用於鍋爐給水泵的安全監控方法
2023-06-12 11:16:16 1
專利名稱：用於鍋爐給水泵的安全監控方法
技術領域：
本發明涉及用於鍋爐給水泵的安全監控方法，具體地，涉及用於火力發電廠鍋爐給水泵的安全監控方法。
背景技術：
在火力發電行業，目前廣泛應用分布式控制系統從各設備獲取數據，然後將數據傳送給實時資料庫，管理人員使用控制系統可以監控整個設備的運轉。控制系統還可以包括歷史資料庫，歷史資料庫可以存儲每個工藝過程點的以前的數據。以鍋爐給水泵為例，管理人員可以通過顯示設備查看給水泵的狀態監測曲線。現有的給水泵的狀態監測曲線都是以時間軸為橫坐標，狀態參數(例如給水泵轉速、流量和揚程)為縱坐標。在這種情況下，管理人員只能根據鍋爐給水泵的狀態監測曲線判斷該給水泵是否工作在安全範圍內，而不能直觀地判斷在某一特定轉速下，給水泵的流量是否在安全運行範圍內。
發明內容
為了解決現有技術中不能直觀判斷給水泵的流量是否在安全運行範圍內的缺陷， 本發明的目的是提供一種用於鍋爐給水泵的安全監控方法。為了實現上述目的，本發明提供一種用於鍋爐給水泵的安全監控方法，該方法包括建立關於給水泵的流量與出口揚程的坐標系；在所述坐標系中定義安全工作區域，其中該安全工作區域是由在所述給水泵最大安全轉速下的所述給水泵出口揚程與流量的關係曲線、在所述給水泵最小安全轉速下的所述給水泵出口揚程與流量的關係曲線、在所述給水泵不同轉速下的最小允許流量曲線以及在所述給水泵不同轉速下的最大允許流量曲線所圍成的封閉區域；以及將採集到的處於工作狀態的給水泵的流量和出口揚程對應到所述坐標系中的相應位置，並判斷所述相應位置是位於所述安全工作區域內還是安全工作區域外。本發明提供的方法，能夠在給水泵工作時採集給水泵的出口揚程和流量，並將出口揚程和流量對應到坐標系的相應位置，將該相應位置與安全工作區域進行比較就能得出給水泵是工作正常還是異常。本發明提供的方法可以很直觀地判斷給水泵是否工作正常。本發明的其他特徵和優點將在隨後的具體實施方式
部分予以詳細說明。
附圖是用來提供對本發明的進一步理解，並且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式
一起用於解釋本發明，但並不構成對本發明的限制。在附圖中圖1是根據本發明的實施方式的坐標系的示意圖。
具體實施例方式
3
以下結合附圖對本發明的具體實施方式
進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式
僅用於說明和解釋本發明，並不用於限制本發明。根據本發明的一個實施方式，提供了一種用於鍋爐給水泵的安全監控方法，該方法包括建立關於給水泵的流量與出口揚程的坐標系；在所述坐標系中定義安全工作區域，其中該安全工作區域是由在所述給水泵最大安全轉速下的所述給水泵出口揚程與流量的關係曲線、在所述給水泵最小安全轉速下的所述給水泵出口揚程與流量的關係曲線、在所述給水泵不同轉速下的最小允許流量曲線以及在所述給水泵不同轉速下的最大允許流量曲線所圍成的封閉區域；以及將採集到的處於工作狀態的給水泵的流量和出口揚程對應到所述坐標系中的相應位置，並判斷所述相應位置是位於所述安全工作區域內還是安全工作區域外。所述坐標系可以為二維坐標系，其橫坐標可以為給水泵的流量(進水/出水流量)，縱坐標可以為給水泵的出口揚程。可替換地，坐標系的橫坐標可以為給水泵的出口揚程，縱坐標可以為給水泵的流量。所述在給水泵最大安全轉速下的所述給水泵出口揚程與流量的關係曲線、在所述給水泵最小安全轉速下的所述給水泵出口揚程與流量的關係曲線、在所述給水泵不同轉速下的最小允許流量曲線以及在所述給水泵不同轉速下的最大允許流量曲線可以是給水泵出廠時已經預先配置的，或者可以是設計人員根據需要預先設定的。