KR20020016766A - 증기 태핑부를 포함하는 증기터빈을 조절하기 위한 방법,증기 태핑부를 포함하는 증기터빈용 조절 장치, 및 증기태핑부를 포함하는 증기터빈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 증기터빈(1)을 조절하기 위한 방법에 관한 것이다. 증기 태핑(21, 23)은 각각 조절변수들(R1, R2)의 유형에 의해 특성화된 상이한 작동태스크들(BA, BB, BC)에 따라 실행된다. 밸브들(15, 17, 19, 25, 27)의 액추에이터(43, 45)용 제어신호들(S1, S2, S3)은 조절구조(37)에 의해 이용되는 레귤레이터들(33, 35)의 조절신호(YE, YS)로부터 유도된다. 단일 조절구조(37)는 모든 작동태스크들(BA, BB, BC)용으로 이용된다. 이러한 점은 조절의 개념을 간소화시키며 그리고 작동태스크들(BA, BB, BC)간의 원활한 개폐가 달성된다.

Description

증기 태핑부를 포함하는 증기터빈을 조절하기 위한 방법, 증기 태핑부를 포함하는 증기터빈용 조절 장치, 및 증기 태핑부를 포함하는 증기터빈 {METHOD FOR REGULATING A STEAM TURBINE WITH STEAM TAPPING, A REGULATING DEVICE FOR A STEAM TURBINE WITH STEAM TAPPING AND STEAM TURBINE WITH STEAM TAPPING}

Adolf 저서로 Kraftwerkunion(발전소 연합) AG, Muelheim/Ruhr에서 출판된 "증기터빈의 조절" 1972년 제 2 판 내에는 53페이지 이하 "추기 터빈 제어시 레귤레이터 설정표"의 장(章) 내에 추기 증기를 이용한 증기터빈, 즉 줄여서 추기 터빈의 조절 내용이 기술되어 있다. 추기 터빈에 있어서 지정된 한 단계에서 증기는 통상 작동상의 용도로 분기된다. 이때 응축수 혹은 급수 가열기의 가압이 이루어지는 점에 한해서 제어장치 없이 단지 언급한 단계를 상기 가열기에 연결시키는 것만이 제공된다. 상기 사항을 이른바 비-제어 블리딩(bleeding) 혹은 태핑(tapping)이라고 한다. 태핑의 압력은 터빈을 관류하는 증기량에 의해 결정된다. 그에 반해 일정한 압력의 증기를 사용해야 하는 요건이 발생할 수 있는데, 이는 터빈의 증기 흐름율과 그로 인해 전기적 출력이 어느 정도로 높아야 하는가와 동일한 문제이다. 그러나 이러한 요건은 단지 압력 유지의 가능성이 제공되는 경우에만 충족될 수 있다. 이러한 점에서 증기터빈이라고 하면 제어되는 추기 터빈을 이른다. 예를 들어 증기는 상기 추기 터빈의 고압부 내로 흐른다. 고압부의 단부에서는 증기가 한편에서는 증기 태핑 라인 내로 그리고 다른 한편에서는 터빈의 한 저압부 내로 흐른다. 저압부를 관류하는 증기는 이어서 하나의 응축기 뿐 아니라 다시금 태핑 라인으로도 공급될 수 있다. 마지막의 경우를 이른바 추기 배압 터빈이라고 한다. 추기 터빈은 발전기를 구동시키는 태스크 뿐 아니라 작동상의 용도로 이른바 프로세스 증기를 이용할 수 있어야 한다.

각각의 원하는 전기적 출력 혹은 원하는 프로세스 증기량에 따라 추기 터빈의 조절의 관점에서 상이한 작동태스크들이 제공된다. 이러한 점은 조절을 위해 고려되는 상이한 유형의 조절변수들에 의해 특성화된다. 상기 조절변수들은 추기 증기량, 터빈의 방출 출력, 터빈 샤프트의 회전속도, 터빈으로부터 흘러나오는 증기 내 배압 혹은 터빈 내로 흘러 들어가는 증기의 공급 압력을 예로 들 수 있다. 그러므로 작동태스크는 추기 증기량 및 출력에 따른 조절에 의해 특성화될 수도 있다. 또 다른 작동태스크는 추기 증기량 및 배압에 따른 조절에 의해 특성화될 수도 있다.

본 발명은 상이한 작동태스크들에 따라서 증기 태핑부를 포함하는 증기터빈을 조절하기 위한 방법에 관한 것이다. 또한 본 발명은 상기의 증기터빈용인 하나의 조절 장치 그리고 증기 태핑부를 포함하는 하나의 증기터빈에 관한 것이다.

