[发明专利]以期望的角度差利用理论加速度将蒸汽轮机与燃气轮机联轴的方法

说明书

本发明涉及一种用于将转动装置与轴装置联轴的方法，转动装置尤其是蒸汽轮机(5)，轴装置尤其是燃气轮机(2)，所述方法具有如下步骤：‑检测轴装置(2)与转动装置(5)之间的角度差(7)；‑检测轴装置(2)与转动装置(5)之间的速度差(8)；‑预测联轴相位角，当转动装置(5)以已知的加速度加速至开始联轴时，转动装置(5)和轴装置(2)以所述联轴相位角联轴；‑将预测的联轴相位角(10)与目标联轴相位角(11)进行比较，并且从中计算理论加速度(9)，使得预测的联轴相位角(10)与目标联轴相位角(11)相一致。

背景技术

在组合式燃气和蒸汽发电厂中，首先通过气体燃烧驱动燃气轮机。借助燃气轮机的废热，产生用于蒸汽轮机的蒸汽。在蒸汽和燃气发电厂开动时，因此首先运行燃气轮机。蒸汽轮机当被提供足够的蒸汽被时才能够被接通。在单轴设施中，燃气轮机和发电机固定连接在轴上。蒸汽轮机设置在相同的轴线中，并且能够经由联轴器连接。因此需要蒸汽轮机与燃气轮机联轴。

联轴相位角(Kuppepwinkel)在实践中在此随机地得出。从EP 1 911 939 A1中已知，有针对性地选择联轴相位角。借此可能选择联轴相位角，在该联轴相位角下振动负荷是最小化的。大概而言，因此可能的是，在一定范围中补偿两个涡轮机的不平衡。刚好与两个涡轮机联轴使得不平衡相加的联轴器相比，借此能够实现振动负荷的降低。尽管存在所述优点，所述方法并不被使用。

从EP 2 813 675 A1、还有WO 2014/198649 A1中已知用于有针对性地以如下加速度值加速蒸汽轮机的方法，所述加速度值从理论转速差中导出，所述理论转速差根据检测到的角度差、加速度和期望的目标联轴相位角形成。

从WO 2015/124332 A1中已知用于将蒸汽轮机和燃气轮机联轴的方法，所述方法具有如下步骤：1)将蒸汽轮机加速直至输出转速，所述输出转速低于燃气轮机的转速；2)检测燃气轮机与蒸汽轮机之间的角度差；3)借助如下加速度值加速蒸汽轮机，所述加速度值从理论转速差中导出，所述理论转速差根据检测到的角度差、加速度和期望的目标联轴相位角形成。

从US 2015/059347 A1中已知用于将两个轴联轴、尤其将燃气轮机和蒸汽轮机联轴的方法。检测第一轴的转速和转角，并且调节第二轴，这通过如下方式进行：将第二轴置于相对于第一轴的转速。在此，调节第二轴的加速度，使得只要第二轴置于预设的旋转速度，第二轴的标记相对于第一轴的标记处于预设的角度。在速度略微低于同步速度时，等待至经过相对角。那么，将第二轴快速地并且短暂加速并且与第一轴联轴。

发明内容

本发明的目的是，提供一种用于以期望的联轴相位角进行联轴的替选的方法。同样要开发相应的设备。

尽管下文示出的发明原则上适合于将不同的转动装置与不同的轴装置联轴，为了直观显示，始终选择蒸汽轮机作为用于转动装置的实例，并且将燃气轮机选择作为用于轴装置的实例。在此为本发明的从当前观点出发最重要的应用。但明确而言，其他的应用是可考虑的。因此，例如能够将不同的子涡轮机耦联。这在如下设施中是需要的，其中涡轮机的一部分在弱负荷的情况下不运行，并且仅在提高的功率要求下被开动。

已知的是，提供一种用于将蒸汽轮机和燃气轮机联轴的方法，所述方法具有如下步骤：

检测燃气轮机与蒸汽轮机之间的角度差(Differenzwinkel)；

检测燃气轮机与蒸汽轮机之间的转速差(Drehzahldifferenz)；

预测联轴相位角，当蒸汽轮机以已知的加速度加速直至开始联轴时，蒸汽轮机和燃气轮机以所述联轴相位角联轴；

将预测的联轴相位角与目标联轴相位角进行比较，并且从中计算理论加速度，使得预测的联轴相位角与目标联轴相位角相一致。

在测量方面足够的是，检测燃气轮机与蒸汽轮机之间的角度差和速度差。得出的联轴相位角的预测能够以计算的方式进行。