[go: up one dir, main page]

SU985330A1 - Method of monitoring steam turbine rotor metal damage degree - Google Patents

Method of monitoring steam turbine rotor metal damage degree Download PDF

Info

Publication number
SU985330A1
SU985330A1 SU813283169A SU3283169A SU985330A1 SU 985330 A1 SU985330 A1 SU 985330A1 SU 813283169 A SU813283169 A SU 813283169A SU 3283169 A SU3283169 A SU 3283169A SU 985330 A1 SU985330 A1 SU 985330A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
temperature
rotor
steam turbine
turbine rotor
steam
Prior art date
Application number
SU813283169A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Шаулович Лейзерович
Original Assignee
Всесоюзный Дважды Ордена Трудового Красного Знамени Теплотехнический Научно-Исследовательский Институт Им.Ф.Э.Дзержинского
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Всесоюзный Дважды Ордена Трудового Красного Знамени Теплотехнический Научно-Исследовательский Институт Им.Ф.Э.Дзержинского filed Critical Всесоюзный Дважды Ордена Трудового Красного Знамени Теплотехнический Научно-Исследовательский Институт Им.Ф.Э.Дзержинского
Priority to SU813283169A priority Critical patent/SU985330A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU985330A1 publication Critical patent/SU985330A1/en

Links

Landscapes

  • Control Of Turbines (AREA)

Description

1one

Изобретение относитс  к теплоэнергетике и может быть использовано при эксплуатации паровых турбин электростанций дл  KOHTpoj;iH за состо нием металла роторов. .The invention relates to a power system and can be used in the operation of steam turbines of power plants for KOHTpoj; iH for the state of the metal of the rotors. .

Известны способы контрол  накоплени  поврежденности металла ротора паровой турбины путем измерении вход«ной температуры пара во врем  работы турбины, преобразовани  этой температуры в значение температуры металла ротора и определени  приращени  поврежденности за цикл пуск-останов турбины по заданной за цикл наибольшей характерной разности температур по радиусу, ротора l .Methods are known for monitoring the accumulation of damage to the metal of a steam turbine rotor by measuring the inlet steam temperature during turbine operation, converting this temperature to the temperature value of the rotor metal and determining the damage increment over the turbine start-stop cycle based on the radial temperature difference specified by the cycle, rotor l.

Эти способы не позвол ют достаточ но надежно контролировать накопление поврежденности.These methods do not allow sufficiently reliable control of damage accumulation.

: Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ контрол  накоплени  поврежденности металла ротора паровой турбины путем измерени  входной.A: The closest to the proposed method is to control the accumulation of damage to the metal of the rotor of a steam turbine by measuring the input.

температуры пара во врем  работы турбины , преобразовани  этой температуры в значение температуры металла ротора , определени  по полученному значению и по длительности остывани  после прекращени  подачи пара характерной предпусковой температуры металла ротора и определени  приращени  поврежденности за цикл пуск остаIQ нов турбины по заданной за цикл наи большей характернбй разности температур по радиусу ротора 2.steam temperature during turbine operation, converting this temperature to the rotor metal temperature value, determining the obtained value and cooling time after stopping the steam supply at the characteristic starting temperature of the rotor metal and determining the damage increment per cycle starting the turbine islands for a given maximum temperature differences along the rotor radius 2.

Недостатком данного способа следует считать пониженную надежность кон5 трол  из-за необходимости моделировани  прогрева ротора в процессе контрол  с помощью аналогового вычислительного устройства.The disadvantage of this method is the reduced reliability of the controller because of the need to simulate the heating of the rotor in the control process using an analog computing device.

Цель изобретени  - повышение на20 дежности контрол ,The purpose of the invention is to increase the reliability of control,

