[发明专利]用于监测阀的设备及其操作方法

说明书

技术领域

本文描述的实施例大体上涉及流体系统，并且更具体地涉及有助于蒸汽系统中的阀的腐蚀检测的方法和设备。

背景技术

至少一些蒸汽涡轮联接到蒸汽发生器，蒸汽发生器包括至少一个化石燃料焚烧锅炉和/或至少一个热回收蒸汽发生器(HRSG)。锅炉和HRSG包括将水转换成蒸汽的管。蒸汽涡轮经由蒸汽管路联接到锅炉/HRSG。一些已知的蒸汽涡轮包括蒸汽涡轮入口隔离阀和蒸汽涡轮控制阀。此种隔离阀和控制阀可结合入单个阀组件中。蒸汽经由蒸汽输送系统导送至蒸汽涡轮，蒸汽输送系统包括蒸汽管路、隔离阀和控制阀。

蒸汽锅炉与HRSG之间的许多已知的蒸汽管路系统包括金属管路，且锅炉和HRSG中的管也是金属的。金属(例如，含铁的)管路和管经历固体颗粒(例如，磁石)的从管路和管的内壁到蒸汽输送系统中且穿过蒸汽输送系统的剥落。固体颗粒变为夹带在从锅炉/HRSG导送至蒸汽涡轮的蒸汽内，且冲击蒸汽输送路径中的构件，从而将腐蚀机制引入那些构件，其中，该机制通常称为固体颗粒腐蚀。随时间变化，固体颗粒腐蚀可引起蒸汽涡轮构件的加速磨损，蒸汽涡轮构件包括蒸汽阀，例如，阀杆。因固体颗粒腐蚀引起的增大的蒸汽阀杆磨损导致工厂效率的降低，且长期的磨损可由于蒸汽涡轮停机来检查和/或修理蒸汽阀的增大的频率而导致较低可靠性和有效性。此外，大多数已知的检查程序要求蒸汽阀的物理拆卸来目视检查杆的因腐蚀引起的材料损失。涡轮性能的降低和维护活动的增加导致操作成本的增加。

发明内容

一方面，提供了一种阀。阀包括阀杆组件，阀杆组件包括至少一个壁和至少一个通路，通路部分地限定在阀杆组件内。至少一个通路限定第一开口。至少一个壁的至少一部分限定腐蚀地点，腐蚀地点构造成经历与固体颗粒的接触，使得限定通路的第二开口。阀还包括通过第一开口与至少一个通路流动连通地联接的至少一个感测装置。至少一个感测装置构造成传输代表穿过至少一个通路的增大的流体流的信号。

另一方面，提供了一种流体系统。流体系统包括至少一个流体源和与至少一个流体源流动连通地连接的至少一个阀。至少一个阀包括：包括至少一个壁的阀杆组件和包括至少一个壁的至少一部分的阀监测系统。阀监测系统还包括至少部分地限定在阀杆组件内的至少一个通路。至少一个通路限定第一开口。阀监测系统还包括通过第一开口与至少一个通路流动连通地联接的至少一个感测装置。至少一个感测装置构造成传输代表穿过至少一个通路的增大的流体流的信号。至少一个壁的至少一部分限定腐蚀地点，腐蚀地点构造成经历与固体颗粒的接触，使得限定通路的第二开口。

在又一个方面中，提供了一种操作流体系统的方法。该方法包括将流体从流体源导送到阀。流体包括夹带的颗粒。阀包括阀杆组件。该方法还包括使具有夹带的颗粒的流体相对于阀杆组件的至少一部分冲击。该方法还包括腐蚀阀杆组件的至少一部分和使通过阀杆组件延伸的通路暴露于流体。该方法还包括穿过通路和接触感测装置地导送流体的一部分。该方法还包括传输来自感测装置的代表穿过通路的增大的流体流的信号。

附图说明

图1为示例性联合循环功率系统的简图；

图2为具有示例性阀监测系统的示例性组合蒸汽涡轮停止和控制阀的简图；

图3为具有示例性备选阀监测系统的图2中所示的组合蒸汽涡轮停止和控制阀的简图；且

图4为具有又一个示例性备选阀监测系统的图2中所示的组合蒸汽涡轮停止和控制阀的简图。

图5为具有又一个示例性备选阀监测系统的图2中所示的组合蒸汽涡轮停止和控制阀的简图。

具体实施方式

图1为示例性发电设施的简图，其在示例性实施例中为联合循环功率系统100。系统100包括分别可旋转地联接到第一发电机106和第二发电机108的燃气涡轮102和蒸汽涡轮104。系统100还包括热回收蒸汽发生器(HRSG)110，其经由排气导管111与燃气涡轮102流动连通地联接。作为备选，发电设施可包括联接到蒸汽涡轮104的任何蒸汽发生装置，包括而不限于化石燃料焚烧通用锅炉和原子能蒸汽发生综合体。

在示例性实施例中，单个燃气涡轮102联接到单个HRSG 110，HRSG 110联接到单个蒸汽涡轮104。作为备选，多个燃气涡轮102联接到多个HRSG 110，HRSG 110联接到单个蒸汽涡轮104。另外，作为备选，联合循环功率系统100包括任何数目的燃气涡轮102、任何数目的HRSG 110，和允许系统100如本文所述那样操作的任何数目的蒸汽涡轮104。