도 1은 증기터빈에 관한 개략도이며;

도 2는 증기터빈용 조절장치에 관한 개략도이며;

도 3 내지 도 5는 선행기술에 따르는 추기증기터빈의 상이한 작동태스크들용 조절구조들에 대한 개략도이며;

도 6은 추기 증기터빈의 모든 작동태스크들용으로 설계된 하나의 공통의 조절구조에 관한 개략도이며;

도 7은 추기증기터빈에 있어서 제 1 작동태스크에서 제 2 작동태스크로의 전환에 관한 개략도이며;

도 8은 선행기술에 따르는 추기량에 대한 개략적 결합도이며; 및

도 9는 모든 작동태스크들에 대해 하나의 동일한 조절구조를 이용한 상태의 추기량에 대한 개략적 결합도이다.

그러므로 본 발명의 목적은 간단하면서도 작동상 확실한 방식으로 증기터빈의 작동태스크들에 적합한 증기 태핑부를 포함하는 증기터빈을 조절하기 위한 방법을 제공하는 것에 있다. 본 발명의 추가 목적은, 동시에 각각 증기터빈의 작동태스크들이 간단하면서도 작동상 확실한 방식으로 충족 가능한, 증기 태핑부를 포함하는 증기터빈용 조절장치 및 증기 태핑부를 포함하는 증기터빈을 제공하는 것에 있다.

본 발명에 따라 한 방법에 대한 목적은 하기와 같은, 증기 태핑부를 포함하는 증기터빈을 조절하기 위한 방법에 의해 해결된다 :

● 상이한 유형의 최소한 2개의 조절변수들이 레귤레이터에 공급되며;

● 동시에 조절변수의 유형은 한 그룹의 작동태스크들로부터 증기터빈용으로 선택된 작동태스크를 특성화하며;

● 증기 공급부는 하나의 공급 밸브를 통해 그리고 증기 태핑부는 추기 밸브를 통해 조절되며;

● 레귤레이터들은 각각의 조절변수들에 종속되면서 각각 하나의 조절신호를 출력하며;

● 상기 조절변수들은 하나의 공통의 조절구조에 공급되며;

● 상기 조절구조에 의해서는 조절신호들로부터 하나의 공급 밸브 제어신호가 그리고 하나의 추기 밸브 제어신호가 생성되며;

● 공급 밸브 제어신호는 공급 밸브로 그리고 추기 밸브 제어신호는 추기 밸브로 제어를 위해 공급되며;

동시에 각각의 작동태스크들에 대해 동일한 조절구조가 이용된다.

분명하게 다수개의 공급 밸브들 혹은 다수개의 추기 밸브들 및 그에 상응하는 레귤레이터들이 제공되어 있을 수 있다. 추기 밸브는 또한 동시에 공급밸브가 될 수 있다. 예를 들어, 증기터빈의 제 1 단계에 이어지는 제 2 단계용 공급 증기량(줄여서 공급량)이, 증기터빈이 제 1 단계 및 제 2 단계에 공급되는 각각의 공급량의 차이로서 원하는 추기 증기량(줄여서 추기량)을 생성할 수 있도록, 조정됨으로써, 증기터빈의 제 1 단계의 증기 태핑부가 제어된다.

증기 공급 혹은 증기 태핑은 각각의 증기터빈의 위치에 대한 각각의 요건에 따라서 이루어질 수 있다. 작동태스크들은 터빈의 출력의 원하는 태스크 혹은 원하는 추기 증기량에 각각 따라서 조절변수들의 유형에 의해 특성화된다. 예를 들어 한 작동태스크는 추기 증기량과 터빈의 회전속도에 따른 조절에 의해 특성화된다.

조절구조에 의해서는 레귤레이터의 조절신호들이 공급 혹은 추기 밸브의 액추에이터용 제어신호로 변환된다. 각각의 작동태스크들에 따라 상기 변환은 작동태스크들에 적응되는 방식으로 이루어져야 하는데, 왜냐하면 각각의 작동태스크들이 공급 혹은 추기 밸브에 대한 상이한 작동 영역에 기초가 되기 때문이다. 그러므로 지금까지 각각의 작동태스크들에 대해 하나의 자체 조절구조가 이용되어야만 했다. 이때 경험적으로 획득되는 매개변수들은, 작동태스크들에 대해 원하는 조절 특성변화가 이루어지도록 논리 연산되었다. 다시 말해 매개변수들 뿐 아니라 매개변수들의 논리 연산은 상호간에 상이하였으며, 그럼으로써 상이한 조절구조들이 다루어졌다.