Указанна  цель достигаетс  тем, что предварительно определ ют дл  пУсков из различных тепловых сосТо НИИ зависимость между наибольшей за цикл характерной разностью температур по радиусу ротора и характерной предпусковой температурой металла ротора, а в процессе контрол  задают наибольшую за цикл характерную разность температур по радиусу ротора на основе указанной зависимости. На фиГо .1 показана схема реализации предлагаемого способа; на фиг. 2характер эмпирических зависимостей, используемых в способе. В схему (фиг. 1) вход т последо- , вательно включенные датчик 1 входной температуры пара (перед цилиндром), функциональный преобразователь 2, с помощью которого задаетс  характерна  Т1емпёратура металла ротора во врем  работы турбины, первый размыкатель 3, апериодическое звено 4, второй размыкатель 5, элемент 6 пам ти, блок 7 определени  наибольшего значени  хар,актерной разности температур по радиусу ротора, функциональный преобразователь 8 и счетчик 9 накоплени  поврежденности металла. Размыкатели 3 и 5 соединены с датчиком 10 состо ни  турбины, в качестве которого используетс  концевой указатель положени  клапанов на подводе пара в турбину или выключатель генератора,, Функциональный преобразователь 2 в простейшем виде может быть выполнен в виде сумматора с заданным смещением относительно измер емой датчиком 1 температуры пара. А периодическое звено 4, которое может быть выполнено в виде интегратора, охваченного отрицательной обратной св зью, воспроизводит характеристику остывани  ротора t (t) - изменение температуры t металла во времени t . Вли ние температуры окружающей среды, за счет теплообмена которой происходит остывание , учитываетс  введением дополнительных смещений в преобразователе 2 и блоке 7 определени , который в простейшем случае воспроизводит предварительно найденную нелинейную эмпирическую зависимость t (t) между наибольшей за цикл характерной разностью д t температур по радиусу ротора и характерной предпусковой температурой t металла ротора. С помощью функционального преобразовател  8 определ етс  приращение характерного размера дефекта л В за цикл, пропорциональ ное четвертой степени максимального 985-3 04 за цикл значени  раст гивающих напр жений , равных сумме посто нной величине напр жений от центробежных сил при номинальной частоте вращени  и максимальной величине, тeмпepatypныx напр жений, пропорциональной разности Д t температур. Величина л пропорциональна также квадрату текущего размера дефекта, который может дополнительно вводитьс  задатчиком 11. К блоку 7 определени  дл  учета вли ни  технологии пуска через логический элемент 12 может быть дополнительно подключен датчик 1 температуры пара. Принципиальна  схема, приведенна  на фиг, ), может рассматриватьс  также как блок-схема определени  накоплени  поврежденности с помощью информационно-вычислительной системы. На фиг. 2 показан характер зависи1 стей t (t), At (t). Способ осуществл етс  следующим обобразом . При прекращении подачи пара в турбину , о чем свидетельствует датчик 10, начинаетс  определение характерной предпу сковой температуры металла ротора в процессе остывани  от начального уровн , задаваемого преобразователем 2 в соответствии с температурой пара, измер емой датчиком 1, перед прекращением подачи пара в турбину . В схеме (фиГо 1) это осуществл  етс  путем размыкани  первого размыкател  3 и подсоединени  вторым размыкателем 5 выхода апериодического звена к входу элемента 6 пам ти При подаче пара в турбину по сигналу датчика 10 апериодическое звено отключаетс  размыкателем 5 от элемен/ та 6 пам ти. По полученному таким образом значению температуры t металла ротора перед началом пуска в блоке 7 определени  находитс  максимальное значение характерной разности температур по радиусу ротора за цикл пуск останов. Это значение может быть скорректировано в зависимости от температуры пара перед цилиндром в конце пуска, зафиксированной логическим элементом 12, например , пофакту стабилизации уровн  температуры пара, измер емой датчиком 1, в течение заданного интерва времени. По полученному значению At путем функционального преобразовани  в преобразователе 8 определ етс  значениеThis goal is achieved by preliminarily determining the dependencies between the highest characteristic temperature difference over the radius of the rotor and the characteristic prestarting temperature of the rotor metal for a cycle from different thermal conditions, and in the control process they determine the maximum characteristic temperature difference over the radius of the rotor based on the cycle. specified dependencies. FIG. 1 shows the scheme for implementing the proposed method; in fig. 2character of empirical dependencies used in the method. The circuit (Fig. 1) includes successively connected sensor 1 of the steam inlet temperature (in front of the cylinder), functional converter 2, which sets the characteristic T1 temperature of the rotor metal during turbine operation, the first breaker 3, the aperiodic link 4, the second the breaker 5, the memory element 6, the block 7 for determining the highest value of har, the actor temperature difference over the rotor radius, the functional converter 8 and the metal damage accumulation counter 9. The breakers 3 and 5 are connected to the turbine state sensor 10, which uses an end position indicator of the valves on the steam supply to the turbine or the generator circuit breaker. The functional converter 2 in its simplest form can be made as an adder with a given offset relative to the measured 1 sensor steam temperatures. And the periodic link 4, which can be made in the form of an integrator covered by negative feedback, reproduces the rotor cooling characteristic t (t) —the change in temperature t of the metal with time t. The effect of the ambient temperature, due to heat exchange which cools down, is taken into account by the introduction of additional displacements in converter 2 and determination unit 7, which in the simplest case reproduces the previously found non-linear empirical relationship t (t) between the most characteristic temperature difference d t t over the radius rotor and the characteristic pre-temperature t of the metal rotor. The functional converter 8 determines the increment of the characteristic defect size l B per cycle, proportional to the fourth power maximum 985-3 04 per cycle, the value of tensile stresses equal to the sum of the constant value of the stresses from the centrifugal forces at the nominal rotation frequency and maximum value , temperature stress, proportional to the difference D t temperature. The value of L is also proportional to the square of the current size of the defect, which can additionally be entered by the setting device 11. To the determination unit 7, the steam temperature sensor 1 can be additionally connected via the logic element 12 to take into account the influence of the start technology. The schematic diagram shown in FIG. 2) can also be considered as a block diagram of the determination of damage accumulation using a computer system. FIG. 2 shows the character of the dependences t (t), At (t). The method is carried out as follows. When the steam supply to the turbine ceases, as indicated by sensor 10, the characteristic determination of the starting temperature of the rotor metal during the cooling process starts from the initial level set by converter 2 according to the steam temperature measured by sensor 1 before the steam supply to the turbine stops. In the circuit (FIG. 1), this is done by opening the first switch 3 and connecting the second switch 5 to the aperiodic element output to the input of memory element 6. When steam is supplied to the turbine by the signal from sensor 10, the aperiodic element is disconnected by the switch 5 from memory element 6. From the thus obtained temperature value t of the rotor metal, before the start of the start, in block 7 of the determination, the maximum value of the characteristic temperature difference along the rotor radius during the start-up stop cycle is found. This value can be corrected depending on the temperature of the steam in front of the cylinder at the end of the start, fixed by logic element 12, for example, as a result of the stabilization of the level of steam temperature measured by sensor 1 for a given time interval. From the obtained value of At, the value of is determined by the functional transformation in the converter 8.