在本發明的一個實施方式中，所述最小安全轉速可以為3000rpm，最大安全轉速可以為6000rpm。但本領域技術人員可以理解，所述最小安全轉速和最大安全轉速可以根據實際情況合適選擇，並不限於本發明的實施方式中所示出的特定值。另外，所述方法還可以包括顯示所述坐標系、相應位置以及安全工作區域。所述顯示所述坐標系、相應位置以及安全工作區域可以通過顯示器(例如，液晶顯示器)來實現。在本發明的優選實施方式中，可以在坐標系中顯示與多個給水泵相關聯的多個相應位置。進一步地，本發明的實施方式提供的安全監控方法還可以包括實時採集處於工作狀態的給水泵的出口揚程和流量，並可以將出口揚程和流量存儲到資料庫中以供以後使用。可以例如使用壓力傳感器來採集出口揚程，使用流量傳感器來採集流量。上述安全工作區域定義了給水泵的安全工作範圍。當採集到的給水泵的出口揚程和流量所對應的坐標系中的位置位於該安全工作區域內時，說明與該位置相關聯的給水泵正常工作，當位於安全工作區域以外時，說明給水泵工作異常。需要在該給水泵工作異常時進行報警。因此，在本發明優選實施方式中，所述安全監控方法還可以包括在所述相應位置位於所述安全工作區域以外的情況下，判斷與該相應位置相關聯的給水泵工作異常，並進行異常報警。報警的方式可以例如分為視覺上的和聽覺上的。例如，可以將位於安全工作區域以內的相應位置(以點的形式示出)標記為綠色的點，以表示與該相應位置相關聯的給水泵工作正常，且可以將位於安全工作區域以外的相應位置標記為紅色的點，以向操作人員提醒與該相應位置相關聯的給水泵工作異常。另外，還可以使用其他的光學報警裝置 (例如燈)和/或聲學報警裝置(例如蜂鳴器)來在給水泵工作異常時進行報警。
上述方法可以通過使用控制器來實現。合適的控制器可以包括但不限於單片機、 DSP晶片、PLC控制器、FPGA電路等。圖1示出了通過顯示器顯示的坐標系的示例。如圖1所述，所述坐標系的橫坐標為給水泵的流量(單位噸每小時)，縱坐標為給水泵的出口揚程(單位米)，圖中示出了四條邊界曲線，分別是曲線A-B為所述在給水泵最大安全轉速下的所述給水泵出口揚程與流量的關係曲線，曲線C-D為在所述給水泵最小安全轉速下的所述給水泵出口揚程與流量的關係曲線，曲線A-C為在所述給水泵不同轉速下的最小允許流量曲線，曲線B-D為在所述給水泵不同轉速下的最大允許流量曲線。圖中還以圓點的形式顯示了給水泵的出口揚程和流量所對應的相應位置。從圖中可以看到，其中有兩個點位於由上述四條曲線圍成的安全工作區域A-B-C-D內，一個點位於安全工作區域的左側，一個點位於安全工作區域的右側。 當點位於安全工作區域內，說明給水泵工作正常。當點位於安全工作區域左側時，說明流量低於最小允許流量，會導致給水泵發生汽蝕，造成嚴重損壞。當點位於安全區域右側時，說明可能導致非驅動端垂直方向振幅過大，影響給水泵壽命，嚴重時可影響運行。在另一種情況中，當某個相應位置的坐標中的揚程值與在該相應位置所對應的轉速下的給水泵的出口揚程與流量的正常曲線在該相應位置的坐標中的流量值下的揚程值的差超過一閾值時，可以判斷與該相應位置相關聯的給水泵工作異常。上述不同轉速下的正常曲線也可以是在給水泵出廠時預先配置的，或可以通過實驗的方法來測定。上述閾值可以例如為上述正常曲線在該相應位置的坐標中的流量值下的揚程值的10%。當給水泵工作異常時，可以進行報警。由此，本發明的方法還可以包括在採集給水泵的出口揚程和流量的同時檢測給水泵的轉速。可以結合上述兩種方式來綜合判斷與相應位置相關聯的給水泵是否工作異常。