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龙图腾网获悉西安陕鼓动力股份有限公司申请的专利用于高炉煤气透平的轴向推力控制方法、系统及相关装置获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120007385B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-26发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510000889.1，技术领域涉及：F01D17/10；该发明授权用于高炉煤气透平的轴向推力控制方法、系统及相关装置是由杨刚;姜晓武;潘涛;刘忠;郑秀萍;汪传美;魏妮;杨岐平设计研发完成，并于2025-01-02向国家知识产权局提交的专利申请。

本用于高炉煤气透平的轴向推力控制方法、系统及相关装置在说明书摘要公布了：本发明涉及透平控制技术领域，具体提供一种用于高炉煤气透平的轴向推力控制方法、系统及相关装置，方法包括：采集高炉煤气透平的实时运行参数；其中，所述实时运行参数包括入口实际流量、入口压力、入口温度及透平出口压力；基于所述实时运行参数确定所述煤气透平的实时轴向推力；确定所述实时轴向推力与所述煤气透平的止推轴承在承受满负荷下的参考轴向推力的比值，并基于所述比值对设置于所述高炉煤气透平的平衡管上的电动球阀开度进行调整。本申请的用于高炉煤气透平的轴向推力控制方法基于实时轴向推力和止推轴承在该煤气透平承受满负荷下的参考轴向推力，调整平衡管电动球阀开度，以实现工况下轴向推力的自动平衡。

本发明授权用于高炉煤气透平的轴向推力控制方法、系统及相关装置在权利要求书中公布了：1.一种用于高炉煤气透平的轴向推力控制方法，其特征在于，包括： 采集煤气透平的实时运行参数；所述实时运行参数包括入口实际流量、入口压力、入口温度及透平出口压力； 基于所述实时运行参数确定所述煤气透平的实时轴向推力； 确定所述实时轴向推力与所述煤气透平的止推轴承在承受满负荷下的参考轴向推力的比值，并基于所述比值对设置于所述高炉煤气透平的平衡管上的电动球阀开度进行调整； 所述基于所述实时运行参数确定所述煤气透平的实时轴向推力，包括： 确定结构轴向推力和所述煤气透平的每一级的气动轴向推力； 基于所述结构轴向推力和所述每一级的所述气动轴向推力的和，得到所述煤气透平的实时轴向推力； 其中，所述确定所述煤气透平的每一级的气动轴向推力，包括： 针对每一级叶片，基于所述入口压力、所述入口温度和所述透平出口压力，计算得到每一级理想焓降； 针对每一级叶片，基于所述每一级理想焓降计算动叶的后压力值； 针对每一级叶片，基于所述入口压力和静叶实际压比的乘积，得到所述静叶的出口压力；其中，所述静叶实际压比为所述静叶临界压比和静叶实时流量比之和，所述静叶实时流量比为第一比值与第一根号值的乘积，其中，所述第一比值为1与所述静叶临界压比的差值，与静叶临界流量的比值，所述第一根号值为所述静叶临界流量的二次方与所述入口实际流量的二次方的差值的平方根； 针对每一级叶片，基于所述动叶的后压力值和所述静叶的出口压力，计算叶片反动度；并基于所述叶片反动度确定所述静叶的出口气流速度、出口气流角，以及所述动叶的出口气流速度、出口气流角； 针对每一级叶片，计算气动轴向推力： FZ气动＝G实际×C静×sinα静-C动×sinα动+π×d动×L动×P静-P动公式1； 其中，FZ气动为所述气动轴向推力，G实际为入口实际流量，C静为所述静叶的出口气流速度，α静为所述静叶的出口气流角，C动为所述动叶的出口气流速度，α动为所述动叶的出口气流角，d动为所述动叶的平均直径，L动为所述动叶的叶高，P静为所述静叶的出口压力，P动为所述动叶的后压力值； 所述煤气透平为二级煤气透平；所述确定结构轴向推力和所述煤气透平的每一级的气动轴向推力，包括如下步骤： 步骤S1、基于所述入口压力、所述入口温度和所述透平出口压力，计算得到第一级动叶的后压力值； 其中，HS总为所述二级煤气轴流式透平叶片排总的理想焓降，T0为所述入口温度，P4为所述透平出口压力，P0为所述入口压力，K为热力学指数，CP为煤气的定压比热容，HS1级为第一级叶片排的理想焓降，dm1为所述第一级动叶的平均直径，dm2为第二级动叶的平均直径，P2为所述第一级动叶的后压力值； 步骤S2、计算第一级静叶的出口压力； 其中，P1为所述第一级静叶的出口压力，G1临界为第一级静叶的临界流量，e0为第一级静叶入口煤气密度，P0为入口压力，A1为第一级静叶对应的出口面积，K为热力学指数，χ1临界为第一级静叶的临界压比，G实际为入口实际流量，χ1实际为所述第一级静叶的实际压比； 步骤S3、基于所述第一级动叶的后压力值和所述第一级静叶的出口压力，计算所述第一级叶片排的反动度Ω1； 步骤S4、计算所述二级煤气透平的第一级叶片的气动轴向推力FZ1气动； FZ1气动＝G实际×C1×sinα1-C2×sinα2+π×dm1×L1×P1-P2公式17； 其中，n为高炉煤气透平的转速，ψ为动叶速度系数，ω1为第一级动叶进口相对气流速度，ω2为第一级动叶出口相对气流速度，β1为第一级动叶进口相对气流速度ω1与圆周度方向的夹角，β2为ω2与圆周度方向的夹角，μ1为第一级动叶平均圆周速度，Ω1为所述第一级叶片排的反动度，HS1级为所述第一级叶片排的理想焓降，为静叶速度系数，C1为所述第一级静叶的出口气流速度，α1为所述第一级静叶出口气流角，C2为所述第一级动叶的出口气流速度，α2为第一级动叶出口气流角，dm1为所述第一级动叶的平均直径，L1为所述第一级动叶叶高，P1为所述第一级静叶的出口压力，P2为所述第一级动叶的后压力值； 步骤S5、基于所述透平出口压力，确定所述第二级动叶的后压力值； 步骤S6、计算第二级静叶的出口压力； 其中，P3为所述第二级静叶的出口压力，G2临界为所述第二级静叶的临界流量，e1为第二级静叶入口煤气密度，P2为第一级动叶后的压力值，A2为第二级静叶对应的出口面积，K为热力学指数，χ2临界为所述第二级静叶的临界压比，G实际为入口实际流量，χ2实际为所述第二级静叶的实际压比； 步骤S7、基于所述第二级动叶的后压力值和所述第二级静叶的出口压力，计算所述第二级叶片排的反动度Ω2； 步骤S8、计算所述二级煤气透平的第二级叶片的气动轴向推力FZ2气动； FZ2气动＝G实际×C3×sinα3-C4×sinα4+π×dm2×L2×P3-P4公式29； 其中，n为高炉煤气透平的转速，ω3为第二级动叶进口相对气流速度，ψ为动叶速度系数，β3为第二级动叶进口相对气流速度ω3与圆周度方向的夹角，ω4为第二级动叶出口相对气流速度，β4为ω4与圆周度方向的夹角，μ2为第二级动叶平均圆周速度，Ω2为所述第二级叶片的反动度，HS2级为所述第二级叶片排的理想焓降，为静叶速度系数，C3为所述第二级静叶的出口气流速度，α3为所述第二级静叶出口气流角，C4为所述第二级动叶出口气流速度，α4为所述第二级动叶出口气流角，dm2为所述第二级动叶的平均直径，L2为第二级动叶叶高，P3为所述第二级静叶的出口压力，P4为所述第二级动叶的后压力值； 步骤S9、计算结构轴向推力； 其中，A2、A3分别为转子从轮毂段到轴端沿阶梯轴设计形成的环形凸台面积，A4为平衡盘设计所形成的环形凸台面积；P5为根据阀门的形式及所述阀门的相关特征数据确定的压力常数值。

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