[发明专利]用于控制湿气分离再热器的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及用于控制例如使用蒸汽涡轮的动力发生系统中的湿气分离再热器(moisture separator reheater)的系统和方法。

背景技术

各种各样的系统(例如动力发生系统)使用湿气分离再热器(MSR)来使蒸汽供应干燥和再热。例如，MSR可使驱动发电机的蒸汽涡轮系统中的蒸汽干燥和再热。具体而言，MSR可使从高压(HP)蒸汽涡轮中排出的蒸汽干燥和再热，然后将经干燥、再热的蒸汽输送到低压(LP)蒸汽涡轮中。蒸汽涡轮系统可从适当的源(例如由核反应堆或燃料空气混合物的燃烧加热的锅炉)中获得HP蒸汽。由MSR引起的湿气去除和传热的量可影响蒸汽涡轮系统以及动力发生系统的整体性能。MSR一般包括响应于表明涡轮加载的单个控制变量(即涡轮压力)的气动控制器。不幸的是，在使用单个变量的情况下，开环控制系统导致次优性能和更高的操作成本，因为涡轮加载与正被控制的MSR再热过程仅间接相关。

发明内容

下面对在范围方面与原本要求保护的发明相当的某些实施例进行概述。这些实施例不意在限制要求保护的发明的范围，而是相反，这些实施例仅意在提供本发明的可能形式的简要概述。实际上，本发明可包括可能类似于或异于下面所论述的实施例的各种形式。

在第一个实施例中，一种系统包括能够通过使用温度反馈来控制MSR的温度的控制器。

在第二个实施例中，一种系统包括能够通过使用温度反馈来控制由MSR再热的蒸汽的温度的闭环控制器。

在第三个实施例中，一种方法包括检测正由MSR再热的蒸汽的温度，以及至少部分地基于检测到的温度通过使用闭环控制器来控制蒸汽的再热。

附图说明

当参看附图阅读以下详细描述时，本发明的这些和其它特征、方面以及优点将变得更好理解，在附图中，相同字符在图中始终表示相同部件，其中：

图1是核动力装置的实施例的简图；

图2是用以控制多个MSR的第一再热器级和第二再热器级的MSR控制和调节系统的实施例的简图；

图3是各自构造成控制MSR的第二级再热器的阀的多个PID控制器的实施例的简图；

图4是构造成确定是否要发出温度斜坡保持(temperature ramping hold)命令的控制逻辑的实施例的流程图；

图5是可结合图6使用以操作MSR的第二级再热器的控制逻辑的实施例的流程图；以及

图6是可结合图5使用以操作MSR的第二级再热器的温度加载模型的实施例的图表。

部件列表

10    动力装置

12    蒸汽锅炉

14    主蒸汽

16    主涡轮

18    涡轮轴

20    发电机

22    电负载

24    高压(HP)涡轮

26    低压(LP)涡轮

28    主蒸汽阀

30    排出蒸汽

32    湿气分离再热器(MSR)

34    抽出蒸汽(extraction steam)

36    再热蒸汽控制阀(RSCV)

38    MSR第一级

40    再热蒸汽阀

42    MSR第二级

44    过热蒸汽

46    涡轮再热蒸汽阀

48    LP涡轮排出蒸汽

50    冷凝器

52    涡轮-发电机控制系统

54    监控系统

56    旋转装备保护控制系统

58    速度/负载控制和调节系统

60    MSR控制和调节系统

62    协同间隙管理系统

64    热速率(thermal rate)控制系统

66    温度控制系统

68    振动传感器

69    压力传感器

70    温度传感器

72    阀位置传感器

74    再热蒸汽低负载阀(RSLLV)

76    再热蒸汽高负载阀(RSHLV)

78    联合中间阀(CIV)

80    比例积分微分(PID)控制器

82    过程值(PV)

84    设置点(SP)

85    PID控制器输出

86    PID控制块