发明名称 汽轮机之控制热应力的负载方法及装置
摘要
申请公布号 TW041621 申请公布日期 1982.02.01
申请号 TW07010346 申请日期 1981.02.10
申请人 用电机股份有限公司 发明人 小詹姆斯.郝华德.默尔;邦德.阿图.卞.伟斯佛;理查德.乔治.利文斯顿
分类号 F01D21/00 主分类号 F01D21/00
代理机构 代理人 林敏生 台北巿南京东路二段一二五号七楼伟成第一大楼
主权项 1﹒一个具有高压区,至少一个低压再热区,一高压转子,一再热转子和多个阀可允许蒸汽经由喷嘴弧进入高压区的汽轮机的控制装置,汽轮机上的元件的热应力受到控制,同时在汽轮机全部的运转相里提供最大的负载及卸载变率,包括:负载控制机构用来调前述阀的位置,以让须要的蒸汽流量流入前述的汽轮机;进汽模式转换机构以调整前述阀相对的开口;用来测知预选高压区元件以及预选之再热区元件温度的机构;用来测知预选位置之蒸汽温度的机构;用来测定每一个预选元件上温度函数的热应力的机构;用来测知汽轮机中每一个预选元件之热应力变率的机构;用来测知前述位置的蒸汽温度变率的机构;用来计算汽轮机中每一个预选元件之负载变化率的机构,前述负载变化是相对之热应力,前述之应力变率,以及蒸汽温度变率的函数;用来选择计算好的最低负载变率値的机构,然后将前述之最低变率加至前述负载控制机构,以改变汽轮机之负载;用来计算一个参考应力値的机构,前述参考应力値是预选之最初负载变率的函数;以及用来决定前述参考应力値以及预选之高压区元件之热应力之间的差的机构,前述之差加至前述的进汽模式转换机构以调整前述阀至相对的开口以减小前述的差。2﹒请求专利部份第1项的装置,用来测知热应力的前述装置提供高压转子表面,高压转子内径,再热转子表面,再热转子内径的应力。3﹒请求专利部份第1项的装置,前述之高压区元件包括高压转子表面,高压转子内径,前述再热区元件包括再热转子表面和再热转子内径。4﹒请求专利部份第2或3项之装置,包括选择机构,选择高压转子表面的应力及高压转子内径应力的较大値,所选之较大应力値加至前述之差测定机构,当作高压区元件的应力。5﹒请求专利部份第4项之装置,包括:机构用来将前述差,此是前述参考应力値及前述选择的高应力间之差,乘上第一和第二乘数;机构用来预选前述之乘数,此为前述选择高应力变率的函数。机构用来预选前述之第二乘数,此为前述汽轮机实际负载的函数。6﹒请求专利部份第5项之装置,包括一个机构可选择性地去偏压前述的差以允许前述的差在一正常値内变动。7﹒请求专利部份第6项之装置,用来计算应力参考値之前述机构,包括一最大负载变率输入,前述之参考値之计算是前述输入及前述初负载变率之函数。8﹒在汽轮机各种操作状态包括加载及卸载以达目标负载时,一个控制汽轮机元件之热应力的方法,前述之汽轮机是一个再热蒸汽涡轮机具有一高压区,一再热区,一高压转子,一再热转子以及多个阀装在喷嘴弧内,用来使蒸汽流以部份弧或全弧式进入高压区,前述的方法包括的步骤有:(1)测知汽轮机多个元件之热应力;(2)测知供入汽轮机之蒸汽温度的变率(3)测知在前述汽轮机元件上之热应力变率;(4)测知在热应力値及其变率皆已知的汽轮机元件上之负载变率;前述之负载变率是已测知之应力,应力变率,及蒸汽温度变率的函数;(5)选择最低之负载变率且加上汽轮机负载控制器以控制负载的改变;(6)决定一应力参考値,它是最初测定之负载变率之函数;(7)调整进汽模式转换机构,以选择进汽模式使前述之热应力参考値与由汽轮机中多个元件之预定一个测得之应力间之差最小。9﹒请求专利部份第8项的方法,其步骤由(1)至(7)连续重覆地执行以控制前述负载变率,以达到前述之目标负载,以及连续地控制前述之进汽模式。10﹒请求专利部份第8或9项之方法,每一个前述之负载变率之求得是依底下的公式:R=(R1+R3)R2其R1=K1(K2─S)R2=1─K3dTS2/dtR3=─K4dSS2/dtR3=─K4dS/dtS2K1,K2,K3和K4都是汽轮机的常数,S是汽轮机元件上测得的应力,且T是蒸汽温度。11﹒请求专利部份第10项之方法,前述汽轮机之多个元件上以用来测得热应力,其包括高压区转子的表面及内径,前述之进汽模式转换机构调至可以将前述参考应力与前述高压转子表面或内径之应力较高者之间的差减至最小。12﹒请求专利部份第10项之方法,包括将应力参考値与前述之较高应力値两者之间的差乘上第一及第二因素的步骤,前述之第一因素是前述应力变率的函数,前述之第二因素是汽轮机实际负载的函数。13﹒请求专利部份第11项之方法,其应力参考値是前述最初测知的负载变率及预选之最大负载变率的函数。
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