본 발명으로 완전하게 다른 하나의 경로가 투입된다. 모든 작동태스크들에대해 다지 하나만의 조절구조가 이용된다. 이때 각각의 작동태스크는 공통의 조절구조에 대한 매개변수들의 단지 각각의 하나만의 집합에 의해 특성화된다. 그로 인해 증기터빈의 전체적인 조절은 간소화된다. 또한 높은 작동 안전성이 보장되는데, 왜냐하면 특히 제 1 작동태스크에서 제 2 작동태스크로 전환 시에 동일한 조절구조에 의해 원활한 전환이 이루어질 수 있기 때문이다. 이러한 점은, 제 1 레귤레이터에서 제 2 레귤레이터로의 전환 시에 제어되는 액추에이터의 충격식 전환은 결코 초래되지 않음을 의미한다. 상기와 같은 액추에이터 위치의 충격식 전환은 상기 액추에이터에 대해 높은 기계적 하중을 야기한다. 지금까지 원활한 전환이 보장될 수 없었는데, 왜냐하면 상이한 태스크들에 대해 상이한 조절구조들이 이용되었으며, 그럼으로써 작동태스크의 전환 시에 제 1 조절구조의 제어신호들로부터 제 2 조절구조의 제어신호들로의 충격식 전환이 이루어졌기 때문이다.

바람직하게는, 조절구조는, 조절변수들이 상호간에 감결합되도록 설계된다. 모든 작동태스크들에 대해 공통의 조절구조에 의해, 조절변수들 상호간의 지속적인 감결합을 보장할 수 있다. 이러한 점은 예컨대 추기 증기량의 변화 시에 증기터빈에 있어서 어떠한 유의적 출력 변화도 이루어지지 않음을 의미한다. 그러므로 각각의 작동 요건에 따라 원하는 매개변수들이 상호간에 무관하게 조정 가능하다. 지금까지 사용되던, 경험으로 획득된 매개변수를 이용하는 각 작동태스크들에 따라 상이한 조절구조들을 가지는 조절 시에 상기와 같은 감결합은 높은 매개변수 수량에 근거하여 실제로 전체 작동 영역에 걸쳐 조정할 수 없었다. 그에 반해 공통의 조절구조와 더불어 간단한 방식으로 조절변수들 간의 결합 기능을 활용하면서 각각의 작동태스크들에 대한 조절구조 매개변수는, 조절변수들이 상호간에 감결합되어 있도록 결정된다. 또한 바람직하게는 매개변수들은 선택된 작동태스크에 적응된 작동 영역이 결정될 수 있도록 결정된다.

선호되게는 조절변수들 중 하나의 조절변수가, 추기 증기량, 증기터빈 내 압력, 증기터빈의 출력 혹은 증기터빈의 회전속도이다.

각각의 작동태스크에는, 이 태스크를 특성화하는 조절구조에 대한 하나의 매개변수 그룹이 할당된다. 작동태스크들 중 제 1 태스크에서 작동태스크들 중 제 2 태스크로의 전환 시에 제 1 레귤레이터에서 제 2 레귤레이터로의 전환이 이루어지며, 그럼으로써 제 2 레귤레이터의 시작에 대한 개시 변수들이 하나의 역-조절구조를 이용하면서 결정된다. 이때 역-조절구조는 제 2 작동태스크들에 대한 매개변수 그룹을 가지는 조절구조에 반대되는 것이다. 상기 개시 변수들은 제 2 레귤레이터로 공급된다. 그로 인해 상기 제 2 레귤레이터는 기존 작동태스크들 중 제 1 레귤레이터의 최종 제어에 상응하는 값들을 가지면서 작동 개시한다. 그러므로 액추에이터의 제어에 있어서 갑작스러운 전환은 야기되지 않는다. 제 2 레귤레이터에 대한 개시 변수들의 결정은 공통의 조절구조를 이용함으로써 간단한 방식으로, 제 1 레귤레이터의 제어변수들 중 개시 변수들이 역-조절구조를 이용하여 환산됨으로써 결정된다. 상기 역-조절구조는 조절구조를 재연산하는 것에 해당되며, 동시에 새로운 작동태스크에 대한 조절구조 매개변수가 기초가 된다. 그로 인해 작동태스크들간의 원활한 전환은 간단한 방식으로 실현된다.

