KR20080001662A - 터빈의 바람직하지 않은 작동 감지 시스템 및 방법 - Google Patents

터빈의 바람직하지 않은 작동 감지 시스템 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20080001662A
KR20080001662A KR1020070064687A KR20070064687A KR20080001662A KR 20080001662 A KR20080001662 A KR 20080001662A KR 1020070064687 A KR1020070064687 A KR 1020070064687A KR 20070064687 A KR20070064687 A KR 20070064687A KR 20080001662 A KR20080001662 A KR 20080001662A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
turbine
pressure
steam
pressure turbine
high pressure
Prior art date
Application number
KR1020070064687A
Other languages
English (en)
Inventor
니콜라스 에이 티센첵
에드워드 아서 드워스트
Original Assignee
제너럴 일렉트릭 캄파니
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 제너럴 일렉트릭 캄파니 filed Critical 제너럴 일렉트릭 캄파니
Publication of KR20080001662A publication Critical patent/KR20080001662A/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
    • F01D17/02—Arrangement of sensing elements
    • F01D17/08—Arrangement of sensing elements responsive to condition of working-fluid, e.g. pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D21/00—Shutting-down of machines or engines, e.g. in emergency; Regulating, controlling, or safety means not otherwise provided for
    • F01D21/14—Shutting-down of machines or engines, e.g. in emergency; Regulating, controlling, or safety means not otherwise provided for responsive to other specific conditions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
    • F01D17/02—Arrangement of sensing elements
    • F01D17/08—Arrangement of sensing elements responsive to condition of working-fluid, e.g. pressure
    • F01D17/085—Arrangement of sensing elements responsive to condition of working-fluid, e.g. pressure to temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
    • F01D17/10—Final actuators
    • F01D17/12—Final actuators arranged in stator parts
    • F01D17/14—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits
    • F01D17/141—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of shiftable members or valves obturating part of the flow path
    • F01D17/145—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of shiftable members or valves obturating part of the flow path by means of valves, e.g. for steam turbines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D21/00—Shutting-down of machines or engines, e.g. in emergency; Regulating, controlling, or safety means not otherwise provided for
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D21/00—Shutting-down of machines or engines, e.g. in emergency; Regulating, controlling, or safety means not otherwise provided for
    • F01D21/003—Arrangements for testing or measuring
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D3/00—Machines or engines with axial-thrust balancing effected by working-fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00—Application
    • F05D2220/30—Application in turbines
    • F05D2220/31—Application in turbines in steam turbines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2270/00—Control
    • F05D2270/01—Purpose of the control system
    • F05D2270/11—Purpose of the control system to prolong engine life
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2270/00—Control
    • F05D2270/01—Purpose of the control system
    • F05D2270/11—Purpose of the control system to prolong engine life
    • F05D2270/112—Purpose of the control system to prolong engine life by limiting temperatures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2270/00—Control
    • F05D2270/01—Purpose of the control system
    • F05D2270/11—Purpose of the control system to prolong engine life
    • F05D2270/114—Purpose of the control system to prolong engine life by limiting mechanical stresses
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2270/00—Control
    • F05D2270/01—Purpose of the control system
    • F05D2270/16—Purpose of the control system to control water or steam injection
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2270/00—Control
    • F05D2270/30—Control parameters, e.g. input parameters
    • F05D2270/301—Pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2270/00—Control
    • F05D2270/30—Control parameters, e.g. input parameters
    • F05D2270/303—Temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2270/00—Control
    • F05D2270/30—Control parameters, e.g. input parameters
    • F05D2270/303—Temperature
    • F05D2270/3032—Temperature excessive temperatures, e.g. caused by overheating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Turbines (AREA)

Abstract

본 발명은 각각의 센서 장치(130, 160, 165)가 다양한 터빈 요소와 관련된 적어도 하나의 작동 변수를 모니터하는 적어도 하나의 센서 장치(130, 160, 165)를 모니터링하는 단계로 터빈(105, 110)의 바람직하지 않은 작동을 감지하고 교정하는 시스템 및 방법이다. 적어도 하나의 터빈 요소와 관련된 특정한 작동 변수가 허용되지 않는 범위에 작동하는 것을 어떠한 센서 장치(130, 160, 165)라도 감지하면 그 후에 터빈(105, 110)의 특정한 작동 변수가 허용되지 않는 위험의 범위에 더 이상 작동하지 않을 때까지 입구 파이프(170, 175)와 관련된 적어도 하나의 증기 밸브(150, 155)를 개구 또는 폐쇄하는 단계를 포함하는 교정 작동이 수행될 수 있다.

