專利名稱：用于控制渦輪機(jī)的閥的方法和系統(tǒng)的制作方法
用于控制渦輪機(jī)的閥的方法和系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域
本申請(qǐng)涉及2010年12月16日提交的共同轉(zhuǎn)讓的美國(guó)專利申請(qǐng)12/969876[GE檔案號(hào)238815] ;2010年12月16日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)12/969889[GE檔案號(hào)238821];以及2010年12月16日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)12/969906 [GE檔案號(hào)238828]。
本發(fā)明大體涉及渦輪機(jī)；并且更具體而言，涉及用于獨(dú)立地限制進(jìn)入蒸汽輪機(jī)的區(qū)段的蒸汽流量的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
蒸汽輪機(jī)普遍用于動(dòng)力裝置、發(fā)熱系統(tǒng)、船舶推進(jìn)系統(tǒng)和其它熱應(yīng)用與動(dòng)力應(yīng)用中。蒸汽輪機(jī)典型地包括在預(yù)定的壓力范圍內(nèi)操作的至少一個(gè)區(qū)段。這可包括高壓(HP) 區(qū)段；以及再熱或中壓(IP)區(qū)段。容納在這些區(qū)段內(nèi)的旋轉(zhuǎn)元件普遍安裝在軸向軸上。一般來(lái)說(shuō)，控制閥和截流閥分別控制通過(guò)HP和IP區(qū)段的蒸汽流量。
蒸汽輪機(jī)的正常操作包括三種不同的狀態(tài)，它們是啟動(dòng)、加載和停機(jī)。啟動(dòng)狀態(tài)可看作其中旋轉(zhuǎn)元件開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)直到蒸汽流過(guò)所有區(qū)段為止的操作狀態(tài)開(kāi)端。一般來(lái)說(shuō)，啟動(dòng)狀態(tài)不會(huì)在特定負(fù)載處終止。加載狀態(tài)可看作其中進(jìn)入?yún)^(qū)段的蒸汽的量增加直到蒸汽輪機(jī)的輸出為大約期望負(fù)載為止的操作狀態(tài)；例如額定負(fù)載。停機(jī)狀態(tài)可看作這樣的操作狀態(tài)其中蒸汽輪機(jī)負(fù)載減小，并且進(jìn)入各個(gè)區(qū)段中的蒸汽流量逐漸停止，而且其上安裝了旋轉(zhuǎn)元件的轉(zhuǎn)子減慢到盤(pán)車裝置(turning gear)速度。
一些蒸汽輪機(jī)操作員在大多數(shù)加載狀態(tài)期間采用均衡流量策略。此策略設(shè)法供應(yīng)等量的蒸汽流量通過(guò)各個(gè)區(qū)段。這里，控制系統(tǒng)通過(guò)定位相關(guān)聯(lián)的閥的命令來(lái)控制蒸汽流量。在啟動(dòng)和停機(jī)操作狀態(tài)期間普遍使用其它控制方案。
在結(jié)合有級(jí)聯(lián)旁路系統(tǒng)的蒸汽輪機(jī)的啟動(dòng)期間，可通過(guò)旁通閥來(lái)使蒸汽轉(zhuǎn)移到截流閥，同時(shí)控制閥基本關(guān)閉。這里，截流閥可執(zhí)行蒸汽輪機(jī)的初始速度/負(fù)載控制。然后， 在預(yù)定的負(fù)載范圍處，控制閥主要提供速度/負(fù)載控制，同時(shí)截流閥被偏置打開(kāi)。其它操作可導(dǎo)致IP區(qū)段的顯著加載，同時(shí)進(jìn)入HP區(qū)段中的蒸汽流量大大減少。因此，不均衡流量可提高轉(zhuǎn)子上的凈推力。
對(duì)于在啟動(dòng)、加載和停機(jī)操作狀態(tài)期間控制蒸汽輪機(jī)的已知方法存在一些問(wèn)題。 目前已知的方法可為不利地保守的。這些方法可降低操作柔性，需要較大的機(jī)械構(gòu)件，而且還潛在地降低蒸汽輪機(jī)所輸送的凈輸出。因此，存在對(duì)用于提高蒸汽輪機(jī)的操作柔性的方法和系統(tǒng)的期望。發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，一種限制進(jìn)入渦輪機(jī)的蒸汽流量的方法(500)，方法 (500)包括提供包括設(shè)置在第一區(qū)段(112)和第二區(qū)段(114)內(nèi)的轉(zhuǎn)子(115)的渦輪機(jī) (102)，其中，在轉(zhuǎn)子(115)的周圍的流徑允許蒸汽在第一區(qū)段(112)和第二區(qū)段(114)之間流體地連通；提供構(gòu)造成控制進(jìn)入第一區(qū)段(112)的蒸汽流量的第一閥(118)，以及構(gòu)造成控制進(jìn)入第二區(qū)段(114)的蒸汽流量的第二閥(120);接收為第一閥(118)和第二閥 (120)提供基準(zhǔn)行程的命令(510);以及確定操作參數(shù)(520)，其中，操作參數(shù)(520)限制與命令有關(guān)的基準(zhǔn)行程；其中，操作參數(shù)(520)獨(dú)立于命令而控制通往第一區(qū)段(112)或第二區(qū)段(114)中的至少一個(gè)的蒸汽流量。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，第一區(qū)段(112)包括HP 區(qū)段(112)，而第二區(qū)段(114)則包括IP區(qū)段(114)。
方法(500)可進(jìn)一步包括在命令和操作參數(shù)之間選擇最小值的步驟(530);其中， 最小值確定第一閥(118)和第二閥(120)的基準(zhǔn)行程。這里，渦輪機(jī)(102)可呈蒸汽輪機(jī) (102)的形式。
操作參數(shù)可以物理要求為基礎(chǔ)，該物理要求包括下者中的至少一個(gè)壓力、溫度、 流率或它們的組合。這里，操作參數(shù)可包括下者中的至少一個(gè)軸向推力、轉(zhuǎn)子應(yīng)力、蒸汽壓力或物理范圍。
操作參數(shù)的值可由傳遞函數(shù)算法確定，該傳遞函數(shù)算法構(gòu)造成獨(dú)立地限制進(jìn)入第一區(qū)段(112)或第二區(qū)段(114)中的至少一個(gè)中的蒸汽流量。傳遞函數(shù)算法可基于過(guò)渡狀況、裝置狀況或物理要求中的至少一個(gè)來(lái)限制蒸汽流量。
在本發(fā)明的一個(gè)備選實(shí)施例中，一種用于提高動(dòng)力裝置的操作柔性的方法(500)， 方法(500)可包括提供包括蒸汽輪機(jī)(102)的動(dòng)力裝置，其中，蒸汽輪機(jī)(102)包括HP區(qū)段(112)和部分地設(shè)置在HP區(qū)段(112)中的轉(zhuǎn)子(115)，其中，在轉(zhuǎn)子(115)的周圍的流徑允許蒸汽在HP區(qū)段(112)內(nèi)流體地連通以及接合轉(zhuǎn)子(115);提供構(gòu)造成控制進(jìn)入HP區(qū)段(112)的蒸汽流量的第一閥(118);接收速度/負(fù)載命令(510);其中，速度/負(fù)載命令為第一閥(112)提供基準(zhǔn)行程；以及確定操作參數(shù)(520);其中，操作參數(shù)構(gòu)造成限制與速度 /負(fù)載命令有關(guān)的第一閥(112)的行程；其中，操作參數(shù)獨(dú)立于速度/負(fù)載命令而控制進(jìn)入 HP區(qū)段(112)中的蒸汽流量。
