Traitement en cours

Veuillez attendre...

Paramétrages

Paramétrages

Aller à Demande

1. JP1997506945 - 始動過程中のタービンの作動状態を表示する方法および装置

Document

Description

Title of Invention 始動過程中のタービンの作動状態を表示する方法および装置 DE P4332078.3 19930921 20060614 F01D 19/00 F01D 25/00 特開昭54−098507(JP,A) 特開昭49−051188(JP,A) DE1994001039 19940909 WO1995008700 19950330 1997506945 19970708 20010903 植村 貴昭  

Claims

1   2   3   4  

Drawings

   

Description

始動過程中のタービンの作動状態を表示する方法および装置

DE P4332078.3 19930921 20060614 F01D 19/00 F01D 25/00 patcit 1 : 特開昭54−098507(JP,A)
patcit 2 : 特開昭49−051188(JP,A)
DE1994001039 19940909 WO1995008700 19950330 1997506945 19970708 20010903 植村 貴昭
[]
本発明は、始動過程中のタービンの作動状態を表示する方法に関する。さらに本発明はこの方法を実施例する装置に関する。
タービン、たとえば蒸気タービンの停止状態から無負荷運転または作動回転数までの始動過程は一般にさまざまな回転数上昇および待ち時間から成っている。その際に作動回転数に到達するまでの時間的な回転数上昇は特にタービン特有の特性量およびタービンの熱的状態に関係する。
これまで一般に行われていた方法によれば、始動過程は、タービンメーカーにより予め定められた回転数上昇および待ち時間がオペレータによりクロノロジックに監視されることによって、手動で設定される。しかしながらその際に、たとえば予め定められた待ち時間が短縮または延長され、またそれによってタービンが不必要な負荷に曝され、または始動過程が不必要に長くされるという危険が存在する。
本発明の課題は、始動過程中にタービンの作動状態の適当な表示を可能にする方法を提供することにある。これは簡単な手段を有する適当な装置により達成されるべきである。
方法に関するこの課題は、本発明によれば、タービン回転数の時間的経過が、タービン特有の特性量および作動上重要なパラメータから求められる参照経過とならんで模擬され、その際に参照経過として、タービン特有の特性量から導き出され作動上重要なパラメータを用いて複数個の記憶された始動特性曲線から求められる始動特性曲線が求められることにより解決される。
その際参照経過はタービン回転数の時間的変化とタービン特有の特性量および測定値から導き出された作動上重要なパラメータとの機能的関係を示す。
各始動特性曲線がタービンの停止時間に対する値およびタービン温度に対する値により特徴付けられていると好適である。従って、作動上重要なパラメータとしてタービン温度およびタービンの停止時間が検出されると有利である。その際に停止時間は、タービンの停止以後または近似的停止以後に経過した時間が検出されることによって、タービン回転数から導き出される。
参照経過として始動特性曲線を求めるための別の手段として、プロセスまたはプラントにより条件付けられるパラメータが手動で、または論理回路により予め与えられる。それによりタービンにより駆動される設備、たとえば空気圧縮機の臨界値の超過が確実に避けられる。
タービンの各始動過程をいつでも後から知り得るように、タービン回転数の模擬された時間的経過が同時に記憶されると好適である。その際に記憶過程は始動信号とタービンの無負荷または作動回転数の到達の際に発せられる停止信号との間に位置する。
装置に関する課題は、本発明によれば、タービン特有の特性量および作動上重要なパラメータから求められたタービン回転数の時間的参照経過を発生するための第1のメモリならびにタービン回転数の現在の時間的経過を発生するための第2のメモリと接続されている指示装置により解決される。
有利な実施態様によれば、タービン特有の特性量を特徴付ける複数個の始動特性曲線に対するメモリが設けられ、始動特性曲線のいずれも特定の停止時間および特定のタービン温度に対する識別を有する。
本発明の実施例を図面により一層詳細に説明する。図面はタービンの始動過程を表示するための装置の概要を示す。
図面には機械6、たとえば発電機または空気圧縮機を介して駆動される軸4上のタービン2が示されている。そのためにタービン2に弁8を経て作動媒体AMが供給され、この作動媒体はタービン内で完全にまたは部分的に膨張させられ、またその際にタービン2を駆動する。作動媒体AMは排出管10を経てタービン2から流れ出る。タービン2は蒸気またはガスタービンである。
タービン2の作動上重要なパラメータを検出するため、タービン回転数nを測定するための第1のセンサ12およびタービン温度Tを測定するための第2のセンサ14が設けられている。センサ12および14からそれぞれ信号線16、18が出ており、それらを経てタービン回転数nおよびタービン温度Tに相応する信号が破線で示されている測定値前処理および処理のための装置20に供給される。温度Tはタービンハウジング内で測定されると好適である。
装置20は信号線16に接続されている変換器22および信号線18に接続されている変換器24を含んでいる。変換器22でタービン回転数の限界値監視によりタービンの回転状態に対して特徴的な信号kSが形成される。この信号は、タービン2が停止状態または近似的に停止状態にあるかどうかを指示する。信号kSは変換器22の後置に接続されている時間モジュール26に伝達される。信号kSの到来の際に時間モジュール26が始動される。これは信号kSから、第1の計算ユニット28に停止状態信号kSの到来以後に経過した時間に関する情報を与える時間ファクタkZを形成する。
時間単位あたり数回転の低い回転数におけるタービン停止状態は測定技術的に不正確にしか求められないので、追加的に帰還報知信号sの形態で操作弁8の急速閉止弁の位置に関する質問が行われる。操作弁8が閉じられているならば、計算ユニット28への相応の帰還報知sが行われる。同時に変換器22によりタービン回転数nが限界値を下廻ったことが確認され、また信号kSが発生されるならば、時間ファクタkZによりタービン回転数nが零に等しい停止状態時間の開始が決定される。
たとえば特性曲線による変換器24でのタービン2の温度Tの測定から、タービン2の熱的状態を示す温度ファクタkTが形成される。温度ファクタkTは計算ユニット28に伝達される。こうしてタービン温度Tの可能な範囲に相応する温度ファクタkTの範囲はたとえばk T=0.1とk T=1との間に位置する。
他のプロセスに関係するパラメータまたはプロセス規準、たとえばタービン2により駆動される機械6の臨界的な値または重要な限界値を考慮に入れるため、計算ユニット28に操作要素30を介してプロセス規準から導き出された設定可能なプロセスファクタkPが供給される。
計算ユニット28はファクタkT、kZおよびkPならびにメモリ32に記憶されているタービン特有の特性量からタービン2の始動過程に対する参照経過RVを求める。そのためにメモリ32は複数個の始動特性曲線Anを含んでおり、どの始動特性曲線Anも停止時間tnおよびタービン温度Tnに対する標識を付されている。時間に関係する目標または参照回転数経過を有するいくつかの典型的な始動特性曲線Anがダイアグラム33に示されている。各始動特性曲線Anにたとえば回転数上昇勾配m、待ち時間wおよび特に急速に通り抜けられなければならない臨界的回転数範囲bのようなタービン特有の特性量が対応付けられている。
計算ユニット28で求められたファクタkZおよびkTが2つの隣接する始動特性曲線A n-1およびAnと直接に対応付けるべきでないならば、より長い待ち時間wおよび/またはより平らな回転数上昇勾配mを有する始動特性曲線Anが参照符号経過RVとして求められると好適である。同じくプロセスファクタkPにより、タービン2により駆動される機械6がタービン2にくらべて長い待ち時間wまたは平らな回転数上昇勾配mを必要とする場合が顧慮される。この場合にも、タービン2のみを顧慮する始動特性曲線A n-1に比較してすぐ次に平らな始動特性曲線が求められる。それによりタービン2および/または機械6の不必要な負荷が避けられる。
ファクタkT、kZおよびkPにより求められる参照経過RVは信号線34を経て指示装置36に伝達され、またそこで座標領域38に表示される。その際に横軸はtを付されている時間軸を形成し、また縦軸はnを付されている回転数軸を形成する。
タービン2が停止状態から起動されると、信号ksおよび回転数nにより変換器39で始動信号kaが発生される。この信号は第2の計算ユニット40に伝達される。信号ksの質問の代わりに(図示されていない)タービン調節器からの信号も始動信号kaを形成するために利用され得る。始動信号kaにより計算ユニット40でタービン2の始動過程中のタービン回転数nの時間的経過の開始時点t=0が求められる。この開始時点t=0以降、タービン回転数nの時間的経過が計算ユニット40にタービン2の始動過程中に記憶される。同時に回転数nの瞬時実際値が計算ユニット40から信号線42を経て指示装置36に伝達される。そこで瞬時実際値Iまでの現在の時間的経過AVが表示される。オペレータに迅速な展望を可能にするため、瞬時実際値Iおよび等しい時点で与えられている参照経過RVの目標値Sが棒グラフ44に表示される。変換器39での回転数nの限界値質問によりタービン2の無負荷または作動回転数の到達が認められると、変換器39から停止信号kbが計算ユニット40に伝達される。次いで記憶過程が終了される。
指示装置36を介して計算ユニット28および40のメモリ内容が曲線形態RV、AVで呼び出し可能である。こうしていつでもタービン2の任意の始動過程が参照経過RVおよび現在の時間的経過AVの表示により呼び出され得る。こうして現在の始動過程の間にもその後のチェックの際にもタービン2の始動過程中の実際の回転数経過と参照経過RVとの間の直接的な比較が可能となる。