바람직하게는 각각의 매개변수 그룹이 하나의 공급밸브-하위그룹과 하나의추기밸브-하위그룹을 포함하며, 동시에 조절신호들 중 제 1 조절신호는 상기 하위 그룹들 각각의 하나의 제 1 매개변수와 더불어, 그리고 조절신호들 중 하나의 제 2 조절신호는 상기 하위 그룹들 각각의 하나의 제 2 매개변수와 더불어, 논리 연산되며 그리고 동시에 추가로 각각의 하위그룹에 할당되는 하나의 각각의 오프셋 매개변수를 이용하여 공급밸브-제어변수 내지 추기밸브-제어변수가 결정된다.

본 발명에 따라 조절장치에 결부되는 목적은, 각각 하나의 제어변수가 공급될 수 있는 최소한 2개의 레귤레이터를 포함하며, 동시에 상기 레귤레이터들은 하나의 공통의 조절구조와 연결되어 있으며, 상기 조절구조는 증기터빈의 밸브용 제어신호들을 생성하는 역할을 하는, 증기 태핑부를 포함하는 증기터빈용 조절장치에 의해 해결된다.

상기 조절장치에 대한 장점은 증기터빈을 조절하기 위한 방법의 장점들에 대해 전술한 실시예들에 상응하게 제시된다.

본 발명에 따라 증기터빈에 결부된 목적은 증기용 하나의 공급밸브, 증기용 하나의 추기밸브를 포함하며 그리고 최소한 2개의 레귤레이터를 가지는 하나의 조절장치를 포함하며, 증기 태핑부를 포함하는 하나의 증기터빈에 의해 해결된다. 이때 상기 레귤레이터들은 하나의 공통의 조절구조와 연결되어 있으며, 상기 조절구조는 공급밸브용의 하나의 공급밸브-제어신호와 추기밸브용의 추기밸브-제어신호를 생성하는 역할을 한다.

상기의 증기터빈의 장점들은 증기터빈을 조절하기 위한 방법의 장점들에 대한 전술한 실시예들에 상응하게 제시된다.

본 발명은 도면에 따는 실시예 내에서 더욱 상세하게 설명된다.

상이한 도면에서 동일한 표시부호는 동일한 의미를 갖는다.

도 1은 증기터빈(1)을 개략적으로 도시하고 있다. 증기터빈 샤프트(2) 상에는 연달아 고압부(3), 중간압력부(5) 및 저압부(7)가 배치되어 있다. 증기터빈(1)은 증기터빈 샤프트(2)를 통해 전기적 에너지를 생성하기 위한 하나의 발전기(8)와 연결되어 있다. 고압부(3)는 하나의 증기공급장치(9)를 포함한다. 중간압력부(5)는 하나의 증기공급장치(11)를 포함한다. 저압부(7)는 하나의 증기공급장치(13)를포함한다. 증기공급장치들(9, 11, 13) 내에 흐르는 증기공급량(10, 12, 14)은 각각의 공급밸브들(15, 17, 19)을 통해 조정 가능하다. 상기 고압부(3)는 또한 하나의 증기 태핑부(21)를 포함하며, 상기 증기 태핑부를 통해 추기량(22)이 조정 가능하게 추기밸브(25)를 관류하게 된다. 중간 압력부(5)는 하나의 증기 태핑부(23)를 포함하고 있으며, 상기 증기 태핑부를 통해 추가량(4)이 조정 가능하게 추기밸브(27)를 관류하게 된다. 저압부(7)는 하나의 증기 태핑부(29)를 포함하고 있다. 공급밸브들(15, 17, 19) 및 추기밸브들(25, 27)은 하나의 조절장치(30)와 연결되어 있다.

증기터빈(1)의 작동 시에 증기는 도시되지 않은 증발기로부터 증기공급장치(9)를 통해 공급밸브(15)에 의해 제어되면서 고압부(3) 내로 관류하게 된다. 상기 고압부(3)로부터 증기는 한편에서는 증기태핑부(21)를 통해, 추기밸브(24)에 의해 제어되면서 그리고 다른 한편에서는 증기공급장치(11)를 통해, 공급밸브(17)에 의해 제어되면서, 중간압력부(5) 내로 관류하게 된다. 중간압력부(5)는 또한 고압부(3)로부터 분리되는 하나의 증기공급장치를 포함할 수 있는데, 다시 말해 예컨대 프로세스 증기의 재-공급장치를 포함할 수 있다. 중간압력부(5)로부터는 증기가 추기밸브(24)에 의해 제어되면서 증기태핑부(23)를 통해 배출되며 및/또는 증기공급장치(13)를 통해, 공급밸브(19)에 의해 제어되면서 저압부(7) 내로 흘러 들어가게 된다.