在本發(fā)明的另一個(gè)備選實(shí)施例中，一種用于提高動(dòng)力裝置的操作柔性的系統(tǒng) (100)，該系統(tǒng)可包括包括蒸汽輪機(jī)(102)的動(dòng)力裝置，其中，蒸汽輪機(jī)(102)包括殼體 (112，114)和部分地設(shè)置在殼體(112，114)中的轉(zhuǎn)子(115)，其中，在轉(zhuǎn)子(115)的周圍的流徑允許蒸汽在殼體內(nèi)行進(jìn)以及接合轉(zhuǎn)子(115);構(gòu)造成控制進(jìn)入殼體(112，114)的蒸汽流量的第一閥(112);以及構(gòu)造成執(zhí)行以下步驟的控制系統(tǒng)(106):接收速度/負(fù)載命令 (510);其中，速度/負(fù)載命令為第一閥(118)提供基準(zhǔn)行程；以及確定操作參數(shù)(520);其中，操作參數(shù)構(gòu)造成限制與速度/負(fù)載命令有關(guān)的第一閥(118)的行程；其中，操作參數(shù)獨(dú)立于速度/負(fù)載命令而控制第一閥(118)的基準(zhǔn)行程。


圖I是示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例可在其中操作的動(dòng)力裝置現(xiàn)場(chǎng)的示意圖。
圖2是示出了用于控制進(jìn)入蒸汽輪機(jī)的蒸汽流量的傳統(tǒng)系統(tǒng)的示意圖。
圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、用于限制進(jìn)入蒸汽輪機(jī)的蒸汽流量的系統(tǒng)的不意圖。
圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)備選實(shí)施例的、用于限制進(jìn)入蒸汽輪機(jī)的蒸汽流量的另一個(gè)系統(tǒng)的示意圖。
圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)備選實(shí)施例的、用于限制進(jìn)入蒸汽輪機(jī)的蒸汽流量的方法的一個(gè)實(shí)例的流程圖。
圖6是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、用于限制進(jìn)入蒸汽輪機(jī)的蒸汽流量的控制系統(tǒng)的框圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明具有的技術(shù)效果是，通過(guò)提供用于獨(dú)立地控制進(jìn)入各個(gè)區(qū)段的蒸汽流量的方法和系統(tǒng)來(lái)提高蒸汽輪機(jī)的操作柔性。此方法的益處可包括(但不限于)將軸向推力負(fù)載保持在容許極限內(nèi)、提高操作柔性、提供用以擴(kuò)大操作邊界的動(dòng)態(tài)方法。
優(yōu)選實(shí)施例的以下詳細(xì)描述參照了附圖，附圖示出了本發(fā)明的特定實(shí)施例。具有不同結(jié)構(gòu)和操作的其它實(shí)施例不偏離本發(fā)明的范圍。
可在本文中使用某些術(shù)語(yǔ)僅僅為了方便讀者，而不應(yīng)當(dāng)作對(duì)本發(fā)明的范圍的限制。例如，諸如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“頂部”、“底部”、“水平”、“豎直”、“上游”、 “下游”、“前部”、“后部”等等的詞語(yǔ)僅描述圖中顯示的構(gòu)造。事實(shí)上，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的元件或多個(gè)元件可以任何方向定向，而且術(shù)語(yǔ)因此應(yīng)當(dāng)理解為包含這樣的變型，除非作出其它規(guī)定。
在本文中公開(kāi)了詳細(xì)的實(shí)例實(shí)施例。但是，為了描述實(shí)例實(shí)施例的目的，本文公開(kāi)的特定結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)僅是代表性的。但是，實(shí)例實(shí)施例可以許多備選形式體現(xiàn)，而不應(yīng)理解為限于僅在本文中闡述的實(shí)施例。
因此，雖然實(shí)例實(shí)施例能夠有各種修改和備選形式，但是它們的實(shí)施例在圖中是以實(shí)例的方式示出的，并且將在本文中進(jìn)行詳細(xì)描述。但是，應(yīng)當(dāng)理解，不意圖使實(shí)例實(shí)施例限于公開(kāi)的特定形式，而是相反，實(shí)例實(shí)施例將覆蓋落在實(shí)例實(shí)施例的范圍內(nèi)的所有修改方案、等效方案和備選方案。
將理解，雖然在本文中可用用語(yǔ)第一、第二等來(lái)描述各種元件，但是這些元件不應(yīng)受這些用語(yǔ)的限制。這些用語(yǔ)僅用來(lái)將一個(gè)元件與另一個(gè)元件區(qū)別開(kāi)。例如，第一元件可稱為第二元件，而且類似地，第二元件可稱為第一元件，而不偏離實(shí)例實(shí)施例的范圍。如本文所用，用語(yǔ)“和/或”包括相關(guān)聯(lián)的所列項(xiàng)目中的一個(gè)或多個(gè)的任何和全部組合。
本文所用的術(shù)語(yǔ)僅是為了描述特定實(shí)施例，而不意圖限制實(shí)例實(shí)施例。如本文所用，單數(shù)形式“一個(gè)”、“一種”和“該”意圖也包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文清楚地作出其它指示。將進(jìn)一步理解，當(dāng)在本文中使用時(shí)，用語(yǔ)“包括”和/或“包含”規(guī)定了存在所陳述的特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或構(gòu)件，但是不排除存在或增加一個(gè)或多個(gè)其它特征、整數(shù)、 步驟、操作、元件、構(gòu)件和/或它們的組合。
本發(fā)明可應(yīng)用于各種各樣的蒸汽輪機(jī)。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例可應(yīng)用于或者單個(gè)蒸汽輪機(jī)或者多個(gè)蒸汽輪機(jī)。
現(xiàn)在參看附圖，其中各種標(biāo)號(hào)在若干幅視圖中表示相同元件，圖I是示出了部署在現(xiàn)場(chǎng)100(例如(但不限于)動(dòng)力裝置現(xiàn)場(chǎng)100)中的蒸汽輪機(jī)102的示意圖。圖I示出了具有蒸汽輪機(jī)102、再熱器單元104、控制系統(tǒng)106和發(fā)電機(jī)108的現(xiàn)場(chǎng)100。
