專利名稱：用于控制濕氣分離再熱器的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于控制例如使用蒸汽渦輪的動力發(fā)生系統(tǒng)中的濕氣分離再熱器 (moisture separator reheater)的系統(tǒng)禾口方法。
背景技術(shù)：
各種各樣的系統(tǒng)(例如動力發(fā)生系統(tǒng))使用濕氣分離再熱器(MSR)來使蒸汽供 應(yīng)干燥和再熱。例如，MSR可使驅(qū)動發(fā)電機的蒸汽渦輪系統(tǒng)中的蒸汽干燥和再熱。具 體而言，MSR可使從高壓(HP)蒸汽渦輪中排出的蒸汽干燥和再熱，然后將經(jīng)干燥、再 熱的蒸汽輸送到低壓(LP)蒸汽渦輪中。蒸汽渦輪系統(tǒng)可從適當(dāng)?shù)脑?例如由核反應(yīng)堆 或燃料空氣混合物的燃燒加熱的鍋爐)中獲得HP蒸汽。由MSR引起的濕氣去除和傳熱 的量可影響蒸汽渦輪系統(tǒng)以及動力發(fā)生系統(tǒng)的整體性能。MSR—般包括響應(yīng)于表明渦輪 加載的單個控制變量(即渦輪壓力)的氣動控制器。不幸的是，在使用單個變量的情況 下，開環(huán)控制系統(tǒng)導(dǎo)致次優(yōu)性能和更高的操作成本，因為渦輪加載與正被控制的MSR再 熱過程僅間接相關(guān)。

發(fā)明內(nèi)容
下面對在范圍方面與原本要求保護的發(fā)明相當(dāng)?shù)哪承嵤├M行概述。這些實 施例不意在限制要求保護的發(fā)明的范圍，而是相反，這些實施例僅意在提供本發(fā)明的可 能形式的簡要概述。實際上，本發(fā)明可包括可能類似于或異于下面所論述的實施例的各 種形式。在第一個實施例中，一種系統(tǒng)包括能夠通過使用溫度反饋來控制MSR的溫度的 控制器。在第二個實施例中，一種系統(tǒng)包括能夠通過使用溫度反饋來控制由MSR再熱的 蒸汽的溫度的閉環(huán)控制器。在第三個實施例中，一種方法包括檢測正由MSR再熱的蒸汽的溫度，以及至少 部分地基于檢測到的溫度通過使用閉環(huán)控制器來控制蒸汽的再熱。


當(dāng)參看附圖閱讀以下詳細描述時，本發(fā)明的這些和其它特征、方面以及優(yōu)點將 變得更好理解，在附圖中，相同字符在圖中始終表示相同部件，其中圖1是核動力裝置的實施例的簡圖；圖2是用以控制多個MSR的第一再熱器級和第二再熱器級的MSR控制和調(diào)節(jié)系 統(tǒng)的實施例的簡圖；圖3是各自構(gòu)造成控制MSR的第二級再熱器的閥的多個PID控制器的實施例的 簡圖；圖4是構(gòu)造成確定是否要發(fā)出溫度斜坡保持(temperature ramping hold)命令的控制邏輯的實施例的流程圖；圖5是可結(jié)合圖6使用以操作MSR的第二級再熱器的控制邏輯的實施例的流程 圖；以及圖6是可結(jié)合圖5使用以操作MSR的第二級再熱器的溫度加載模型的實施例的 圖表。部件列表10動力裝置12蒸汽鍋爐14主蒸汽16主渦輪18渦輪軸20發(fā)電機22電負載24高壓(HP)渦輪26低壓(LP)渦輪28主蒸汽閥30排出蒸汽32濕氣分離再熱器(MSR)34抽出蒸汽(extraction steam)36再熱蒸汽控制閥(RSCV)38MSR 第一級40再熱蒸汽閥42MSR 第二級44過熱蒸汽46渦輪再熱蒸汽閥48LP渦輪排出蒸汽50冷凝器52渦輪-發(fā)電機控制系統(tǒng)54監(jiān)控系統(tǒng)56旋轉(zhuǎn)裝備保護控制系統(tǒng)58速度/負載控制和調(diào)節(jié)系統(tǒng)60MSR控制和調(diào)節(jié)系統(tǒng)62協(xié)同間隙管理系統(tǒng)64熱速率(thermal rate)控制系統(tǒng)66溫度控制系統(tǒng)68振動傳感器69壓力傳感器70溫度傳感器72閥位置傳 感器
74再熱蒸汽低負載閥(RSLLV)76再熱蒸汽高負載閥(RSHLV)78聯(lián)合中間閥(CIV)80比例積分微分(PID)控制器82過程值(PV) 84設(shè)置點(SP)85PID控制器輸出86PID 控制塊88斜坡控制塊(ramp control block)90RSSLV 溫度基準92最大容許斜坡率(ramp rate)94溫度斜坡保持命令96CIV閥測試模式98步驟100最大容許差異溫度102步驟104步驟106渦輪加載圖108第二級再熱器操作模式控制塊110加載控制塊112寄生損失控制塊(parasitic loss control block)114卸載控制塊116脫扣控制塊118自動停止控制塊120決定122決定124加載線126步驟128 步驟130 步驟132 步驟134 決定136 步驟138 決定140 步驟142 決定144 步驟146 水平卸載線148 水平卸載線
150水平加載線152決定154卸載線156步驟158步驟160決定 162步驟164脫扣線166步驟168停止線170停止線172決定
具體實施例方式下面將對本發(fā)明的一個或多個具體實施例進行描述。為了致力于提供對這些實 施例的簡明描述，可能不會在說明書中對實際實現(xiàn)方案的所有特征進行描述。應(yīng)當(dāng)理 解，在任何這種實際的實現(xiàn)方案的開發(fā)中，如在任何工程或設(shè)計項目中那樣，必須做出 許多對實現(xiàn)方案而言專有的決定來實現(xiàn)開發(fā)者的具體目標，例如順從與系統(tǒng)有關(guān)且與商 業(yè)有關(guān)的約束，其可根據(jù)不同的實現(xiàn)方案而變化。此外，應(yīng)當(dāng)理解，這種開發(fā)工作可能 是復(fù)雜和耗時的，但盡管如此，對受益于本公開的普通技術(shù)人員來說，這種開發(fā)工作將 是設(shè)計、生產(chǎn)及制造的例行任務(wù)。當(dāng)介紹本發(fā)明的各實施例的元件時，冠詞“一個”、“一種”、“該”以及
