[发明专利]涡轮系统以及涡轮系统起动控制方法

权利要求书

1.一种涡轮系统，其特征在于，具有：

涡轮，具有机室和旋转自如地安装在该机室内的涡轮转子；

主蒸汽管，连接在该涡轮的机室的上游侧；

控制阀，设置在该主蒸汽管上，对流入所述机室的蒸汽的流量进行调 节；

发电机，连接在所述涡轮转子上；以及，

起动控制装置，控制所述控制阀而使所述涡轮起动；

所述起动控制装置具有：

起动控制单元，根据流入所述机室的蒸汽的包含管内蒸汽压力、管内 蒸汽温度以及管内蒸汽流量的蒸汽条件、涡轮转子的转子温度以及机室的 机室温度，来预测在预测时间区间内在涡轮转子中产生的热应力、和由热 膨胀引起的机室的伸长与涡轮转子的伸长的差即伸长差，以将这些预测的 热应力以及伸长差抑制在规定值以下的方式按照每个时间段计算该预测时 间区间内的所述控制阀的操作量推移图案，并根据该操作量推移图案求出 所述控制阀的操作量；以及，

控制阀控制单元，根据由该起动控制单元求出的控制阀的操作量来驱 动所述控制阀。

2.如权利要求1所述的涡轮系统，其特征在于，

所述涡轮在涡轮转子的外周设有涡轮动叶，并且，在所述机室内设有 涡轮喷嘴，设置多个由该涡轮喷嘴和涡轮动叶的一对构成的级而形成蒸汽 通路部，

所述起动控制装置的起动控制单元具有：

第一级蒸汽温度·热传导率预测单元，预测该预测时间区间内的各时 间段中的第一级附近的蒸汽的第一级蒸汽温度以及该第一级附近的蒸汽的 热传导率；

第一级金属温度预测单元，根据由该第一级蒸汽温度·热传导率预测 单元预测的该预测时间区间内的各时间段中的第一级蒸汽温度和热传导 率、以及第一级的第一级金属温度，来预测该预测时间区间内的各时间段 中的第一级金属温度变化率；

热应力预测单元，根据由该第一级金属温度预测单元预测的该预测时 间区间内的各时间段中的第一级金属温度变化率，来预测该预测时间区间 内的各时间段中在涡轮转子中产生的热应力；

通路部蒸汽温度·流量预测单元，根据流入所述机室的蒸汽的蒸汽条 件来预测该预测时间区间内的各时间段中的流过所述蒸汽通路部的蒸汽的 通路部蒸汽温度以及通路部蒸汽流量；

转子温度预测单元，根据由该通路部蒸汽温度·流量预测单元预测的 该预测时间区间内的各时间段中的通路部蒸汽温度和通路部蒸汽流量、以 及涡轮转子的转子温度，来预测该预测时间区间内的各时间段中的转子温 度变化率；

机室温度预测单元，根据由所述通路部蒸汽温度·流量预测单元预测 的该预测时间区间内的各时间段中的通路部蒸汽温度和通路部蒸汽流量、 以及机室的机室温度，来预测该预测时间区间内的各时间段中的机室温度 变化率；

伸长差预测单元，根据由所述转子温度预测单元预测的该预测时间区 间内的各时间段中的转子温度变化率和由机室温度预测单元预测的该预测 时间区间内的各时间段中的机室温度变化率，来预测该预测时间区间内的 各时间段中的由热膨胀引起的机室的伸长与涡轮转子的伸长的差即伸长 差；以及，

操作量算出单元，将由所述热应力预测单元预测的该预测时间区间内 的各时间段中的热应力、和由伸长差预测单元预测的该预测时间区间内的 各时间段中的伸长差分别抑制在规定值以下，并且，根据这些热应力和伸 长差，按照每个时间段来计算该预测时间区间内的控制阀的操作量推移图 案，并将该操作量推移图案中的最初的时间段中的操作量作为控制阀的操 作量而求出。

3.根据权利要求2所述的涡轮系统，其特征在于，

所述起动控制单元的第一级蒸汽温度·热传导率预测单元根据主蒸汽 管内的蒸汽的管内蒸汽压力和管内蒸汽温度、涡轮转子的涡轮转速、发电 机的发电机负载、以及在起动控制单元的操作量算出单元中求出的该预测 时间区间内的各时间段中的操作量推移图案，来预测该预测时间区间内的 各时间段中的第一级蒸汽温度以及热传导率。