추기밸브들(25, 27)은 또한 공급밸브들(17, 19)과 조합될 수 있다. 이러한 경우 추기증기량(22, 24)은 공급증기량(12, 14)에 의해 간접적으로 제어된다.

저압부(7)로부터는 증기가 증기태핑부(29)를 통해 배출된다. 증기는 예컨대 자세히 도시되지 않은 응축기로 공급되거나 혹은 증기태핑부(21, 23)로부터 나오는 증기와 같이 작동 상의 용도에 공급될 수 있다.

증기터빈(1)을 관류하는 증기는 증기터빈 샤프트(2)를 회전속도(D)로 회전시킨다. 증기터빈(1)은 출력(L)을 전기 에너지를 생성하기 위한 전기 발전기(8)에 출력한다. 증기터빈(1) 내 유입전에, 다시 말해 대략 증기공급장치(9) 내에서는 증기의 지배 압력은 PV이며, 고압부(3) 뒤쪽에서 증기의 지배 압력은 P1이며, 중간 압력부(5)의 뒤쪽에서 증기의 지배 압력은 P2이며, 그리고 저압부(7)의 뒤쪽에서 증기의 지배 압력은 P3이다. 압력(P1, P2, P3)은 또한 경우에 따라 또 다른, 각각의 터빈부분들(3, 5, 7) 내 적합한 위치에서 측정될 수 있다. 증기터빈(1)의 뒤쪽의 지배 압력은 PN이다. 압력(PV, P1, P2, P3 PN)은 증기터빈(1)의 조절을 위한 조절변수들로서 고려될 수 있다. 조절변수들은 예컨대 회전속도(D) 혹은 출력(L)이 될 수 있다. 추가 조절변수들은 예컨대 추기 증기량(22, 24)이 될 수 있다. 증기터빈(1)에 대한 작동상의 요건들에 따라서 예컨대 상이한 추기 증기량(22, 23) 혹은 상이한 출력(L)이 조정되어야 한다. 그에 상응하게 증기터빈(1)의 조절을 위한 상이한 조절변수들이 각각의 작동요건들에 따라 고려되어야 한다. 조절변수들의 이용은 증기터빈(1)의 하나의 작동태스크를 특성화한다. 이러한 점은 또한 아래에서 더욱 상세하게 설명된다.

도 2는 조절장치(30)를 개략적으로 도시하고 있다. 상기 조절장치(30)는 하나의 제 1 레귤레이터(33)와 하나의 제 2 레귤레이터(35)를 포함하고 있으며, 상기레귤레이터들은 함께 하나의 레귤레이터 쌍(36)을 형성한다. 제 1 레귤레이터(33)와 제 2 레귤레이터(35)는 각각 하나의 공통의 조절구조(37)와 연결되어 있다. 상기 조절구조(37)는 하나의 제 1 특성곡선 트랜스듀서(39)와 그리고 하나의 제 2 특성곡선 트랜스듀서(41)와 연결되어 있다. 제 1 특성곡선 트랜스듀서(39)는 하나의 제 1 액추에이터(43)와 연결되어 있다. 제 2 특성곡선 트랜스듀서(41)는 하나의 제 2 액추에이터(45)와 연결되어 있다. 상기 제 1 액추에이터(43)는 제 1 밸브(V1)를 작동시키는 역할을 한다. 제 2 액추에이터(45)는 제 2 밸브(V2)를 작동시키는 역할을 한다. 상기 밸브들(V1, V2)은 각각 예컨대 증기용 하나의 공급밸브(15, 17, 19) 혹은 하나의 추기밸브(25, 27)가 될 수 있다.

제 1 레귤레이터(33)에는 제 1 조절변수(R1)가 공급된다. 제 2 레귤레이터(35)에는 제 2 조절변수(R2)가 공급된다. 제 1 레귤레이터는 제 1 조절신호(YE)를 조절구조(37)에 제공한다. 제 2 레귤레이터(35)는 제 2 조절신호(YS)를 조절구조(37)에 제공한다. 조절구조(37)로부터는 실제 존재하는 작동태스크에 따라 제 1 제어신호(S1)가 제 1 특성곡선 트랜스듀서(39)에 그리고 제 2 제어신호(S2)는 제 2 특성곡선 드랜스듀서(41)에 출력된다. 상기 특성곡선 트랜스듀서들(39, 41)은, 밸브들(V1, V2)이 조절태스크에 따라 조정될 수 있도록, 자신에게 각각 할당되는 액추에이터들(43, 45)을 제어한다.

