[發明專利]一種蒸汽閥門內漏監測裝置及監測方法

有效

• 申請號: 201710477024.X
• 申請日: 2017-06-21
• 公開（公告）號: CN107420628B
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發明（設計）人: 李啟明;鐘迪;黃中;周賢;彭爍;王保民;王劍釗
• 申請（專利權）人: 中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司;華能集團技術創新中心
• 主分類號: F16K37/00
• 分類號: F16K37/00
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 段俊濤

一種蒸汽閥門內漏監測裝置及監測方法，該裝置包括上游壓力傳感器、上游溫度傳感器、上游信號線、下游壓力傳感器、下游溫度傳感器、下游信號線、智能處理器、環境溫度傳感器和環境信號線；智能處理器是一種可編程的處理器，內置參數輸入模塊、熱物性模塊、內漏量計算模塊；輸入的參數包括上下游管道的長度、內徑、外徑、材質及導熱系數和保溫材料的外徑、材質及導熱系數。根據蒸汽的壓力和溫度，通過蒸汽熱物性表，確定蒸汽的熱物性參數，包括導熱系數、密度、焓值、粘度、普朗特數；根據環境溫度，通過空氣熱物性表，確定空氣的熱物性參數，包括導熱系數、密度、粘度、普朗特數；基于傳熱學的理論，可建立傳熱方程組，進而計算得到內漏量。

技術領域

本發明涉及蒸汽閥門內漏監測技術領域，具體涉及一種蒸汽閥門內漏監測裝置及監測方法。

背景技術

閥門是火力發電廠汽水系統中主要的流體控制部件，它用來調節介質的流量或壓力。其功能包括切斷或接通介質、控制流量、改變流量、改變介質流向、防止介質回流、控制壓力或泄放壓力等。

在電廠熱力系統中，閥門內漏較為普遍，尤其是高低旁路閥門。由于閥門開啟過程中，高速蒸汽帶水滴沖刷密封面，閥門關閉前閥芯已經沖刷，閥芯密封面雜質卡澀、凡爾線無法準確貼合；閥門采用氣動執行機構，關閉力較小；閥門采用石墨環平衡式密封，閥門開啟幾次后石墨磨損產生泄漏等因素，經常導致閥門內漏。

電廠閥門內漏數量多而且往往剛換過的新門運用幾次就漏了導致檢修人員疲于應付。閥門內漏嚴重影響了設備的運行安全和設備經濟性。某些閥門處于高溫高壓工況，一旦出現泄漏，閥芯閥座即會被吹出溝槽使漏泄越來越嚴重，嚴重影響電廠能效水平，因此必須防微杜漸，當閥門一開始內漏就進行治理。而傳統的方法都是在閥門內漏嚴重的情況下才能夠發現，不能從根本上解決問題，更不能在線監測閥門內漏情況。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種能夠及時發現閥門內漏問題的在線監測裝置及監測方法，采用該裝置，便可在線監測閥門內漏情況，給出具體的內漏量，從而及時對有問題的閥門進行改造，使得電廠保持在一個較好的能效水平。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種蒸汽閥門內漏監測裝置，所述蒸汽閥門10安裝在蒸汽管道11中，所述監測裝置包括上游壓力傳感器1、上游溫度傳感器2、上游信號線3、下游壓力傳感器4、下游溫度傳感器5、下游信號線6、智能處理器7、環境溫度傳感器8和環境信號線9；所述上游壓力傳感器1和上游溫度傳感器2安裝在蒸汽閥門10的上游入口段，所述下游壓力傳感器3和下游溫度傳感器4安裝在蒸汽閥門的下游出口段，所述環境溫度傳感器8安裝在蒸汽閥門10周邊；所述上游信號線3連接上游壓力傳感器1和上游溫度傳感器2至智能處理器7，實現信號傳輸；所述下游信號線6連接下游壓力傳感器4和下游溫度傳感器5至智能處理器7，實現信號傳輸；所述環境信號線9連接環境傳感器8至智能處理器7，實現信號傳輸。

所述智能處理器7是一種可編程的處理器，內置參數輸入模塊、熱物性模塊、內漏量計算模塊。

所述參數輸入模塊中，需要輸入的參數包括上下游管道的長度、內徑、外徑、材質及導熱系數和保溫材料的外徑、材質及導熱系數；所述熱物性模塊，含有蒸汽熱物性表和空氣熱物性表；根據蒸汽的壓力和溫度，通過蒸汽熱物性表，確定蒸汽的熱物性參數，包括導熱系數、密度、焓值、粘度、普朗特數；根據環境溫度，通過空氣熱物性表，確定空氣的熱物性參數，包括導熱系數、密度、粘度、普朗特數；所述內漏量計算模塊，是根據輸入參數及蒸汽的熱物性參數和空氣的熱物性參數，計算得到內漏量。

所述的蒸汽閥門內漏監測裝置的內漏監測方法，包括如下步驟：

步驟1：向智能處理器7的參數輸入模塊中輸入參數，輸入的參數包括上下游管道的長度、內徑、外徑、材質及導熱系數和保溫材料的外徑、材質及導熱系數；