“所述”意在表示存在一個或多個該元件。用語“包括”、“包含”以及“具有”意 在為包括性的，且表示除了列出的元件之外，可存在另外的元件。公開的實施例包括用于基于溫度反饋和/或多個反饋參數(shù)來控制濕氣分離再熱 器(MSR)的系統(tǒng)和方法?？稍诠I(yè)過程中尤其在操作濕蒸汽渦輪的核動力裝置中使用 MSR。在這種裝置中，由鍋爐產(chǎn)生的飽和的或接近飽和的蒸汽可用來對高壓(HP)渦輪 供以動力，且還可由多個MSR用來使來自HP渦輪的排出蒸汽再熱。更具體而言，MSR 可包含用于使來自HP渦輪的排出蒸汽再熱的兩個再熱器級。然后可將經(jīng)再熱的排出蒸汽 輸送到低壓(LP)渦輪中，且將其用作驅(qū)動LP渦輪的LP蒸汽?？蓪SR的第一級再熱 器供應(yīng)來自HP渦輪的抽出(放出)蒸汽，而可對MSR的第二級再熱器供應(yīng)主蒸汽，即 由鍋爐產(chǎn)生的蒸汽。然后兩個MSR再熱器級可使離開HP渦輪的排出蒸汽再熱，且將經(jīng) 再熱的排出蒸汽作為LP過熱蒸汽供給到LP渦輪中。MSR可通過從HP排氣中去除多余 的濕氣以及通過改進經(jīng)再熱的LP蒸汽(即用于使LP渦輪旋轉(zhuǎn)的、帶有最優(yōu)溫度和壓力 的LP蒸汽)的熱特性來提高裝置的整體的能量效率。不幸的是，僅基于表明渦輪負載的渦輪壓力的控制系統(tǒng)不提供對MSR的再熱溫 度的精確控制。具體而言，在MSR的再熱溫度和正被供應(yīng)到MSR的蒸汽的閥位置之間 存在非線性關(guān)系。因此，壓力的線性增大由于非線性關(guān)系而導(dǎo)致對MSR的不精確的控 制。另外，僅基于渦輪壓力的控制系統(tǒng)忽略了可影響MSR和整個系統(tǒng)的操作的各種各樣的變量。如下面更加詳細地論述的那樣，公開的實施例包括控制器、控制邏輯，以及各 種控制技術(shù)，以基于多個反饋參數(shù)(例如溫度、壓力、振動、流體流率、間隙、閥位置 或它們的任何組合)來改進MSR的操作。另外，公開的實施例可包括聯(lián)接到多個傳感器 和促動器(例如閥)上的數(shù)字控制系統(tǒng)，多個傳感器和促動器在整個系統(tǒng)中分布在多個部 位處。傳感器可構(gòu)造成供應(yīng)電子反饋信號，而促動器可響應(yīng)于電子控制信號。備選地， 傳感器和促動器可用模擬信號來進行操作。促動器(例如閥)可控制通往蒸汽渦輪級、 MSR級等的蒸汽的流量。例如，數(shù)字控制系統(tǒng)可為構(gòu)造成控制一個或多個MSR的第二 級再熱器的分布式閉環(huán)控制系統(tǒng)。圖1是具有作為主蒸汽源14的核蒸汽鍋爐12的動力裝置10的實施例的簡圖。 備選地，主蒸汽14可由例如礦物燃料供以動力的鍋爐12產(chǎn)生。主蒸汽14供應(yīng)到主渦輪 16，該主渦輪16使用主蒸汽14來使渦輪軸18旋轉(zhuǎn)。發(fā)電機20將渦輪軸18的機械旋轉(zhuǎn) 轉(zhuǎn)換成電，然后可用電來對電負載22(例如電網(wǎng))供以功率。在某些實施例中，主渦輪16包括一個或多個高壓(HP)渦輪24和一個或多個低 壓(LP)渦輪26。其它實施例還可包括一個或多個中壓(IP)渦輪。在圖1的所示實施 例中，單個HP渦輪和單個LP渦輪由動力裝置10使用?？赏ㄟ^控制和停止閥28來將由 鍋爐12產(chǎn)生的主蒸汽14引導(dǎo)到HP渦輪24。主蒸汽14流過HP渦輪24，從而驅(qū)動多個 渦輪葉片來使軸18旋轉(zhuǎn)。蒸汽在HP渦輪24中膨脹且增加濕氣含量，且作為排出蒸汽 30離開。來自HP渦輪的排氣的排出蒸汽30可仍然包含可使用的能量。但是，排出蒸 汽30還可包含過量的濕氣，在一些情況下高達25%的水。MSR32可通過使用濕氣分離 實施例31來從排出蒸汽30中去除濕氣，且MSR32可使排出蒸汽30再熱，從而低壓渦輪 26可更加高效地使用排出蒸汽30。MSR32的再熱系統(tǒng)可包括至少兩個熱交換級?？赏ㄟ^再熱蒸汽控制和停止閥36 來從HP渦輪24中引導(dǎo)出抽出蒸汽34，且可使用抽氣蒸汽34來供給MSR32的第一級再 熱器38 (例如熱交換器)。例如，抽氣蒸汽34可穿過翅片管式熱交換器38的管(例如在 其內(nèi)部經(jīng)過)，同時排出蒸汽30在熱交換器38的周圍(例如在其外部)流動，從而將熱 量從抽氣蒸汽34傳遞到排出蒸汽30。可通過再熱蒸汽控制和停止閥40從鍋爐12中引導(dǎo) 出主蒸汽14，且可使用主蒸汽14來供應(yīng)MSR32的第二級再熱器42(例如熱交換器)。例 如主蒸汽14可穿過翅片管式熱交換器42的管(例如在其內(nèi)部經(jīng)過)，同時排出蒸汽30在 熱交換器42的周圍(例如在其外部)流動，從而將熱量從主蒸汽14傳遞到排出蒸汽30。 然后通過使用第一級再熱器38和第二級再熱器42加熱的過熱蒸汽44可離開MSR32的出 口，且通過渦輪再熱蒸汽控制和停止閥46引導(dǎo)到LP渦輪26的入口中。然后，LP渦輪 26可將經(jīng)再熱的排出蒸汽44中的熱能轉(zhuǎn)換成機械能，該機械能可用來使渦輪軸18旋轉(zhuǎn)。 然后可將LP渦輪排出蒸汽48引導(dǎo)到冷凝器50中，以便回收水，以用于其它裝置構(gòu)件中 (例如用作給水)。因此，MSR32再熱系統(tǒng)可用于通過提供在熱方面高效的蒸汽(即在 對轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)能來說優(yōu)選的溫度和壓力下進入LP渦輪的蒸汽)來改進LP渦輪26的性能 和可靠性。如圖1中進一步說明的那樣，系統(tǒng)10包括渦輪-發(fā)電機控制 系統(tǒng)52的示例性實 施例。在某些實施例中，控制系統(tǒng)52可為使用電子傳感器反饋和電子促動器(例如閥)的數(shù)字控制系統(tǒng)或計算機執(zhí)行的控制系統(tǒng)。渦輪發(fā)電機控制系統(tǒng)52可管理各種主渦輪16 系統(tǒng)、發(fā)電機20系統(tǒng)以及有關(guān)構(gòu)件(例如MSR32、閥28、36、40和46)，以便以安全和 高效的方式操作系統(tǒng)和構(gòu)件。渦輪-發(fā)電機控制系統(tǒng)52可分成多個子控制系統(tǒng)，例如， 監(jiān)控系統(tǒng)54和旋轉(zhuǎn)裝備保護系統(tǒng)56。監(jiān)控系統(tǒng)54可控制主渦輪16系統(tǒng)和有關(guān)構(gòu)件以及 發(fā)電機20的操作，從而發(fā)電機20可在適于對電負載22供以功率的頻率(例如60Hz)下 最優(yōu)地發(fā)電。旋轉(zhuǎn)裝備保護系統(tǒng)56可監(jiān)視與旋轉(zhuǎn)裝備(例如渦輪軸18)有關(guān)的各種裝置 系統(tǒng)，且確保系統(tǒng)處于安全的操作參數(shù)內(nèi)。