도 3 내지 도 5는 선행기술에 따르는 조절구조들(37)의 실시예를 도시하고 있다. 도 3 내에는 제 1 작동태스크(BA)에 따라 제 1 조절신호(YE)가, 제어신호들(S1, S2, S3)이 밸브들(V1, V2, V3)을 적합하게 제어하기 위해 출력될수 있도록, 경험으로 획득된 매개변수(K1, K2, K3, K4, Y1, Y2, Y3, Y4, KHP, KLP2, KLP1)의 이용 하에 제 2 조절신호(YS)와 논리 연산된다. 도 4와 도 5는 각각 또 다른 작동태스크(BB, BC)에 따르는 조절신호들(YE, YS)의 논리 연산을 도시하고 있다. 다수개의 매개변수들을 이용하는 상태에서의 복잡한 논리연산은 비용이 많이 드는 방식으로 결정된다. 실제적으로 전체 작동영역에 걸친 조절신호들(YE, YS)의 감결합을 달성할 수 없다. 또한 작동태스크들(BA, BB, BC) 중 제 1 태스크에서 작동태스크들(BA, BB, BC) 중 제 2 태스크로의 전환 시에 액추에이터의 제어 시에 갑작스러운 변화가 일어나지 않도록 하는 점이 보장될 수 없다. 이러한 점은, 모든 조절구조(37)가 제어신호들(S1, S2, S3)에 무관하게 생성되며, 그럼으로써 조절구조들(37)의 전환 시에 다시 말해 작동태스크들(BA, BB, BC)간의 전환 시에 일반적으로 상이한 제어신호들(S1, S2, S3)이 존재하며 그럼으로써 밸브(V1, V2, V3)용 액추에이터들의 제어에 있어서 충격식 전환으로 이어지는 점에 근거한다. 이러한 점은 결과적으로 높은 기계적 하중 및 지속적인 손상을 야기할 수 있다.

도 6은 모든 작동태스크들에 대해, 예컨대 도 3에서 도 5까지에 따르는 바와 같이, 이용 가능한 하나의 조절구조(37)를 도시하고 있다. 상기 조절구조(37)는 하나의 매개변수 집합(50)을 포함하고 있다. 매개변수 집합(50)은 하위 그룹(51, 53, 55)으로 분리된다. 예를 들어 하위그룹(51)은 공급밸브-하위그룹이며 그리고 하위그룹(53)은 추기밸브-하위그룹이다. 각각의 하위그룹들(51, 53, 55)은 하나의 제 1 매개변수(AV1, AV2, AV3) 및 하나의 제 2 매개변수(BV1, BV2, BV3)를 포함한다. 또한 모든 하위그룹(51, 53, 55)은 각각 하나의 오프셋 매개변수(CV1, CV2, CV3)를 포함한다. 제 1 조절신호(YE)는 제 2 매개변수(BV1, BV2, BV3)를 이용하면서 재연산된다. 제 2 조절신호(YS)는 제 1 매개변수(AV1, AV2, AV3)를 이용하여 재연산된다. 상기의 재연산은 모든 하위그룹들(51, 53, 55) 내에서 이루어진다. 모든 재연산의 결과들은 각각의 오프셋 매개변수들(CV1, CV2, CV3)이 가산된 상태에서 하위그룹들(51, 53, 55) 내에서 상호간에 논리 연산된다. 모든 하위그룹들(51, 53, 55)을 이용하면서 상기 논리 연산으로부터 하나의 제어신호(S1, S2, S3)가 결정된다. 매개변수 집합(50)은 실제 작동태스크에 적응되며, 그리고 한편에서는 조절변수들(R1, R2)의 감결합이 이루어지며, 다른 한편에서는 작동태스크들에 대한 작동영역들이 결정될 수 있도록, 결정된다.

도 7은 개략적으로 제 1 작동태스크(BA)에서 제 2 작동태스크(BB)로의 전환을 도시하고 있다. 제 1 작동태스크(BA)의 경우 전술한 방식으로 레귤레이터 쌍(36A)을 통해 조절변수들(R1, R2)로부터 조절신호들(YE, YS)의 생성이 이루어지며, 상기 조절신호들은 조절구조(37A)를 이용하여 밸브(V1, V2)용 제어신호들(S1A, S2A)로 재연산된다. 작동태스크(BB)로의 전환 시에 새로운 하나의 매개변수 집합(50)을 포함하는 동일한 조절구조(37)가 이용된다. 이러한 점은 도 7 내에서 조절구조(37B)로서 부호 표시된다. 작동태스크(BB) 내에서 레귤레이터 쌍(36B)에는 조절변수들(R1B, R2B)이 공급된다. 상기 조절구조(37B)에는 레귤레이터 쌍(36B)으로부터 조절신호들(YEB, YSB)이 전송된다. 그로 인해 조절구조(37B)로부터 제어신호들(S1B, S2B)이 유도된다.

작동태스크들(BA, BB)간의 원활한 전환은, 작동태스크(BA)로부터 나오는 제어신호들(S1A, S2A)은 역-조절구조(37BI)를 이용하여 개시신호들(YES, YSS)로 재연산됨으로써 달성된다. 개시신호들(YES, YSS)은 새로운 작동태스크(BB)의 레귤레이터 쌍(36B)에 개시값으로서 공급되며, 그럼으로써 작동태스크(BB) 내에서는 제어신호들(S1B, S2B)을 이용한 제어가 개시되며, 상기 제어신호들은 작동태스크(BA)의 제어신호들(S1A, S2A)의 최종값에 해당된다. 그러므로 액추에이터의 갑작스러운 상이한 제어는 결코 이루어지지 않는다. 역-조절구조(37BI)는 제 2 작동태스크(BB)의 매개변수 집합(50)을 포함하는 조절구조(37)의 반대구조에 해당된다. 그러므로 모든 작동태스크들(BA, BB, BC)에 대해 동일한 조절구조(37)의 이용으로 간단한 방식으로, 작동태스크들(BA, BB, BC)간의 원활한 전환이 이루어지는 점이 보장된다.

단 하나의 조절구조(37)를 이용하는 데 있어서 더욱 큰 추가 장점은, 조절변수들(R1, R2)은 거의 전체적인 작동영역에 걸쳐 상호간에 감결합된다는 점이다. 도 8은 하나의 제 2 조절변수(R2), 본원에서는 출력(L)과 조절변수들(R1) 중 하나의 변수, 본원에서는 추기 증기량(22, 24)의 결합을 도시하고 있다. 라인들은 동일한 추기 증기량(22, 24)의 점들로 형성되어 있다. 라인에 인접하는 수치값들은 kg/s 단위의 추기 증기량(22, 24)을 나타낸다. 축들은 조절변수들(R1, R2)에 할당된 조절신호들(YE, YS)을 표시하고 있다. 이로써 작동영역의 큰 간격들 내에는 조절신호(YS)에 대한 추기 증기량(22, 24)의 강한 종속성이 존재함을 알 수 있다. 특히 (YS)에 대한 값의 영(0)과 25%사이의 영역 내에서는 상기의 강한 결합이 존재한다.

그에 반해 도 9는 조절구조(37)의 이용 하에서의 상기의 결합도를 도시하고 있다. 거의 전체 작동영역에 걸쳐 추기 증기량(R2, 22, 24)은 조절변수, 출력(L')에 할당된 조절신호(YS)로부터 감결합되어 있다.

Claims (11)

1. 증기 태핑부(21, 23)를 포함하는 증기터빈(1)을 조절하기 위한 방법으로서,

   ● 상이한 유형의 최소한 2개의 조절변수들(R1, R2)이 각각 하나의 레귤레이터(33, 35)에 공급되며;

   ● 동시에 조절변수들(R1, R2)의 유형은 증기터빈(1)에 대한 한 그룹의 작동태스크들(BA, BB, BC)로부터 선택된 작동태스크(BA, BB, BC)를 특성화하며;

   ● 증기공급장치(9, 11, 13)는 공급밸브(15, 17, 19)를 통해 그리고 증기 태핑부(21, 23)는 추기밸브(25, 27)를 통해 조절되며;

   ● 레귤레이터(33, 35)는 각각의 조절변수들(R1, R2)에 종속되면서, 각각 하나의 조절신호(YE, YS)를 출력하며;

   ● 상기의 조절신호들(YE, YS)는 하나의 공통의 조절구조(37)로 공급되며;

   ● 상기 조절구조(37)에 의해서는 조절신호들(YE, YS)로부터 하나의 공급밸브 제어신호(S1)와 하나의 추기밸브 제어신호(S2)가 생성되며;

   ● 공급밸브 제어신호(S1)는 공급밸브(15, 17, 19)에 그리고 추기밸브 제어신호(S2)는 추기밸브(25, 27)에 제어를 위해 공급되는 방법에 있어서,

