专利名称：显示启动过程中透平运行状况的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种显示启动过程中透平的运行状况的方法。本发明还涉及一种实施该方法的装置。
一个透平，如一个蒸汽透平从静止状态至空载转速或工作转速的启动过程一般是由不同的转速上升时间和等待时间组成的。其中，随着时间的推移，转速上升，直至达到工作转速，该过程特别与透平特定的参数及透平的热状况有关。
按照一种以往通行的方法，启动过程是人工调整的，即操作人员按时间顺序监控由透平生产者给定的转速上升时间和等待时间。可是其间存在这样的危险，即，例如给定的等待时间被缩短或被延长从而使透平处于不必要的负载之下或使启动过程不必要地被延长。
因此，本发明的目的在于提供一种方法，以该方法能对启动过程中的透平运行状况进行适当的显示；以及一种相应的装置，利用该装置能以简单的手段实施本方法。
在方法方面，本发明的目的是这样实现的在一条从透平特定的参数和运行相关的参数中得出的基准曲线旁，显示透平转速随时间的变化曲线，其中从透平特定的参数中推导出的启动特性曲线被定为基准曲线，该启动特性曲线是借助运行相关的参数从一定数量已存储的启动特性曲线中求得的。
在这种情况下，基准曲线表示了透平转速随时间的变化与透平特定的参数及由测量值推导出的运行相关的参数之间的函数关系。
每条启动特性曲线最好是以透平的静止时间值以及透平温度值为特征。因此，作为与运行相关的参数，最好测定透平温度和透平的静止时间。其中，静止时间是从透平转速中推导出的，具体措施是测定自透平的静止状态或接近静止状态起所经过的时间。
通过人工或借助一逻辑，给定过程或设备决定的参数，作为把一条启动特性曲线确定为基准曲线的另一判据。据此，可靠地避免了由透平驱动的机组，如空气压缩机的临界值被超过。
为能随时掌握透平的每个启动过程，最好将显示出的透平转速随时间的变化曲线同时存储。在这种情况下，存储过程在一个启动信号和一个在达到透平的空载转速或工作转速时发出的停止信号之间。
在装置方面，本发明的目的是这样实现的提供一种显示装置，该显示装置与一个第一存储器和一个第二存储器相连，其中，第一存储器用以生成由透平特定的参数和运行相关的参数中得出的透平转速的时间变化基准曲线，第二存储器用以生成透平转速的实际时间变化曲线。
按照一个优选的实施形式，设有一个用于存储一定数量的表征透平特定参数的启动特性曲线的存储器，其中的每一条启动特性曲线均带有表明一个确定的静止时间和一个确定的透平温度的标记。
下面借助附图
详细说明本发明的实施例。该图示意出了一个用以显示透平启动过程的装置。
附图中示出了装在一个轴4上的透平2，一机组6如一台发电机或一台空气压缩机经轴4被驱动。为此，工作介质AM经过一个阀门8被输往透平2。该工作介质AM在透平内完全或部分解压并驱动透平2。该工作介质AM经排流管道10从透平2中流出。透平2是一台汽轮机或一台燃气轮机。
为了检测透平2运行相关的参数，设有一个用于测量透平转速n的第一传感器12和一个用于测量透平温度T的第二传感器14。从传感器12和14中分别引出信号导线16和18。相应于透平转速n和透平温度T的信号经过信号导线16和18被输往一个用点划线表示的、用于进行测量值整理和测量值处理的装置20。对温度T最好在透平缸体上进行测量。
装置20包括一个与信号导线16相连的变换器22和一个与信号导线18相连的变换器24。在变换器22中，通过监视透平转速n的极限值得出表征透平Z转动状态的信号ks。该信号ks表明，透平2是否处于静止状态或接近静止状态。信号ks被输往一个设在变换器22之后的时间模块26中。当信号ks到达时间模块26时，时间模块26被启动。该时间模块26由信号ks形成一个时间系数kZ，时间系数kZ把每次自静止状态信号ks到达起所经过的时间赋给第一计算单元28。
因为在单位时间内只有几转的低转速的情况下，通过测量只能不精确地确定透平的静止状态，所以应附加地询问调节机构8的快速关闭阀的位置，其形式为响应信号S。如果调节机构8是关闭状态，则将一相应的响应信号s输给计算单元28。如果同时由变换器22识别出透平转速n未超出极限值并且产生一个信号ks，则借助时间系数kZ将确定静止状态时期的开始，此时透平转速n等于零。
在变换器24中，例如借助一条特性曲线，通过测量透平2的温度T将形成一个表示透平2的热状况的温度系数kT。该温度系数kT被输往计算单元28。这样，温度系数kT的与透平温度T的可能范围相当的范围例如在kT＝0.1和kT＝1之间。
为了考虑其它与过程有关的参数或过程判据，如被透平2驱动的机组6的临界值或重要的极值，把一个可调的、由过程判据推导出的过程系数kP经一个控制元件30输入计算单元28。
计算单元28由系数kT、 kZ和kP以及存储器32中存储的透平特定的参数中求得一条关于透平2的启动过程的基准曲线RV。为此，存储器32中包含了一定数量的启动特性曲线An，其中的每条启动特性曲线An均带有表明静止时间tn和透平温度Tn的标记。在曲线图33中示出了几条典型的启动特性曲线An及其与时间有关的额定或基准转速变化。透平特定的参数，如转速上升梯度m、等待时间w和必须特别快地经过的临界转速区b归属于各条启动特性曲线An。
如果在计算单元28中求得的系数kZ和kT未直接分配给两条相邻的启动特性曲线An-1和An之中的任何一条，那么最好将具有较长的等待时间w和/或较平缓的转速上升梯度m的启动特性曲线An定为基准曲线RV。如下情况同样要借助过程系数kP来考虑，即由透平2驱动的机组6要求比透平2更长的等待时间w或更平缓的转速上升梯度m。在这种情况下，被确定的是一个与单纯考虑透平2的启动特性曲线An-1相比更为平缓的启动特性曲线An。据此，避免了透平2和/或机组6承受不必要的负载。
借助系数kT、kZ和kP确定的基准曲线RV经过一条信号导线34被输往一个显示装置36并在其上的座标系38中被显示。其中，横座标为用t表示的时间轴，纵座标为用n表示的转速轴。
如果透平2从静止状态启动，则借助信号ks和转速n在一个变换器39中生成一个启动信号ka。该启动信号被输往第二计算单元40。在不询问信号ks的情况下，也可从一个(图中未出示的)用以形成启动信号ka的透平调节器中获得一个信号。借助启动信号ka，在计算单元40中确定在透平2的启动过程中透平转速n随时间的变化曲线的启动时间点t＝0。自该启动时间点t＝0起，在透平2的启动过程中，透平转速n随时间的变化曲线被存储在计算单元40中。同时，转速n的瞬时实际值从计算单元40经过一条信号导线42被输送到显示装置36中。在显示装置36中示出瞬时实际值I之前的实际时间变化曲线AV。为使操作人员能很快地了解全面情况，在柱形图44中示出了瞬时的实际值I和基准曲线RV上同一时刻t时的额定值s。如果通过询问变换器39中的转速极值，发现已达到透平2的空载转速或工作转速，则从变换器39把一个停止信号kb输往计算单元40；存储过程就此结束。
计算单元28和40中为RV、AV曲线形式的存储内容可经显示装置36调用。据此，通过显示基准曲线RV和实际时间变化曲线AV，可随时调用透平2的任意启动过程，结果是，既能在实际启动过程中，又能在以后的控制中，对透平2的启动过程的实际转速曲线AV和基准曲线RV进行直接的比较。
权利要求
1.用于显示启动过程中透平(2)的运行状况的方法，其特征在于，在一条从透平特定的参数(m.w.b)和运行相关的参数(kZ、kT、kP)中得出的基准曲线(RV)旁，示出透平转速(n)随时间的变化曲线(AV)，其中，将一条从透平特定的参数(m.w.b)中推导出的启动特性曲线(An)定为基准曲线(RV)，该启动特性曲线是借助运行相关的参数(kZ、kTkP)从一定数量已存储的启动特性曲线(An)中求得的。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，作为与运行相关的参数(kZ、kT)，求得透平温度(T)和静止时间(tn)，其中，静止时间(tn)，是从透平转速(n)中推导出的。
3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所显示的透平转速(n)随时间变化的曲线(AV)同时被存储，其中，存储过程以一个启动信号(ka)开始并以一个达到透平(2)的工作转速时发出的停止信号(kb)结束。
4.实施权利要求1至3之一所述的方法的设备，其特征在于，具有一个显示装置(36)，该显示装置与一个第一计算单元(28)以及一个第二计算单元(40)相连，第一计算单元(28)用于生成一个从透平特定的参数(m.w.b)和运行相关的参数(kZ、kT、 kP)中得出的透平转速(n)的随时间变化的基准曲线(RV)，第二计算单元(40)用于生成透平转速(n)的实际时间变化曲线(AV)，其中，设有一个用于存储一定数量表征透平特定的参数(m.w.b)的启动特性曲线(An)的存储器(32)，这些启动特性曲线(An)中的每条启动特性曲线均带有一个表明确定的静止时间(tn)和确定的透平温度(Tn)的标记(tn、Tn)。
全文摘要
在一种用于显示启动过程中透平(2)的运行状况的方法中，按照本发明，在一条从透平特定的参数(m.w.b)和运行相关参数(k
文档编号F01D19/00GK1131450SQ9419347
公开日1996年9月18日 申请日期1994年9月9日 优先权日1993年9月21日
发明者保尔·格比格 申请人:西门子公司