監(jiān)控系統(tǒng)54可進一步分成多個子控制系統(tǒng)，例如，速度/負載控制和調(diào)節(jié)系統(tǒng) 58及MSR控制和調(diào)節(jié)系統(tǒng)60。速度/負載控制和調(diào)節(jié)系統(tǒng)58可控制主渦輪16的速度和 加載，以控制熱梯度、間隙、應(yīng)力以及渦輪16的性能，以及基于需求來產(chǎn)生期望的電。 例如，調(diào)節(jié)系統(tǒng)58可基于電需求來提高或降低渦輪16的速度，基于穩(wěn)態(tài)或瞬態(tài)條件來調(diào) 節(jié)間隙等。換句話說，速度/負載控制和調(diào)節(jié)系統(tǒng)58可在渦輪24和26的速度和加載之 間提供恰當(dāng)?shù)钠ヅ?，從而渦輪24和26處于它們的操作參數(shù)內(nèi)，同時最大程度地降低燃料 消耗，以及提供足夠的電來滿足需求。如下面進一步詳細地論述的那樣，MSR控制和調(diào) 節(jié)系統(tǒng)60可使用多個反饋信號(例如溫度、壓力、振動、間隙、濕氣含量、閥位置、軸 速度、負載、流體流率或它們的任何組合)來管理MSR32的再熱級38和42。圖2是可用來控制多個MSR32的再熱級的MSR控制和調(diào)節(jié)系統(tǒng)60的實施例的 簡圖。如下面詳細地論述的那樣，系統(tǒng)60是基于各種各樣的傳感器反饋(包括溫度反 饋)來調(diào)節(jié)促動器(例如閥)的數(shù)字閉環(huán)控制系統(tǒng)。例如，系統(tǒng)60可響應(yīng)于表明溫度、 壓力、振動、間隙、旋轉(zhuǎn)速度、流體流率、閥位置、負載等的電子傳感器反饋信號。存 在使用對供給到MSR32中的蒸汽的具體控制的多個渦輪操作模式(例如，加載、卸載、 脫扣、自動停止以及寄生損失控制)。因此，MSR控制和調(diào)節(jié)系統(tǒng)60可使用某些控制器 實施例來恰當(dāng)且高效地控制供給到MSR32的兩個再熱器級中的蒸汽，如下面關(guān)于圖3、 4、5和6更加詳細地描述的那樣。在圖2的實施例中，在動力裝置10中使用MSR控制 和調(diào)節(jié)系統(tǒng)60，該動力裝置10包括一個雙流HP渦輪24、三個雙流LP渦輪26以及四個 MSR32。MSR控制和調(diào)節(jié)系統(tǒng)60可包括三個子系統(tǒng)協(xié)同間隙管理系統(tǒng)62、熱速率控 制系統(tǒng)64以及溫度控制系統(tǒng)66。協(xié)同間隙管理系統(tǒng)62可用來處理由一組振動傳感器Vx68(例如VI、V2、V3、 V4以及V5)檢測到的振動數(shù)據(jù)以及由一組溫度傳感器Tx70(例如Tl、Τ2、Τ3、Τ4、 Τ5以及Τ6)檢測到的溫度數(shù)據(jù)，以便主動調(diào)節(jié)LP渦輪26的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件和固定構(gòu)件之間 的間隙，以便例如防止間隙摩擦。熱速率控制系統(tǒng)64可用來處理由一組閥位置傳感器 Ζχ72(例如Ζ1、Ζ2、Ζ3、Ζ4、Ζ5以及Ζ6)檢測到的閥位置數(shù)據(jù)，以便主動調(diào)節(jié)LP渦輪 26的熱速率和加載，以便例如遵從各種MSR操作模式(例如加載、卸載、脫扣、自動停 止、寄生損失控制)的熱要求。協(xié)同間隙管理系統(tǒng)62和熱等級控制系統(tǒng)64兩者可使用 溫度控制系統(tǒng)66以通過主動調(diào)節(jié)四個MSR32中的各個的再熱蒸汽低負載閥(RSLLV)74 和再 熱蒸汽高負載閥(RSHLV)76的位置以控制MSR32的第二級的溫度。溫度控制系統(tǒng) 66還可處理由一組溫度傳感器Tx70(例如Tl、Τ2、Τ3、Τ4、Τ5以及Τ6)和壓力/加載 傳感器Ρχ69(例如PI、Ρ2以及Ρ3)檢測到的數(shù)據(jù)，且使用以下關(guān)于圖3更加詳細地描述 的某些控制器實施例來控制將被引導(dǎo)到LP渦輪26中的蒸汽的再熱。
應(yīng)理解的是，可在整個功率供應(yīng)裝置10中發(fā)現(xiàn)傳感器Vx68、Px69、Tx70以及 Ζχ72,且它們不限于圖2中所示的那些。未顯示的其它傳感器包括速度傳感器、間隙傳 感器以及流量傳感器。根據(jù)其它控制應(yīng)用可重新使用傳感器中的一些。例如，圖1的速 度/負載控制和調(diào)節(jié)系統(tǒng)58可包括一組旋轉(zhuǎn)速度傳感器，該旋轉(zhuǎn)速度傳感器可固定到渦 輪軸上的各點上，以測量渦輪速度。旋轉(zhuǎn)裝備保護系統(tǒng)56可包括固定到渦輪殼體上且用 來測量例如軸和殼體之間的摩擦的間隙傳感器。流量傳感器可固定到供應(yīng)管線上，且用 來測量流過管線的蒸汽的體積。溫度傳感器可包括熱電偶、熱敏電阻、電阻式溫度探測 器(RTD)、雙金屬傳感器、紅外傳感器等。振動傳感器可包括加速度傳感器、位移傳感 器、速度傳感器或它們的組合。壓力傳感器可包括應(yīng)變儀、隔膜傳感器、測壓元件、差 壓傳感器等。閥位置傳感器可包括感應(yīng)位置傳感器、旋轉(zhuǎn)編碼式傳感器、近程傳感器、 極限開關(guān)等。 如以上關(guān)于圖1所提到的那樣，各個MSR32包括可控制成使來自HP渦輪24的 排出蒸汽30再熱的第一級再熱器38和第二級再熱器42。再熱器級38和42兩者可為互 鎖的(interlock)，從而使得直到MSR的第一級38也在使用中，第二級42才可操作?？?通過控制抽出蒸汽34來控制第一級再熱器38?？赏ㄟ^再熱蒸汽控制閥(RSCV) 36將來 自HP渦輪24的抽出蒸汽34引導(dǎo)到第一級再熱器38中。在某些實施例中，RSCV36是 打開/關(guān)閉式止回閥。通過RSCV36的抽出蒸汽34的流量根據(jù)抽出蒸汽34源(即HP渦 輪24)的加載而變化。如所理解的那樣，抽出蒸汽34的流量的減少導(dǎo)致對排出蒸汽30 的傳熱的減少，而抽出蒸汽34的流量的增大導(dǎo)致對排出蒸汽30的傳熱的增大。在某些 實施例中，一旦渦輪軸18達到額定速度就可使RSCV36閥完全打開。