如圖I中所示出，蒸汽輪機(jī)102可包括第一區(qū)段110和第二區(qū)段112。在本發(fā)明的各種實(shí)施例中，蒸汽輪機(jī)102的第一區(qū)段110和第二區(qū)段112可為高壓(HP)區(qū)段110、中壓 (IP)區(qū)段112。在本發(fā)明的各種其它實(shí)施例中，HP區(qū)段110也可稱為殼體110，而IP區(qū)段112還可稱為額外的殼體112。另外，蒸汽輪機(jī)102還可包括第三區(qū)段114。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，第三區(qū)段114可為低壓(LP)區(qū)段114。蒸汽輪機(jī)102還可包括轉(zhuǎn)子115，轉(zhuǎn)子 115可設(shè)置在蒸汽輪機(jī)102的第一區(qū)段110、第二區(qū)段112和第三區(qū)段114內(nèi)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在轉(zhuǎn)子115的周圍的流徑可允許蒸汽在HP區(qū)段110和IP區(qū)段112之間流體地連通。
如圖I中所示出，蒸汽輪機(jī)102可包括分別用于控制進(jìn)入第一區(qū)段110和第二區(qū)段112的蒸汽流量的第一閥116和第二閥118。在本發(fā)明的各種實(shí)施例中，第一閥116和第二閥118可為分別用于控制進(jìn)入HP區(qū)段110和IP區(qū)段112的蒸汽流量的控制閥116和截流閥118。
在蒸汽輪機(jī)102的操作期間，從HP區(qū)段110抽出的蒸汽可流過(guò)再熱器單元104， 在再熱器單元104中，在流入IP區(qū)段112中之前，蒸汽的溫度被升高。隨后，蒸汽可通過(guò)截流閥118而被從再熱器單元104抽出，并且流入IP區(qū)段112和LP區(qū)段114中，如圖I中所示出。然后蒸汽可離開(kāi)工作IP區(qū)段112和LP區(qū)段114，并且流入冷凝器(未在圖中示出)中。
圖2是示出了用于控制進(jìn)入蒸汽輪機(jī)102的蒸汽流量的傳統(tǒng)系統(tǒng)200的示意圖。 圖2和本文的有關(guān)論述代表已知方法。如圖2中所示出，系統(tǒng)200可包括速度/負(fù)載管理器202。速度/負(fù)載管理器202可產(chǎn)生可控制通過(guò)HP區(qū)段110和IP區(qū)段112的蒸汽流量的速度/負(fù)載命令。
如圖2中所示出，比較器方框204在比較蒸汽輪機(jī)102的實(shí)際速度與蒸汽輪機(jī)102 的基準(zhǔn)速度之后產(chǎn)生誤差信號(hào)。乘法器方框206然后接收比較器方框204的輸出。這里，誤差信號(hào)乘以增益，以產(chǎn)生誤差調(diào)節(jié)信號(hào)。這用來(lái)在誤差信號(hào)和蒸汽輪機(jī)102的當(dāng)前負(fù)載之間建立關(guān)系。接下來(lái)，求和結(jié)點(diǎn)208接收乘法器方框206的輸出和渦輪負(fù)載基準(zhǔn)。求和結(jié)點(diǎn)208然后產(chǎn)生流量基準(zhǔn)信號(hào)。然后，最小值選擇方框210接收求和結(jié)點(diǎn)208的輸出。最小值選擇方框210的其它輸入可包括其它功能，例如(但不限于)入口壓力控制器、入口壓力限幅器、閥位置限幅器等等。最小值選擇方框210比較輸入信號(hào)，進(jìn)行選擇，并且然后輸出輸入信號(hào)的最有限制性的值。這里，該輸出可看作速度/負(fù)載命令。
如圖2中所示出，速度/負(fù)載命令可產(chǎn)生用于使控制閥116和截流閥118有行程的基準(zhǔn)命令。隨后，系統(tǒng)200可將基準(zhǔn)行程應(yīng)用于控制閥116和截流閥118。此已知方法典型地產(chǎn)生通過(guò)HP區(qū)段110和IP區(qū)段112的基本相等的蒸汽流量。此已知方法還可導(dǎo)致蒸汽輪機(jī)102有較小的操作柔性。
圖3至6是示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的、用于獨(dú)立地控制進(jìn)入蒸汽輪機(jī)102的蒸汽流量的系統(tǒng)和方法的示意圖。如所論述的那樣，均衡流量可看作設(shè)法對(duì)各個(gè)區(qū)段110、 112提供等量的蒸汽流量的方法和/或控制原理。本發(fā)明的實(shí)施例結(jié)合了不均衡流量方法和/或控制原理。這里，可有意使進(jìn)入各個(gè)區(qū)段110、112的蒸汽流量不均衡，以將蒸汽輪機(jī)的操作控制到其真實(shí)邊界，從而提高渦輪102的操作柔性。這可通過(guò)獨(dú)立地實(shí)時(shí)控制進(jìn)入各個(gè)區(qū)段110、112的蒸汽的量而得以實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的實(shí)施例可為各個(gè)區(qū)段110、112提供單獨(dú)的流量限幅器等等。這些流量限幅器可獨(dú)立地對(duì)基本控制進(jìn)入各個(gè)區(qū)段110、112的蒸汽流量的相應(yīng)的閥(CV、IV)起作用。
本發(fā)明的實(shí)施例可結(jié)合已知方法和控制原理的部分。在通過(guò)限制動(dòng)作而有意使蒸汽輪機(jī)的各個(gè)區(qū)段110、112之間的蒸汽流量不均衡時(shí)，這可允許速度/負(fù)載控制方案(等等)保持起作用。
圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、用于限制進(jìn)入蒸汽輪機(jī)的蒸汽流量的系統(tǒng)300的示意圖。在圖I中也有所示出的控制系統(tǒng)106可接收速度/負(fù)載管理器202所產(chǎn)生的速度/負(fù)載命令。其它實(shí)施例可提供不接收速度/負(fù)載命令的控制系統(tǒng)106。
控制系統(tǒng)106可構(gòu)造成控制第一閥116和第二閥118。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中， 控制系統(tǒng)106可為第一閥116和第二閥118確定速度/負(fù)載命令和基準(zhǔn)行程?？刂葡到y(tǒng) 106還可構(gòu)造成確定與第一區(qū)段110相關(guān)聯(lián)的操作參數(shù)，以及與第二區(qū)段112相關(guān)聯(lián)的操作參數(shù)。操作參數(shù)可包括(但不限于)軸向推力、轉(zhuǎn)子應(yīng)力、蒸汽壓力等等。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，操作參數(shù)至少部分地以一個(gè)或多個(gè)物理要求為基礎(chǔ)。物理要求可包括(但不限于)壓力、溫度、流率或它們的組合。
在確定各個(gè)操作參數(shù)之后，控制系統(tǒng)106可至少部分地基于操作參數(shù)來(lái)單獨(dú)地限制第一閥116和第二閥118的基準(zhǔn)行程。這些操作可獨(dú)立于速度/負(fù)載命令而單獨(dú)地控制進(jìn)入HP區(qū)段110和IP區(qū)段112的蒸汽流量。