Description

터빈의 바람직하지 않은 작동 감지 시스템 및 방법{SYSTEMS AND METHODS FOR DETECTING UNDESIRABLE OPERATION OF A TURBINE}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 터빈 요소의 바람직하지 않은 작동을 감지하는 방법을 실시하는 증기 터빈 시스템의 개략도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 터빈 요소의 바람직하지 않은 작동을 감지하는 방법에 사용되는 제어 장치의 블록 선도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 터빈 요소의 바람직하지 않은 작동을 감지하는 방법을 실시하는 제어 장치의 제어 논리의 예시적인 순서도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 추력 과부하 조건이 있을 때 교정 작동을 수행하도록 하는 방법을 실시하는 제어 장치의 제어 논리의 예시적인 순서도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
100 : 증기 터빈 시스템 205 : 메모리
105 : 증기 터빈 215 : 프로그래밍된 논리
110 : 증기 터빈 220 : 허용가능한 한계 정보
115 : 터빈 회전자 225 : 운영체제
120 : 스러스트 베어링 230 : 프로세서
125 : 제어 장치 235 : 데이터 버스
130 : 금속 온도 센서 240 : 사용자 입력 장치 인터페이스
135 : 모니터 선 245 : 사용자 입력 장치
140 : 모니터 선 305 : 블록
145 : 모니터 선 310 : 블록
150 : 증기 밸브 315 : 블록
155 : 증기 밸브 320 : 블록
160 : 증기 압력 센서 405 : 블록
165 : 증기 압력 센서 410 : 블록
170 : 증기 입구 파이프 415 : 블록
175 : 증기 입구 파이프 420 : 블록
180 : 증기 출구 파이프 425 : 블록
185 : 증기 출구 파이프 430 : 블록
190 : 제어 신호 선 435 : 블록
195 : 제어 신호 선
본 발명은 대체로 터빈 및 유사 기계의 바람직하지 않은 작동을 판단하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
터빈의 작동시에, 터빈의 다양한 요소의 작동 변수들을 감시하는 것이 때때로 필요하다. 터빈 및 요소의 정상 작동을 보장하기 위한 작동 변수의 제한이 있다. 예를 들어, 증기 터빈의 작동에서는, 터빈 내의 증기 압력과 같은 다양한 작동 변수의 제어 한계를 설정하는 것이 필요하다.
전형적으로, 어떠한 변수는 해로운 결과 없이도 단기간 동안 설정된 한계를 초과하는 작동을 감지할 수도 있지만, 그 변수가 장기간 동안 한계를 초과하면 터빈은 손상될 수 있다. 변수의 한계 초과를 측정하는 현존하는 방법들은 변수의 한계에 도달하거나 초과하는 시점을 감지한다. 그 후 타이머가 변수가 한계를 초과하는 시간의 길이를 판단하기 위해 개시된다. 변수가 그 한계를 초과하는 경우, 소정의 기간동안 타이머가 작동한 후에야만 교정 작동이 전형적으로 이루어진다.
그러나 작동 변수 한계를 초과하는 작동의 모드로 터빈을 작동할 때 소정 기간 동안 타이머가 작동하는가에 관계없이 발생할 수 있는 다소의 위험이 존재한다. 이러한 바람직하지 않은 작동은 대향 터빈의 추력에 대항하는 자연적 평형을 불균형하게 할 수 있다. 대향 터빈의 추력의 이러한 불균형은 적어도 하나의 터빈 구성 요소의 과도한 마모 또는 고장을 일으킬 수도 있는 터빈 요소 상의 고부하를 야기할 수 있다. 따라서, 대향 터빈의 상대되는 추력의 불균형으로 인한 터빈 구성 요소의 손상 및/또는 고장을 선제 또는 선행 방지하기 위한 시스템 및 방법에 대한 필요성이 대두된다.
본 발명의 실시예에 의하면, 본 명세서에 고압 터빈 용기 압력과 관련된 적어도 하나의 작동변수에 관련된 적어도 하나의 센서 장치 및 중압 터빈 용기 압력과 관련된 적어도 하나의 작동 변수에 관련된 적어도 하나의 다른 센서 장치인 적어도 하나의 센서 장치를 모니터링하는 단계를 포함하는 터빈 시스템의 바람직하지 않은 작동을 감지하고 교정하기 위한 방법이 개시되어 있다. 나아가, 이러한 방법은 고압 터빈 용기 압력과 관련된 적어도 하나의 작동 변수 및 중압 터빈 용기 압력과 관련된 적어도 하나의 작동 변수가 허용되지 않는 위험의 범위 내에 있는지 판단하는 단계를 포함한다. 또한, 이러한 방법은 고압 터빈 용기 압력과 관련된 적어도 하나의 작동 변수 및 중압 터빈 용기 압력과 관련된 적어도 하나의 작동 변수가 허용되지 않는 위험의 범위 내에 있는지 판단에 따라 입구 파이프와 관련된 적어도 하나의 증기 밸브를 조정하는 단계에 의해 참조 부하를 계속적으로 추적하는 것을 포함한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 이러한 방법은 스러스트 베어링 금속의 온도 센서로 스러스트 베어링 금속의 온도를 모니터링하는 단계를 포함한다. 더 나아가, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 스러스트 베어링 금속의 온도 센서로 스러스트 베어링 금속의 온도를 모니터링하는 단계, 스러스트 베어링 금속의 온도 증가가 허용되지 않는 위험에 관련된 온도 범위 내에 있는지 판단하는 단계, 그리고 허용되지 않는 위험에 관련된 온도 범위 아래로 스러스트 베어링 금속의 온도가 감소될 때까지 참조 부하를 계속적으로 추적하는 단계를 포함한다. 또한, 본 발명의 또다른 실시예에 따르면, 고압 터빈 용기 압력이 고압 터빈 용기와 관련된 정격 압력의 소정의 퍼센트보다 크고 중압 터빈 용기 압력이 중압 터빈 용기와 관련된 정격 압력의 소정의 퍼센트보다 작을 때 허용되지 않는 위험의 범위가 발생한다.
또한, 본 발명의 또다른 실시예에 따르면, 이러한 방법은 알람의 작동, 알람 신호의 전송, 증기 밸브의 폐쇄, 증기 터빈에 유입되는 증기의 온도의 변경, 그리고 함께 시스템의 중단을 포함하는 교정 작동을 실행하는 단계를 포함한다. 더더구나, 본 발명의 또다른 양상에 의하면, 이러한 방법은 적어도 하나의 센서 장치가 허용되지 않는 위험의 범위에서 작동하는 적어도 하나의 터빈 요소를 감지하는 경우를 기록하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 명세서에는 적어도 하나의 증기 압력 센서가 고압 터빈 용기 압력을 측정하는 적어도 하나의 증기 압력 센서를 모니터링 하는 단계를 포함하는 터빈의 추력 과부하를 감지 및 바로잡는 단계의 방법이 개시되어 있다. 또한, 이러한 방법은 허용되지 않는 위험의 범위 내에 고압 터빈 용기 압력이 있는지 판단하는 단계와 고압 터빈 용기 압력 밸브가 허용되지 않는 범위 내에 있을 때 교정 작동을 실행하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 허용되지 않는 위험의 범위는 고압 터빈 용기와 관련된 정격 압력 밸브의 소정의 퍼센트보다 크다. 나아가, 본 발명의 다른 양상에 의하면, 이러한 방법은 중압 터빈 용기와 관련된 정격 중압 터빈 용기 압력 밸브의 소정의 퍼센트보다 작게 중압 터빈 용기 압력 밸브가 작동하는 판단하는 단 계를 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 또다른 실시예에 따르면, 교정 작동을 실행하는 단계는 소정의 등급에서 참조 부하를 추적하는 단계를 포함할 수 있다. 더 나아가, 본 발명의 또다른 실시예에 따르면, 이러한 방법은 적어도 하나의 스러스트 베어링 금속 센서를 모니터링하는 단계 및 적어도 하나의 스러스트 베어링 금속 센서가 소정의 온도 이상의 작동 온도를 감지할 때 터빈을 중단시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 또다른 실시예에 따르면, 교정 작동을 실행하는 것은 입구 파이프와 관련된 적어도 하나의 증기 밸브를 조절하는 단계를 포함한다. 