然后，從HP渦輪 24進入第一級再熱器38的抽出蒸汽34可與HP渦輪24的加載成比例地變化。可通過控制主蒸汽14來控制第二級再熱器42?？赏ㄟ^兩個閥(RSLLV74和 RSHLV76)將來自鍋爐12的主蒸汽14引導(dǎo)到第二級再熱器42中。RSHLV76與RSLLV74 并聯(lián)連接，且可在更高的負載處打開，以便降低RSLLV74兩端的寄生壓降。RSLLV74可 由閉環(huán)控制器打開和關(guān)閉(即調(diào)整)，如下面關(guān)于圖3更加詳細地描述的那樣。RSCV36、 RSLLV74以及RSHLV76的操作控制進入第一級再熱器38的抽出蒸汽流34的流量和進入 第二級再熱器42的主蒸汽的流量，從而控制對HP排出蒸汽30的傳熱。然后可通過聯(lián)合 中間閥(CIV) 78將在熱方面增強的蒸汽44向下游引導(dǎo)到LP渦輪26中。然后LP蒸汽可 由LP渦輪26轉(zhuǎn)換成機械能，且可用來使渦輪軸18旋轉(zhuǎn)。然后發(fā)電機20可使用旋轉(zhuǎn)軸 18來發(fā)電，以便分配給電負載22。圖3是可用來控制RSSLV74的一組比例積分微分(PID)控制器80的實施例的簡 圖。更具體而言，MSR控制和調(diào)節(jié)系統(tǒng)60可包括一組PID控制器80(例如圖3中描繪的 那些)，且使用PID控制器80來調(diào)整(即遞增地(incrementally)打開和關(guān)閉)RSSLV74。 各個PID控制器80控制單獨的MSR32。也就是說，圖3中描繪的四個PID控制器80 能夠操作圖2中描繪的四個RSSLV74。PID控制器80中的每一個都控制允許主蒸汽14 進入MSR32的第二級再熱器42的RSSLV74的閥位置。例如，驅(qū)動RSSLV-174的PID 控制器80控制進入連接到圖2的RSSLV-174上的MSR-I的第二級再熱器42的排出蒸 汽。類似地，驅(qū)動RSSLV-274的PID控制器80控制進入連接到RSSLV-274上的MSR-2 的第二級再熱器42的排出蒸汽30。驅(qū)動RSSLV-374的PID控制器80控制進入連接到RSSLV-374上的MSR-3的第二級再熱器42的排出蒸汽30，且驅(qū)動RSSLV-474的PID控 制器80控制進入連接到RSSLV-274上的MSR-4的第二級再熱器42的排出蒸汽30。圖3中描繪的PID控制器80實施例可將由溫度傳感器Tx70檢測到的出口溫度用 作過程值(PV)82輸入?？墒褂藐P(guān)于圖5和6更加詳細地描述的實施例來計算溫度基準設(shè) 置點(SP)84。PID控制塊86可基于由溫度傳感器Tx70給定的再熱溫度反饋和溫度基準 設(shè)置點84使用比例積分微分技術(shù)來限定閉環(huán)溫度控制。在一個實施例中，可使用下列等 式來計算PID控制塊86的輸出085
O = P[ (PV-SP) +1 / (PV-SP) +D (dPV/dt)]在上述等式中，P是比例增益，I是積分增益，而D是微分增益，當(dāng)基于當(dāng)前 輸入變量PV82和SP84來計算下一個輸出085時，PID控制塊86可使用該微分增益。 對于第二級再熱器42的特定安裝(installation)，可通過使用適當(dāng)?shù)腜ID調(diào)節(jié)技術(shù)(例如 Ziegler-Nichols方法、Cohen-Coon方法、手動調(diào)節(jié))以及/或者通過使用針對PID調(diào)節(jié) 所開發(fā)的軟件工具來獲得增益P、I以及D。操作者可針對第二級再熱器42的特定安裝 來調(diào)節(jié)PID控制器80，以便獲得特定的增益P、I以及D。PID控制塊86可不斷更新，也就是說，接收輸入設(shè)置點84和來自溫度傳感器 Tx70的反饋(即作為過程值82)，且PID控制塊86可使用以上等式來獲得新的輸出085。 然后輸出085可用來修改RSSLV74的閥位置。在一些實施例中，每隔幾個微處理器的計 算循環(huán)，接收新輸入(例如過程值82、設(shè)置點84)和確定輸出085的這個過程非常迅速 地循環(huán)重復(fù)。然后輸出085可用來相應(yīng)地調(diào)節(jié)RSSLV74位置。通過不斷地調(diào)節(jié)(即調(diào) 整)RSSLV74的位置，PID控制器80可控制進入MSR32的第二級再熱器42的精確的蒸 汽體積，從而MSR32可使HP排出蒸汽30最優(yōu)地再熱。在圖3的所示實施例中，控制器80還包括可用來獲得新設(shè)置點84的斜坡控制塊 88。斜坡控制塊88可通過從之前的設(shè)置點84斜坡(mmp)上升或下降給定量來獲得新設(shè) 置點84。從之前的設(shè)置點84斜坡上升或下降可用來防止設(shè)置點84的過度改變，過度改 變可導(dǎo)致熱變形和效率不佳。因此，新設(shè)置點84可僅允許從之前的設(shè)置點84改變例如約 10° F、20° F、30° F、40° F或50° F。在一個實施例中，斜坡控制塊88可具有三 個輸入變量RSLLV溫度基準90、最大容許斜坡率92以及溫度斜坡保持命令94。在一 個實施例中，可通過使用函數(shù)F(L，T，V，Ζ)來獲得RSSLV溫度基準90，如下面關(guān)于 圖5和6更加詳細地描述的那樣。在其它實施例中，可通過使用溫度加載模型的RSSLV 溫度基準軸(縱軸)來獲得RSSLV溫度基準90，如下面關(guān)于圖5和6更加詳細地描述的 那樣。最大容許斜坡率92可為常數(shù)，該常數(shù)確定例如通過考慮特定的MSR實施例的熱 限制而獲得的、用于安全地操作MSR32的上限值斜坡率。溫度斜坡保持命令94用來保 持(即維持)相同值(溫度設(shè)置點84)達時間間隔。如下面進一步論述的那樣，圖4是 可用來獲得何時發(fā)出溫度斜坡命令94的過程的實施例的流程圖。繼續(xù)參看圖3，斜坡控制模塊88可首先確定是否已經(jīng)設(shè)置了溫度斜坡保持命令 94。如果已經(jīng)設(shè)置了溫度斜坡保持命令94，則斜坡控制塊88將溫度設(shè)置點84維持在其 當(dāng)前值處。只要設(shè)置了溫度斜坡保持命令94，溫度設(shè)置點84就可處于相同保持值處。 如果還沒有設(shè)置溫度斜坡保持命令94，則斜坡控制塊88可通過使用例如作為函數(shù)F (L, Τ，V，Ζ)或溫度加載模型的RSSLV溫度基準軸的下面描述的圖5和6的實施例來計算新的RSLLV溫度基準值90。