如圖3中所示出，控制系統(tǒng)106的一個(gè)實(shí)施例可包括流量限幅器302和304，它們用來(lái)基于確定的操作參數(shù)來(lái)限制進(jìn)入相應(yīng)的區(qū)段110、112中的蒸汽流量。流量限幅器302 可為用于限制HP區(qū)段110中的蒸汽流量的控制閥流量限幅器(以下稱為“CV流量限幅器 302”)。流量限幅器304可為用于限制IP區(qū)段112中的蒸汽流量的截流閥流量限幅器(以下稱為“IV流量限幅器304”)。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，控制系統(tǒng)106還可包括用于在速度/負(fù)載命令和流量限幅器302和304的輸出之間選擇最小值的最小值選擇方框306和308。然后，控制系統(tǒng) 106可基于選定的最小值來(lái)為控制閥116和截流閥118確定基準(zhǔn)行程。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，最小值選擇方框306可在速度/負(fù)載命令和CV流量限幅器302的輸出之間選擇最小值。這里，控制系統(tǒng)106可利用該最小值來(lái)為控制閥116確定基準(zhǔn)行程。類似地，最小值選擇方框308可在速度/負(fù)載命令和IV流量限幅器304的輸出之間選擇最小值。然后，控制系統(tǒng)106可利用該最小值來(lái)為截流閥118確定基準(zhǔn)行程。
圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)備選實(shí)施例的、用于限制進(jìn)入蒸汽輪機(jī)102的蒸汽流量的另一個(gè)系統(tǒng)的示意圖。如圖4中所示出，控制系統(tǒng)106可接收速度/負(fù)載管理器 202所產(chǎn)生的速度/負(fù)載命令，如所論述的那樣。然后，控制系統(tǒng)106可包括采用傳遞函數(shù)算法的限幅器模塊402和404。限幅器模塊402可為用以控制HP區(qū)段110中的蒸汽流量的流量限幅器302的元件，而且可在流量限幅器304中提供限幅器模塊404，以控制IP區(qū)段 112中的蒸汽流量。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，傳遞函數(shù)算法可確定操作參數(shù)的值。傳遞函數(shù)算法可構(gòu)造成獨(dú)立地控制進(jìn)入蒸汽輪機(jī)102的第一區(qū)段110和/或第二區(qū)段112中的蒸汽流量。 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，傳遞函數(shù)算法可基于過(guò)渡狀況、動(dòng)力裝置的狀況或物理要求中的至少一個(gè)來(lái)限制蒸汽流量。物理要求可包括(但不限于)壓力、溫度、流率或它們的組合。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，傳遞函數(shù)算法可構(gòu)造成確定對(duì)應(yīng)于當(dāng)前操作狀況的HP 區(qū)段110中的最大容許蒸汽流量值和IP區(qū)段112中的最大容許蒸汽流量值。這里，CV流量限幅器302可持續(xù)監(jiān)測(cè)HP區(qū)段110中的蒸汽流量。CV流量限幅器302還可跟蹤蒸汽輪機(jī)102是否在動(dòng)態(tài)操作邊界內(nèi)操作。具體而言，CV流量限幅器302可比較HP區(qū)段110中的實(shí)際蒸汽流量與HP區(qū)段110中的容許蒸汽流量。這里，如果HP區(qū)段110中的當(dāng)前蒸汽流量小于HP區(qū)段110中的容許蒸汽流量，則控制系統(tǒng)106可提高CV流量限幅器302的輸出。
在使用中，在初始啟動(dòng)期間，可首先將CV流量限幅器302的輸出設(shè)定成大于最小值選擇方框210所產(chǎn)生的速度/負(fù)載命令的值。然后，最小值選擇方框306可選擇速度/ 負(fù)載命令和CV流量限幅器302的輸出的最小值。因此，可基于來(lái)自最小值選擇方框210的速度/負(fù)載命令來(lái)調(diào)節(jié)控制閥116。但是，當(dāng)HP區(qū)段110中的當(dāng)前蒸汽流量大于或等于HP 區(qū)段110的容許蒸汽流量時(shí)，CV流量限幅器302的輸出可從初始設(shè)定值改變。如果HP區(qū)段110中的當(dāng)前蒸汽流量小于HP區(qū)段110中的容許蒸汽流量，則可不需要限制動(dòng)作。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，IV流量限幅器304也可執(zhí)行類似的限制動(dòng)作。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，由CV流量限幅器302執(zhí)行的限制動(dòng)作可通過(guò)限制通過(guò)控制閥116的蒸汽流量來(lái)減小在級(jí)聯(lián)旁路啟動(dòng)或類似的操作的期間出現(xiàn)的轉(zhuǎn)子應(yīng)力。因此，可使蒸汽流量不均衡，從而允許各個(gè)區(qū)段110、112在其本身的操作邊界內(nèi)操作。這種有意的不均衡方法可提高蒸汽輪機(jī)102的操作柔性。
如將理解的那樣，本發(fā)明可體現(xiàn)為方法、系統(tǒng)或計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。因此，本發(fā)明可采取完全硬件實(shí)施例、完全軟件實(shí)施例(包括固件、常駐軟件、微代碼等)，或者結(jié)合軟件和硬件方面的實(shí)施例(這在本文中全部都一般地稱為“電路”、“模塊”或“系統(tǒng)”)的形式。此外，本發(fā)明可采取在計(jì)算機(jī)可用存儲(chǔ)介質(zhì)上的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的形式，計(jì)算機(jī)可用存儲(chǔ)介質(zhì)具有嵌入介質(zhì)中的計(jì)算機(jī)可用程序代碼。
