用于运行具有两个蒸汽供给管路的蒸汽轮机的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于运行蒸汽轮机的方法，所述蒸汽轮机包括连接到蒸汽轮机上的第一蒸汽供给管路和第二蒸汽供给管路以及设置在第一蒸汽供给管路中的第一阀和设置在第二蒸汽供给管路中的第二阀。
【背景技术】
[0002]在蒸汽动力设备中蒸汽在蒸汽发生器中产生，所述蒸汽经由输入线路引导至蒸汽轮机。输入线路通入蒸汽供给管路中。在蒸汽供给管路中装入有阀，所述阀调节蒸汽通流。由此为了调节蒸汽轮机功率在蒸汽轮机上游装入一个或多个阀。可以考虑蒸汽轮机的不同的运行方式。因此可行的是，在全负荷时运行蒸汽轮机。另一个可行性是:在部分负荷时运行蒸汽轮机。这意味着:并非所有在蒸汽发生器中产生的质量流都穿过阀流入到蒸汽轮机中。
[0003]在这种部分负荷运行时，阀略微朝关闭方向调节，使得仅最大可能的总质量流的一部分能够流入到蒸汽轮机中。然而，阀在这种部分负荷运行时为此趋于发生振动。那么由于部分负荷中的节流能够改变阀中的流动状态并且可能引起对由阀和管线形成的整个结构的激励。这被认为是关键的，因为由于在时间上改变的并且可能周期性重复的负荷使构件强烈地承受负荷，这可能会导致在构件中应避免的裂纹。
[0004]除此之外，可能会产生作用在阀盘上的高得不允许的瞬态力，所述瞬态力总体上引起阀的损伤。
[0005]由此能够通过如下方式克服阀在部分负荷运行时趋于振动的问题:要么重新研发这种阀要么装入另一种阀，然而这引起停机和材料成本。
【发明内容】
[0006]本发明所设定的目的是，提供一种方法，借助于所述方法能够避免振动。
[0007]此外，本发明的目的在于，提出一种蒸汽轮机装置，所述蒸汽轮机装置的阀不引起振动。
[0008]该目的通过一种用于运行蒸汽轮机的方法得以实现，所述蒸汽轮机包括连接到蒸汽轮机上的第一蒸汽供给管路和第二蒸汽供给管路以及设置在第一蒸汽供给管路中的第一阀和设置在第二蒸汽供给管路中的第二阀，其中在出现第一阀和/或第二阀的振动时，第一阀朝关闭的方向调节并且第二阀朝打开的方向调节。
[0009]由此根据本发明提出:在具有多于一个阀的蒸汽动力设备中操纵阀，使得当出现所不允许的阀振动时，所述阀不对称地被操作。将所述阀振动理解为机械振动。这些机械振动涉及由阀和管线构成的结构。这根据本发明在识别到各个阀的临界的运行状态时发生。为了使质量流均匀地进入到蒸汽轮机中，不处于临界的运行状态中的第二阀匹配于第一阀的临界的运行状态。这意味着:阀的打开操作彼此相互反向地构成。当例如处于临界的运行状态中的第一阀朝关闭的方向调节时，不处于临界的运行状态中的第二阀朝打开的方向调节，以便因此不改变引导到蒸汽轮机中的总质量流。
[0010]穿过第一阀和第二阀的质量流通过阀的打开操作来调节。阀朝关闭的方向调节意味着:质量流减少并且阀口变小。阀朝打开的方向调节意味着:质量流增大并且阀口变大。由此能够快速地跨越第一阀的临界的运行状态从而提供均匀的质量流改变。
[0011]在从属权利要求中提出有利的改进方案。
[0012]因此在第一有利的改进方案中，第一加速度传感器设置在第一阀中并且第二加速度传感器设置在第二阀中以用于检测所不允许的阀振动。
[0013]因此，为了检测临界的运行状态，确定物理值，这通过加速度传感器实现。这意味着:能够确定阀体的位置并且从数据中诊断可能的临界的运行状态。如果存在这种临界的运行状态，那么经由位于第二阀中的加速度传感器检查第二阀的运行状态并且介入根据本发明的对策，所述对策是使阀体彼此不对称地操纵。换句话说:这两个阀不对称地被调节，使得在出现振动时一个阀朝关闭的方向调节并且另一个阀朝打开的方向调节，以便调整所期望的总质量流并且同时尽可能短地保持在各个阀的有危险的运行区域中。
[0014]这种根据本发明的方法能够有利地在现有的蒸汽动力设备中后续设置。阀控制的程序化是可行的，这引起低的耗费。有利的是，由此尽可能避免了停机时间。
[0015]同样地，本发明可以有利地在蒸汽动力设备中的蒸汽轮机改建之后或在蒸汽动力设备升级时使用。因此通过主动的监控和适应性的避免阀振动的策略能够尽可能避免阀中的损伤。
[0016]在一个有利的改进方案中，第一阀和第二阀朝关闭的方向调节和朝打开的方向调节，使得达到进入到蒸汽轮机中的预设的总蒸汽质量流。
[0017]由此尽管有所不期望的阀振动但是蒸汽轮机还是能够在所期望的功率范围中运行。
[0018]在有利的改进方案中，本发明可应用于具有多于两个的阀的蒸汽动力设备中。因此本发明可应用于具有例如三个、四个或多个阀的蒸汽动力设备中。根据本发明，阀彼此不对称地操纵。
[0019]此外，所述目的通过一种具有蒸汽轮机和第一蒸汽供给管路以及第二第二蒸汽供给管路的蒸汽轮机装置得以实现，其中第一阀设置在第一蒸汽供给管路中并且第二阀设置在第二蒸汽供给管路中，其中第一加速度传感器设置在第一阀中并且第二加速度传感器设置在第二阀中。借助于加速度传感器确定作用到阀上的力。由此能够检测振动。
[0020]现在借助一个实施例来详细阐述本发明。
【附图说明】
[0021]在附图中示出的实施例以示意性的方式示出本发明。
[0022]附图示出:
[0023]图1示出根据本发明的蒸汽动力设备的示意性的概览，
[0024]图2示出质量流的图。
【具体实施方式】
[0025]图1示出蒸汽动力设备1的一部分，所述蒸汽动力设备包括蒸汽轮机2和第一阀3以及第二阀4。蒸汽轮机2构成有未详细示出的导向叶片和转子叶片并且经由第一蒸汽供给管路5和第二蒸汽供给管路6供给出自未详细示出的蒸汽发生器的蒸汽。
[0026]在第一蒸汽供给管路5中设置有第一阀3。在第二蒸汽供给管路6中设置有第二阀4。不仅第一阀3而且第二阀4包括未详细示出的阀体，所述阀体以相对于阀盘可运动的方式构成。阀体朝向阀盘的移动引起阀朝关闭的方向调节。阀体远离阀盘引起阀朝打开的方向调节。阀朝打开方向的方向调节引起穿过阀的蒸汽质量流的提高。阀体朝向阀盘的移动引起蒸汽质量流的减少。
[0027]第一阀3和第二阀4能够在构造上相同地构成。在替选的实施方式中，第一阀3和第二阀4能够彼此不同地构成。蒸汽轮机2在图1中示出的实施方案中双流式地构成。在替选的实施方式中，蒸汽轮机2能够单流式地构成。
[0028]蒸汽轮机2此时如下运行:
[0029]设置在第一阀3中的第一加速度传感器(未示出)检测阀体地运动。同样地，第二加速度传感器(未示出)设置在第二阀4中并且构成用于检测阀体的运动。如果第一加速度传感器或者第二加速度传感器检测到所不允许的阀振动，那么第一阀3和第二阀4彼此不对称地运行。这意味着:在这种情况下介入如下调节，所述调节引起第一阀3朝关闭的方向调节并且第二阀4朝打开的方向调节。所述调节在此构成为，使得第一阀3或第二阀4彼此反向地调节质量流。这意味着:一个阀、例如第一阀3朝关闭的方向调节引起第二阀4朝打开的方向调节或者反之亦然。
