[发明专利]涡轮机系和用于耦联涡轮机系的方法

说明书

一种涡轮机系(9)，具有：两个轴部段，所述两个轴部段分别具有固定地安置的槽轮(5)；第一超越离合器(7)；两个转速计；和控制装置。所述离合器设计用于将第一轴部段与第二轴部段耦联或脱耦。第一转速计(11)测量第一槽轮的转速。第二转速计(12)测量第二槽轮的转速。控制装置(14)确定第一轴部段以及第二轴部段之间的差动角，并且以根据测量到的转速和差动角确定的加速度值对涡轮机进行加速，使得这两个轴部段在预先确定的目标耦联角的情况下彼此耦联。

背景技术

例如发电厂中的具有涡轮机的涡轮机系能够在涡轮机系转动时被激励而发生振动。然而，涡轮机系的振动是不利的，因为所述振动缩短涡轮机系的使用寿命。

涡轮机系能够借助于联轴器划分为轴部段，其中轴部段在脱耦状态中能够彼此无关地转动，而在耦联状态中一起转动。例如一个轴部段能够具有燃气轮机，借助于所述燃气轮机的废热驱动另一轴部段的蒸汽轮机。在燃气轮机起动时，尚未提供足够的废热来驱动蒸汽轮机。为了阻止在蒸汽轮机内部的振动，通常当具有蒸汽轮机的轴部段已被加速到具有燃气轮机的轴部段的转速时，才将这两个轴部段彼此耦联。同样地，在蒸汽发电厂/热电厂中，分别具有蒸汽轮机的两个轴部段例如能够借助于联轴器耦联和脱耦。在提取大量蒸汽用于蒸汽发电厂/热电厂散热时，轴部段能够脱耦，使得这两个蒸汽轮机中的一个不需要由蒸汽穿流。

已证实，涡轮机系的振动特性与这两个轴部段的耦联角相关。越精确地接近具有良好的振动特性的目标耦联角，涡轮机系的振动就能够越小。

发明内容

因此，本发明的目的是，提供一种用于耦联两个轴部段的方法，其中能可靠地并且以高的精度达到这两个轴部段的所期望的目标耦联角。

根据本发明的涡轮机系具有：第一轴部段，所述第一轴部段具有第一涡轮机和固定地安置在第一轴部段上的第一槽轮；第二轴部段，所述第二轴部段具有第二涡轮机和固定地安置在第二轴部段上的第二槽轮；第一超越离合器，所述第一超越离合器设计用于，当第一轴部段的转速与第二轴部段的转速相同时，将第一轴部段与第二轴部段耦联，而当第一轴部段的转速低于第二轴部段的转速时，将第一轴部段与第二轴部段脱耦；第一转速计，所述第一转速计设计用于测量第一槽轮的转速；第二转速计，所述第二转速计设计用于测量第二槽轮的转速；和控制装置，所述控制装置设计用于确定第一轴部段和第二轴部段之间的差动角，并且在第二轴部段的转速低于涡轮机系的额定转速时以及在第一轴部段的转速低于第二轴部段的转速时，以根据测量到的转速和所述差动角确定的加速度值对第一涡轮机和/或第二涡轮机进行加速，使得这两个轴部段在预先确定的目标耦联角的情况下彼此耦联。

根据本发明的用于耦联涡轮机系的方法，其中涡轮机具有：第一轴部段，所述第一轴部段具有第一涡轮机和固定地安置在第一轴部段上的第一槽轮；第二轴部段，所述第二轴部段具有第二涡轮机和固定地安置在第二轴部段上的第二槽轮；第一超越离合器，所述第一超越离合器设计用于，当第一轴部段的转速与第二轴部段的转速相同时，将第一轴部段与第二轴部段耦联，而当第一轴部段的转速低于第二轴部段的转速时，将第一轴部段与第二轴部段脱耦，所述方法具有如下步骤：a)使第二轴部段以低于涡轮机系的额定转速的转速旋转，并且使第一轴部段以低于第二轴部段的转速的转速旋转；b)测量第一槽轮的和第二槽轮的转速；c)测量第一轴部段和第二轴部段之间的差动角；d)以根据测量到的转速和所述差动角确定的加速度值对第一涡轮机和/或第二涡轮机进行加速，使得这两个轴部段在预先确定的目标耦联角的情况下彼此耦联。

因为槽轮固定地与相应的轴部段连接，所以槽轮的测量到的转速和与相应的槽轮固定连接的轴部段的转速相同。根据这两个槽轮的测量到的转速和差动角于是能够计算加速度值，根据所述加速度值，这两个轴部段在预先确定的目标耦联角的情况下彼此耦联。通过测量槽轮的转速，由于槽轮中大量的槽，能以高的精度确定轴部段的转速。这尤其在低转速时是适用的，所述转速低于涡轮机系的额定转速。通过转速的该高精度也能够以高的精度确定加速度值，由此能可靠地并且以高的精度达到这两个轴部段的目标耦联角。