用于監(jiān)測(cè)閥的設(shè)備及其操作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本文描述的實(shí)施例大體上涉及流體系統(tǒng)，并且更具體地涉及有助于蒸汽系統(tǒng)中的閥的腐蝕檢測(cè)的方法和設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]至少一些蒸汽渦輪聯(lián)接到蒸汽發(fā)生器，蒸汽發(fā)生器包括至少一個(gè)化石燃料焚燒鍋爐和/或至少一個(gè)熱回收蒸汽發(fā)生器(HRSG)。鍋爐和HRSG包括將水轉(zhuǎn)換成蒸汽的管。蒸汽渦輪經(jīng)由蒸汽管路聯(lián)接到鍋爐/HRSG。一些已知的蒸汽渦輪包括蒸汽渦輪入口隔離閥和蒸汽渦輪控制閥。此種隔離閥和控制閥可結(jié)合入單個(gè)閥組件中。蒸汽經(jīng)由蒸汽輸送系統(tǒng)導(dǎo)送至蒸汽渦輪，蒸汽輸送系統(tǒng)包括蒸汽管路、隔離閥和控制閥。
[0003]蒸汽鍋爐與HRSG之間的許多已知的蒸汽管路系統(tǒng)包括金屬管路，且鍋爐和HRSG中的管也是金屬的。金屬(例如，含鐵的)管路和管經(jīng)歷固體顆粒(例如，磁石)的從管路和管的內(nèi)壁到蒸汽輸送系統(tǒng)中且穿過(guò)蒸汽輸送系統(tǒng)的剝落。固體顆粒變?yōu)閵A帶在從鍋爐/HRSG導(dǎo)送至蒸汽渦輪的蒸汽內(nèi)，且沖擊蒸汽輸送路徑中的構(gòu)件，從而將腐蝕機(jī)制引入那些構(gòu)件，其中，該機(jī)制通常稱為固體顆粒腐蝕。隨時(shí)間變化，固體顆粒腐蝕可引起蒸汽渦輪構(gòu)件的加速磨損，蒸汽渦輪構(gòu)件包括蒸汽閥，例如，閥桿。因固體顆粒腐蝕引起的增大的蒸汽閥桿磨損導(dǎo)致工廠效率的降低，且長(zhǎng)期的磨損可由于蒸汽渦輪停機(jī)來(lái)檢查和/或修理蒸汽閥的增大的頻率而導(dǎo)致較低可靠性和有效性。此外，大多數(shù)已知的檢查程序要求蒸汽閥的物理拆卸來(lái)目視檢查桿的因腐蝕引起的材料損失。渦輪性能的降低和維護(hù)活動(dòng)的增加導(dǎo)致操作成本的增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]一方面，提供了一種閥。閥包括閥桿組件，閥桿組件包括至少一個(gè)壁和至少一個(gè)通路，通路部分地限定在閥桿組件內(nèi)。至少一個(gè)通路限定第一開(kāi)口。至少一個(gè)壁的至少一部分限定腐蝕地點(diǎn)，腐蝕地點(diǎn)構(gòu)造成經(jīng)歷與固體顆粒的接觸，使得限定通路的第二開(kāi)口。閥還包括通過(guò)第一開(kāi)口與至少一個(gè)通路流動(dòng)連通地聯(lián)接的至少一個(gè)感測(cè)裝置。至少一個(gè)感測(cè)裝置構(gòu)造成傳輸代表穿過(guò)至少一個(gè)通路的增大的流體流的信號(hào)。
[0005]另一方面，提供了一種流體系統(tǒng)。流體系統(tǒng)包括至少一個(gè)流體源和與至少一個(gè)流體源流動(dòng)連通地連接的至少一個(gè)閥。至少一個(gè)閥包括:包括至少一個(gè)壁的閥桿組件和包括至少一個(gè)壁的至少一部分的閥監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。閥監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括至少部分地限定在閥桿組件內(nèi)的至少一個(gè)通路。至少一個(gè)通路限定第一開(kāi)口。閥監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括通過(guò)第一開(kāi)口與至少一個(gè)通路流動(dòng)連通地聯(lián)接的至少一個(gè)感測(cè)裝置。至少一個(gè)感測(cè)裝置構(gòu)造成傳輸代表穿過(guò)至少一個(gè)通路的增大的流體流的信號(hào)。至少一個(gè)壁的至少一部分限定腐蝕地點(diǎn)，腐蝕地點(diǎn)構(gòu)造成經(jīng)歷與固體顆粒的接觸，使得限定通路的第二開(kāi)口。
[0006]在又一個(gè)方面中，提供了一種操作流體系統(tǒng)的方法。該方法包括將流體從流體源導(dǎo)送到閥。流體包括夾帶的顆粒。閥包括閥桿組件。該方法還包括使具有夾帶的顆粒的流體相對(duì)于閥桿組件的至少一部分沖擊。該方法還包括腐蝕閥桿組件的至少一部分和使通過(guò)閥桿組件延伸的通路暴露于流體。該方法還包括穿過(guò)通路和接觸感測(cè)裝置地導(dǎo)送流體的一部分。該方法還包括傳輸來(lái)自感測(cè)裝置的代表穿過(guò)通路的增大的流體流的信號(hào)。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1為示例性聯(lián)合循環(huán)功率系統(tǒng)的簡(jiǎn)圖；
圖2為具有示例性閥監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的示例性組合蒸汽渦輪停止和控制閥的簡(jiǎn)圖；
圖3為具有示例性備選閥監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的圖2中所示的組合蒸汽渦輪停止和控制閥的簡(jiǎn)圖；且
圖4為具有又一個(gè)示例性備選閥監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的圖2中所示的組合蒸汽渦輪停止和控制閥的簡(jiǎn)圖。
[0008]圖5為具有又一個(gè)示例性備選閥監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的圖2中所示的組合蒸汽渦輪停止和控制閥的簡(jiǎn)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]圖1為示例性發(fā)電設(shè)施的簡(jiǎn)圖，其在示例性實(shí)施例中為聯(lián)合循環(huán)功率系統(tǒng)100。系統(tǒng)100包括分別可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到第一發(fā)電機(jī)106和第二發(fā)電機(jī)108的燃?xì)獾溳?02和蒸汽渦輪104。系統(tǒng)100還包括熱回收蒸汽發(fā)生器(HRSG) 110，其經(jīng)由排氣導(dǎo)管111與燃?xì)鉁u輪102流動(dòng)連通地聯(lián)接。作為備選，發(fā)電設(shè)施可包括聯(lián)接到蒸汽渦輪104的任何蒸汽發(fā)生裝置，包括而不限于化石燃料焚燒通用鍋爐和原子能蒸汽發(fā)生綜合體。
[0010]在示例性實(shí)施例中，單個(gè)燃?xì)鉁u輪102聯(lián)接到單個(gè)HRSG 110，HRSG 110聯(lián)接到單個(gè)蒸汽渦輪104。作為備選，多個(gè)燃?xì)鉁u輪102聯(lián)接到多個(gè)HRSG 110，HRSG 110聯(lián)接到單個(gè)蒸汽渦輪104。另外，作為備選，聯(lián)合循環(huán)功率系統(tǒng)100包括任何數(shù)目的燃?xì)鉁u輪102、任何數(shù)目的HRSG 110，和允許系統(tǒng)100如本文所述那樣操作的任何數(shù)目的蒸汽渦輪104。
[0011]在示例性實(shí)施例中，蒸汽渦輪104經(jīng)由多個(gè)蒸汽導(dǎo)管112與HRSG 110流動(dòng)連通。如本文使用的，蒸汽導(dǎo)管112包括允許系統(tǒng)100如本文所述那樣操作的任何材料和任何規(guī)格的管路和/或管。蒸汽渦輪104還經(jīng)由低壓蒸汽排放導(dǎo)管124與冷凝器122流動(dòng)連通地聯(lián)接。在示例性實(shí)施例中，HRSG 110包括高壓(HP)過(guò)熱器區(qū)段126、再熱器/中壓(RH/IP)區(qū)段128，和低壓(LP)區(qū)段130。類似地，蒸汽渦輪104包括HP區(qū)段132、IP區(qū)段134和LP區(qū)段136。