當(dāng)斜坡上升時，即當(dāng)新近計算出的RSLLV溫度基準值90大于現(xiàn)有的設(shè)置點84 時，則斜坡控制塊88可檢查新近計算出的RSLLV溫度基準值90是否比現(xiàn)有的溫度設(shè)置 點84大最大容許斜坡率92量。如果新近計算出的RSLLV溫度基準值90不比現(xiàn)有的溫 度設(shè)置點84大最大容許斜坡率92量(即是否新近計算出的RSLLV溫度基準值90 ≤設(shè)置 點值84+最大斜坡率值92)，則新近計算出的RSLLV溫度基準90值可用作新的溫度設(shè)置 點84。如果新近計算出的RSLLV溫度基準90值比現(xiàn)有的溫度設(shè)置點84大最大容許斜坡 率92量(即如果新近計算出的RSLLV溫度基準值90 >設(shè)置點值84+最大斜坡率值92)， 則可通過使舊設(shè)置點值84加上最大容許斜坡率92 (即舊設(shè)置點值84+最大容許斜坡率92) 來計算新設(shè)置點值84。斜坡控制塊88可使用類似的邏輯來從之前的設(shè)置點值84斜坡下降，即當(dāng)新近 計算出的RSLLV溫度基準值90小于之前的設(shè)置點值84時。如果新近計算出的RSLLV 溫度基準值90不比現(xiàn)有的溫度設(shè)置點84小最大容許斜坡率92量(即如果新近計算出的 RSLLV溫度基準值90 ≤設(shè)置點值84-最大斜坡率值92)，則新近計算出的RSLLV溫度基 準90值可用作新的溫度設(shè)置點84。如果新近計算出的RSLLV溫度基準90值比現(xiàn)有的 溫度設(shè)置點84小最大容許斜坡率92量(即如果新近計算出的RSLLV溫度基準值90 <設(shè) 置點值84-最大斜坡率值92)，則可通過使設(shè)置點值84減去最大容許斜坡率92 (即舊設(shè)置 點值84-最大容許斜坡率92)來計算新設(shè)置點值84。因此，斜坡控制塊可允許對設(shè)置點 84溫度進行遞增控制(即斜披上升或下降)，從而確保MSR的級再熱器溫度不過度地變 化，且處于安全的操作限制內(nèi)?？刂破?0還包括可用于對MSR32進行CIV78測試的控制邏輯，即CIV78的閥 測試模式96。在某些實施例中，控制器80定期測試CIV78，以確保CIV78在它們的設(shè) 計參數(shù)內(nèi)工作，也就是說，CIV78可完全打開和關(guān)閉。在測試期間，CIV78可設(shè)置成閥 測試模式96，然后故意運動到完全閉合的位置?？稍贑IV78的測試期間保持溫度設(shè)置點 84，從而可進行閥測試而在閥測試期間或正好在閥測試之后在LP渦輪26區(qū)段中沒有任何 不必要的溫度瞬態(tài)。因此，當(dāng)CIV78處于閥測試模式96中時，可發(fā)出溫度斜坡保持命令 94。雖然圖3的實施例描繪了 PID控制器80，但應(yīng)理解的是可使用其它實施例。例 如，可編程的邏輯控制器(PLC)、計算機、嵌入式系統(tǒng)以及可用來代替圖3的PID控制器 80的它者。也可使用不同的控制器類型的組合，也就是說，圖3中描繪的PID控制器80 的一些控制邏輯不僅可包含在PID80中，而且還可包含在PLC、計算機、嵌入式系統(tǒng)和/ 或它們的組合中。還應(yīng)理解的是，可通過僅簡單地將新值輸入控制器中來容易地改變控 制器80值，例如最大容許斜坡率92?？刂破?0可包括用以輸入值、用以對現(xiàn)有功能重 新編程、用以發(fā)出命令(例如溫度斜坡保持命令94)等的圖形用戶接口(GUI)。圖4是用以獲得以上提到的溫度斜坡保持命令94的過程的實施例的簡圖。過程 步驟97可首先發(fā)現(xiàn)由設(shè)置在雙流LP渦輪26 (在圖2中顯示)的相對側(cè)上的溫度傳感器 70檢測的兩個溫度之間的差異，然后在步驟98處發(fā)現(xiàn)兩個溫度之間的差異的絕對值。例 如，如果正在使用溫度傳感器Tl和T6，則步驟98將計算|T1-T6|?？赡芤呀?jīng)選擇了 Tl 和T6，因為兩個溫度傳感器Tl和T6正從同一個雙流LP渦輪LPC26(在圖2中顯示)的相對側(cè)檢測溫度。側(cè)對側(cè)溫差的減小在降低LP渦輪LPC26的不期望的側(cè)對側(cè)偏移(shift) 的可能性方面是重要的。具體而言，側(cè)對側(cè)溫差可導(dǎo)致一側(cè)與另一側(cè)的不同的熱膨脹 (即側(cè)對側(cè)偏移)，從而導(dǎo)致一側(cè)與另一側(cè)的間隙差異。繼而，一側(cè)與另一側(cè)的間隙變化 可導(dǎo)致不期望的影響，例如振動。為了防止這種側(cè)對側(cè)偏移，可在步驟102處將兩個相 對的溫度傳感器70 (例如傳感器Tl和T6)之間的側(cè)對側(cè)溫差的絕對值與最大容許差異溫 度100比較。如果在步驟98處發(fā)現(xiàn)的側(cè)對側(cè)溫差大于最大容許差異溫度100，或者發(fā)現(xiàn) CIV78處于閥測試模式96中，則可在步驟104處發(fā)出溫度斜坡保持命令94。計算出的其 它側(cè)對側(cè)溫差包括由傳感器對T2和T5以及傳感器對T3和T4檢測到的溫度。如果通過使用傳感器對T1-T6、T2-T5或T3-T4計算出的任何側(cè)對側(cè)溫差導(dǎo)致 側(cè)對側(cè)溫差超過最大容許差異溫度100，或者發(fā)現(xiàn)CIV78處于閥測試模式96中，則可將 從步驟104中產(chǎn)生的溫度保持命令94傳送到PID控制器80。例如，如果由溫度傳感器 對T3-T4檢測到的側(cè)對側(cè)溫差產(chǎn)生溫度保持命令94，則可將保持命令94傳送到控制閥 RSSLV-2和RSSLV-3 (在圖3中顯示)的PID控制器80。類似地，如果任何CIV78處 于CIV閥測試模式96中，則可將從步驟104中產(chǎn)生的溫度保持命令94傳送到適當(dāng)?shù)腜ID 控制器80。 PID控制器80可合作來起降低溫度梯度的可能性的作用。例如，PID控制器可使 用相同溫度傳感器，且采取適當(dāng)?shù)目刂拼胧﹣斫档蜏夭睢Ｍㄟ^最大程度地降低溫差，控 制器能夠降低導(dǎo)致間隙的變化的溫度梯度的可能性。更少的間隙變化將導(dǎo)致更少偏移， 且因此導(dǎo)致振動減小。