可使用任何合適的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。計(jì)算機(jī)可用或計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可為例如(但不限于)電子、磁、光、電磁、紅外或半導(dǎo)體系統(tǒng)、設(shè)備、裝置或傳播介質(zhì)。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的更具體的實(shí)例(非窮舉性列表)將包括下者具有一根或多根導(dǎo)線的電連接件、便攜式計(jì)算機(jī)磁盤(pán)、硬盤(pán)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、可擦式可編程只讀存儲(chǔ)器(EPR0M 或閃存)、光纖、便攜式致密盤(pán)只讀存儲(chǔ)器(CD-ROM)、光學(xué)存儲(chǔ)裝置、傳輸介質(zhì)(例如支持互聯(lián)網(wǎng)或內(nèi)部網(wǎng)的那些)或磁存儲(chǔ)裝置。注意，計(jì)算機(jī)可用或計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)甚至可為紙張或程序印刷在其上的另一種合適的介質(zhì)，因?yàn)榭赏ㄟ^(guò)例如對(duì)紙張或其它介質(zhì)進(jìn)行光學(xué)掃描來(lái)以電子的方式獲取該程序，然后對(duì)其進(jìn)行編譯、解析，或者以其它合適的方式進(jìn)行處理， 如有必要，以及然后將該程序存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器中。在本文的語(yǔ)境中，計(jì)算機(jī)可用或計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可為可包含、存儲(chǔ)、傳遞、傳播或傳送程序的任何介質(zhì)，以便由指令執(zhí)行系統(tǒng)、設(shè)備或裝置使用或者與它們結(jié)合起來(lái)使用。
用于執(zhí)行本發(fā)明的操作的計(jì)算機(jī)程序代碼可用面向?qū)ο蟮木幊陶Z(yǔ)言編寫(xiě)，例如 Java 7、Smalltalk語(yǔ)言或C++等等。但是，用于執(zhí)行本發(fā)明的操作的計(jì)算機(jī)程序代碼還可用傳統(tǒng)的過(guò)程編程語(yǔ)言編寫(xiě)，例如“C”編程語(yǔ)言，或類似的語(yǔ)言。程序代碼可完全在用戶的計(jì)算機(jī)上執(zhí)行、作為單機(jī)軟件包而部分在用戶的計(jì)算機(jī)上執(zhí)行、部分在用戶的計(jì)算機(jī)上以及部分在遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)上執(zhí)行，或者完全在遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)上執(zhí)行。在后一種情況下，遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)可通過(guò)局域網(wǎng)(LAN)或廣域網(wǎng)(WAN)來(lái)連接到用戶的計(jì)算機(jī)上，或者可連接到外部計(jì)算機(jī)上(例如，利用互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商而通過(guò)互聯(lián)網(wǎng))。
以下參照根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的方法、設(shè)備(系統(tǒng))和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來(lái)描述本發(fā)明。將理解，流程圖和/或方框圖的各個(gè)方框以及流程圖和/或方框圖中的方框的組合可由計(jì)算機(jī)程序指令實(shí)現(xiàn)。可將這些計(jì)算機(jī)程序指令提供給公用計(jì)算機(jī)、專用計(jì)算機(jī)或其它可編程的數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器，以產(chǎn)生機(jī)器，使得通過(guò)計(jì)算機(jī)或其它可編程的數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器來(lái)執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實(shí)現(xiàn)流程圖和/或方框圖的方框或多個(gè)方框中規(guī)定的功能/動(dòng)作的手段。
這些計(jì)算機(jī)程序指令也可存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中，計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器可指示計(jì)算機(jī)或其它可編程的數(shù)據(jù)處理設(shè)備以特定的方式起作用，使得存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中的指令產(chǎn)生包括實(shí)現(xiàn)流程圖和/或方框圖的方框或多個(gè)方框中規(guī)定的功能/動(dòng)作的指令手段的制造品。計(jì)算機(jī)程序指令也可加載到計(jì)算機(jī)或其它可編程的數(shù)據(jù)處理設(shè)備上，以促使待在計(jì)算機(jī)或其它可編程的設(shè)備上執(zhí)行的一系列操作步驟產(chǎn)生計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的過(guò)程，使得在計(jì)算機(jī)或其它可編程的設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于實(shí)現(xiàn)流程圖和/或方框圖的方框中規(guī)定的功能/動(dòng)作的步驟。
本發(fā)明可包括具有限制進(jìn)入蒸汽輪機(jī)102的蒸汽流量的技術(shù)效果的控制系統(tǒng)106 等等。本發(fā)明可構(gòu)造成自動(dòng)地為控制閥116和截流閥118確定基準(zhǔn)行程。備選地，控制系統(tǒng)106可構(gòu)造成需要用戶動(dòng)作來(lái)起動(dòng)操作。本發(fā)明的控制系統(tǒng)106的一個(gè)實(shí)施例可如單機(jī)系統(tǒng)那樣起作用。備選地，控制系統(tǒng)106可在較寬泛的系統(tǒng)(例如(但不限于)渦輪機(jī)控制器或蒸汽動(dòng)力裝置控制系統(tǒng))內(nèi)結(jié)合為模塊等等。
現(xiàn)在參看圖5，圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)備選實(shí)施例的、用于限制進(jìn)入蒸汽輪機(jī)的蒸汽流量的方法500的一個(gè)實(shí)例的流程圖。方法500可設(shè)有蒸汽輪機(jī)102，例如 (但不限于)蒸汽輪機(jī)等等。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，蒸汽輪機(jī)102可包括部署在現(xiàn)場(chǎng) 100(例如動(dòng)力裝置現(xiàn)場(chǎng))中的蒸汽輪機(jī)102。蒸汽輪機(jī)102可包括第一區(qū)段110。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，蒸汽輪機(jī)還可包括第二區(qū)段112。另外，轉(zhuǎn)子115可部分地設(shè)置在第一區(qū)段110內(nèi)。在轉(zhuǎn)子115的周圍的流徑可允許蒸汽在第一區(qū)段110內(nèi)流體地連通以及接合轉(zhuǎn)子115。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子115可部分地設(shè)置在第一區(qū)段110和第二區(qū)段 112內(nèi)，如所論述的那樣。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，蒸汽輪機(jī)102還可包括第三區(qū)段114。 第三區(qū)段114可看作LP區(qū)段114，如在圖I中所示出的那樣。
