蒸汽涡轮机发电设备.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN104047727104047727A(43)申请公布日2014.09.17(21)申请号201310525378.9F01K11/02(2006.01)(22)申请日2013.10.30F23N1/02(2006.01)F03G6/06(2006.01)(30)优先权数据F24J2/40(2006.01)2013-0540562013.03.15JP(71)申请人株式会社日立制作所地址日本东京都(72)发明人吉田泰浩吉田卓弥矢敷达朗楠见尚弘野村健一郎山中和典富泽雅昭高桥佑一铃木文之(74)专利代理机构北京银龙知识产权代理有限公司11243代理人曾贤伟曹鑫(51)Int.Cl.F02C6/18(2006.01)F02C9/50(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书8页说明书8页附图4页附图4页(54)发明名称蒸汽涡轮机发电设备(57)摘要一种蒸汽涡轮机发电设备，其能够增大热应力等热影响量的调整幅度，以高效率启动。该蒸汽涡轮机发电设备具备：以热介质将低温流体加热，生成高温流体的热源装置(1)、通过所述热源装置中生成的高温流体产生蒸汽的蒸汽产生装置(2)、由蒸汽产生装置(2)产生的蒸汽驱动的蒸汽涡轮机(3)、将蒸汽涡轮机(3)的旋转动力转换为电力的发电机(4)、调整对热源装置(1)的热介质的供给量的热介质调整装置(12)、调整对热源装置(1)的低温流体的供给量的低温流体调整装置(14)、在蒸汽涡轮机(3)启动运转时基于调整装置(12、14)的操作量预测蒸汽涡轮机(3)的热影响量的预测装置(22)、以及以预测装置(22)的预测值不超过热影响量的极限值为目标控制调整装置(12、14)的目标操作量设定装置(23)。CN104047727ACN10472ACN104047727A权利要求书1/1页1.一种蒸汽涡轮机发电设备，其特征在于，具备：热源装置，其以热介质将低温流体加热，生成高温流体；蒸汽产生装置，其通过所述热源装置中生成的高温流体产生蒸汽；蒸汽涡轮机，其由所述蒸汽产生装置产生的蒸汽驱动；发电机，其将所述蒸汽涡轮机的旋转动力转换为电力；热介质调整装置，其调整对所述热源装置的热介质的供给量；低温流体调整装置，其调整对所述热源装置的低温流体的供给流量；预测装置，其在所述蒸汽涡轮机启动运转时基于所述热介质调整装置以及所述低温流体调整装置的操作量预测所述蒸汽涡轮机的热影响量；目标操作量设定装置，其基于所述预测装置的预测值和所述热影响量的极限值，设定所述热介质调整装置以及所述低温流体调整装置的目标操作量；以及控制信号输出装置，其根据所述目标操作量向所述热介质调整装置以及所述低温流体调整装置输出指令值。2.根据权利要求1所述的蒸汽涡轮机发电设备，其特征在于，所述预测装置将设定的预测期间中所述蒸汽涡轮机的热应力以及热膨胀差中的至少一方作为所述热影响量的预测值来运算。3.根据权利要求2所述的蒸汽涡轮机发电设备，其特征在于，相对于所述热影响量对所述热源装置的控制的应答延迟时间，将所述预测期间设定得较长。4.根据权利要求1所述的蒸汽涡轮机发电设备，其特征在于，具备测量向所述蒸汽涡轮机供给的蒸汽的压力以及温度中的至少一方的测量器，基于所述测量器的测量值修正所述热影响量的预测值。5.根据权利要求1所述的蒸汽涡轮机发电设备，其特征在于，所述热源装置为燃气涡轮机，所述热介质为燃料，所述低温流体为空气。6.根据权利要求5所述的蒸汽涡轮机发电设备，其特征在于，当燃气涡轮机负荷为设定负荷的情况下，所述目标操作量设定装置将对于所述热介质调整装置以及所述低温流体调整装置的指令值保持设定时间。2CN104047727A说明书1/8页蒸汽涡轮机发电设备技术领域[0001]本发明涉及一种蒸汽涡轮机发电设备。背景技术[0002]为了抑制由于以风力发电和太阳能发电为代表的可再生能源接入电力系统导致的系统电力稳定性下降，要求蒸汽涡轮机发电设备的启动时间进一步缩短。然而，蒸汽涡轮机启动时蒸汽的温度和流量急剧上升，其结果是涡轮机转子的表面与内部相比升温更剧烈，半径方向上的温度梯度变大，热应力增大。过大的热应力可能导致涡轮机转子的寿命缩短。另外，蒸汽的温度变化较大时，涡轮机转子与机壳之间由于热容量差异会产生热膨胀差。随着这个热膨胀差变大，旋转的涡轮机转子与静止的机壳会发生接触、造成损伤。因此，蒸汽涡轮机需要采取启动控制，使得涡轮机转子的热应力、与机壳之间的热膨胀差不超过极限值(参照专利文献1、2等)。[0003]然而，在专利文献1、2中，为了调整热应力和热膨胀差，通过控制阀控制向蒸汽涡轮机供给的蒸汽流量，所以只能以控制阀对蒸汽流量的调整幅度调整热应力和热膨胀差。另外，将对蒸汽