因此，圖4中描繪的邏輯防止不期望的側(cè)對側(cè)溫差，以及在CIV78 測試期間允許恰當(dāng)?shù)拈y控制。圖5是可結(jié)合圖6的溫度加載模型106用來在各種操作模式期間控制MSR32的第 二級再熱器42的控制邏輯的示例性實施例的流程圖。如以上論述的那樣，供給到MSR32 中的蒸汽以受控制的方式增加或減少，以改進性能和降低對系統(tǒng)沖擊的可能性。例如， 存在可使用特定的控制邏輯來控制供給到第二級再熱器42中的蒸汽的第二級再熱器42的 多個操作模式。因此，第二級再熱器42操作模式控制塊108可用來針對第二級再熱器42 的五個操作模式執(zhí)行控制邏輯。這五個操作模式各自具有以下控制塊。加載控制塊110 可用來控制加載期間(例如，當(dāng)正引導(dǎo)到渦輪系統(tǒng)16中的主蒸汽14增加時)的操作。當(dāng) 在高負載下操作時，寄生損失控制塊112可用來控制壓力的損失。卸載控制塊114可用 來控制卸載期間(例如，當(dāng)正引導(dǎo)到渦輪系統(tǒng)16中的主蒸汽14減少時)的操作。當(dāng)對 于MSR32的非常迅速的停止存在脫扣條件時，脫扣控制塊116可用來控制操作。自動停 止控制塊118可用來以受控制的方式停止MSR32，但不如脫扣控制塊116那樣迅速?；氐郊虞d控制塊110，該控制塊110可使用圖6的加載模型106來實現(xiàn)RSSLV溫 度基準值90，然后如以上在圖3中描述的閉環(huán)控制器實施例可使用該RSSLV溫度基準值 90來實現(xiàn)溫度設(shè)置點84。在決定120中，當(dāng)前的渦輪負載百分比與圖6的溫度加載模型 106的負載點U(橫坐標)比較。如果當(dāng)前的渦輪負載點百分比大于負載點U，則控制邏 輯行進到?jīng)Q定122。如果當(dāng)前的渦輪負載不大于負載點U，則不需要采取任何措施。傳 統(tǒng)上，負載點U已經(jīng)選擇為渦輪加載的約15%。因此，直到加載達到15%時，傳統(tǒng)上才 打開MSR第二級再熱器42。但是，通過使用公開的閉環(huán)控制器實施例，負載點U不再 需要在加載的15%處。事實上，取決于諸如調(diào)低(tum-downs)和中斷需要的因素，負載點U可在加載的從約15%至50%中的任何位置處。另外，可通過使用例如GUI來更新 并容易地改變負載點U。在決定框122處，過程估計MSR的當(dāng)前的操作狀態(tài)是否沿著MSR溫度對負載 的加載線124。例如，點(a，b)表示當(dāng)前的操作狀態(tài)，其中，a表示當(dāng)前的渦輪負載百 分比，而b表示當(dāng)前的檢測到的溫度。如果當(dāng)前的檢測溫度(例如第二級再熱器42輸出 溫度)不在圖6的加載線124上，則在步驟126處，當(dāng)前的RSLLV溫度基準值90得到保 持(即維持在相同值處)，且控制邏輯重復(fù)決定122。圖6的加載線124表示當(dāng)前的渦輪 加載百分比和RSSLV處的理想溫度之間的示例性關(guān)系。那就是當(dāng)渦輪加載在給定的％處 時應(yīng)當(dāng)用來使蒸汽再熱的RSSLV溫度。理想地，點(a，b)在加載操作期間追隨加載線 124。因此，如果點(a，b)在加載線外面，則可在加載的同時保持RSSLV溫度基準90， 以允許點(a，b)返回到加載線124。點(a，b)不需要正好在加載線124上，而且在一些 實施例中，如果點(a, b)在加載線124的某個容差內(nèi)，則可認為點(a, b)在加載線124 上。例如，容差可小于加載線上的溫度的正或負約1%、2%, 3%, 4%或5%，例如， 正或負5、10、15或20度華氏溫度。在某些實施例中，取決于包括渦輪和MSR構(gòu)件的 類型、制造和材料屬性以及期望的控制類型(例如線性對非線性)的因素，圖6中描繪的 加載線124可具有不同的坡度(slope)或形狀。實際上，在溫度加載模型106的一些實施 例中，加載線124可為彎曲的路徑(例如向上或向下傾斜的曲線)或者具有不同坡度的一 系列的線性路徑。如果在決定框122處點(a，b)設(shè)置在加載線124上(例如在加載線124的容差 內(nèi))，則步驟128通過使用函數(shù)F (L，V，T，Z)來計算新的RSSLV溫度基準值90。函 數(shù)F(L，V，Τ, Ζ)是基于負載(L)、振動(V)、速率受控的再熱蒸汽溫度(T)以及閥位 置⑵的溫度基準的傳遞函數(shù)?？赏ㄟ^使圖6的加載線124的當(dāng)前加載(L)與圖6的溫 度加載模型106的坐標(y軸)匹配而基于RSSLV溫度基準值90獲得函數(shù)F (L，V，T， Z),其中，基于渦輪殼體側(cè)對側(cè)溫差的約束限制振動(V)，速率受控的再熱蒸汽溫度(T) 保持構(gòu)件安全，其中，所有溫度控制器之間的協(xié)調(diào)取決于閥CIV位置/測試(Z)。在其它實施例中，可通過使加載線124的當(dāng)前加載與渦輪加載模型106的坐標(y 軸)匹配以及使用在該坐標上發(fā)現(xiàn)的RSSLV溫度基準值90來獲得RSLLV溫度基準值90。 換句話說，假定當(dāng)前的加載百分比為a，則過程可確定b (即RSSLV溫度基準值90)，從 而使得點(a，b)落在加載線124上。一旦已經(jīng)在步驟128處確定了 RSSLV溫度基準值 90，就可更新PID控制器80的設(shè)置點84，以反映新近確定的RSSLV溫度基準值90，如 以上關(guān)于圖3所描述的那樣。繼續(xù)參看加載控制邏輯的決定130，如果當(dāng)前的渦輪負載百分比等于或大于圖6 的溫度加載模型106的負載點X，則在步驟132處，RSSLV溫度基準值90設(shè)置成最大額 定基準溫度(即100%的額定再熱溫度)。因此，溫度加載模型106的加載線124上的X 點對應(yīng)于這樣的加載點，即，在該加載點處，第二級再熱器42蒸汽的溫度是100%的額 定再熱溫度。傳統(tǒng)上，X已經(jīng)設(shè)置成加載的約65%。但是，通過使用公開的閉環(huán)控制 器實施例，點X不再需要在加載的65%處。事實上，取決于諸如調(diào)低(例如預(yù)計停止) 和中斷需要的因素，現(xiàn)在例如可通過使用GUI來選擇和更新點X。回到寄生損失控制塊112，該控制塊用來控制這樣的情形，即，在其中渦輪16在接近或超過100%的額定再熱溫度和高加載處操作，例如圖6的加載線124的部分 133。