(57)【要約】  本発明は、蒸気タービン(2)の理論的最大冷却速度を決定し、蒸気の熱エネルギーが所定の冷却速度を超えずまたは下回りもしないような方法で蒸気発生器(6)を運転する自動化システムに関する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気タービン(2)を冷却するための方法であって、
前記蒸気タービン(2)は、蒸気発生器(6)からの蒸気を充填され、
前記蒸気タービン(2)の温度変化が行われ、前記蒸気タービン(2)の所定の冷却速度［数１］が決定され、
実際の冷却速度［数２］が決定されて、
前記所定の冷却速度［数１］と比較され、前記蒸気発生器(6)は、前記実際の冷却速度［数２］が、本質的に前記所定の冷却速度［数１］に対応するように、前記蒸気タービン(2)の前記温度変化に応じて運転される、蒸気タービン(2)を冷却するための方法。
【請求項２】
前記所定の冷却速度［数１］は、有限要素法を使用して決定され、測定結果によって決定され、または試験によって決定される、請求項1に記載の方法。
【請求項３】
前記冷却速度は、前記蒸気タービン(2)のコンポーネントの温度を考慮に入れる、請求項1または2に記載の方法。
【請求項４】
内壁の温度TIおよび外壁の温度TAを決定するステップを含み、温度の差TA-TIは、所定の限界値ΔTAIを超えもせず下回りもしない、請求項3に記載の方法。
【請求項５】
前記蒸気発生器(6)は、前記蒸気発生器(6)のパワーを低減するために、ボイラーの吹き消しが行われ、かつ/または燃焼が変えられるように運転される、請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
請求項1から5に記載の方法を実行するために設計される自動化システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸気タービンを冷却するための方法であって、蒸気タービンは、蒸気発生器からの蒸気を充填され、蒸気タービンの所定の冷却速度［数１］が決定され、実際の冷却速度［数２］が決定されて、所定の冷却速度［式１］と比較される、蒸気タービンを冷却するための方法に関する。
【０００２】
【数１】
2018523048.tif 000003
【０００３】
【数２】
2018523048.tif 000004
【背景技術】
【０００４】
蒸気タービンは、エネルギーを生成するためのパワープラントにおいて使用される。いったん作動されると、蒸気タービンは、多かれ少なかれ絶えず運転される。しかしながら、時々はオーバーホールを実行することが必要である。これは、蒸気タービンがオフラインにされ、冷却されることを必要とする。冷却するためには、いわゆる「強制冷却」を使用して蒸気タービンを冷却することが、通常の業務である。本質的には、「強制冷却」は、3つのフェーズを備え、第1のフェーズでは、蒸気温度は、出力運転中およびスイッチオフ後に低減され、次いで自然冷却および最終的に周囲空気を用いた「低温引き出し」があり、空気は、排気装置を用いて蒸気タービンを通って引き出される。それ故に、蒸気タービンは、出力運転中の蒸気温度の低減によって予備的冷却を受ける。蒸気温度のこの低減は、ボイラーの吹き消しによってかつ/または燃焼もしくはガスタービン(複合サイクルプラントの場合)のパワーを低減することによってもたらされることもある。しかしながら、蒸気温度の低減が、蒸気タービンの設計限界を超えないように行われることに注意することが必要である。そのために、蒸気温度は、固定勾配で低減されることもある。しかしながら、これは、どんな自由も、十分に使い尽くされないという欠点を有する。次に、これは、時間の損失に繋がり、その場合貴重な燃料が、浪費されることもあり得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は従って、蒸気タービンを冷却するための方法を加速する目的を有する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的は、独立請求項1によって達成される。
【０００７】
それに応じて、本発明は、蒸気タービンを冷却するための方法であって、蒸気タービンは、蒸気発生器からの蒸気を充填され、蒸気タービンの所定の冷却速度が決定され、実際の冷却速度が決定されて、所定の冷却速度と比較され、蒸気発生器は、実際の冷却速度が本質的に所定の冷却速度に対応するように運転される、蒸気タービンを冷却するための方法を使用する。
【０００８】
それ故に、本発明の本質的特徴は、調節を考慮することであり、この調節は、蒸気タービンの冷却が所定の限界内で行われるように、蒸気温度を直ちに調節するものである。
【０００９】
有利な展開は、従属請求項に明記される。
【００１０】
それ故に、第1の有利な展開では、所定の冷却速度は、有限要素法を使用して決定され、測定結果によって決定され、または試験によって決定される。
【００１１】
別の有利な展開では、冷却速度は、蒸気タービンのケーシングおよびロータなどの、コンポーネントの温度を考慮に入れる。
【００１２】
本目的はまた、本発明による方法を実行するために設計される自動化システムを用いても達成される。
【００１３】
この発明の上述の特性、特徴および利点ならびにそれらが達成される方式は、図面に関連してより詳細に説明される、例となる実施形態の以下の記述と併せて、より明らかにかつはっきりと分かりやすくなる。
【００１４】
本発明の例となる実施形態は、図面を参照して以下に述べられることになる。これは、例となる実施形態の決定的な説明図として意図されず、むしろ図面は、明確化に繋がる場合には、図式化されかつ/または少し歪んだ形に構成される。図面において直接明らかである技法への追加に関しては、関連する従来技術への言及がなされる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明によるパワープラント設備の概略説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
パワープラント設備1は、高圧タービンセクション3、中圧タービンセクション4および低圧タービンセクション5に分けられる蒸気タービン2を備える。パワープラント設備1はまた、蒸気発生器6および低圧タービンセクション5に流体的に接続される凝縮器7も備える。生蒸気は、蒸気発生器6において生成され、生蒸気ライン8を介して高圧タービンセクション3に流れ込み、そこから出口9を介して再加熱器10へ流れる。再加熱器10では、蒸気は、より高い温度に再加熱され、次いで中圧タービンセクション4に流れ込む。そこから、蒸気は、クロスオーバーパイプ11を介して低圧タービンセクション5へ流れ、最終的に廃棄蒸気ライン12を介して凝縮器7に流れ込む。凝縮器7では、蒸気は、水に凝縮し、ポンプ13を用いて蒸気発生器6に戻される。
【００１７】
蒸気タービン2は、蒸気発生器6からの蒸気を充填され、その文脈において蒸気タービン2の所定の冷却速度［数１］が決定される。また、実際の冷却速度［数２］が決定されて、所定の冷却速度［数１］と比較される。これは、自動化システム(図示略)において行われる。自動化システムは、出力信号を蒸気発生器6に送り、その結果として蒸気発生器6は、実際の冷却速度［数２］が、本質的に所定の冷却速度［数１］に対応するように運転される。それに応じて、蒸気タービンは、設計限界を反映する方式で制御され、冷却のためのパラメータが計算され、信号として蒸気発生器6に利用可能となる。この最適蒸気温度は、冷却中に蒸気タービン2の設計限界を最適使用する。それは、絶えず実際の状態を監視し、これらを許容限界と比較する。言い換えれば、自動化システムを用いると、最適蒸気温度は、大きいマージンがなお存在するときは急速に、小さいマージンだけが存在するときはより遅く、温度を例えば設計限界近くに下げるということになる。この文脈において、蒸気タービンの温度、それ故に壁温度限界が、考慮に入れられる。
【００１８】
所定の冷却速度は、有限要素法を使用して、または測定結果もしくは試験によって決定されてもよい。
【００１９】
本発明は、好ましい例となる実施形態を通じて詳細に述べられ、例示されたが、本発明は、開示される例によって制限されず、他の変形が、本発明の保護範囲から逸脱することなく当業者によってここから導き出されてもよい。
【符号の説明】
【００２０】
1  パワープラント設備
2  蒸気タービン
3  高圧タービンセクション
4  中圧タービンセクション
5  低圧タービンセクション
6  蒸気発生器
7  凝縮器
8  生蒸気ライン
9  出口
10  再加熱器
11  クロスオーバーパイプ
12  廃棄蒸気ライン
13  ポンプ
【図１】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年4月24日(2017.4.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気タービン(2)を冷却するための方法であって、
前記蒸気タービン(2)は、蒸気発生器(6)からの蒸気を充填され、
前記蒸気タービン(2)の所定の冷却速度［数１］が決定され、
実際の冷却速度［数２］が決定されて、前記所定の冷却速度［数１］と比較され、前記蒸気発生器(6)は、前記実際の冷却速度［数２］が、本質的に前記所定の冷却速度［数１］に対応するように運転され、
前記蒸気発生器(6)は、前記蒸気発生器(6)のパワーを低減するために、ボイラーの吹き消しが行われ、かつ/または燃焼が変えられるように運転される、
蒸気タービン(2)を冷却するための方法。
【請求項２】
前記所定の冷却速度［数１］は、有限要素法を使用して決定され、測定結果によって決定され、または試験によって決定される、請求項1に記載の方法。
【請求項３】
前記冷却速度は、前記蒸気タービン(2)のコンポーネントの温度を考慮に入れる、請求項1または2に記載の方法。
【請求項４】
内壁の温度TIおよび外壁の温度TAを決定するステップを含み、温度の差TA-TIは、所定の限界値ΔTAIを超えもせず下回りもしない、請求項3に記載の方法。
【請求項５】
請求項1から4に記載の方法を実行するために設計される自動化システム。
【手続補正書】
【提出日】平成30年3月23日(2018.3.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気タービン(2)を冷却するための方法であって、
前記蒸気タービン(2)は、蒸気発生器(6)からの蒸気を充填され、
前記蒸気タービン(2)の所定の冷却速度［数１］が決定され、
実際の冷却速度［数２］が決定されて、前記所定の冷却速度［数１］と比較され、前記蒸気発生器(6)は、前記実際の冷却速度［数２］が、本質的に前記所定の冷却速度［数１］に対応するように運転され、
前記蒸気発生器(6)は、前記蒸気発生器(6)のパワーを低減するために、ボイラーの吹き消しが行われ、かつ/または燃焼が変えられるように運転される、
蒸気タービン(2)を冷却するための方法。
【請求項２】
前記所定の冷却速度［数１］は、有限要素法を使用して決定され、測定結果によって決定され、または試験によって決定される、請求項1に記載の方法。
【請求項３】
前記冷却速度は、前記蒸気タービン(2)のコンポーネントの温度を考慮に入れる、請求項1または2に記載の方法。
【請求項４】
内壁の温度TIおよび外壁の温度TAを決定するステップを含み、温度の差TA-TIは、所定の限界値ΔTAIを超えもせず下回りもしない、請求項3に記載の方法。
【請求項５】
請求項1から4のいずれか一項に記載の方法を実行するために設計される自動化システム。
【国際調査報告】
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2018523048.tif 000008
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