게다가, 본 발명의 또다른 양상에 의하면, 교정 작동을 실행하는 것은 알람의 작동, 알람 신호의 전송, 증기 밸브의 폐쇄, 증기 터빈에 유입되는 증기의 온도의 변경, 그리고 함께 시스템의 중단 중의 적어도 하나를 포함한다. 본 발명의 또다른 양상에 의하면, 이러한 방법은 적어도 하나의 센서 장치가 허용되지 않는 위험의 범위에 작동하는 적어도 하나의 터빈 요소를 감지하는 경우를 기록하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 또다른 실시예에 따르면, 본 명세서에 적어도 하나의 센서 장치가 고압 터빈 용기 압력과 관련된 적어도 하나의 작동 변수와 관련되어 있고 적어도 하나의 다른 센서가 중압 터빈 용기 압력과 관련된 적어도 하나의 작동 변수와 관련될 때, 제어 장치와 통신하는 적어도 하나의 센서 장치를 포함하는 터빈의 바람직하지 않은 작동을 감지하고 교정하는 시스템이 개시되어 있다. 제어 장치는 센서 장치를 모니터링하는 단계 그리고 고압 터빈 용기 압력과 관련된 적어도 하나의 작동 변수 및 중압 터빈 용기 압력과 관련된 적어도 하나의 작동변수가 허용되지 않는 위험의 범위 내에 있는지 판단하는 단계를 위한 소프트웨어 지시를 실행하는 프로세서를 포함한다. 나아가, 그러한 판단에 어느 정도 기초하여 제어 장치의 프로세서는 고압 터빈 용기 압력과 관련된 적어도 하나의 작동 변수 및 중압 터빈 용기 압력과 관련된 적어도 하나의 작동 변수가 허용되지 않는 위험의 범위 내에 있는지 판단에 따라 입구 파이프와 관련된 적어도 하나의 증기 밸브를 조정하는 단계에 의해 참조 부하를 계속적으로 추적한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 프로세서는 스러스트 베어링 금속 온도 센서로 스러스트 베어링 금속 온도를 모니터링하는 단계를 위한 추가적인 소프트웨어 지시를 실행한다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 프로세서는 스러스트 베어링 금속 온도 센서로 스러스트 베어링 금속 온도를 모니터링하는 단계, 허용되지 않는 위험과 관련된 온도 범위까지 스러스트 베어링 금속 온도의 증가를 판단하는 단계, 그리고 허용되지 않는 위험과 관련된 온도 범위 아래로 스러스트 베어링 금속 온도가 감소할 때까지 참조 부하를 계속적으로 추적하는 단계를 위한 추가적인 소프트웨어 지시를 실행한다. 게다가, 본 발명의 또다른 실시예에 따르면, 고압 터빈 용기 압력이 고압 터빈 용기와 관련된 정격 압력의 소정의 퍼센트보다 크거 중압 터빈 용기 압력이 중압 터빈 용기와 관련된 정격 압력의 소정의 퍼센트보다 작을 때 허용되지 않는 위험의 범위가 발생한다.
게다가, 본 발명의 또다른 양상에 의하면, 프로세서는 알람의 작동, 알람 신호의 전송, 증기 밸브의 폐쇄, 증기 터빈에 유입되는 증기의 온도의 변경, 그리고 함께 시스템의 중단 중 적어도 하나를 포함하는 교정 작동의 실행을 위한 추가적인 소프트웨어 지시를 실행한다. 더더구나, 본 발명의 또다른 양상에 의하면, 프로세서는 허용되지 않는 위험의 범위에 작동하는 적어도 하나의 터빈 요소를 적어도 하나의 센서 장치가 감지할 때, 제어 장치와 관련된 메모리 위치에 실시예를 기록하는 단계를 위한 추가적인 소프트웨어 지시를 실행한다.
터빈이 바람직하지 않은 작동의 영역에 들어가는지 판단하기 위하여 측정된 작동 변수를 사용하는 시스템 및 방법에 관한 것이다. 바람직하지 않은 조건이 있으면, 터빈 제어 시스템은 부품이 파손되는 것을 방지하기 위해 교정 작동을 시작한다. 본 발명의 예시적인 실시예에는, 증기 압력 및 베어링 금속 온도 센서들이 증기 터빈 제어 시스템 보호 논리로 프로그래밍된 증기 터빈 제어 시스템의 사용을 통하여 증기 터빈의 작동 조건을 모니터하기 위해 사용된다. 센서에 의해 제공된 정보에 기초하여 증기 터빈 제어 시스템은 증기 터빈 요소가 그 제한 한계를 초과할 때, 전형적으로 발생하는 증기 터빈 요소의 과도한 마모 및 손상을 방지하기 위한 선제 작동을 시작할 수 있다. 더 구체적으로는, 증기 터빈 시스템은 그 구체적인 증기 터빈 요소와 관련된 소정 한계에 다다르기 전에 발생하는 허용되지 않는 위험(예를 들어, 작동중 바람직하지 않은 유동의 불균형적 상태)의 작동 영역에 증기 터빈이 들어갈 때를 감지한다. 증기 터빈 제어 시스템의 제어 장치는 허용되지 않은 위험의 영역을 초과하고 그 구체적인 증기 터빈 요소와 관련된 소정 제한 한계에 다다르기 전에 고위험 작동의 영역으로부터 증기 터빈을 배제하여 터빈 요소의 과도한 마모 또는 터빈 고장을 방지하기 위해 필요적 측정을 실행한다.
본 발명은 일반적인 용어로 기재되었으며, 첨부되는 도면을 통해 참조되며, 이러한 도면이 반드시 축척에 맞게 도시된 것은 아니다.
본 발명은 이하에서 본 명세서에서 본 발명의 모든 실시예는 아니지만 일부는 도시되는 첨부 도면을 참조하여 더 충실하게 설명될 것이다. 물론, 이러한 발명들은 상당수의 다른 형태에 의해 실시될 수 있고 이하에서 기재된 실시예에 의해 제한되도록 해석해서는 안 되며, 오히려 이러한 실시예는 본 명세서의 기재가 적용가능한 법적 요건을 만족하기 위해 제공된다. 같은 번호는 본 명세서 전체에 걸쳐 같은 요소를 참조하기 위해 사용된다.
본 발명은 이하에서 본 발명의 실시예에 따른 시스템, 방법, 장치 및 컴퓨터 프로그램 제품의 블록 선도에 참조와 함께 설명된다. 블록 선도의 각 블록 및 블록 선도 내의 블록들의 조합은 각각 컴퓨터 프로그램 지시에 의해 수행될 것이라고 이해된다. 컴퓨터 또는 다른 정보 처리 장치에 실행된 지시가 이하에서 구체적으로 기재된 블록 선도의 각 블록 또는 블록 선도 내의 블록들의 조합의 기능을 수행하는 수단을 만들어 내도록 이러한 컴퓨터 프로그램 지시는 일반 목적의 컴퓨터, 특별한 목적의 컴퓨터 또는 다른 프로그래밍 가능한 정보 처리 장치에 로드될 수 있다.
컴퓨터 가독성 메모리에 저장된 그러한 지시가 블록(들)에 구체화된 기능을 수행하는 지시 수단을 포함하는 제조 물품을 생산하도록 이러한 컴퓨터 프로그램 지시는 또한 특정한 방식으로 컴퓨터 또는 다른 프로그래밍 가능한 정보 처리 장치 에 기능을 지도할 수 있는 컴퓨터 가독성 메모리 내에 저장될 수 있다. 컴퓨터 또는 다른 정보 처리 장치에 실행된 지시가 블록(들) 내에 구체화된 기능을 수행하는 단계를 제공하도록 하는 컴퓨터에 의해 수행되는 공정이 실행되기 위해 일련의 선택적인 단계가 컴퓨터 또는 다른 프로그래밍 가능한 장치에 행하도록 컴퓨터 또는 다른 프로그래밍 가능한 정보 처리 장치에 컴퓨터 프로그램 지시들이 또한 로드될 수 있다.
따라서, 블록 선도의 블록들은 특정 기능을 수행하는 수단의 조합, 특정 기능을 수행하는 단계의 조합, 특정 기능을 수행하는 프로그램 지시 수단의 조합을 지지한다. 블록 선도의 각 블록 및 블록 선도의 블록의 조합은 특정 기능 또는 단계 또는 특정 목적의 하드웨어 및 컴퓨터 지시의 조합을 수행하는 특정 목적 하드웨어 기초의 컴퓨터 시스템에 의해 수행될 수 있다고 이해된다.
본 발명은 컴퓨터의 운영체제에 실행되는 응용프로그램을 통해 수행될 수 있다. 본 발명은 또한 핸드헬드 장치, 다중 프로세서 시스템, 마이크로 프로세서 기초한 또는 프로그래밍 가능한 소비자 전자제품, 미니 컴퓨터, 메인 프레임 컴퓨터 등을 포함한 다른 컴퓨터 시스템의 구성에 실시될 수 있다.
본 발명의 구성요소인 응용프로그램은 루틴, 프로그램, 요소, 자료구조, 특정 추상적 자료형을 수행하는 기타 등등, 특정 임무의 수행, 작동, 또는 임무를 포함할 수 있다. 분산 컴퓨터 환경에서는, 응용프로그램(전부 또는 일부)은 로컬 메모리 또는 다른 저장소에 위치될 수 있다. 추가적으로, 또는 대안으로, 응용프로그램(전부 또는 일부)은 통신 네트워크에 의해 연결된 원격 처리 장치에 의해 임무 가 수행되는 본 발명의 실시를 허용하기 위해 원격 메모리 또는 저장소에 위치될 수 있다. 본 발명의 예시적인 실시예는 본 명세서 이하에서 여러 도면에 걸쳐 같은 도면 부호가 같은 요소를 지칭하는 도면을 참조하여 설명된다.