在這種情形中，寄生損失控制塊112邏輯可在決定框134處確定渦輪負載百分比是 否大于溫度加載模型106的負載點Z。如果渦輪加載百分比超過負載點Z，則RSHLV76 就在步驟136處打開。通過打開與通過使用RSLLV74產(chǎn)生的第一蒸汽路徑并聯(lián)的第二蒸 汽路徑，RSHLV76幫助防止在高的溫度和渦輪加載下的壓降。如果寄生損失控制塊112 在決定138處確定渦輪負載百分比已經(jīng)降低到小于溫度加載模型106的點Y，則RSHLV76 在步驟140處關(guān)閉。因此，寄生損失控制塊112可用來幫助減輕或防止在較高的溫度和 渦輪加載下的寄生壓力損失?；氐叫遁d控制塊114，該控制塊用來在卸載操作期間控制第二蒸汽再熱器42。 當(dāng)更少的主蒸汽引導(dǎo)到渦輪系統(tǒng)中時進行卸載。卸載控制邏輯在決定142處確定當(dāng)前的 渦輪負載％是否小于圖6的溫度加載模型106的加載點V。如果當(dāng)前的渦輪負載％不小 于乂％負載，則在步驟144處保持RSLLV溫度基準90，從而沿著水平線進行卸載。例 如，可在卸載期間保持RSLLV溫度基準值90，從而產(chǎn)生水平卸載線(例如圖6的溫度加 載模型106的卸載線146和148)，以使MSR操作與正常的負載波動脫開，且還防止不期 望的熱影響。因此，可容忍某些量的卸載和加載操作，例如卸載線148和加載線150中 描繪的那些，同時保持相同的RSSLV溫度基準值90。繼續(xù)參看卸載控制邏輯的決定142，如果卸載操作繼續(xù)且達到小于圖6的溫度加 載模型106的乂％負載的點，則控制邏輯行進到?jīng)Q定框152。決定框152確定是否認為通 過將當(dāng)前的渦輪負載％用作a且將當(dāng)前的檢測溫度用作b所達到的當(dāng)前的加載點(a，b)在 圖6的卸載線154上(例如在卸載線154的容差內(nèi))。如果不認為當(dāng)前的加載點(a，b) 在卸載線154上，則可在步驟156處保持RSLLV溫度基準值90，且可重復(fù)決定步驟152， 直到點(a，b)返回到卸載線154為止。如果決定152確定卸載正在圖6的卸載線154上 發(fā)生，則控制邏輯行進到步驟158。在一個實施例中，步驟158通過使用函數(shù)F (L，V， T，Z)來確定RSSLV溫度基準值90，如以上關(guān)于步驟128更加詳細地描述的那樣。在其它實施例中，卸載控制邏輯的步驟158通過使卸載線154的當(dāng)前加載與渦輪 加載模型106的坐標(y軸)匹配且使用在該坐標上發(fā)現(xiàn)的RSSLV溫度基準值90來確定 RSLLV溫度基準值90。換句話說，假定當(dāng)前的加載百分比為a，步驟158就可確定b (即 RSSLV溫度基準值90)，從而使得點(a，b)落在卸載線154上。然后卸載控制邏輯行進到?jīng)Q定框160。決定框160確定卸載操作是否已經(jīng)達到了 圖6的溫度加載模型106的負載點U。如果卸載已經(jīng)達到了負載點U或者已經(jīng)達到了小 于U的負載點，則在步驟162處通過關(guān)閉RSSLV74來關(guān)掉MSR第二級再熱器42?；氐矫摽劭刂茐K116，當(dāng)已經(jīng)發(fā)生脫扣時(例如在緊急狀況期間)，該控制塊可 用來控制停止操作。由脫扣控制塊116控制的脫扣操作包括兩個主要步驟。在步驟140 處關(guān)閉RSHLV76，而在步驟162處關(guān)閉RSLLV74。步驟140和162通過關(guān)閉可用來將蒸 汽供給到再熱器中的兩個閥來有效地關(guān)掉MSR第二級再熱器42。圖6的脫扣卸載線164 以圖解的方式顯示了在脫扣操作(該脫扣操作可發(fā)生在負載點X處)期間RSSLV溫度基 準值90可如何下降的實例。應(yīng)理解的是，可在圖6的溫度加載模型106中顯示的橫坐標 (即負載軸)的其它值處發(fā)生脫扣操作?；氐阶詣油Ｖ箍刂茐K118，當(dāng)要執(zhí)行MSR第二級再熱器42的受控制的停止時，可使用該控制塊。代替立即關(guān)掉MSR，可將負載點W(例如圖6中描繪的點W)選擇為 中間停止點。中間停止點可用來降低溫差(和熱應(yīng)力)，同時使MSR第二級再熱器42停 止。因此，在步驟166處，自動停止控制塊118能夠通過首先計算從當(dāng)前的負載點到達 點W的線的坡度來最大程度地降低不期望的熱影響。兩個實例停止線168和170已經(jīng)被 計算且顯示在圖6中。線168始于負載點X處，而線170始于靠近W的負載點處。線 168和170兩者在負載點W處結(jié)束。在一個實施例中，當(dāng)負載沿著停止線(例如線168 和170)行進時，步驟166通過使用函數(shù)F (L，T，V，Z)來計算RSSLV溫度基準值90， 如以上關(guān)于步驟128更加詳細地描述的那樣。在其它實施例中，自動停止邏輯的步驟166通過使沿著適當(dāng)?shù)耐Ｖ咕€(例如168 和170)的當(dāng)前加載與渦輪加載模型106的坐標(y軸)匹配以及使用在該坐標上發(fā)現(xiàn)的 RSSLV溫度基準值90來計算RSSLV溫度基準值90。換句話說，假定當(dāng)前的加載百分 比為a，則步驟166可確定b (即RSSLV溫度基準值90)，從而使得點(a，b)落在適當(dāng)?shù)?停止線上。持續(xù)地計算RSSLV溫度基準值90，直到達到負載點W為止。然后決定172 可確定當(dāng)前的渦輪負載百分比是否小于或等于\￥%負載。如果是這樣的話，就可在步驟 162處關(guān)閉RSLLV74，且可關(guān)掉MRS第二級再熱器42。應(yīng)理解的是，可通過使用GUI容易地改變相似的點U和X、點V、W、X、Y 和Z。另外，公開的實施例不僅允許選擇各種加載點的柔性，而且還允許容易地產(chǎn)生多 個溫度加載模型，例如圖6中描繪的實例加載模型。實際上，由公開的實施例提供的方 法和設(shè)備可用來徹底地提高動力裝置的性能、效率及安全。本發(fā)明的技術(shù)效果包括在各個MSR32出口處的期望的再熱溫度的直接閉環(huán)控 制、可減小間隙摩擦的降低的蒸汽渦輪溫度瞬態(tài)、可減小振動的降低的側(cè)對側(cè)溫差、控 制動力裝置中的多個MSR32的控制器之間的提高的協(xié)作，以及考慮蒸汽渦輪材料限制的 受控制的溫度增長率和下降率的使用。