прекращени  характерного размера де- факта за цикл, засылаемое в счетчик SL Организаци  такого контрол  обеспечит своевременное предотвращение неустойчивого развити  дефекта, создающего опасность хрупкого разрушени  ротора.termination of the characteristic size of the de facto per cycle sent to the SL counter. The organization of such a control will ensure timely prevention of the unstable development of a defect that creates the risk of brittle destruction of the rotor.

Claims (1)

1.Плоткин Е.Р. и др. Пусковые режимы паровых турбин энергоблоков. М., Энерги , 1980, с. 100-102.1.Plotkin E.R. and others. Starting regimes of steam turbines of power units. M., Energie, 1980, p. 100-102. 2,Авторское свидетельство СССР tf , кл. F 01 N 3/00, 1978.2, USSR author's certificate tf, cl. F 01 N 3/00, 1978. QfOQfO (JJui.i(JJui.i
SU813283169A 1981-04-28 1981-04-28 Method of monitoring steam turbine rotor metal damage degree SU985330A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813283169A SU985330A1 (en) 1981-04-28 1981-04-28 Method of monitoring steam turbine rotor metal damage degree

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813283169A SU985330A1 (en) 1981-04-28 1981-04-28 Method of monitoring steam turbine rotor metal damage degree

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU985330A1 true SU985330A1 (en) 1982-12-30

Family

ID=20956093

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813283169A SU985330A1 (en) 1981-04-28 1981-04-28 Method of monitoring steam turbine rotor metal damage degree

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU985330A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8005575B2 (en) Methods and apparatus for model predictive control in a real time controller
US4259835A (en) System and method for monitoring industrial gas turbine operating parameters and for providing gas turbine power plant control system inputs representative thereof
US4039804A (en) System and method for monitoring industrial gas turbine operating parameters and for providing gas turbine power plant control system inputs representative thereof
US3950985A (en) Method of and apparatus for monitoring the durability of components of thermal power plants
US6239504B1 (en) Turbine guide and a method for regulating a load cycle process of a turbine
CN100449118C (en) Method and apparatus for controlling steam turbine inlet flow to limit shell and rotor thermal stress
EP0728919A1 (en) The fuel supply for a gas turbine regulated in accordance with a synthesized turbine inlet temperature
SU985330A1 (en) Method of monitoring steam turbine rotor metal damage degree
JPH0370804A (en) Starting of steam cycle in combined cycle plant
JPS581251B2 (en) Turbine acceleration monitoring device
JPS54147305A (en) Method and device for controlling sterss of turbine rotor
JPS58197408A (en) Starting device for combined plant
JPS5825842B2 (en) Turbine startup method based on thermal stress prediction calculation
RU2782090C1 (en) Method for controlling the temperature of gases downstream of a high-pressure turbine of a gas turbine engine
JPS63162907A (en) Control for combined power generation plant
CN101763091A (en) Low cycle fatigue life loss online supervision and control device and method for rotor end bell
SU1663475A1 (en) Method of estimating serviceability of shipъs auxiliary turbine
SU1236116A2 (en) Device for automatic starting of turbine
SU756050A1 (en) Method and device for monitoring steam turbine rotor heating
JPH10288331A (en) Boiler fuel control valve opening control system with on-site isolated operation function
SU560071A1 (en) Turbine automatic start device
JPS5865909A (en) Operation controller for turbine
JPS5768503A (en) Reducing device for deterioration of steam turbine rotor
SU578756A1 (en) Device for controlling heating of turbine wheel
SU1281687A1 (en) Method of protecting turbine with generator disconnected from mains