도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 바람직하지 않은 작동을 감지하는 방법을 수행하는 증기 터빈 시스템(100)의 개략도이다. 도 1에 도시된 증기 터빈 시스템(100) 내의 본 발명의 사용은 본 발명의 적용의 대표적인 예로써만 설명된다. 당업자에게 본 발명은 시스템 변수가 크기 한계를 가지고 변수의 크기가 시간에 따라 변하는 어떠한 유사한 시스템에라도 수행될 수 있다고 이해되어 진다. 이러한 시스템은 산업적 기계, 증기 터빈, 가스 터빈, 다른 연소 시스템, 유압 시스템을 포함하지만 그것만으로 제한되지 않는다.
도 1에 의하면, 증기 터빈(105, 110)은 증기 터빈 시스템(100) 내에 도시된다. 도 1의 예시적인 실시예에 의하면, 증기 터빈(105)은 고압 단부이고 증기 터빈(110)은 중압(또는 저압) 단부이다. 전형적인 작동하에서는, 증기는 증기 입구 파이프(170, 175)의 경로로 각각 증기 터빈(105, 110)에 들어간다. 증기 입구 파이프(170, 175)을 통한 증기의 유동은 각각 증기 밸브(150, 155)에 의해 제어된다. 증기 밸브(150, 155)가 개구되면, 증기는 증기 입구 파이프(170, 175)를 통해 흐르도록 허용된다. 반면에, 증기 밸브(150, 155)가 폐쇄되면, 증기는 증기 입구 파이프(170, 175)를 통해 증기 터빈(105, 110)에 흐르도록 허용되지 않는다. 당업자에게 개시된 것처럼, 밸브(140, 145)는 증기 터빈(105, 110) 내로의 증기 유동의 속도를 변화시키는 다양한 증분으로 부분적으로 개구될 수 있다. 나아가, 증기는 각 각 증기 출구 파이프(180, 185)의 경로를 통하여 구역(105, 110)으로부터 배기된다.
센서 장치는 증기 터빈 요소 및 그 작동의 다양한 변수를 모니터하기 위해 사용될 수 있다. 도 1에 도시된 예시적인 센서 장치는 터빈 회전자(115)에 연결된 스러스트 베어링(120)의 온도를 측정하는 금속 온도 센서(130) 및 터빈(105, 110)에 들어가는 증기의 압력을 모니터하는 증기 압력 센서(160, 165)이다. 당업자에게 증기 터빈(100)의 다른 작동 변수는 증기 온도, 증기 터빈 시스템(100)에 사용된 다른 베어링, 또는 제한이 될 수 있는 어떠한 다른 변동 변수를 포함하지만 그것에만 제한되지 않는 다른 센서 장치에 의해 모니터 될 수 있다고 이해된다.
제어 장치(125)는 모니터 선(135, 140, 및/또는 145)을 통해 센서 장치(예를 들어, 130, 160, 165)로부터 작동 변수 자료를 받고, 감지된 작동 변수 자료가 특정 증기 터빈 요소에 대한 허용되지 않는 위험과 관련된 바람직하지 않은 작동 값에 변수들이 있다고 지시되면 교정 작동을 실행할 수 있다. 구체적으로, 도 1의 예시적인 실시예에는, 제어 장치(125)는 모니터 선(135, 140, 145)를 거쳐서 증기 압력 센서(160, 165) 및 금속 온도 센서(130)를 통해 작동 변수를 모니터하고, 메모리에 저장된 허용한계와 작동변수를 비교한다. 작동 변수들이 허용되지 않는 위험과 관련된 바람직하지 않은 작동 범위 들어가면(혹은, 본 발명의 다른 실시예에, 접근하면) 제어 장치(125)는 작동 변수가 더 바람직한 범위 내에 돌아갈 때까지 제어 신호 선(190, 195)을 통해 증기 밸브(150, 155)를 개구하거나 폐쇄한다. 본 발명의 예시적인 실시예 내에 제어 장치(125)의 구체적인 작동은 이하에서 도 2 및 도 3에 관하여 더 상세하게 설명된다.
본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, 제어 장치(125)에 의해 감지될 수 있는 바람직하지 않은 조건은 추력 과부하와 같은 불균형한 추력 조건이다. 추력 과부하는 고압 증기 터빈(105)의 고유동 및 중압 터빈(110)의 아주 저유동 또는 무유동에 의해 야기될 수 있다. 예를 들어, 터빈 시스템(100)이 최대 부하(최대 유동)에 작동하고 증기 밸브(150)가 폐쇄되고/거나 중압 터빈 보조관이 개구되고 유동이 중압 터빈(110) 주위로 전환되면, 중압 터빈 용기 압력은 감소되면서 고압 증기 터빈 용기 압력은 등급이 정해진 압력에 또는 가까이에 유지된다. 추력 과부하 조건에서는, 고압 증기 터빈(105)에 의해 발생되는 추력은 중압 터빈(110)에 의해 평형을 이루지 않으며, 그것에 의해 스러스트 베어링(120)에 과부하가 가해진다.
제어 장치(125)는 고압 터빈 용기 압력 및 중압 터빈 용기 압력을 측정하는 증기 압력 센서(160, 165)뿐만 아니라 스러스트 베어링(120)의 과부하를 측정하는 금속 온도 센서(130)와 같은 센서 장치의 사용으로 추력 과부하 조건을 감지할 수 있다. 금속 온도 센서(130)에 의해 모니터 된 스러스트 베어링 금속 온도는 스러스트 불균형 상태의 결과로 스러스트 베어링(120)의 문제가 있을 수 있다는 추가적 지표이다.
본 발명의 예시적인 실시예에서는, 제어 장치(125)는 고압 터빈 용기 압력이 등급이 정해진 압력의 소정의 퍼센트보다 큰 때라고 규정된 추력 과부하를 감지할 수 있다. 예를 들어, 고압 터빈 용기 압력의 소정의 퍼센트는 그것의 정격 압력의 85%일 수 있고 중압 터빈 용기 압력은 그것의 정격 압력의 10%보다 작을 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에서는, 정격 압력의 다양한 소정의 퍼센트가 사용될 수 있다. 본 발명의 예시적인 실시예에는, 중간 터빈(110)을 통과하는 저유동(혹은 인지될 수 없는 유동)의 지표로 중압 터빈 용기 압력을 위해 10%가 선택될 수 있다. 본 발명의 예시적인 실시예에는, 85% 이하에서는 고압 터빈(105)은 스러스트 베어링(120)을 과부하될 정도로 충분한 추력을 발생시키지 않기 때문에 고압 터빈 용기 압력이 그 정격 압력의 85% 이하인 동안 터빈의 아주 낮은 또는 무유동이 허용된다.
추력 과부하 조건이 감지되면, 제어 장치(125)는 고 추력 조건으로부터 벗어나기 위한 적절한 교정 조치들을 실행한다. 본 발명의 예시적인 실시예에서는 제어 장치(125)는 고압 터빈 용기 압력이 정격 압력의 85% 아래로 떨어질 때까지 계속적으로 참조 부하 추적하도록 증기 밸브(150, 155)를 추적한다. 본 발명의 예시적인 실시예에서는 제어 장치(125)는 이러한 압력 감소가 얻어질 때까지 분당 20%의 계속적 참조 부하의 추적을 할 수 있다. 그러나, 금속 온도 센서(130)의 사용을 통해서, 제어 장치(125)가 고 추력 조건을 감지하는 동안 제어 장치(125)는 스러스트 베어링 금속 온도를 모니터한다. 본 발명의 예시적인 실시예에서는, 스러스트 베어링 또는 터빈 시스템(100)의 다른 요소의 허용되지 않는 위험과 관련된 온도 범위로 스러스트 베어링 금속 온도가 증가하면, 터빈 시스템(100)은 멈추거나 중단된다. 그러므로, 이러한 예시적인 실시예에서는, 추력 불균형 조건 및 허용되지 않는 스러스트 베어링 온도 추력이 감지되면, 시스템의 중단이 발생한다.
도 2 는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 터빈 요소의 바람직하지 않은 작 동을 감지하는 방법에 사용되는 제어 장치(125)의 블록 선도이다. 제어 장치(125)는 본 발명에 따른 프로그래밍된 논리(예를 들어, 소프트웨어)를 저장하는 메모리(205)를 포함한다. 또한 메모리(205)는 본 발명의 작동 및 운영체제에 사용되는 허용가능한 한계 정보(220)(예를 들어, 요소 작동의 등급한계, 작동의 우선 범위, 및/또는 허용되지 않는 위험과 관련된 작동 범위 등)을 포함한다. 프로세서(230)는 프로그래밍된 논리(215)를 실행하는 운영체제(2225)를 사용하며, 그렇게 함으로써 또한 허용가능한 한계 정보(220)를 사용한다. 데이터 버스(235)는 메모리(205) 및 프로세서(230) 간의 통신을 제공한다.
