[發明專利]用于檢測控制閥的性能下降的系統和方法

有效

• 申請號: 202110226189.6
• 申請日: 2018-04-18
• 公開（公告）號: CN113007121B
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發明（設計）人: M·L·托爾馬茨基;S·斯塔羅謝利斯基;P·M·尼格利;J·謝
• 申請（專利權）人: 壓縮機控制公司
• 主分類號: F04D27/00
• 分類號: F04D27/00;F16K37/00;F04D27/02
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 王永建

本申請提供了用于檢測控制閥的性能下降的系統和方法。提供了用于控制閥的自動測試以診斷致動器，包括未配備模擬或離散位置變送器的致動器。閥控制器確認包括處于第一位置的控制閥的渦輪壓縮機系統的穩態條件，并向控制閥的致動器發送用于啟動部分閥行程的信號以使控制閥從第一位置移開。閥控制器從渦輪壓縮機系統中的傳感器接收反饋信號，并監測反饋信號相對于穩態條件的變化。當該監測在限定的時間段內檢測到相對于穩態條件的變化時，閥控制器向致動器發送用于使控制閥返回到第一位置的信號。當該監測未在限定的時間段內檢測到相對于穩態條件的變化時，閥控制器生成報警信號。

本申請是申請號為201880025873.4、申請日為2018年4月18日、發明名稱為“用于檢測控制閥的性能下降的系統和方法”的中國發明專利申請的分案申請。

背景技術

渦輪壓縮機防喘振和蒸汽渦輪機應用中的控制閥通常會在一個位置上保持較長時間段。當閥需要移動時，閥的響應可能會嚴重退化，或者閥可能甚至根本無法響應。這可能是由于異物在閥的移動和固定元件之間堆積，從而導致閥的摩擦力增大或完全咬死。在某些情況下，當在恒定位置上操作時，閥的致動器可能會出現故障，該故障只有在請求改變位置時才能顯現出來。

附圖說明

圖1是在其中可以實現本文描述的系統和方法的系統的示意圖；

圖2是根據本文描述的實施方式的使用系統反饋來測試閥循環的過程流程圖；

圖3是圖2的過程流程中的確定是否存在運動前穩態條件的過程流程圖；

圖4是圖2的過程流程中的激活部分閥行程的過程流程圖；

圖5是圖3的過程流程中的確定來自反饋源的反饋信號是否穩定的過程流程圖；

圖6是根據一種實施方式的使用系統反饋來測試閥循環的方案圖；

圖7是根據一種實施方式的使用系統反饋來識別穩定條件的方案圖；

圖8是根據一種實施方式的使用系統反饋來識別穩定信號的方案圖；以及

圖9是示出圖1的系統中的閥控制器的示例性組件的圖。

具體實施方式

下面的詳細描述參考了附圖。不同附圖中的相同附圖標記可以標識相同或類似的元件。

本文描述的系統和方法大體涉及控制閥的自動測試。更具體地，該系統和方法涉及識別控制閥(例如防喘振控制閥和蒸汽渦輪機的控制閥)的潛在故障及致動的退化。

在需要改變閥位置之前，可能無法檢測到不經常循環的閥的退化。一些控制系統(例如蒸汽渦輪機控制系統)能夠提供高頻、低幅信號(稱為抖動)，該信號被添加到正?？刂菩盘栔?，從而導致閥的小幅度移動而不干擾系統操作。對于防喘振系統，除了手動改變控制信號然后評估響應之外，目前尚無公認的在操作期間診斷致動器和閥的性能下降的手段。抖動可以被證明在防止閥卡死方面是有效的，但其不能提供任何有關閥或致動器性能下降的信息。手動評估容易受到人為錯誤的影響，并可能導致過程干擾甚至導致產能損失。

為了提高自動控制系統的可靠性，需要對負載下的自動控制致動器進行診斷。該要求涉及在關閉或打開位置長時間操作的致動器和相關聯的閥。例如，渦輪壓縮機防喘振閥通常在完全關閉狀態下操作，而渦輪機閥通常在完全打開的狀態下操作。以前，通過使致動器移動、然后檢查所產生的致動器位置反饋信號的移動來進行診斷測試。但是，一些致動器沒有配備模擬或離散位置變送器。本文描述的系統和方法提供了一種通過監測包括渦輪機械單元的整個過程的穩態條件來診斷致動器和相關聯的閥的方法，該方法允許診斷未配備模擬或離散位置變送器的致動器。