[发明专利]用于远程监测流体中的污染物的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及远程监测系统，具体涉及被设计用来远程监测工艺管道内的污染物水平的光学监测系统。

背景技术

当前的商用燃气轮机以及其它结合工业过程使用的关键气体或流体流系统可能对出现在工艺流体流中的诸如固体污染物(即微粒)、液体污染物和/或液体气溶胶的污染物是非常敏感的。例如，固体污染物能够磨损旋转部件、妨碍热交换器、污染冷却液、堵塞工艺设备、以及影响产品质量和许多其它工艺问题和设备问题。另一方面，液体污染物能够随时间积累和结合，并且能够随着体积的增大而沿着管道的侧部和底部移动，并影响流体流的效率。同样，液体气溶胶或液滴虽然质量较小，但同样能够随时间积累和增大，并且对流体流系统的下游设备产生破坏性的影响。

为了尽量减少这种污染的发生，已经结合这些流体流系统采用了过滤和分离设备，使得能够将出现在流体流中的污染物从其中去除。目前，大部分制造商已经开发出针对他们的工艺气体流系统的清洁度要求规范。为了适应这些要求，已经设计了新的过滤器和分离器以高效地去除微粒污染物。然而，液体污染物或液体气溶胶的问题可能仍然存在。此外，对能够对正确的污染物提供足够的去除的过滤和分离设备进行选择可能是一项困难的任务。

特别地，存在适合于处理与不同应用相关的不同污染物的可用的过滤设备和分离设备。因此，除非具有关于流体流中的污染物以及它们的特点的知识，否则可能会选择、购买并随后安装不适当的过滤设备与分离设备。在许多情况下，由于未能采用最优或至少适当的过滤设备和分离设备，可能导致对造成下游设备损害或造成对产品质量的不利影响的污染物的不充分的去除。此外，由于对污染物的不充分去除而导致的较差的性能，系统的运行成本可能显著提高。

即便可能使用适当的过滤器和分离器，可能需要额外的验证步骤来保证流体系统内的污染得到充分的控制。目前，大部分对能源工业管道内的流体流污染物的测试是通过收集流体流的样品以用于后续的非现场分析而实现的。然而，在许多情况下，可能得不到充分准确的样品，尤其是在样品不能被等动态地收集的情况下。换句话说，如果进入采样系统的流体不表现出与加压处理流体流中的流体流相似的速度和动能，则可能收集不到流体流中的污染物的准确代表。另外，目前必须将所收集到的样品邮寄或运输到第三方实验室，样品在该第三方实验室被放置并等待进行测量和分析。在此期间，样品可能改变，并且污染物经常会被样品容器丢失。

此外，管道内的污染水平常常会突然并且快速地升高。例如，在不及时进行检测以避免对昂贵的设备的损坏的情况下，气溶胶颗粒能够快速积累并达到危险的水平。目前的污染物颗粒检测器通常缺乏远程且连续地监测管道内的气溶胶污染物、并且当污染物颗粒达到特定阈值水平时提供立即的通知和警报的能力。应该认识到，此后提及的污染物颗粒或“颗粒”可以包括液体颗粒、固体颗粒和气溶胶颗粒。

因此，存在对能够远程且连续地监测流体流中的污染物颗粒水平、并且能够在达到阈值水平时产生警报的系统的需要。

发明内容

在一个实施例中，本发明提供一种远程污染物监测系统，该系统可以包括监测器，用于测量管道内的流体流中的污染物水平，并且用于产生与流体流中的污染物有关的数据。该系统还包括远程设置的数据处理器，该数据处理器与所述监测器通信，以便从所述监测器接收数据以用于评估。还可以提供第二数据处理器，其与所述远程设置的数据处理器通信以用于接收所评估的数据。在一个实施例中，所述第二数据处理器可以与所述监测器通信。

在另一个实施例中，本发明提供了一种远程污染物监测系统，该系统可以包括至少一个数据处理器，其链接到通信网络，并且配置为接收数据更新和通知。该系统还可以包括至少一个污染物监测器，用于连续地监测管道内的流体流中的污染物水平，并在通信网络上分发与流体流中的污染物有关的数字数据。远程设置的数字数据处理器可以经由该通信网络与该污染物监测器以及至少一个数字数据处理器通信。该远程设置的数字数据处理器能够从该通信网络访问该数字数据，并且能够经由该通信网络向所述至少一个数字数据处理器传输与该数字数据相关的数据更新和通知。