在示例性實(shí)施例中，蒸汽導(dǎo)管112包括HP過(guò)熱蒸汽導(dǎo)管138，其使HP過(guò)熱器區(qū)段126與HP區(qū)段132流動(dòng)連通地聯(lián)接。蒸汽導(dǎo)管112還包括冷的再熱(CRH)蒸汽導(dǎo)管140，其使HP區(qū)段132與RH/IP區(qū)段128流動(dòng)連通地聯(lián)接。蒸汽導(dǎo)管112還包括熱的再熱(HRH)蒸汽導(dǎo)管142，其使RH/IP區(qū)段128與IP區(qū)段134流動(dòng)連通地聯(lián)接。蒸汽導(dǎo)管112還包括LP蒸汽導(dǎo)管144，其使LP區(qū)段130與LP區(qū)段136流動(dòng)連通地聯(lián)接。此外，蒸汽渦輪104包括蒸汽跨越導(dǎo)管145，其使IP區(qū)段134與LP區(qū)段136流動(dòng)連通地聯(lián)接。
[0012]聯(lián)合循環(huán)功率系統(tǒng)100還包括主控制閥(MCV) 151和主停止閥(MSV) 152，它們剛好在HP區(qū)段132上游定位在HP過(guò)熱蒸汽導(dǎo)管138中。系統(tǒng)100還包括中間控制閥(ICV) 153和中間停止閥(ISV) 154，它們剛好在IP區(qū)段134的上游定位在HRH蒸汽導(dǎo)管142中。系統(tǒng)100還包括定位在HP旁通導(dǎo)管148內(nèi)的HP旁通閥156，和定位在IP旁通導(dǎo)管150內(nèi)的IP旁通閥158。盡管MSV 152和MCV 151示意性地示為兩個(gè)獨(dú)立的閥，但MSV 152和MCV 151定位在公共的閥體內(nèi)(圖1中未示出)。類似地，盡管ISV 154和ICV 153示意性地示為兩個(gè)獨(dú)立的閥，但I(xiàn)SV 154和ICV 153定位在公共的閥體內(nèi)(圖1中未示出)。作為備選，MSV 152,MCV 15UISV 154和ICV 153為在它們的相關(guān)聯(lián)的蒸汽管路范圍中與彼此間隔開(kāi)預(yù)定距離的獨(dú)立的閥。
[0013]另外，在示例性實(shí)施例中，聯(lián)合循環(huán)功率系統(tǒng)100包括控制器174，控制器174操作地聯(lián)接到MSV 152、MCV 151、ISV 154和ICV 153。作為備選，聯(lián)合循環(huán)功率系統(tǒng)100可包括操作地聯(lián)接至允許聯(lián)合循環(huán)功率系統(tǒng)100如本文所述那樣操作的任何閥的任何數(shù)目的控制器。控制器174通過(guò)包括而不限于接收許可的輸入、傳輸許可的輸出和傳輸開(kāi)啟和閉合命令的特征來(lái)有助于MSV 152, MCV 151、ISV 154和ICV 153的操作控制特征。
[0014]此外，在示例性實(shí)施例中，控制器174包括至少一個(gè)處理器(未示出)并且/或者由至少一個(gè)處理器實(shí)現(xiàn)。如本文使用的，處理器包括任何適合的可編程電路，如但不限于一個(gè)或多個(gè)系統(tǒng)和微控制器、微處理器、通用中央處理單元(CPU)、簡(jiǎn)化指令集電路(RISC)、專用集成電路(ASIC)、可編程邏輯電路(PLC)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)和/或能夠執(zhí)行本文所述的功能的任何其它電路。以上實(shí)例僅為示例性的，且因此不旨在以任何方式限制用語(yǔ)“處理器”的定義和/或意義。
[0015]此外，控制器174包括聯(lián)接到處理器的至少一個(gè)存儲(chǔ)器裝置(未示出)，其儲(chǔ)存計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令和數(shù)據(jù)，如，操作數(shù)據(jù)、參數(shù)、設(shè)置點(diǎn)、閾值，和/或允許聯(lián)合循環(huán)功率系統(tǒng)100如本文