只有所述位置即在安全工作區域內又該位置的揚程值與上述正常曲線在相同流量值下的揚程值的差沒有超出上述閾值時，才認為與該相應位置相關聯的給水泵工作正常。通過以上的方法可以很直觀地了解給水泵是否處於正常工作狀態下，並且在給水泵工作異常時可以進行報警。以上結合附圖詳細描述了本發明的優選實施方式，但是，本發明並不限於上述實施方式中的具體細節，在本發明的技術構思範圍內，可以對本發明的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬於本發明的保護範圍。另外需要說明的是，在上述具體實施方式
中所描述的各個具體技術特徵，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合。此外，本發明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發明的思想，其同樣應當視為本發明所公開的內容。
權利要求
1.一種用於鍋爐給水泵的安全監控方法，該方法包括建立關於給水泵的流量與出口揚程的坐標系；在所述坐標系中定義安全工作區域，其中該安全工作區域是由在所述給水泵最大安全轉速下的所述給水泵出口揚程與流量的關係曲線、在所述給水泵最小安全轉速下的所述給水泵出口揚程與流量的關係曲線、在所述給水泵不同轉速下的最小允許流量曲線以及在所述給水泵不同轉速下的最大允許流量曲線所圍成的封閉區域；以及將採集到的處於工作狀態的給水泵的流量和出口揚程對應到所述坐標系中的相應位置，並判斷所述相應位置是位於所述安全工作區域內還是安全工作區域外。
2.根據權利要求1所述的安全監控方法，該方法還包括實時採集處於工作狀態的給水泵的出口揚程和流量。
3.根據權利要求1所述的安全監控方法，該方法還包括在所述相應位置位於所述安全工作區域以外的情況下，判斷與該相應位置相關聯的所述給水泵工作異常，並進行異常報警。
4.根據權利要求1所述的安全監控方法，該方法還包括在所述相應位置的坐標中的揚程值與在該相應位置所對應的轉速下的給水泵的出口揚程與流量的正常曲線在該相應位置的坐標中的流量值下的揚程值的差超過一閾值的情況下，判斷與該相應位置相關聯的所述給水泵工作異常，並進行異常報警。
5.根據權利要求4所述的安全監控方法，其中，所述閾值等於所述正常曲線在所述相應位置的坐標中的流量值下的揚程值的10%。
6.根據權利要求4所述的安全監控方法，該方法還包括在採集所述給水泵的出口揚程和流量的同時，檢測該給水泵的轉速。
7.根據權利要求1所述的安全監控方法，其中，所述給水泵最小安全轉速為3000rpm， 最大安全轉速為6000rpm。全文摘要
本發明公開了一種用於鍋爐給水泵的安全監控方法，該方法包括建立給水泵的流量與出口揚程的坐標系；在所述坐標系中定義安全工作區域，其中該安全工作區域是由在所述給水泵最大安全轉速下的所述給水泵出口揚程與流量的關係曲線、在所述給水泵最小安全轉速下的所述給水泵出口揚程與流量的關係曲線、在所述給水泵不同轉速下的最小允許流量曲線以及在所述給水泵不同轉速下的最大允許流量曲線所圍成的封閉區域；以及將採集到的處於工作狀態的給水泵的流量和出口揚程對應到所述坐標系中的相應位置，並判斷所述相應位置是位於所述安全工作區域內還是安全工作區域外。
文檔編號F04D15/00GK102287381SQ20111020963
公開日2011年12月21日 申請日期2011年7月25日 優先權日2011年7月25日
發明者何寧, 史國青, 孟煒, 王德軍, 王曦釗, 董雯婕, 趙書君, 陳程 申請人:中國神華能源股份有限公司, 北京國華電力有限責任公司, 河北國華滄東發電有限責任公司, 神華國華(北京)電力研究院有限公司