方法500可操作用于控制通過(guò)第一區(qū)段110的蒸汽流量的第一閥116。方法500 還可操作用于控制通過(guò)第二區(qū)段112的蒸汽流量的第二閥118。這里，第一閥116和第二閥 118可呈控制閥116和截流閥118的形式，控制閥116和截流閥118可分別控制進(jìn)入HP區(qū)段110和IP區(qū)段112的蒸汽流量。
在步驟510中，方法500可接收速度/負(fù)載命令。速度/負(fù)載命令可為第一閥116 提供基準(zhǔn)行程。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，速度/負(fù)載命令還可為第二閥118提供基準(zhǔn)行程?？墒褂盟俣?負(fù)載管理器202來(lái)產(chǎn)生速度/負(fù)載命令。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，方法500可使得控制系統(tǒng)106能夠接收來(lái)自速度/負(fù)載管理器202的速度/負(fù)載命令。
在步驟520中，方法500可為各個(gè)區(qū)段110、112確定單獨(dú)的操作參數(shù)。如所論述的那樣，操作參數(shù)可包括(但不限于)軸向推力、轉(zhuǎn)子應(yīng)力、蒸汽壓力等等。另外，操作參數(shù)可至少部分地以物理要求為基礎(chǔ)，例如(但不限于)壓力、溫度、流率或它們的組合。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，該方法可使得控制系統(tǒng)106能夠確定操作參數(shù)。操作參數(shù)可構(gòu)造成限制與速度/負(fù)載命令有關(guān)的第一閥116的基準(zhǔn)行程。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，操作參數(shù)可構(gòu)造成限制與速度/負(fù)載命令有關(guān)的第一閥116和第二閥118的基準(zhǔn)行程。
在步驟530中，方法500可在速度/負(fù)載命令和操作參數(shù)之間選擇最小值。
在步驟540中，方法500可基于選定的最小值來(lái)限制進(jìn)入各個(gè)區(qū)段110、112中的蒸汽進(jìn)入量。這里，控制系統(tǒng)106可基于該最小值來(lái)為第一閥116和第二閥118確定基準(zhǔn)行程，這可獨(dú)立于速度/負(fù)載命令。
方法500的一個(gè)實(shí)施例可結(jié)合傳遞函數(shù)算法來(lái)確定操作參數(shù)的值或值的范圍。傳遞函數(shù)算法可構(gòu)造成獨(dú)立地限制進(jìn)入蒸汽輪機(jī)102的第一區(qū)段110或第二區(qū)段112中的至少一個(gè)中的蒸汽流量。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，傳遞函數(shù)算法可構(gòu)造成獨(dú)立地限制進(jìn)入 HP區(qū)段110和/或IP區(qū)段112中的蒸汽流量。
圖6是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、用于限制進(jìn)入蒸汽輪機(jī)102的蒸汽流量的控制系統(tǒng)106的非限制性實(shí)例的方框圖。本發(fā)明的實(shí)施例可通過(guò)圖6中未示出的控制機(jī)構(gòu)等來(lái)實(shí)現(xiàn)。這個(gè)其它控制機(jī)構(gòu)可結(jié)合(但不限于)機(jī)械系統(tǒng)、氣動(dòng)系統(tǒng)、模擬系統(tǒng)、機(jī)電系統(tǒng)、 電氣系統(tǒng)、電子系統(tǒng)、數(shù)字系統(tǒng)或它們的任何組合。
現(xiàn)在參看圖6，方法500的要素可嵌入控制系統(tǒng)106中且由該控制系統(tǒng)106執(zhí)行。 控制系統(tǒng)106可包括一個(gè)或多個(gè)用戶或客戶通訊裝置602或類似的系統(tǒng)或裝置(在圖6中示出了兩個(gè))。各個(gè)通訊裝置602可為例如(但不限于)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、個(gè)人數(shù)字助理、蜂窩電話，或能夠發(fā)送和接收電子訊息的類似裝置。
通訊裝置602可包括系統(tǒng)存儲(chǔ)器604或本地文件系統(tǒng)。系統(tǒng)存儲(chǔ)器604可包括例如(但不限于)只讀存儲(chǔ)器(ROM)和隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)。ROM可包括基本輸入/輸出系統(tǒng)(BIOS)。BIOS可包含有助于在通訊裝置602的元件或構(gòu)件之間傳輸信息的基本例程。 系統(tǒng)存儲(chǔ)器604可包含操作系統(tǒng)606，以控制通訊裝置602的整體操作。系統(tǒng)存儲(chǔ)器604還可包括瀏覽器608或網(wǎng)頁(yè)瀏覽器。系統(tǒng)存儲(chǔ)器604還可包括用于限制進(jìn)入蒸汽輪機(jī)102的蒸汽流量的、可類似于或者包括圖5中的方法500的要素的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)610或計(jì)算機(jī)可執(zhí)行代碼。
系統(tǒng)存儲(chǔ)器604可進(jìn)一步包括可與圖5中的方法500結(jié)合起來(lái)使用的模板高速緩沖存儲(chǔ)器612，以限制進(jìn)入蒸汽輪機(jī)102的蒸汽流量，以及提高操作柔性。
通訊裝置602還可包括處理器或處理單元614，以控制通訊裝置602的其它構(gòu)件的操作。操作系統(tǒng)606、瀏覽器608和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)610可在處理單元614上運(yùn)行。處理單元614 可通過(guò)系統(tǒng)總線616來(lái)聯(lián)接到存儲(chǔ)系統(tǒng)604和通訊裝置602的其它構(gòu)件上。
通訊裝置602還可包括多個(gè)輸入裝置(I/O)、輸出裝置或組合輸入/輸出裝置 618。各個(gè)輸入/輸出裝置618可通過(guò)輸入/輸出接口(未示出)來(lái)聯(lián)接到系統(tǒng)總線616 上。輸入和輸出裝置或組合I/O裝置618允許用戶操作通訊裝置602且與其交互，以及控制瀏覽器608和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)610的運(yùn)行，以訪問(wèn)、操作和控制軟件來(lái)限制進(jìn)入蒸汽輪機(jī)102的蒸汽流量。I/O裝置618可包括用以執(zhí)行本文論述的操作的鍵盤(pán)和計(jì)算機(jī)點(diǎn)指裝置等等。
I/O裝置618還可包括例如(但不限于)硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、光學(xué)、機(jī)械、磁或紅外輸入 /輸出裝置、調(diào)制解調(diào)器等等?？墒褂肐/O裝置618來(lái)訪問(wèn)存儲(chǔ)介質(zhì)620。該介質(zhì)620可包含、存儲(chǔ)、傳遞或傳送計(jì)算機(jī)可讀或計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令或其它信息，以便由諸如通訊裝置 602的系統(tǒng)使用或與其結(jié)合起來(lái)使用。
通訊裝置602還可包括其它裝置或連接到其它裝置上，例如顯示器或監(jiān)視器622。監(jiān)視器622可允許用戶與通訊裝置602交互。
通訊裝置602還可包括硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器624。硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器624可通過(guò)硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器接口 (未示出)來(lái)聯(lián)接到系統(tǒng)總線616上。硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器624還可形成本地文件系統(tǒng)或系統(tǒng)存儲(chǔ)器604的一部分。可在系統(tǒng)存儲(chǔ)器604和硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器624之間轉(zhuǎn)移和交換程序、軟件和數(shù)據(jù)，以操作通訊裝置602。
通訊裝置602可與單元控制器626通訊，并且可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)628來(lái)訪問(wèn)其它服務(wù)器或類似于通訊裝置602的其它通訊裝置。系統(tǒng)總線616可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口 630來(lái)聯(lián)接到網(wǎng)絡(luò) 628上。網(wǎng)絡(luò)接口 630可為用于聯(lián)接到網(wǎng)絡(luò)628上的調(diào)制解調(diào)器、以太網(wǎng)卡、路由器、網(wǎng)關(guān)等等。該聯(lián)接可為有線或無(wú)線連接。網(wǎng)絡(luò)628可為互聯(lián)網(wǎng)、私用網(wǎng)、內(nèi)部網(wǎng)等等。
單元控制器626還可包括系統(tǒng)存儲(chǔ)器632，系統(tǒng)存儲(chǔ)器632可包括文件系統(tǒng)、ROM、 RAM等等。系統(tǒng)存儲(chǔ)器632可包括類似于通訊裝置602中的操作系統(tǒng)606的操作系統(tǒng)634。 系統(tǒng)存儲(chǔ)器632還可包括用于限制進(jìn)入蒸汽輪機(jī)102的蒸汽流量的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)636。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)636可包括與關(guān)于用于限制進(jìn)入蒸汽輪機(jī)102的蒸汽流量以及提高動(dòng)力裝置的操作柔性的方法500所描述的那些類似的操作。服務(wù)器系統(tǒng)存儲(chǔ)器632還可包括其它文件638、應(yīng)用程序、|吳塊等等。
單元控制器626還可包括處理器或處理單元642，以控制單元控制器626中的其它裝置的操作。單元控制器626還可包括I/O裝置644。I/O裝置644可類似于通訊裝置 602的I/O裝置618。單元控制器626可進(jìn)一步包括其它裝置646，例如監(jiān)視器等，以將接口與I/O裝置644 —起提供給單元控制器626。單元控制器626還可包括硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器648。 系統(tǒng)總線650可連接單元控制器626的不同構(gòu)件。網(wǎng)絡(luò)接口 652可通過(guò)系統(tǒng)總線650將單元控制器626聯(lián)接到網(wǎng)絡(luò)628上。
圖中的流程圖和步驟圖示出了根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的系統(tǒng)、方法和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的可行實(shí)現(xiàn)的架構(gòu)、功能性和操作。在這點(diǎn)上，流程圖或步驟圖中的各個(gè)步驟可表示代碼的模塊、片段或一部分，代碼包括用于實(shí)現(xiàn)規(guī)定的邏輯功能(一個(gè)或多個(gè))的一個(gè)或多個(gè)可執(zhí)行指令。還應(yīng)當(dāng)注意，在一些備選實(shí)現(xiàn)中，步驟中提到的功能可不按圖中提到的順序出現(xiàn)。例如，連續(xù)顯示的兩個(gè)步驟實(shí)際上可基本同時(shí)執(zhí)行，或者步驟有時(shí)可按相反的順序執(zhí)行，這取決于所涉及的功能性。還將注意，方框圖和/或流程圖的各個(gè)步驟以及方框圖和/ 或流程圖中的步驟的組合可由基于專用硬件的執(zhí)行規(guī)定功能或動(dòng)作的系統(tǒng)或?qū)Ｓ糜布陀?jì)算機(jī)指令的組合實(shí)現(xiàn)。
雖然在本文中示出和描述了特定實(shí)施例，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解，打算實(shí)現(xiàn)同一目的的任何布置均可取代所顯示的特定實(shí)施例，而且本發(fā)明在其它環(huán)境中有其它應(yīng)用。本申請(qǐng)意圖覆蓋本發(fā)明的任何修改或變型。所附權(quán)利要求無(wú)論如何都不意圖使本發(fā)明的范圍限于本文描述的特定實(shí)施例。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，以上關(guān)于若干實(shí)施例所描述的許多各不相同的特征和構(gòu)造可進(jìn)一步選擇性地應(yīng)用來(lái)形成本發(fā)明的其它可行實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員將進(jìn)一步理解，沒(méi)有提供或詳細(xì)論述本發(fā)明的所有可行重復(fù)，但是被若干所附權(quán)利要求或以別的方式包含的所有組合和可行實(shí)施例意圖為本申請(qǐng)的一部分。另外，根據(jù)本發(fā)明的若干實(shí)施例的以上描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到改進(jìn)、改變和修改。在本領(lǐng)域技術(shù)內(nèi)的這樣的改進(jìn)、 改變和修改也意圖由所附權(quán)利要求覆蓋。另外，應(yīng)當(dāng)顯而易見(jiàn)的是，前述內(nèi)容僅涉及本申請(qǐng)的所描述的實(shí)施例，但是可在本文中作出許多改變和修改，而不偏離所附權(quán)利要求及其等效方案所限定的本申請(qǐng)的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種限制進(jìn)入渦輪機(jī)的蒸汽流量的方法(500)，所述方法(500)包括提供包括設(shè)置在第一區(qū)段(112)和第二區(qū)段(114)內(nèi)的轉(zhuǎn)子(115)的渦輪機(jī)(102)，其中，在所述轉(zhuǎn)子(115)的周圍的流徑允許蒸汽在所述第一區(qū)段(112)和所述第二區(qū)段(114) 之間流體地連通；提供構(gòu)造成控制進(jìn)入所述第一區(qū)段(112)的蒸汽流量的第一閥(118);以及構(gòu)造成控制進(jìn)入所述第二區(qū)段(114)的蒸汽流量的第二閥(120)；接收為所述第一閥(118)和所述第二閥(120)提供基準(zhǔn)行程的命令(510);以及確定操作參數(shù)(520)，其中，所述操作參數(shù)(520)限制與所述命令有關(guān)的所述基準(zhǔn)行其中，所述操作參數(shù)(520)獨(dú)立于所述命令而控制通往所述第一區(qū)段(112)或所述第二區(qū)段(114)中的至少一個(gè)的蒸汽流量。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法(500)，其特征在于，所述方法(500)進(jìn)一步包括在所述命令和所述操作參數(shù)之間選擇最小值的步驟(530);其中，所述最小值確定所述第一閥 (118)和所述第二閥(120)的基準(zhǔn)行程。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法(500)，其特征在于，所述渦輪機(jī)(102)包括蒸汽輪機(jī) (102)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法(500)，其特征在于，所述操作參數(shù)以物理要求為基礎(chǔ)， 所述物理要求包括下者中的至少一個(gè)壓力、溫度、流率或它們的組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法(500)，其特征在于，所述操作參數(shù)包括下者中的至少一個(gè)軸向推力、轉(zhuǎn)子應(yīng)力、蒸汽壓力或物理范圍。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法(500)，其特征在于，所述操作參數(shù)的值由傳遞函數(shù)算法確定，所述傳遞函數(shù)算法構(gòu)造成獨(dú)立地限制進(jìn)入所述第一區(qū)段(112)或所述第二區(qū)段 (114)中的至少一個(gè)的蒸汽流量。
7.根據(jù)權(quán)利要6所述的方法(500)，其特征在于，所述傳遞函數(shù)算法基于過(guò)渡狀況、裝置狀況或所述物理要求中的至少一個(gè)來(lái)限制所述蒸汽流量。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法(500)，其特征在于，所述第一區(qū)段(112)包括HP區(qū)段 (112)，而所述第二區(qū)段(114)包括IP區(qū)段(114)。
9.一種提高動(dòng)力裝置的操作柔性的方法(500)，所述方法(500)包括提供包括蒸汽輪機(jī)(102)的動(dòng)力裝置，其中，所述蒸汽輪機(jī)(102)包括HP區(qū)段(112) 和部分地設(shè)置在所述HP區(qū)段(112)中的轉(zhuǎn)子(115)，其中，在所述轉(zhuǎn)子(115)的周圍的流徑允許蒸汽在所述HP區(qū)段(112)內(nèi)流體地連通以及接合所述轉(zhuǎn)子(115)；提供構(gòu)造成控制進(jìn)入所述HP區(qū)段(112)的蒸汽流量的第一閥(118)；接收速度/負(fù)載命令(510);其中，所述速度/負(fù)載命令為所述第一閥(112)提供基準(zhǔn)行程；以及確定操作參數(shù)(520);其中，所述操作參數(shù)構(gòu)造成限制與所述速度/負(fù)載命令有關(guān)的所述第一閥(112)的所述行程；其中，所述操作參數(shù)獨(dú)立于所述速度/負(fù)載命令而控制通往所述HP區(qū)段(112)的蒸汽流量。
10.一種用于提高動(dòng)力裝置的操作柔性的系統(tǒng)(100)，所述系統(tǒng)包括包括蒸汽輪機(jī)(102)的動(dòng)力裝置，其中，所述蒸汽輪機(jī)(102)包括殼體(112，114)和部分地設(shè)置在所述殼體(112，114)中的轉(zhuǎn)子(115)，其中，在所述轉(zhuǎn)子(115)的周圍的流徑允許蒸汽在所述殼體內(nèi)行進(jìn)以及接合所述轉(zhuǎn)子(115)；構(gòu)造成控制進(jìn)入所述殼體(112，114)的蒸汽流量的第一閥(112);以及構(gòu)造成執(zhí)行以下步驟的控制系統(tǒng)(106)接收速度/負(fù)載命令(510);其中，所述速度/負(fù)載命令為所述第一閥(118)提供基準(zhǔn)行程；以及確定操作參數(shù)(520);其中，所述操作參數(shù)構(gòu)造成限制與所述速度/負(fù)載命令有關(guān)的所述第一閥(118)的所述行程；其中，所述操作參數(shù)獨(dú)立于所述速度/負(fù)載命令而控制所述第一閥(118)的所述基準(zhǔn)行程。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于控制渦輪機(jī)的閥的方法和系統(tǒng)。提供了一種用于限制進(jìn)入蒸汽輪機(jī)的蒸汽流量的方法和系統(tǒng)。該方法和系統(tǒng)可有意使分配在蒸汽輪機(jī)的區(qū)段之間的蒸汽流量不均衡。蒸汽輪機(jī)至少包括第一區(qū)段、第二區(qū)段和設(shè)置在各個(gè)區(qū)段內(nèi)的轉(zhuǎn)子。該方法可接收速度/負(fù)載命令等等，速度/負(fù)載命令為與第一區(qū)段相關(guān)聯(lián)的第一閥以及與第二區(qū)段相關(guān)聯(lián)的第二閥提供基準(zhǔn)行程。該方法還可確定可限制與速度/負(fù)載命令有關(guān)的基準(zhǔn)行程的操作參數(shù)。該操作參數(shù)可獨(dú)立于速度/負(fù)載命令而為蒸汽輪機(jī)的各個(gè)區(qū)段確定容許蒸汽流量。
文檔編號(hào)F01D17/24GK102536348SQ201110437490
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月16日
發(fā)明者D·A·貝克, D·薩特亞納拉亞納, S·C·克盧格, S·迪帕爾馬 申請(qǐng)人:通用電氣公司