키보드, 마우스, 제어판, 또는 제어 장치(125)에 의해 제어되는 터빈 시스템의 다양한 요소의 구성 및/또는 제어를 위한 제어 장치(125)로 디지털 정보로 통신가능한 어떠한 다른 장치와 같은 사용자 입력 장치(245)와 통신 중인 사용자 입력 장치 인터페이스(240)를 통해 제어 장치(245)를 사용자는 통신/제어한다. 증기 터빈, 센서 장치(예를 들어, 압력 또는 베어링 온도 센서)와 관련된 밸브와, 그리고 어떠한 경우에는 입출력 인터페이스(250)를 통해 증기 터빈 시스템과 관련된 외부 장치와 제어 장치(125)가 통신중이다. 본 발명의 예시적인 실시예에는 제어 장치(125)가 증기 터빈 시스템과 같이 위치하거나 심지어 통합될 수 있지만, 다르게는 증기 터빈 시스템에 대해 멀리 위치될 수도 있다. 나아가, 제어 장치(125) 및 그것에 의해 수행되는 프로그래밍된 논리(215)는 소프트웨어, 하드웨어, 펌웨어 또는 그것들의 어떠한 조합도 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 바람직하지 않은 작동을 감지하는 방법을 수행하는 제어 장치의 제어 논리의 예시적인 순서도이다. 단계(305)에서는 증기 입구 파이프를 통해 증기 터빈 구역으로 증기가 흐르도록 허용하게 제어 장치는 증기 밸브를 개구한다. 다음으로 단계(310)에서는 증기 압력 센서 장치, 스러스트 베어링 금속 센서 장치, 그 둘의 조합, 또는 증기 터빈의 요소 또는 특정 작동을 모니터하는 다른 장치일 수 있는 센서 장치는 계속적으로 증기 터빈 시스템의 작동 변수를 모니터한다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 센서 장치는 허용가능한 한계 정보를 감지하고 제어장치로 그 정보를 전송할 수 있다. 이와 같이, 제어 장치는 단계(310)에 지시된 것과 같이 작동 변수를 계속적으로 모니터한다. 이러한 허용가능한 한계 정보는 예를 들어 작동 변수의 실제 측정이나 작동 변수의 변화를 대표하는 절대값일 수 있다. 당업자에게는 작동 변수와 관련된 다른 형태의 정보가 센서 장치에 의해 제어장치로 제공될 수 있다.
단계(315)에서 제어 장치는 허용되지 않는 위험의 범위에 증기 터빈의 작동 변수가 들어갔는지 판단한다. 증기 터빈들이 허용가능한 한계 내에서 작동하면, 단계(310)에서 제어 장치는 작동 변수의 모니터하는 것으로 복귀한다. 그러나 증기 터빈이 허용가능한 범위 내에 작동하지 않고 허용되지 않는 특정 위험 수준과 관련된 작동의 범위에 들어가면, 제어 장치는 단계(320)에서 지시된 대로 교정 작동을 수행한다. 본 발명의 실시예에 의하면, 단계(320)의 이러한 교정 작동은 예를 들어 입구 파이프와 관련된 증기 밸브의 조정일 수 있다. 제어 작동은 알람의 작동, 알람 신호의 전송, 증기 밸브의 폐쇄, 증기 터빈에 유입되는 증기의 온도의 변경, 그리고 함께 시스템의 중단을 포함할 수 있지만 그것으로 제한된 것은 아니 다. 추가적으로 어떠한 작동된 알람 또는 허용되는 한계 외에 작동하는 시스템의 실시예는 제어 시스템의 메모리에 기록될 수 있다. 즉, 허용되지 않는 위험의 범위에 작동하는 적어도 하나의 터빈 요소를 적어도 하나의 센서 장치가 감지하면, 그렇게 감지된 정보는 미래의 분석을 위해 기록될 수 있고 데이터베이스에 저장될 수 있다.
도 4는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 추력 과부하 조건이 존재할 때, 교정 작동을 수행하는 방법을 실행하는 제어 장치의 제어 논리의 예시적인 순서도이다. 제어 장치에 의해 감지될 수 있는 바람직하지 않은 조건의 하나의 예는 추력 과부하와 같은 불균형한 추력 조건이다. 추력 과부한 조건에는 고압 증기 터빈에 의해 야기되는 추력은 중압 터빈에 의해 균형을 이루지 못하여서 추력 베어링에 과부하된다.
본 발명의 예시적인 실시예에는 제어 장치는 증기 압력 센서와 같은 센서 장치를 모니터하고 고압 터빈 용기 압력 및 중압 터빈 용기 압력뿐만 아니라 스러스트 베어링의 과부하를 측정하는 금속 온도 센서를 측정하도록 단계(405)를 실시한다. 다음으로, 제어장치는 고압 터빈 용기 압력이 정격 압력의 소정의 퍼센트보다 큰지를 판단하기 위해 단계(410)를 실시한다. 예를 들어, 도 4의 예시적인 실시예에서는 고압 터빈 용기 압력의 소정의 퍼센트는 그 정격 압력의 85%일 수 있다. 아니면 제어 장치는 단계(405)에서 센서 장치를 계속 모니터한다. 고압 터빈 용기 압력이 그 정격 압력의 85%보다 크게 되면, 단계(415)는 중압 터빈 용기 압력이 정격 소정의 퍼센트보다 작은지 판단하기 위해 실시된다. 예를 들어, 도 4의 예시적 인 실시예에서는 중압 터빈 용기 압력은 그 정격 압력의 10%보다 작을 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예에서는 중압 터빈을 통하여 저유동(혹은 인지될 수 없는 유동)이 흐르는 지표로 중압 터빈 용기 압력을 위해 10%가 선택될 수 있다. 중압 터빈 용기 압력이 그 정격 압력의 10%보다 작지 않으면 제어 장치는 단계(405)에서 계속 센서 장치를 모니터한다. 본 발명의 예시적인 실시예에는 85% 아래에서는 고압 터빈이 스러스트 베어링을 과부하될 정도로 충분히 추력을 야기시키지 않기 때문에 고압 터빈 용기 압력이 그 정격 압력의 85% 이하일 때 중압 터빈의 아주 낮은 또는 무유동이 허용된다. 중압 터빈 용기 압력이 그 정격 압력의 10% 보다 작으면 추력 과부하 조건이 감지되고 단계(420)가 실시된다. 본 발명의 다른 실시예에는 고압 터빈 용기 압력 및 중압 터빈 용기 압력의 정격 압력값과 관련된 퍼센트는 다를 수 있다. 나아가, 본 발명의 또다른 실시예에는 고압 터빈 용기 압력 및 중압 터빈 용기 압력의 정격 압력값과 관련된 퍼센트는 서로 관련 있을 수 있다(예를 들어, 역비례 등).
단계(420)에는 제어 장치는 고 추력 조건으로부터 벗어나기 위해 적절한 교정 조치를 수행하기 시작한다. 본 발명의 예시적인 실시예에는 제어 장치는 참조 부하를 계속적으로 추적하도록 증기 밸브를 조정한다. 본 발명의 예시적인 실시예에는 제어 장치는 분당 20%의 계속적 참조 부하의 추적을 할 수 있지만 다른 실시예에는 다른 추적 속도로 수행될 수도 있다. 또한 단계(420)에는 제어 장치가 고 추력 조건의 감지를 계속하는 동안, 제어 장치는 추력 불균형 상태의 결과로 스러스트 베어링에 문제가 있음을 나타내는 추가적인 지표로 금속 온도 센서의 사용을 통해 스러스트 베어링 금속 온도를 모니터할 수 있다.
단계(425)는 그 다음에 고압 터빈 용기 압력이 정격 압력의 85% 아래로 감소하는지 판단하기 위해 실시된다. 고압 터빈 용기 압력이 정격 압력의 85% 아래로 감소되면, 추력 과부하 조건은 경감되고 제어 장치는 단계(405)에서 다음의 바람직하지 않은 조건을 위해 모니터를 계속한다. 고압 터빈 용기 압력이 정격 압력의 85% 아래로 감소되지 않으면 제어 장치는 이러한 압력 감소가 얻어질 때까지 참조 부하(예를 들어 분당 20%)를 계속적으로 추적하고 스러스트 베어링 또는 터빈 시스템의 다른 요소의 허용되지 않는 위험과 관련된 온도 범위로 스러스트 베어링 금속 온도가 증가 되는지 판단하기 위해 단계(430)를 실시한다. 이러한 온도 범위에 도달하지 않으면 제어 장치는 단계(420)에서 참조 부하를 계속적으로 추적한다. 스러스트 베어링 금속 온도가 허용되지 않는 위험과 관련된 온도 범위로 증가되면 터빈 시스템은 단계(435)에서 멈추거나 중단된다. 그러므로 이러한 예시적인 실시예에서는 추력 불균형 조건 및 허용되지 않는 스러스트 베어링 온도 추력이 감지되면 시스템의 중단이 발생된다.
본 명세서에서 기재된 발명의 많은 변형예 및 다른 실시예는 본 발명들이 전술한 기재 및 관련된 도면으로 제공된 개시의 이익을 갖는 당업자에게 생각날 것이다. 그러므로 개시된 특정 실시예로만 본 발명이 제한되지 않고 첨부된 청구항의 범위에 변형예 및 다른 실시예도 포함되도록 의도되었다고 이해된다. 비록 본 명세서에 구체적 용어가 사용되었지만, 제한의 목적이 아닌 일반적이고 설명적으로만 사용되었다.
본원 발명의 터빈 시스템의 바람직하지 않은 작동을 감지하고 교정하는 방법 및 시스템에 의하면, 대향 터빈의 상대되는 추력의 불균형으로 인한 터빈 구성 요소의 손상 및/또는 고장을 미리 방지할 수 있다.

Claims (10)

  1. 터빈 시스템의 바람직하지 않은 작동을 감지하고 교정하는 방법에 있어서,
    적어도 하나의 센서 장치는 고압 터빈 용기 압력과 관련한 적어도 하나의 작동 변수와 관련어 있고, 적어도 하나의 다른 센서 장치는 중압 터빈 용기 압력과 관련된 적어도 하나의 작동 변수와 관련되어 있는 복수의 센서 장치(130, 160, 165)를 모니터링하는 단계와,
    상기 고압 터빈 용기 압력과 관련된 적어도 하나의 작동 변수 및 상기 중압 터빈 용기 압력과 관련된 적어도 하나의 작동 변수가 허용되지 않는 위험의 범위 내에 있는지를 판단하는 단계와,
    적어도 일부는 상기 판단하는 단계에 기초하여, 상기 고압 터빈 용기 압력에 관련된 적어도 하나의 작동 변수 및 상기 중압 터빈 용기 압력에 관련된 적어도 하나의 작동 변수가 허용되지 않는 위험의 범위 내에 있다고 판단되었을 때 입구 파이프(170, 175)와 관련된 적어도 하나의 증기 밸브를 조정함으로써 참조 부하(load reference)를 계속적으로 추적하는(running back) 단계를 포함하는
    터빈 시스템의 바람직하지 않은 작동을 감지하고 교정하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    스러스트 베어링 금속 온도 센서로 상기 스러스트 베어링 금속 온도를 모니터링하는 단계를 더 포함하는
    터빈 시스템의 바람직하지 않은 작동을 감지하고 교정하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 스러스트 베어링 금속 온도가 허용되지 않는 위험과 관련된 온도 범위로 증가되었는지를 판단하는 단계와,
    상기 스러스트 베어링 금속 온도가 상기 허용되지 않는 위험과 관련된 온도 범위 아래로 감소할 때까지 참조 부하를 계속적으로 추적하는 단계를 더 포함하는
    터빈 시스템의 바람직하지 않은 작동을 감지하고 교정하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    고압 터빈 용기 압력이 상기 고압 터빈 용기와 관련된 정격 압력(rated pressure)의 소정의 퍼센트보다 크고 상기 중압 터빈 용기 압력이 상기 중압 터빈 용기와 관련된 정격 압력의 소정의 퍼센트보다 작을 때 허용되지 않는 위험의 범위가 발생하는
    터빈 시스템의 바람직하지 않은 작동을 감지하고 교정하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    알람의 작동 시작, 알람 신호의 전송, 상기 증기 밸브의 폐쇄, 상기 증기 터빈으로 유입되는 증기 온도의 변경, 상기 증기 터빈으로 유입되는 증기 압력의 변경, 그리고 시스템의 완전 중단 중 적어도 하나를 포함하는 교정 작동을 실행하는 단계를 더 포함하는
    터빈 시스템의 바람직하지 않은 작동을 감지하고 교정하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    적어도 하나의 상기 센서 장치(130, 160, 165)가 허용되지 않는 위험의 범위 내에서 작동하는 하나 또는 그 이상의 터빈 요소를 감지하는 경우의 사례를 기록하는 단계를 더 포함하는
    터빈 시스템의 바람직하지 않은 작동을 감지하고 교정하는 방법.
  7. 터빈(105, 110)의 추력 과부하를 감지하고 교정하는 방법에 있어서,
    적어도 하나의 증기 압력 센서가 고압 터빈 용기 압력 값을 측정하는 복수의 증기 압력 센서를 모니터링하는 단계와,
    상기 고압 터빈 용기 압력 값이 허용되지 않는 위험의 범위 내에 있는지를 판단하는 단계와,
    상기 고압 터빈 용기 압력 값이 허용되지 않는 위험의 범위 내에 있다고 판단되었을 때 교정 작동을 수행하는 단계를 포함하는
    터빈의 추력 과부하를 감지하고 교정하는 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    허용되지 않는 위험의 범위가 고압 터빈 용기 압력과 관련된 정격 압력 값의 소정의 퍼센트보다 큰 것을 특징으로 하는
    터빈의 추력 과부하를 감지하고 교정하는 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 교정 작동을 수행하는 단계가 입구 파이프(170, 175)와 관련된 적어도 하나의 증기 밸브를 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
    터빈의 추력 과부하를 감지하고 교정하는 방법.
  10. 터빈(105, 110)의 바람직하지 않은 작동을 감지하고 교정하는 시스템에 있어서,
    제어 장치와 연통하는 복수의 센서 장치를 포함하고,
    적어도 하나의 센서 장치가 고압 터빈 용기 압력과 관련한 적어도 하나의 작동 변수와 관련되고 적어도 하나의 다른 상기 센서 장치가 중압 터빈 용기 압력과 관련한 적어도 하나의 작동 변수와 관련되며,
    상기 제어 장치가;
    상기 복수의 센서 장치(130, 160, 165)를 모니터링하고;
    상기 고압 터빈 용기 압력과 관련되는 적어도 하나의 작동 변수 및 상기 중압 터빈 용기 압력과 관련된 적어도 하나의 작동 변수가 허용되지 않는 위험의 범위내에 있는지를 판단하며;
    적어도 일부는 상기 판단하는 단계에 기초하여, 상기 고압 터빈 용기 압력에 관련된 적어도 하나의 작동 변수 및 상기 중압 터빈 용기 압력에 관련된 적어도 하나의 작동 변수가 허용되지 않는 위험의 범위 내에 있다고 판단되었을 때 입구 파이프(170, 175)와 관련된 적어도 하나의 증기 밸브를 조정함으로써 참조 부하(load reference)를 계속적으로 추적하기 위한 소프트웨어 명령을 실행하는 프로세서를 포함하는
    터빈의 바람직하지 않은 작동을 감지하고 교정하는 시스템.
KR1020070064687A 2006-06-29 2007-06-28 터빈의 바람직하지 않은 작동 감지 시스템 및 방법 KR20080001662A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/427,507 US7632059B2 (en) 2006-06-29 2006-06-29 Systems and methods for detecting undesirable operation of a turbine
US11/427,507 2006-06-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20080001662A true KR20080001662A (ko) 2008-01-03

Family

ID=38777192

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070064687A KR20080001662A (ko) 2006-06-29 2007-06-28 터빈의 바람직하지 않은 작동 감지 시스템 및 방법

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7632059B2 (ko)
JP (1) JP2008008291A (ko)
KR (1) KR20080001662A (ko)
CN (1) CN101096916B (ko)
DE (1) DE102007029573A1 (ko)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160116087A (ko) * 2015-03-25 2016-10-07 한국기계연구원 압축공기를 이용하는 추력 조절 및 베어링 냉각 장치
KR102260289B1 (ko) 2020-08-31 2021-06-03 주식회사 에스피파워 서지전압 보호회로를 구비한 led 모듈 전원공급용 컨버터
KR102260295B1 (ko) 2020-08-31 2021-06-03 주식회사 에스피파워 Pcb 패턴 연계형 서지전압 보호회로를 구비한 led 모듈 전원공급용 컨버터
KR102260291B1 (ko) 2020-08-31 2021-06-03 주식회사 에스피파워 서지전압 보호기능이 강화된 led 모듈 전원공급용 컨버터
KR102325117B1 (ko) 2021-01-12 2021-11-11 주식회사 에스피파워 역률이 향상된 led 모듈 전원공급용 컨버터
KR102340887B1 (ko) 2021-03-31 2021-12-21 (주)문화전기 불량발생 led 소자에 의한 열화저감과 수명연장이 가능한 led 조명

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8197182B2 (en) * 2008-12-23 2012-06-12 General Electric Company Opposed flow high pressure-low pressure steam turbine
US9671797B2 (en) 2009-05-08 2017-06-06 Gas Turbine Efficiency Sweden Ab Optimization of gas turbine combustion systems low load performance on simple cycle and heat recovery steam generator applications
US8437941B2 (en) 2009-05-08 2013-05-07 Gas Turbine Efficiency Sweden Ab Automated tuning of gas turbine combustion systems
US9354618B2 (en) 2009-05-08 2016-05-31 Gas Turbine Efficiency Sweden Ab Automated tuning of multiple fuel gas turbine combustion systems
US9267443B2 (en) 2009-05-08 2016-02-23 Gas Turbine Efficiency Sweden Ab Automated tuning of gas turbine combustion systems
JP5517785B2 (ja) * 2010-06-30 2014-06-11 三菱重工業株式会社 蒸気タービンおよび蒸気タービンのスラスト調整方法
US9080466B2 (en) 2010-12-16 2015-07-14 General Electric Company Method and system for controlling a valve of a turbomachine
US8857184B2 (en) 2010-12-16 2014-10-14 General Electric Company Method for starting a turbomachine
US20120151918A1 (en) * 2010-12-16 2012-06-21 General Electric Company Method for operating a turbomachine during a loading process
US8662820B2 (en) 2010-12-16 2014-03-04 General Electric Company Method for shutting down a turbomachine
US20140161612A1 (en) * 2012-12-07 2014-06-12 General Electric Company Tip shroud monitoring system, method, and controller
CN105765172B (zh) * 2013-09-30 2018-03-27 西门子公司 用于操作具有超载保护的涡轮机的方法以及包括用于执行所述方法的装置的涡轮机
US20150227875A1 (en) * 2014-02-07 2015-08-13 General Electric Company Systems and Methods to Determine Competitiveness of a Long Term Service Agreement
EP2987952A1 (de) 2014-08-20 2016-02-24 Siemens Aktiengesellschaft Dampfturbine und Verfahren zum Betrieb einer Dampfturbine
JP2015187448A (ja) * 2015-07-27 2015-10-29 三菱重工業株式会社 舶用主機蒸気タービン設備およびそれを備えた船舶
US10495545B2 (en) * 2015-10-22 2019-12-03 General Electric Company Systems and methods for determining risk of operating a turbomachine
US10544700B2 (en) * 2016-08-31 2020-01-28 General Electric Technology Gmbh Advanced startup counter module for a valve and actuator monitoring system
US10871081B2 (en) * 2016-08-31 2020-12-22 General Electric Technology Gmbh Creep damage indicator module for a valve and actuator monitoring system
CN108072738B (zh) * 2016-11-14 2023-09-12 华北电力大学（保定） 一种汽轮机末级湿度检测装置及汽轮机
JP6781613B2 (ja) * 2016-12-02 2020-11-04 三菱パワー株式会社 制御システム、蒸気タービン、発電プラント及び制御方法
US10871072B2 (en) * 2017-05-01 2020-12-22 General Electric Company Systems and methods for dynamic balancing of steam turbine rotor thrust
US20190186269A1 (en) * 2017-12-14 2019-06-20 Rolls-Royce Corporation Modulated Cooling Air Control System and Method for a Turbine Engine
CN110645057B (zh) * 2019-09-29 2022-06-10 大唐东营发电有限公司 一种基于发电厂汽轮机调门用的监控设备
CN118202132A (zh) * 2021-11-30 2024-06-14 三菱重工业株式会社 控制装置、控制方法及系统

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6024283B2 (ja) * 1978-08-31 1985-06-12 株式会社東芝 蒸気タービンの内部異常診断装置
JPH01163408A (ja) * 1987-12-17 1989-06-27 Sumitomo Metal Ind Ltd 蒸気タービンの運転制御方法
JPH01216218A (ja) * 1988-02-25 1989-08-30 Toshiba Corp 軸振動異常診断装置
JPH02196101A (ja) * 1989-01-25 1990-08-02 Fuji Electric Co Ltd 蒸気タービンのスラスト低減装置
JPH06264704A (ja) * 1993-03-10 1994-09-20 Toshiba Corp 回転機械の振動診断装置
JPH08189302A (ja) * 1995-01-06 1996-07-23 Mitsubishi Heavy Ind Ltd スラスト自動調整装置
CN1318737C (zh) * 2000-05-31 2007-05-30 西门子公司 用于运行包括若干无负载或小负载缸的蒸汽轮机的方法和装置
JP2002155708A (ja) * 2000-11-17 2002-05-31 Toshiba Corp 発電プラントのガイダンス提供システムおよび方法
DK1365110T3 (da) * 2002-05-22 2009-04-20 Siemens Ag Fremgangsmåde og apparat til drift af et dampkraftanlæg, især i dellastområdet
US6957945B2 (en) * 2002-11-27 2005-10-25 General Electric Company System to control axial thrust loads for steam turbines
US6892540B1 (en) * 2004-05-27 2005-05-17 General Electric Company System and method for controlling a steam turbine

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160116087A (ko) * 2015-03-25 2016-10-07 한국기계연구원 압축공기를 이용하는 추력 조절 및 베어링 냉각 장치
KR102260289B1 (ko) 2020-08-31 2021-06-03 주식회사 에스피파워 서지전압 보호회로를 구비한 led 모듈 전원공급용 컨버터
KR102260295B1 (ko) 2020-08-31 2021-06-03 주식회사 에스피파워 Pcb 패턴 연계형 서지전압 보호회로를 구비한 led 모듈 전원공급용 컨버터
KR102260291B1 (ko) 2020-08-31 2021-06-03 주식회사 에스피파워 서지전압 보호기능이 강화된 led 모듈 전원공급용 컨버터
KR102325117B1 (ko) 2021-01-12 2021-11-11 주식회사 에스피파워 역률이 향상된 led 모듈 전원공급용 컨버터
KR102340887B1 (ko) 2021-03-31 2021-12-21 (주)문화전기 불량발생 led 소자에 의한 열화저감과 수명연장이 가능한 led 조명

Also Published As

Publication number Publication date
US20080003095A1 (en) 2008-01-03
CN101096916B (zh) 2012-08-22
US7632059B2 (en) 2009-12-15
JP2008008291A (ja) 2008-01-17
CN101096916A (zh) 2008-01-02
DE102007029573A1 (de) 2008-01-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20080001662A (ko) 터빈의 바람직하지 않은 작동 감지 시스템 및 방법
EP1826364B1 (en) Method for determining limit exceedance
US8342794B2 (en) Stall and surge detection system and method
US7525443B2 (en) Method and apparatus for machine state quantification in machinery management systems
JP4646528B2 (ja) 切迫センサ故障を検出するための方法及び装置
US8770913B1 (en) Apparatus and process for rotor creep monitoring
US7030746B2 (en) Method and system for generating automatic alarms based on trends detected in machine operation
US9672664B2 (en) Systems and methods for monitoring protection devices of an industrial machine
JP2008008291A5 (ko)
US7461544B2 (en) Methods for detecting water induction in steam turbines
JP5848882B2 (ja) ガスタービンハードウェアの故障を検出するためのシステム、方法、及び装置
JP5404699B2 (ja) ガスタービンの定常状態条件を判定するためのシステム、方法、及び装置
JP2003521623A (ja) タービンの運転方法及びタービンプラント
CN105339852A (zh) 远程单元及远程单元的异常判定方法
KR20140139607A (ko) 가스 터빈 플랜트를 안전하게 운전하기 위한 방법 및 장치
EP4050441A1 (en) Method and system for monitoring operation of a process plant
JPH06159008A (ja) 蒸気タービン強制冷却装置の監視・保護および性能管理装置
JP2020007920A (ja) 液体ポンプの異常検出装置および方法
JP5889386B2 (ja) ガスタービンの信頼性評価試験方法およびその装置
JP2010281238A (ja) タービン監視制御装置
JPH041401A (ja) 蒸気加減弁振動診断装置
Munesawa et al. Development of fault diagnosis system using principal component analysis for intelligent operation support system
JP2002323402A (ja) バルブの漏れ検出装置，方法，バルブ駆動用アクチュエータ，プログラム

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid