILRT tra il rotore 8 e la porzione statorica fissa sul lato turbina 5 (lato caldo), ed un sensore di dilatazione assoluta 67, alloggiato nel cassa 9 per misurare la dilatazione DILA tra la cassa 9 e il suolo su cui è posizionato l'impianto 1.

Con riferimento alla figura 7, il primo sensore di dilatazione 65 è un sensore di prossimità disposto su una porzione perimetrale del corpo di supporto 28 del gruppo cuscinetto compressore 25 (porzione statorica fissa) in modo da misurare la distanza DILRC, in direzione assiale, tra il primo sensore di dilatazione 65 e una flangia 68 dell'albero cavo anteriore 10 (solidale al rotore 8).

Con riferimento alla figura 8, il secondo sensore di dilatazione 66 è un sensore di prossimità disposto su una porzione 70 del gruppo cuscinetto turbina 26 (porzione statorica fissa) in modo da misurare la distanza DILRT tra il secondo sensore di dilatazione 66 e una porzione 71 dell'albero cavo posteriore 13 (solidale al rotore 8).

Con riferimento alla figura 9, il sensore di dilatazione assoluta 67 è un sensore di prossimità disposto su una porzione perimetrale di una flangia 73 di un piedistallo 74 della cassa 9 (solidale al terreno) per misurare la distanza DILA tra il sensore di dilatazione assoluta 67 e la porzione 75 di cassa 9 che affaccia il sensore.

Con riferimento alla figura 2, il gruppo di sensori di spinta 51 comprende un sensore di spinta assiale 77 configurato per rilevare un parametro indicativo della forza esercitata dal rotore 8 sul gruppo cuscinetto compressore 25 in direzione assiale.

Con riferimento alla figura 10, il sensore di spinta assiale 77 è configurato per rilevare il carico assiale CA esercitato sui pattini principali 39 del reggispinta principale 35 del gruppo cuscinetto compressore 25 e comprende almeno una cella di carico 78 (in figura 10 rappresentata con un linea tratteggiata) disposta a contatto con un rispettivo pattino principale 39 per rilevare il carico assiale CA esercitato sul rispettivo pattino principale 39.

Preferibilmente, il sensore di spinta assiale 77 comprende due celle di carico 78 a contatto con rispettivi pattini principali 39 disposti diametralmente opposti.

Una variante non illustrata della presente invenzione prevede che il gruppo di sensori di spinta 51 comprenda anche un sensore di spinta assiale configurato per rilevare il carico assiale esercitato sui pattini secondari 43 del reggispinta secondario 36 del gruppo cuscinetto compressore 25.

Con riferimento alla figura 1, il gruppo di sensori di temperatura 52 comprende un sensore di temperatura 80 ed un sensore di temperatura 81, i quali sono configurati per rilevare rispettivi parametri indicativi della temperatura del gruppo cuscinetto compressore 25.

Con riferimento alla figura 10, il sensore di temperatura 80 è una termocoppia disposta a contatto con almeno un pattino principale 39 per rilevare la temperatura TP del metallo con cui sono realizzati i pattini principali 39. Con riferimento alla figura 3, il sensore di temperatura 81 è un termocoppia configurata per rilevare la temperatura dell'olio di lubrificazione TO che fluisce nel condotto 31 del circuito di lubrificazione 28 del gruppo cuscinetto compressore 25. Tale parametro è indicativo del grado di raffreddamento (e la conseguente viscosità) dell'olio di lubrificazione.

Una variante non illustrata della presente invenzione prevede che il gruppo di sensori di temperatura 52 comprenda un sensore di temperatura disposto a contatto con almeno un pattino secondario 43 per rilevare la temperatura del metallo con cui sono realizzati i pattini secondari 43.

Con riferimento alla figura 1, il gruppo di sensori di pressione 54 comprende un sensore di pressione 83 (meglio visibile in figura 3) configurato per rilevare la pressione dell'olio di lubrificazione PO che fluisce nel condotto 31 del circuito di lubrificazione 28 del gruppo cuscinetto compressore 25.

Con riferimento alla figura 1, il primo gruppo di sensori di vibrazione 55 comprende un primo sensore di vibrazione 85 configurato per rilevare la vibrazione VC del gruppo cuscinetto compressore 25 ed un secondo sensore di vibrazione 86 configurato per rilevare la vibrazione VBC del gruppo cuscinetto turbina 26.

Con riferimento alla figura il, il primo sensore di vibrazione 85 comprende due accelerometri fissati al corpo di supporto 28 del gruppo cuscinetto compressore 25

Con riferimento alla figura 12, il secondo sensore di vibrazione 86 comprende due accelerometri fissati ad una porzione del gruppo cuscinetto turbina 26.

Con riferimento alla figura 2, il secondo gruppo di sensori di vibrazione 56 comprende un sensore di vibrazione 88 (meglio visibile in figura 14), configurato per rilevare la vibrazione relativa VRC tra il rotore 8 e la cassa 9 sul lato turbina 5 (lato caldo), ed un sensore di vibrazione 89 (meglio visibile in figura 13), configurato per rilevare la vibrazione relativa VRC tra il rotore 8 e la cassa 9 sul lato compressore 3 (lato freddo).

Con riferimento alla figura 13, il sensore di vibrazione 88 comprende un sensore di prossimità accoppiato al gruppo cuscinetto turbina 26 per rilevare la distanza tra il sensore di vibrazione 88 e la porzione dell'albero cavo posteriore 13 (solidale al rotore 8) che affaccia il sensore di vibrazione 88.

Con riferimento alla figura 14, il sensore di vibrazione 89 comprende un sensore di prossimità accoppiato al corpo di supporto 28 del gruppo cuscinetto compressore 25 per rilevare la distanza tra il sensore di vibrazione 89 e la porzione dell'albero cavo anteriore 10 (solidale al rotore 8) che affaccia il sensore di vibrazione 88.

Con riferimento alla figura 15, il terzo gruppo di sensori di vibrazione 57 comprende un sensore di vibrazione assoluta 90 configurato per rilevare la vibrazione VA delle cassa 9. In particolare il sensore di vibrazione assoluta 90 è un accelerometro disposto esternamente alla cassa 9 sul lato turbina 5.

Con riferimento alla figura 4, i parametri di gioco DRT DRC rilevati dal primo sensore di gioco radiale 60 e dal secondo sensore di gioco radiale sono inviati al dispositivo di regolazione 6.

Il dispositivo di regolazione 6 è configurato per calcolare la variazione di pressione Δρ da imporre nel circuito idraulico 37 del gruppo cuscinetto compressore 25 per imprimere al rotore 8 uno spostamento assiale ΔΧ calcolato in modo da minimizzare i giochi e ottimizzare l'efficienza dell'impianto 1.

Preferibilmente, il dispositivo di regolazione 6 è configurato per calcolare lo spostamento ΔΧ e la variazione di pressione Δρ sulla base di tabelle di dati ottenute sperimentalmente .

Il dispositivo di regolazione 6 entra in funzione selettivamente in base al segnale di attivazione UATT generato dal dispositivo di sicurezza 7.

Quando il segnale di attivazione UATT è pari ad 1, il dispositivo di regolazione 6 viene attivato e il calcolo della variazione di pressione Δρ viene effettuato e il rotore 8 viene, qualora sia necessario, spostato assialmente.

Quando il segnale di attivazione UATT è pari a zero, il dispositivo di regolazione 6 non viene attivato.

In dettaglio, il dispositivo di sicurezza 7 comprende un blocco di controllo giochi 100, un blocco di controllo parametri di sicurezza 101, un blocco di controllo parametri di blocco 102 ed un blocco selezione 103.

Il blocco di controllo giochi 100 riceve i parametri DRT DRC dal gruppo di sensori giochi 49 e calcola un segnale di controllo giochi UG, il quale è pari ad 1 se i parametri in ingresso (DRT DRC) rientrano in rispettivi intervalli predefiniti di accettazione e pari a zero se almeno uno dei parametri (DRT DRC) provenienti dal gruppo di sensori di gioco 49 è al di fuori del rispettivo intervallo di accettazione. Gli intervalli di accettazione sono determinati a priori sperimentalmente.

Il blocco di controllo parametri di sicurezza 101 riceve i parametri DILRT, DILRC, DILA, CA dal gruppo di sensori di dilatazione termica 50 e dal gruppo di sensori di spinta 51 e calcola un segnale di controllo sicurezza US il quale è pari ad 1 se i parametri in ingresso (DILRT, DILRC, DILA, CA) rientrano in rispettivi intervalli di accettazione predefiniti e pari a zero se almeno uno dei parametri (DILRT, DILRC, DILA, CA) provenienti dal gruppo di sensori di dilatazione termica 50 e dal gruppo di sensori di spinta 51 è al di fuori del rispettivo intervallo di accettazione.

Il blocco di controllo parametri di blocco 102 riceve i parametri TO, TP, PO, VC, VBC, VRT, VRC, VA dal gruppo di sensori di temperatura 52, dal primo gruppo di sensori di vibrazione 54, dal secondo gruppo di sensori di vibrazione 55 e dal terzo gruppo di sensori di vibrazione 56 e calcola un segnale di controllo blocco UB, il quale è pari ad 1 se i parametri in ingresso (TO, TP, PO, VC, VBC, VRT, VRC, VA) rientrano in rispettivi intervalli di accettazione predefiniti e pari a zero se almeno uno dei parametri (TO, TP, PO, VC, VBC, VRT, VRC, VA) provenienti dal gruppo di sensori di temperatura 52, dal primo gruppo di sensori di vibrazione 54, dal secondo gruppo di sensori di vibrazione 55 e dal terzo gruppo di sensori di vibrazione 56 è al di fuori del rispettivo intervallo di accettazione.

Il blocco di selezione 103 è configurato in modo da comportarsi come una porta logica AND e pertanto fornisce in uscita un segnale UATT pari ad 1 se tutti i segnali in ingresso (UG, US, UB) sono pari ad 1 e fornisce un segnale UATT pari a zero se almeno uno dei segali in ingresso è diverso da 1.

In sostanza il dispositivo di sicurezza 7 è configurato per attivare il dispositivo di regolazione 6 (responsabile del controllo dello spostamento del rotore 8) solamente quando le condizioni dell'impianto 1 lo consentono. In questo modo, si evita di attivare la minimizzazione dei giochi in condizioni critiche per 1'impianto 1.

Vantaggiosamente, la presenza del dispositivo di sicurezza 7 consente di attivare la regolazione dei giochi (effettuata dal dispositivo di regolazione 6) senza rischi.

Oltretutto, grazie alla presenza del dispositivo di sicurezza 7 così configurato, è possibile prevedere l'attivazione della regolazione dei giochi anche in condizioni dell'impianto 1 che finora erano escluse proprio per evitare di sottoporre l'impianto 1 a rischi elevati di danneggiamento .

Attualmente, infatti, la regolazione dei giochi viene effettuata principalmente quando l'impianto opera a carico base ("base load").

Grazie alla presenza del dispositivo di sicurezza 7 è possibile attivare la regolazione dei giochi in completa scurezza anche ai bassi e agli alti carichi, incrementando notevolmente l'efficienza dell'impianto 1.

Resta inteso che all'impianto per la produzione di energia elettrica a turbina a gas e al metodo per operare l'impianto secondo la presente invenzione possano essere apportate modifiche e varianti senza uscire dall'ambito delle rivendicazioni allegate.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Impianto (1) per la produzione di energia elettrica a turbina a gas comprendente: un rotore (8), il quale si estende lungo un asse (A) longitudinale; almeno un gruppo cuscinetto compressore (25) provvisto di mezzi di spostamento (30), configurati per spostare il rotore (8) in direzione assiale; una cassa (9) statorica, la quale si estende sostanzialmente attorno al rotore (8); primi mezzi sensori (60; 61), configurati per misurare almeno un primo parametro (DRT; DRC) indicativo del gioco tra il rotore (8) e la cassa (9); un dispositivo di regolazione (6) configurato per regolare i mezzi di spostamento (30) del gruppo cuscinetto compressore (25) sulla base del primo parametro rilevato (DRT; DRC) dai primi mezzi sensori (60; 61); secondi mezzi sensori (65; 66; 67; 77; 80; 81; 83; 85; 86; 88; 89; 90) configurati per rilevare almeno un secondo parametro (DILRT; DILRC; DILA; CA; TP; TO; PO; VC; VBC; VRT; VRC; VA) dell'impianto (1); e un dispositivo di sicurezza (7) configurato per selettivamente attivare il dispositivo di regolazione (6) sulla base del secondo parametro (DILRT; DILRC; DILA; CA; TP; TO; PO; VC; VBC; VRT; VRC; VA).
2. Impianto secondo la rivendicazione 2, in cui il dispositivo di sicurezza (7) è configurato per attivare il dispositivo di regolazione (6) quando il secondo parametro (DILRT; DILRC; DILA; CA; TP; TO; PO; VC; VBC; VRT; VRC; VA) rientra in un rispettivo intervallo di accettazione e per disattivare il dispositivo di regolazione 6 quando il secondo parametro (DILRT; DILRC; DILA; CA; TP; TO; PO; VC; VBC; VRT; VRC; VA) non rientra nel rispettivo intervallo di accettazione .
3. Impianto secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui i secondi mezzi sensori comprendono almeno un sensore di dilatazione (65; 66; 67) configurato per rilevare un parametro di dilatazione (DILRT; DILRC; DILA) indicativo della dilatazione termica del rotore (8).
4. Impianto secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui i secondi mezzi sensori comprendono almeno un sensore di spinta (77) configurato per rilevare un parametro di carico (CA) indicativo della forza esercitata dal rotore (8) sul gruppo cuscinetto compressore (25) in direzione assiale.
5. Impianto secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui i secondi mezzi sensori comprendono almeno un primo sensore di temperatura (80) configurato per rilevare un primo parametro di temperatura (TP) indicativo della temperatura del gruppo cuscinetto compressore (25).
6. Impianto secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui il gruppo cuscinetto compressore (25) comprende almeno un circuito di lubrificazione (29) in cui scorre olio lubrificante; i secondi mezzi sensori comprendendo almeno un secondo sensore di temperatura (81) configurato per rilevare un secondo parametro di temperatura (TO) indicativo della temperatura dell'olio lubrificante nel circuito di lubrificazione (29).
7. Impianto secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui il gruppo cuscinetto compressore (25) comprende almeno un circuito di lubrificazione (29) in cui scorre olio lubrificante; i secondi mezzi sensori comprendendo almeno un sensore di pressione (83) configurato per rilevare un parametro di pressione (PO) indicativo della pressione dell'olio lubrificante nel circuito di lubrificazione (29).
8. Impianto secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui i secondi mezzi sensori comprendono almeno un primo sensore di vibrazione (85) configurato per rilevare un primo parametro di vibrazione (VC) indicativo della vibrazione del gruppo cuscinetto compressore (25).
9. Impianto secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, comprendente un gruppo cuscinetto turbina (26); i secondi mezzi sensori comprendendo almeno un secondo sensore di vibrazione (86) configurato per rilevare un secondo parametro di vibrazione (VBC) indicativo della vibrazione del gruppo cuscinetto turbina (26).
10. Impianto secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui i secondi mezzi sensori comprendono almeno un terzo sensore di vibrazione (88; 89) configurato per rilevare un terzo parametro di vibrazione (VRT; VRC) indicativo della vibrazione del rotore (8).
11. Impianto secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui i secondi mezzi sensori comprendono almeno un quarto sensore di vibrazione (90) configurato per rilevare un quarto parametro di vibrazione (VA) indicativo della vibrazione della cassa (9).
12. Metodo per operare un impianto (1) per la produzione di energia elettrica a turbina a gas; l'impianto (1) comprendendo un rotore (8), il quale si estende lungo un asse (A) longitudinale; almeno un gruppo cuscinetto compressore (25) provvisto di mezzi di spostamento (30), configurati per spostare il rotore (8) in direzione assiale; una cassa (9) statorica estendentesi sostanzialmente attorno al rotore (8); il metodo comprendendo le fasi di: rilevare almeno un primo parametro (DRT; DRC) indicativo del gioco tra il rotore (8) e la cassa (9) mediante primi mezzi sensori (60; 61); regolare i mezzi di spostamento (30) del gruppo cuscinetto compressore (25) sulla base del primo parametro rilevato (DRT; DRC) mediante un dispositivo di regolazione (6); rilevare almeno un secondo parametro (DILRT; DILRC; DILA; CA; TP; TO; PO; VC; VBC; VRT ; VRC; VA) dell'impianto (1) mediante secondi mezzi sensori (65; 66; 67; 77; 80; 81; 83; 85; 86; 88; 89; 90); selettivamente attivare il dispositivo di regolazione (6) sulla base del secondo parametro (DILRT; DILRC; DILA; CA; TP; TO; PO; VC; VBC; VRT; VRC; VA).
13. Metodo secondo la rivendicazione 12, in cui la fase di selettivamente attivare il dispositivo di regolazione (6) sulla base del secondo parametro (DILRT; DILRC; DILA; CA; TP; TO; PO; VC; VBC; VRT; VRC; VA) comprende le fasi di: attivare il dispositivo di regolazione (6) quando il secondo parametro (DILRT; DILRC; DILA; CA; TP; TO; PO; VC; VBC; VRT; VRC; VA) rientra in un rispettivo intervallo di accettazione; disattivare il dispositivo di regolazione (6) quando il secondo parametro (DILRT; DILRC; DILA; CA; TP; TO; PO; VC; VBC; VRT; VRC; VA) non rientra nel rispettivo intervallo di accettazione.