采用了允許各種溫度加載模型的柔性實現(xiàn)以及允 許使用溫度基準函數(shù)的閉環(huán)控制實施例。溫度基準函數(shù)可結(jié)合來自多個傳感器(包括壓 力傳感器、流量傳感器、溫度傳感器、閥位置傳感器、間隙傳感器、速度傳感器、振動 傳感器或它們的組合)的數(shù)據(jù)，以便計算安全且高效的溫度基準。然后可將溫度基準用 作反饋，以控制蒸汽的再熱。使用了電子信號而非氣動控制，從而產(chǎn)生更快速且更可靠 的控制實施例。本書面描述使用實例來公開本發(fā)明，包括最佳模式，且還使本領(lǐng)域技術(shù)人員能 夠?qū)嵺`本發(fā)明，包括制造和使用任何裝置或系統(tǒng)，以及執(zhí)行任何結(jié)合的方法。本發(fā)明的 可授予專利的范圍由權(quán)利要求書限定，且可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的其它實例。如果 這種其它實例具有不異于權(quán)利要求書的字面語言的結(jié)構(gòu)元素，或者如果這種其它實例包 括與權(quán)利要求書的字面語言無實質(zhì)性差異的等同結(jié)構(gòu)元素，則這種其它實例意圖處于權(quán) 利要求書的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種系統(tǒng)，包括蒸汽渦輪(16)；聯(lián)接到所述蒸汽渦輪(16)上的濕氣分離再熱器(32)；以及構(gòu)造成基于傳感器(70)反饋來控制所述濕氣分離再熱器(32)的溫度的控制器(52)， 其中，所述傳感器(70)反饋包括溫度度量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括聯(lián)接到所述控制器(52) 上的多個傳感器(68，69，70，72)，其中，所述多個傳感器(68，69，70，72)包括多個 不同的度量參數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器(52)包括構(gòu)造成將電子控 制信號傳送到蒸汽閥(74)的比例積分微分(PID)控制器(80)，且所述蒸汽閥(74)可調(diào) 節(jié)成控制從至少一個蒸汽供應(yīng)(14)到所述濕氣分離再熱器(32)中的傳熱。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括聯(lián)接到所述控制器(52) 上的多個傳感器(68，69，70，72)，其中，所述多個傳感器(68，69，70，72)構(gòu)造成將 電子信號作為傳感器反饋提供給所述控制器(52)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括聯(lián)接到所述控制器(52) 上的多個閥(28，36，40，46，74，76，78)，其中，各個閥響應(yīng)于電子控制信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括聯(lián)接到核反應(yīng)堆上的鍋爐 (12)，其中，所述鍋爐(12)聯(lián)接到所述蒸汽渦輪(16)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述溫度度量包括在所述濕氣分離再熱 器(32)的出口(44)處的蒸汽溫度的度量。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述蒸汽渦輪(16)包括在第二渦輪 (26)的上游的第一渦輪(24)，所述濕氣分離再熱器(32)構(gòu)造成加熱和減少來自所述第一 渦輪(24)的蒸汽(30)的濕氣，且將所述蒸汽(30)輸送到所述第二渦輪(26)，所述濕氣 分離再熱器(32)包括聯(lián)接到第一蒸汽供應(yīng)(34)上的第一級再熱器(38)，所述第一蒸汽供 應(yīng)(34)將熱量傳遞到所述蒸汽(30)，所述濕氣分離再熱器(32)包括聯(lián)接到第二蒸汽供 應(yīng)(12)上的第二級再熱器(42)，所述第二蒸汽供應(yīng)(12)將熱量傳遞到所述蒸汽(30)， 所述第一蒸汽供應(yīng)(34)包括由所述控制器控制的第一閥(36)，且所述第二蒸汽供應(yīng)(12) 包括由所述控制器控制的第二閥(40)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器(52)包括至少部分地基于 所述溫度度量的多個不同的控制模式(110，112，114，116，118)。
10.—種方法，包括檢測正由濕氣分離再熱器(MSR) (32)再熱和干燥的蒸汽的溫度；以及至少部分地基于正檢測到的溫度通過控制器(52)來控制對所述MSR(32)中的蒸汽 (44)的傳熱，其中，控制包括以電子的方式控制蒸汽閥(74)，以調(diào)節(jié)進入熱交換器(42) 中的蒸汽供應(yīng)(12)的流量，以將熱量從所述蒸汽供應(yīng)(12)傳遞到所述蒸汽(44)，其中， 控制包括至少部分地基于正檢測到的溫度來選擇性地操作多個不同的控制模式(110， 112，114，116，118)，且各個控制模式(110，112，114，116，118)包括額定溫度對負 載的不同控制路徑(124，133，146，148，150，154，164，168，170)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于控制濕氣分離再熱器的方法和設(shè)備，具體而言，提供了可用來控制由濕氣分離再熱器(MSR)再熱的蒸汽的溫度的系統(tǒng)和方法?？蓹z測正由MSR再熱的蒸汽的溫度，且控制器實施例可使用檢測到的溫度來控制從各種MSR構(gòu)件到再熱蒸汽中的傳熱。通過使用這種控制實施例，MSR可對其它動力裝置構(gòu)件提供最優(yōu)地加熱的蒸汽，從而提高動力裝置的性能、效率及安全。
文檔編號F01K7/24GK102011615SQ201010286890
公開日2011年4月13日 申請日期2010年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月8日
發(fā)明者M·J·莫利托爾, S·C·克盧格 申請人:通用電氣公司