用于阀和致动器监测系统的固体颗粒侵蚀指示器模块技术方案

本申请提供了一种由数据采集系统来评估涡轮机中的阀状况的方法。所述方法可以包括以下步骤：从多个传感器接收多个运行参数，其中，所述运行参数可以包括随时间确定的蒸汽温度、以及蒸汽压力；确定蒸汽化学成分、节流历史和配管材料；基于所述随时间确定的蒸汽温度、所述蒸汽化学成分、所述节流历史、以及所述配管材料来确定阀侵蚀的可能性；以及基于所确定的可能性来更改所述运行参数中的一个或多个运行参数和/或启动修理流程。

Solid Particle Erosion Indicator Module for Valve and Actuator Monitoring System

This application provides a method for evaluating valve status in turbines by a data acquisition system. The method may include the following steps: receiving a plurality of operation parameters from a plurality of sensors, in which the operation parameters may include steam temperature and steam pressure determined over time; determining steam chemical composition, throttling history and piping material; and based on the steam temperature determined over time, the steam chemical composition, the throttling history and the piping material. Material determines the possibility of valve erosion; and changes one or more of the operating parameters and/or starts the repair process based on the determined possibility.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于阀和致动器监测系统的固体颗粒侵蚀指示器模块
本申请和所得专利总体上涉及用于蒸汽涡轮机和其他类型的涡轮机械的监测和控制系统，并且更具体地涉及一种用于蒸汽涡轮机等的提供连续的部件和系统状态信息、警告和校正的阀和致动器监测系统。
技术介绍
蒸汽涡轮机将加压蒸汽的动能或热能转换成有用的机械功。一般而言，蒸汽在蒸汽发生器或锅炉中产生，穿过控制阀和停止阀进入这些部段，并驱动转子组件。然后，转子组件进而可以驱动发电机以产生电能等。控制阀和停止阀通过控制蒸汽到这些部段中的流动来控制蒸汽涡轮机的操作。控制阀通常在正常操作水平期间控制或调节进入这些部段的蒸汽的体积流量和/或压力。停止阀典型地是安全阀。停止阀典型地在正常操作期间保持打开并且当需要立即关机时关闭。在一些应用中，控制阀和停止阀可以整合到单个单元中。由于市场需求，可能需要蒸汽涡轮机以增加的循环和更长的检查间隔来运行。为了获得关于诸如控制阀和停止阀等蒸汽涡轮机部件的状况的重要信息，可以使用状况监测系统。然而，这种监测系统的范围可能受到限制，因为某些类型的部件磨损或损坏可能仅在系统关机期间经由视觉检查才会显现。这种停机成本和时间可能很显著。
技术实现思路
本申请和所得专利提供了一种由数据采集系统来评估涡轮机中的阀状况的方法。所述方法可以包括以下步骤：从多个传感器接收多个运行参数，其中，所述运行参数可以包括随时间确定的蒸汽温度、以及蒸汽压力；确定蒸汽化学成分、节流历史和配管材料；基于所述随时间确定的蒸汽温度、所述蒸汽化学成分、所述节流历史、以及所述配管材料来确定阀侵蚀的可能性；以及基于所确定的可能性来更改所述运行参数中的一个或多个运行参数和/或启动修理流程。本申请和所得专利进一步提供了一种涡轮机系统。所述涡轮机系统可以包括：多个阀；多个传感器，能够接收涡轮机和阀运行参数；以及数据采集系统，包括与所述传感器进行通信的处理器。所述数据采集系统可操作用于执行以下操作：从所述传感器接收所述涡轮机和阀运行参数，其中，所述涡轮机和阀运行参数可以包括随时间确定的蒸汽温度；确定蒸汽化学成分、节流历史和配管材料；以及基于所述蒸汽温度、所述蒸汽化学成分、所述节流历史、以及所述配管材料来确定阀侵蚀的可能性。本申请和所得专利进一步提供了一种由数据采集系统来评估涡轮机中的阀状况的方法。所述方法可以包括以下步骤：从多个传感器接收多个运行参数，其中，所述运行参数可以包括蒸汽温度和运行时间；确定蒸汽化学成分和配管材料；基于所述蒸汽温度、所述运行时间、所述蒸汽化学成分、以及所述配管材料来确定阀结垢的可能性；以及基于所确定的可能性来更改所述运行参数中的一个或多个运行参数和/或启动修理流程。在结合若干附图和所附权利要求阅读以下详细描述之后，本专利技术和所得专利的这些和其他特征以及改进对于本领域普通技术人员而言将变得明显。附图说明图1是如本文中描述的蒸汽涡轮机系统的示意图。图2是可以与图1的蒸汽涡轮机系统一起使用的组合停止阀和控制阀的部分透视图。图3是图2的组合停止阀和控制阀的部分截面视图。图4是用于与图2的组合停止阀和控制阀一起使用的分布式控制系统的示意图。图5是如本文中描述的阀和致动器监测系统(“VAMS”)的示意图。图6是用于与图5的VAMS一起使用的高级启动计数器模块中的示例性方法步骤的流程图。图7是用于与图5的VAMS一起使用的高级节流时间计数器模块中的示例性方法步骤的流程图。图8是用于与图5的VAMS一起使用的导引状况评定模块中的示例性方法步骤的流程图。