Claims

[1]
始動過程中のタービン(2)の作動状態を表示するための方法 であって、
ービン特有の特性量(m、w、b)および作動上重要なパラメータ(k Z、k T、k P)から求められる参照経過(RV) が表示され、その際に参照経過(RV)として、タービン特有の特性量(m、w、b)から導き出され 作動上重要なパラメータ(k Z、k T、k P)を用いて複数個の記憶された始動特性曲線(A n)から求められる始動特性曲線(A n)が決定される ものにおいて、
参照経過(RV)と並んで、タービン回転数(n)の時間的経過(AV)が表示されることを特徴とする始動過程中のタービンの作動状態を表示する方法。
[2]
作動上重要なパラメータ(k Z、k T)としてタービン(2)のタービン温度(T)および停止時間(k Z)が求められ、その際に停止時間(k Z)がタービン回転数(n)から導き出されることを特徴とする請求項1記載の方法。
[3]
タービン回転数(n)の模擬された時間的経過(AV)が同時に記憶され、その際に記憶過程が開始信号(k a)により開始され、またタービン(2)の作動回転数の到達の際に発せられる停止信号(k b)により終了させられることを特徴とする請求項1または2記載の方法。
[4]
タービン特有の特性量(m、w、b)および作動 状態に関連したパラメータ(k Z、k T、k P)から求められたタービン回転数(n)の時間的参照経過(RV)を発生するための第1の計算ユニット(28 )と接続され 指示装置(36)を含んでおり、 この際
タービン特有の特性量(m、w、b)を特徴付ける複数個の始動特性曲線(An)に対するメモリ(32)が設けられ、始動特性曲線(A nから特定の停止時間(t n)および特定のタービン温度(T n)に対する識別(t n、T n)を 表す装置において
タービン回転数(n)の現在の時間的経過(AV)を発生するための第2の計算ユニット(40)を備えることを特徴とする請求項1ないし3の1つによる方法を実施する ための装置。

Drawings

[ Fig. ]