[發(fā)明專利]渦輪機系和用于耦聯(lián)渦輪機系的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201780023504.7
• 申請日: 2017-03-15
• 公開（公告）號: CN109072709A
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發(fā)明（設計）人: 大衛(wèi)·費爾特曼;馬丁·本瑙爾;克里斯托夫·申德勒
• 申請（專利權）人: 西門子股份公司
• 主分類號: F01D13/00
• 分類號: F01D13/00;F01D19/00;F02C6/02;F02C7/26
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張春水;丁永凡

一種渦輪機系(9)，具有：兩個軸部段，所述兩個軸部段分別具有固定地安置的槽輪(5)；第一超越離合器(7)；兩個轉速計；和控制裝置。所述離合器設計用于將第一軸部段與第二軸部段耦聯(lián)或脫耦。第一轉速計(11)測量第一槽輪的轉速。第二轉速計(12)測量第二槽輪的轉速。控制裝置(14)確定第一軸部段以及第二軸部段之間的差動角，并且以根據測量到的轉速和差動角確定的加速度值對渦輪機進行加速，使得這兩個軸部段在預先確定的目標耦聯(lián)角的情況下彼此耦聯(lián)。

背景技術

例如發(fā)電廠中的具有渦輪機的渦輪機系能夠在渦輪機系轉動時被激勵而發(fā)生振動。然而，渦輪機系的振動是不利的，因為所述振動縮短渦輪機系的使用壽命。

渦輪機系能夠借助于聯(lián)軸器劃分為軸部段，其中軸部段在脫耦狀態(tài)中能夠彼此無關地轉動，而在耦聯(lián)狀態(tài)中一起轉動。例如一個軸部段能夠具有燃氣輪機，借助于所述燃氣輪機的廢熱驅動另一軸部段的蒸汽輪機。在燃氣輪機起動時，尚未提供足夠的廢熱來驅動蒸汽輪機。為了阻止在蒸汽輪機內部的振動，通常當具有蒸汽輪機的軸部段已被加速到具有燃氣輪機的軸部段的轉速時，才將這兩個軸部段彼此耦聯(lián)。同樣地，在蒸汽發(fā)電廠/熱電廠中，分別具有蒸汽輪機的兩個軸部段例如能夠借助于聯(lián)軸器耦聯(lián)和脫耦。在提取大量蒸汽用于蒸汽發(fā)電廠/熱電廠散熱時，軸部段能夠脫耦，使得這兩個蒸汽輪機中的一個不需要由蒸汽穿流。

已證實，渦輪機系的振動特性與這兩個軸部段的耦聯(lián)角相關。越精確地接近具有良好的振動特性的目標耦聯(lián)角，渦輪機系的振動就能夠越小。

發(fā)明內容

因此，本發(fā)明的目的是，提供一種用于耦聯(lián)兩個軸部段的方法，其中能可靠地并且以高的精度達到這兩個軸部段的所期望的目標耦聯(lián)角。

根據本發(fā)明的渦輪機系具有：第一軸部段，所述第一軸部段具有第一渦輪機和固定地安置在第一軸部段上的第一槽輪；第二軸部段，所述第二軸部段具有第二渦輪機和固定地安置在第二軸部段上的第二槽輪；第一超越離合器，所述第一超越離合器設計用于，當第一軸部段的轉速與第二軸部段的轉速相同時，將第一軸部段與第二軸部段耦聯(lián)，而當第一軸部段的轉速低于第二軸部段的轉速時，將第一軸部段與第二軸部段脫耦；第一轉速計，所述第一轉速計設計用于測量第一槽輪的轉速；第二轉速計，所述第二轉速計設計用于測量第二槽輪的轉速；和控制裝置，所述控制裝置設計用于確定第一軸部段和第二軸部段之間的差動角，并且在第二軸部段的轉速低于渦輪機系的額定轉速時以及在第一軸部段的轉速低于第二軸部段的轉速時，以根據測量到的轉速和所述差動角確定的加速度值對第一渦輪機和/或第二渦輪機進行加速，使得這兩個軸部段在預先確定的目標耦聯(lián)角的情況下彼此耦聯(lián)。

根據本發(fā)明的用于耦聯(lián)渦輪機系的方法，其中渦輪機具有：第一軸部段，所述第一軸部段具有第一渦輪機和固定地安置在第一軸部段上的第一槽輪；第二軸部段，所述第二軸部段具有第二渦輪機和固定地安置在第二軸部段上的第二槽輪；第一超越離合器，所述第一超越離合器設計用于，當第一軸部段的轉速與第二軸部段的轉速相同時，將第一軸部段與第二軸部段耦聯(lián)，而當第一軸部段的轉速低于第二軸部段的轉速時，將第一軸部段與第二軸部段脫耦，所述方法具有如下步驟：a)使第二軸部段以低于渦輪機系的額定轉速的轉速旋轉，并且使第一軸部段以低于第二軸部段的轉速的轉速旋轉；b)測量第一槽輪的和第二槽輪的轉速；c)測量第一軸部段和第二軸部段之間的差動角；d)以根據測量到的轉速和所述差動角確定的加速度值對第一渦輪機和/或第二渦輪機進行加速，使得這兩個軸部段在預先確定的目標耦聯(lián)角的情況下彼此耦聯(lián)。

因為槽輪固定地與相應的軸部段連接，所以槽輪的測量到的轉速和與相應的槽輪固定連接的軸部段的轉速相同。根據這兩個槽輪的測量到的轉速和差動角于是能夠計算加速度值，根據所述加速度值，這兩個軸部段在預先確定的目標耦聯(lián)角的情況下彼此耦聯(lián)。通過測量槽輪的轉速，由于槽輪中大量的槽，能以高的精度確定軸部段的轉速。這尤其在低轉速時是適用的，所述轉速低于渦輪機系的額定轉速。通過轉速的該高精度也能夠以高的精度確定加速度值，由此能可靠地并且以高的精度達到這兩個軸部段的目標耦聯(lián)角。