图9是用于与图5的VAMS一起使用的阀冲程和阀杆道程计数器模块中的示例性方法步骤的流程图。图10是用于与图5的VAMS一起使用的密封度测试评估模块中的示例性方法步骤的流程图。图11是用于与图5的VAMS一起使用的高级密封度测试评估模块中的示例性方法步骤的流程图。图12是用于与图5的VAMS一起使用的阀杆振动评估模块中的示例性方法步骤的流程图。图13是用于与图5的VAMS一起使用的隔热品质指示器模块中的示例性方法步骤的流程图。图14是用于与图5的VAMS一起使用的固体颗粒侵蚀指示器模块中的示例性方法步骤的流程图。图15是用于与图5的VAMS一起使用的结垢指示器模块中的示例性方法步骤的流程图。图16是用于与图5的VAMS一起使用的柔性服务计数器模块中的示例性方法步骤的流程图。具体实施方式现在参考附图，其中贯穿若干视图，相同的附图标记指代相同的元件，图1是如本文中描述的蒸汽涡轮机系统100的示意图。一般而言，蒸汽涡轮机系统100可以包括高压部段110、中压部段120和低压部段130。高压部段110、中压部段120和低压部段130可以定位在转子轴140上并且可以驱动所述转子轴。转子轴140还可以驱动发电机150以用于产生电功率或用于其他类型的有用功。蒸汽涡轮机系统100可以具有任何合适的大小、形状、配置或容量。锅炉160等可以产生蒸汽流170。锅炉160和蒸汽流170可以经由高压管线180与高压部段110连通。蒸汽170可以驱动高压部段110并经由冷端再热管线190离开高压部段110。冷端再热管线190可以与再热器200(即，锅炉160或其一部分)连通。再热器200可以对蒸汽流170进行再加热。再热器200和蒸汽流170可以经由中压管线210与中压部段120连通。蒸汽流170可以驱动中压部段120并且可以经由低压管线220离开中压部段120。然后，蒸汽流170可以驱动低压部段130并且可以经由冷凝器管线230离开到冷凝器240。然后，现在冷凝的蒸汽流170可以返回到锅炉160或引导到其他地方。本文中可以使用其他类型的循环和其他类型的部件。蒸汽涡轮机系统100可以包括多个蒸汽阀260。蒸汽阀260可以包括停止阀270和控制阀280。具体地，高压停止阀和控制阀290可以定位在高压管线180上，而中压停止和控制阀300可以定位在中压管线210上。本文中可以使用其他类型的阀和其他位置。如图2和图3所示，停止和控制阀290、300可以包括定位在共用壳体310内的停止阀270和控制阀280。壳体310可以包括一个或多个隔热层315。停止阀270可以包括停止阀关闭构件320。停止阀关闭构件320可以由停止阀阀杆330来驱动。停止阀阀杆330可以进而由停止阀致动器340来驱动。类似地，控制阀280可以包括控制阀关闭构件350、控制阀阀杆360和控制阀致动器370。本文中描述的蒸汽阀260仅用于示例的目的。本文中可以使用任何合适大小、形状或配置的许多其他类型的蒸汽阀270及其部件。蒸汽涡轮机系统100可以包括多个传感器380。传感器380可以采用常规设计，并且可以收集关于任何类型的运行参数等的数据。仅作为示例，传感器380可以包括速度传感器390。速度传感器390可以定位在转子轴140附近，以便确定所述转子轴的速度和加速度。传感器380可以包括多个金属温度传感器，诸如高压部段金属温度传感器400和中压部段金属温度传感器410。金属温度传感器400、410可以定位在高压部段110和中压部段120中的转子轴140附近。传感器380还可以包括多个蒸汽温度传感器。蒸汽温度传感器可以包括定位在高压部段110附近的高压部段入口温度传感器420和高压部段出口温度传感器430、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种由数据采集系统来评估涡轮机中的阀状况的方法，所述方法包括：从多个传感器接收多个运行参数；其中，所述多个运行参数包括随时间确定的蒸汽温度、以及蒸汽压力；确定蒸汽化学成分、节流历史和配管材料；基于所述随时间确定的蒸汽温度、所述蒸汽化学成分、所述节流历史、以及所述配管材料来确定阀侵蚀的可能性；以及基于所确定的可能性来更改所述多个运行参数中的一个或多个运行参数和/或启动修理流程。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.31 US 15/252,8461.一种由数据采集系统来评估涡轮机中的阀状况的方法，所述方法包括：从多个传感器接收多个运行参数；其中，所述多个运行参数包括随时间确定的蒸汽温度、以及蒸汽压力；确定蒸汽化学成分、节流历史和配管材料；基于所述随时间确定的蒸汽温度、所述蒸汽化学成分、所述节流历史、以及所述配管材料来确定阀侵蚀的可能性；以及基于所确定的可能性来更改所述多个运行参数中的一个或多个运行参数和/或启动修理流程。2.如权利要求1所述的方法，其中，更改所述多个运行参数中的一个或多个运行参数和/或启动修理流程的步骤包括：使阀停止运行。3.如权利要求1所述的方法，其中，更改所述多个运行参数中的一个或多个运行参数和/或启动修理流程的步骤包括：订购零件。4.如权利要求1所述的方法，其中，确定蒸汽化学成分的步骤包括：评估冷凝水流量。5.如权利要求1所述的方法，其中，确定节流历史的步骤包括：阀杆位置和阀压力比。6.如权利要求1所述的方法，其中，确定所述涡轮机材料的步骤包括：查找所述涡轮机材料。7.一种涡轮机系统，包括：多个阀；多个传感器，能够接收涡轮机和阀运行参数；以及数据采集系统，包括与所述多个传感器通信的处理器，并且其中，所述数据采集系统能操作用于执行以下操作：从所述多个传感器接收所述多个涡轮机和阀运行参数；其中，所述多个涡轮机和阀运行参数包括随时间确定的蒸汽温度；确...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·赖格尔，
申请(专利权)人：通用电气技术有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH