Способ управления газотурбинным узлом при низкой скорости вращения - заявка 2016147357 на патент на изобретение в РФ

1. Способ (100, 200) управления газотурбинным узлом во время запуска или остановки, причем газотурбинный узел (10) включает в себя двухвальную газовую турбину (5), содержащую входной вал (13) и выходной вал (21) и датчик (40) скорости вращения для измерения скорости вращения выходного вала (21), при этом газотурбинный узел (10) дополнительно содержит ротор (31), установленный на упомянутом выходном валу (21) и снабженный по меньшей мере газовым уплотнением (35) для предотвращения утечки газа между ротором (31) и газовым уплотнением (35),
причем способ (100, 200) содержит:
- контроль скорости вращения выходного вала (21) и одновременно с этим
- уменьшение или увеличение скорости вращения входного вала (13) после того, как контролируемая скорость вращения выходного вала (21) станет выше нуля или ниже заданной предельной скорости медленного вращения (nL) в течение заданного допустимого интервала времени (T1, T2, T3).
2. Способ (100) по п.1, в котором этап уменьшения или увеличения скорости вращения входного вала (13) дополнительно содержит следующую последовательность операций:
- начало вращения (110) входного вала,
- если после первого заданного допустимого интервала времени (T1) скорость вращения выходного вала остается ниже заданной предельной скорости медленного вращения (nL), то увеличение (120) скорости вращения входного вала,
- если скорость вращения выходного вала остается ниже заданной предельной скорости медленного вращения (nL), то ожидание (130) в течение второго заданного допустимого момента времени (T2) перед дополнительным увеличением скорости вращения входного вала
3. Способ (200) по п.1, в котором этап уменьшения или увеличения скорости вращения входного вала (13) дополнительно содержит следующую последовательность операций:
- ожидание (205) до тех пор, пока выходной вал не остановится,
- ожидание (210) в течение заданного времени ожидания (Tw),
- вращение (215) входного вала с первой заданной скоростью вращения (n1),
- если скорость вращения выходного вала остается в течение третьего заданного допустимого интервала времени (T3) выше нуля, но ниже заданной предельной скорости медленного вращения (nL), то увеличение (218) скорости вращения входного вала до второй заданной скорости вращения (n2), которая больше, чем первая заданная скорость (n1),
- если скорость вращения выходного вала остается ниже заданной предельной скорости медленного вращения (nL), то остановку (220) входного вала,
- ожидание (240) в течение времени, равного времени ожидания (Tw), затем
- вращение (250) входного вала с третьей заданной скоростью (n3), которая ниже, чем первая заданная скорость (n1),
- если скорость вращения выходного вала больше нуля, то остановку (270) входного вала, затем
- ожидание (282) в течение времени, равного времени ожидания (Tw), затем
- периодическое вращение (285) входного вала до четвертой заданной скорости вращения (n4), которая ниже, чем третья заданная скорость вращения (n3), и остановку входного вала в течение временного интервала (Ts),
- если скорость вращения выходного вала больше нуля, то остановку (292) входного вала, и
- предотвращение (295) перезапуска газотурбинного узла (10) в течение времени (Tr) нахождения в состоянии покоя.
4. Способ (100, 200) по п.1, в котором заданная предельная скорость медленного вращения (nL) составляет 200-600 об/мин.
5. Способ (100) по п.2, в котором первый заданный допустимый момент времени (T1) составляет 10-30 сек.
6. Способ (100) по п.2, в котором второй заданный допустимый момент времени (T2) составляет 60-300 сек.
7. Способ (200) по п.3, в котором третий заданный допустимый момент времени (T3) составляет 10-30 сек.
8. Способ (200) по п.3, в котором первая заданная скорость вращения (n1) составляет 10-20 процентов от номинальной скорости вращения силовой турбины.
9. Способ (200) по п.3, в котором вторая заданная скорость (n2) составляет 20-40 процентов от номинальной скорости вращения силовой турбины.
10. Способ (200) по п.3, в котором третья заданная скорость (n3) составляет 5-10 процентов от номинальной скорости вращения силовой турбины.
11. Способ (200) по п.3, в котором время ожидания (Tw) равно 2-3 минутам.
12. Способ (200) по п.3, в котором временной интервал (Ts) равен 2-3 минутам.
13. Способ (200) по п.3, в котором время (Tr) нахождения в состоянии покоя находится в интервале от 10 минут до 4 часов.
14. Способ (100, 200) по п.1, в котором газотурбинный узел содержит компрессор, включающий в себя ротор и газовое уплотнение.
15. Газотурбинный узел содержит
двухвальную газовую турбину (5), содержащую входной вал (13) и выходной вал (21),
датчик (40) скорости вращения для измерения скорости вращения выходного вала (21), и
ротор (31), установленный на упомянутом выходном валу (21) и снабженный по меньшей мере газовым уплотнением (35) для предотвращения утечки газа между ротором (31) и газовым уплотнением (35),
в котором скорость вращения выходного вала (21) является контролируемой, и скорость вращения входного вала (13) можно уменьшать и увеличивать после того, как контролируемая скорость вращения выходного вала (21) остается выше нуля и ниже заданной предельной скорости медленного вращения (nL) в течение заданного допустимого интервала времени (T1, T2, T3).
Наверх