[发明专利]一种蒸汽阀门内漏监测装置及监测方法

说明书

一种蒸汽阀门内漏监测装置及监测方法，该装置包括上游压力传感器、上游温度传感器、上游信号线、下游压力传感器、下游温度传感器、下游信号线、智能处理器、环境温度传感器和环境信号线；智能处理器是一种可编程的处理器，内置参数输入模块、热物性模块、内漏量计算模块；输入的参数包括上下游管道的长度、内径、外径、材质及导热系数和保温材料的外径、材质及导热系数。根据蒸汽的压力和温度，通过蒸汽热物性表，确定蒸汽的热物性参数，包括导热系数、密度、焓值、粘度、普朗特数；根据环境温度，通过空气热物性表，确定空气的热物性参数，包括导热系数、密度、粘度、普朗特数；基于传热学的理论，可建立传热方程组，进而计算得到内漏量。

技术领域

本发明涉及蒸汽阀门内漏监测技术领域，具体涉及一种蒸汽阀门内漏监测装置及监测方法。

背景技术

阀门是火力发电厂汽水系统中主要的流体控制部件，它用来调节介质的流量或压力。其功能包括切断或接通介质、控制流量、改变流量、改变介质流向、防止介质回流、控制压力或泄放压力等。

在电厂热力系统中，阀门内漏较为普遍，尤其是高低旁路阀门。由于阀门开启过程中，高速蒸汽带水滴冲刷密封面，阀门关闭前阀芯已经冲刷，阀芯密封面杂质卡涩、凡尔线无法准确贴合；阀门采用气动执行机构，关闭力较小；阀门采用石墨环平衡式密封，阀门开启几次后石墨磨损产生泄漏等因素，经常导致阀门内漏。

电厂阀门内漏数量多而且往往刚换过的新门运用几次就漏了导致检修人员疲于应付。阀门内漏严重影响了设备的运行安全和设备经济性。某些阀门处于高温高压工况，一旦出现泄漏，阀芯阀座即会被吹出沟槽使漏泄越来越严重，严重影响电厂能效水平，因此必须防微杜渐，当阀门一开始内漏就进行治理。而传统的方法都是在阀门内漏严重的情况下才能够发现，不能从根本上解决问题，更不能在线监测阀门内漏情况。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种能够及时发现阀门内漏问题的在线监测装置及监测方法，采用该装置，便可在线监测阀门内漏情况，给出具体的内漏量，从而及时对有问题的阀门进行改造，使得电厂保持在一个较好的能效水平。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种蒸汽阀门内漏监测装置，所述蒸汽阀门10安装在蒸汽管道11中，所述监测装置包括上游压力传感器1、上游温度传感器2、上游信号线3、下游压力传感器4、下游温度传感器5、下游信号线6、智能处理器7、环境温度传感器8和环境信号线9；所述上游压力传感器1和上游温度传感器2安装在蒸汽阀门10的上游入口段，所述下游压力传感器3和下游温度传感器4安装在蒸汽阀门的下游出口段，所述环境温度传感器8安装在蒸汽阀门10周边；所述上游信号线3连接上游压力传感器1和上游温度传感器2至智能处理器7，实现信号传输；所述下游信号线6连接下游压力传感器4和下游温度传感器5至智能处理器7，实现信号传输；所述环境信号线9连接环境传感器8至智能处理器7，实现信号传输。

所述智能处理器7是一种可编程的处理器，内置参数输入模块、热物性模块、内漏量计算模块。

所述参数输入模块中，需要输入的参数包括上下游管道的长度、内径、外径、材质及导热系数和保温材料的外径、材质及导热系数；所述热物性模块，含有蒸汽热物性表和空气热物性表；根据蒸汽的压力和温度，通过蒸汽热物性表，确定蒸汽的热物性参数，包括导热系数、密度、焓值、粘度、普朗特数；根据环境温度，通过空气热物性表，确定空气的热物性参数，包括导热系数、密度、粘度、普朗特数；所述内漏量计算模块，是根据输入参数及蒸汽的热物性参数和空气的热物性参数，计算得到内漏量。

所述的蒸汽阀门内漏监测装置的内漏监测方法，包括如下步骤：

步骤1：向智能处理器7的参数输入模块中输入参数，输入的参数包括上下游管道的长度、内径、外径、材质及导热系数和保温材料的外径、材质及导热系数；