[0030]对阀开口的这种不对称的调节使得在出现振动时尽可能不改变所期望的总质量流，所述总质量流通过穿过第一阀3的质量流和穿过第二阀4的质量流组成。
[0031]图2在Y轴上示出质量流并且在X轴上示出时间。在通过虚线表征的时间to时，检测第二阀4中的阀振动。中间的线9示出穿过第二阀4的质量流。直至时间点to，穿过第二阀4的蒸汽质量流的变化是均匀的。在时间点to处，检测到阀振动，所述阀振动引起第二阀4朝关闭的方向调节。从现在起根据本发明，如下方的线10所表征的那样，调节通过第一阀3的蒸汽质量流。这意味着:在时间点to处，第一阀3朝打开的方向调节，使得蒸汽质量流增大。这进行至时间点，在所述时间点^处，关系倒置直至时间点〖2。也就是说，第一阀3朝关闭的方向调节，使得通过下方的线10示出的蒸汽质量流减小，并且第二阀4朝打开的方向调节，使得通过中间的线9示出的蒸汽质量流增大。在时间点t2处，阀振动消失，使得自时间点t2起，通过中间的线9和下方的线1示出的蒸汽质量流的变化再次均匀地分布。
[0032]上方的线11从整体上示出流动穿过第一阀3和穿过第二阀4的蒸汽质量流。可以看到，通过上方的线11示出的蒸汽质量流在时间点to处和在时间点tl或t2处都没有任何弯折。由此总质量流能够均匀地流入到蒸汽轮机2中。
【主权项】
1.一种用于运行蒸汽轮机(2)的方法，所述蒸汽轮机包括连接到所述蒸汽轮机(2)上的第一蒸汽供给管路(5)和第二蒸汽供给管路(6)以及设置在所述第一蒸汽供给管路(5)中的第一阀(3)和设置在所述第二蒸汽供给管路(6)中的第二阀(4)， 其特征在于， 在出现所述第一阀(3)和/或所述第二阀(4)的振动时，所述第一阀(3)朝关闭的方向调节并且所述第二阀(4)朝打开的方向调节。2.根据权利要求1所述的方法， 其中在所述第一阀(3)中设置有第一加速度传感器并且在所述第二阀(4)中设置有第二加速度传感器以用于检测所不允许的阀振动。3.根据权利要求1或2所述的方法， 其中所述第一阀(3)和所述第二阀(4)关闭和打开，使得达到进入到所述蒸汽轮机(2)中的预设的总蒸汽质量流。4.根据上述权利要求中任一项所述的方法， 设有第三阀、第四阀及其它阀，所述第三阀、第四阀及其它阀不对称地操纵。5.—种蒸汽轮机装置，所述蒸汽轮机装置具有蒸汽轮机(2)和第一蒸汽供给管路(5)以及第二蒸汽供给管路(6)， 其中在所述第一蒸汽供给管路(5)中设置有第一阀(3)并且在所述第二蒸汽供给管路(6)中设置有第二阀(4)， 其特征在于， 在所述第一阀(3)中设置有第一加速度传感器并且在所述第二阀(4)中设置有第二加速度传感器。
【专利摘要】本发明涉及一种蒸汽轮机装置以及一种用于运行蒸汽轮机(2)的方法，其中经由第一蒸汽供给管路(5)中的第一阀(3)和经由第二蒸汽供给管路(6)中的第二阀(4)给蒸汽轮机供给蒸汽，其中彼此不对称地调节阀，使得在出现借助于加速度传感器测量到的所不允许的振动时，一个阀朝关闭的方向调节并且另一个阀朝打开的方向调节，以便调整所期望的总质量流。
【IPC分类】F01D17/14, F01D17/08
【公开号】CN105492729
【申请号】CN201480046503
【发明人】西蒙·黑克尔, 克里斯蒂安·米施, 海因里希·施蒂尔
【申请人】西门子公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年8月5日
【公告号】EP2840234A1, EP3004566A1, US20160201500, WO2015024769A1