   모든 작동태스크들(BA, BB, BC)에 대해 동일한 조절구조(37)가 이용되는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 조절구조(37)는, 조절변수들(R1, R2)이 상호간에 감결합되도록 설계되어 있는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 조절구조(37)는, 자신에 의해 선택된 작동태스크들(BA, BB, BC)에 적응되는 하나의 작동영역이 결정되도록 설계되어 있는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 조절변수들(R1, R2) 중 하나의 변수가 추기 증기량(22, 24)인 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 조절변수들(R1, R2) 중 하나의 변수가 증기터빈(1)용 증기 내 압력(P)인 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 조절변수들(R1, R2) 중 하나의 변수가 증기터빈(1)의 출력(L)인 것을 특징으로 하는 방법.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 조절변수들(R1, R2) 중 하나의 변수가 증기터빈(1)의 회전속도(D)인 것을 특징으로 하는 방법.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,

   ● 모든 작동태스크들(BA, BB, BC)에 조절구조(37)용으로 상기 태스크를 특성화하는 하나의 매개변수 그룹(50)이 할당되어 있으며;

   ● 작동태스크들(BA, BB, BC) 중 제 1 작동태스크에서 작동태스크들(BA, BB, BC) 중 제 2 작동태스크로의 전환 시에 제 1 레귤레이터(33, 35)에서 제 2 레귤레이터(33, 35)로의 전환이 이루어지며;

   ● 역-조절구조(37BI)를 이용하면서, 제 2 레귤레이터(33, 35)의 시작을 위한 개시변수들(YES, YSS)이 결정되며;

   ● 역-조절구조(37BI)는 제 2 작동태스크(BA, BB, BC)용 매개변수그룹(50)을 포함하는 조절구조(37)에 대해 반대되는 구조이며;

   ● 개시변수들(YES, YSS)은 제 2 레귤레이터(33, 35)에 공급되는 것을 특징으로 하는 방법.
9. 제 8 항에 있어서, 각각의 매개변수 그룹(50)은 하나의 공급밸브-하위그룹(51)과 하나의 추기밸브-하위그룹(53)을 포함하며, 동시에 조절신호들 중 제 1 신호(YE)는 상기 하위그룹들(51, 53) 각각의 하나의 제 2 매개변수(BV1, BV2, BV3)와 더불어, 그리고 조절신호들 중 제 2 신호(YS)는 상기 하위그룹들(51, 53) 각각의 하나의 제 1 매개변수(AV1, AV2, AV3)와 더불어 논리연산되며, 그리고 동시에 추가적으로 각각의 하위그룹(51, 53)에 할당되는 하나의 각각의 오프셋 매개변수(CV1, CV2, CV3)를 이용하여서는 공급밸브 제어신호(S1) 내지 추기밸브 제어신호(S2)가 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
10. 증기터빈(1)용 조절장치(30). 각각 하나의 상이한 작동태스크(BA, BB, BC)에 대해 고려되는 조절변수들(R1, R2)의 유형에 의해 특성화되는 상이한 작동태스크들(BA, BB, BC)에 있어서 조절하기 위한, 증기 태핑부(21, 23)를 포함하고,

    하나의 조절구조(37)를 포함하는데, 상기 조절구조에 의해서는 하나의 레귤레이터(33, 35)의 하나의 조절신호(YE, YS)로부터 증기터빈(1)의 하나의 밸브(15, 17, 19, 25, 27)용으로 하나의 제어신호(S1, S2)가 생성될 수 있는 조절장치에 있어서,

    상기 조절구조(37)는, 자신이 모든 작동태스크들(BA, BB, BC)에 대해 이용될 수 있도록 설계되어 있는 것을 특징으로 하는 조절장치.
11. 증기터빈(1), 각각 하나의 상이한 작동태스크(BA, BB, BC)용으로 고려되는 조절변수들(R1, R2)의 유형에 의해 특성화되는 상이한 작동태스크들(BA, BB, BC)에 있어서 조절을 위해, 증기 태핑부(21, 23), 증기용으로 하나의 공급밸브(15, 17, 19), 증기용으로 하나의 추기밸브(25, 27) 및 하나의 조절장치(30)를 포함하며, 상기 조절장치(30)는 하나의 조절구조(37)를 포함하며, 상기 조절구조에 의해서는 하나의 레귤레이터(33, 35)의 하나의 조절신호(YE, YS)로부터 증기터빈(1)의 하나의 밸브(15, 17, 19, 25, 27)용으로 하나의 제어신호(S1, S2)가 생성될 수 있는 증기터빈에 있어서,

    상기 조절구조(37)는, 자신이 모든 작동태스크들(BA, BB, BC)용으로 이용될수 있도록 설계되어 있는 것을 특징으로 하는 증기터빈.