汽轮机疏水控制方法及汽轮机疏水系统与流程

本发明涉及汽轮机技术领域，尤其是涉及一种汽轮机疏水控制方法及汽轮机疏水系统。

背景技术：

在汽轮机运行过程中，要实时监测汽轮机的汽缸内的介质状态，防止汽缸内积水，如果积水不及时排出会造成水击现象而损害叶片和设备，严重时甚至会引起人身事故；因此要准确地判断出汽缸内的介质状态，并及时开启或关闭汽缸上的疏水阀；疏水阀一般为手动、电控或气动类型的疏水控制阀，但无论疏水阀是何种类型，都需要经过人为对汽缸内的介质状态进行判断，然后去开启或关闭阀门；在汽轮机运行过程中出现工况突变，或者人为判断失误的情况下，将会导致阀门开启、关闭不及时，从而产生不良后果，影响汽轮机安全运行。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种汽轮机疏水控制方法及汽轮机疏水系统，以及时、准确地判断汽缸内的介质的状态并控制疏水阀的开启或关闭。

本发明提供了一种汽轮机疏水控制方法，包括以下步骤：

实时获取汽轮机的汽缸内的压力p和温度t；

通过汽缸内的压力p和温度t获取所述汽缸内的介质状态；

若所述汽缸内的介质存在部分液态时，开启与所述汽缸相连通的疏水阀；

若所述汽缸内的介质为气态时，关闭与所述汽缸相连通的疏水阀。

进一步地，通过汽缸内的压力和温度判断所述汽缸内的介质状态具体包括以下步骤：

获取压力p下的水蒸气饱和温度tc；

比较温度t与饱和温度tc；

当t＞tc，控制所述疏水阀关闭；

当t≤tc，控制所述疏水阀开启。

进一步地，通过汽缸内的压力和温度判断所述汽缸内的介质状态具体包括以下步骤：

获取压力p下的水蒸气饱和温度tc；比较温度t与tc+△t；

当t＞tc+△t时，控制所述疏水阀关闭；

当tc＜t≤tc+△t时，控制所述疏水阀开启；

△t为温度余量。

进一步地，所述△t为0.3-3℃。

本发明提供了一种汽轮机疏水系统，用于对汽轮机进行疏水，包括疏水阀和控制装置；所述汽轮机的汽缸内设置有压力检测件和温度检测件，以获取所述汽缸内的压力和温度；所述压力检测件和所述温度检测件均与所述控制装置电连接；所述疏水阀与所述汽缸相连通，所述汽缸内的介质能够经由所述疏水阀排出；所述疏水阀与所述控制装置电连接，所述控制装置能够控制所述疏水阀开启或关闭。

进一步地，所述压力检测件为压力传感器，所述温度检测件为温度传感器。

进一步地，所述温度检测件的测温点位于所述汽缸内靠近所述疏水阀与所述汽缸的连通处。

进一步地，所述汽轮机内所述汽缸的数量为多个，每个所述汽缸内均设置有与所述控制装置电连接的所述压力检测件和所述温度检测件；所述疏水阀的数量为多个，多个所述疏水阀与多个所述汽缸一一对应，且所述疏水阀的进口端与对应的所述汽缸相连通。

进一步地，还包括液体收集器；多个所述疏水阀的出口端均与所述液体收集器相连通。

进一步地，所述疏水阀位于所述汽缸的下方，所述疏水阀通过连通管与所述汽缸相连通，所述连通管形成有开口朝上的u型弯管。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明提供的一种汽轮机疏水控制方法，包括以下步骤：首先，实时获取汽轮机的汽缸内的压力p和温度t；下一步，通过汽缸内的压力p和温度t获取所述汽缸内的介质状态；下一步，若所述汽缸内的介质存在部分液态时，开启与所述汽缸相连通的疏水阀；下一步，若所述汽缸内的介质为气态时，关闭与所述汽缸相连通的疏水阀。从而通过本申请的汽轮机疏水控制方法，能够快速准确地获取汽轮机的汽缸内的介质的状态，并根据获取的结果及时地控制疏水阀的开启或关闭，从而避免疏水阀开启或关闭不及时而影响汽轮机的安全运行。

本发明还提供了一种汽轮机疏水系统，包括用于对汽轮机的汽缸进行疏水，包括疏水阀和控制装置；疏水阀与汽轮机的汽缸相连接，用于对汽轮机的汽缸内的冷凝水进行疏水；汽轮机的汽缸内设置有压力检测件和温度检测件，以获取汽缸内的压力和温度；疏水阀、压力检测件和温度检测件均匀控制装置电连接，控制装置能够接收压力检测件和温度检测件测得的汽缸内的实时压力和实时温度，并根据如上所述的汽轮机疏水控制方法对汽缸内的介质状态进行快速准确地判断，并及时有效地开启或关闭疏水阀，从而保证汽轮机的安全运行。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种汽轮机疏水控制方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的又一种汽轮机疏水控制方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的另一种汽轮机疏水控制方法的流程图；

图4为本发明实施例提供的汽轮机疏水系统的示意图。

附图标记：

1-汽轮机，2-疏水阀，3-液体收集器。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和显示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。

基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参照图1至图4描述根据本申请一些实施例所述的汽轮机疏水控制方法及汽轮机疏水系统。

本申请提供了一种汽轮机疏水控制方法，如图1所示，包括以下步骤：

步骤100、实时获取汽轮机的汽缸内的压力p和温度t；

步骤200、通过汽缸内的压力p和温度t获取汽缸内的介质状态；

步骤200a、若汽缸内的介质存在部分液态时，开启与汽缸相连通的疏水阀2；

步骤200b、若汽缸内的介质为气态时，关闭与汽缸相连通的疏水阀2。

本申请提供的汽轮机疏水控制方法包括以下步骤：

首先，汽轮机的汽缸上安装有压力检测件和温度检测件，通过压力检测件能够对汽缸内的压力进行实时监测，通过温度检测件能够对汽缸内的温度进行实时监测，从而通过压力检测件和温度检测件获取汽缸内的实时的压力值p和温度值t。其中压力检测件和温度检测件均与汽轮机疏水系统的控制装置电连接，压力检测件和温度检测件测得的汽缸内的实时的压力p和温度t能够反馈到控制装置。

下一步，控制装置接收到压力检测件和温度检测件反馈的压力p和温度t，控制装置能够根据水蒸气的焓熵曲线判断出介质在压力p和温度t下为何种状态，如汽缸内介质此时的状态为气态或气液共存的状态。

当控制装置判断出汽缸内的介质为气液共存状态时，控制装置能够控制疏水阀开启，从而及时排出汽缸内的液态介质；

当控制装置判断出汽缸内的介质为气态时，控制装置能够控制疏水阀关闭，从而防止气态介质排出。

因此，通过本申请的汽轮机疏水控制方法，能够通过控制装置快速准确地获取汽轮机的汽缸内的介质的状态，并根据获取的结果及时地控制疏水阀的开启或关闭，从而避免疏水阀开启或关闭不及时而影响汽轮机的安全运行。

在本申请的一个实施例中，优选地，如图2所示，汽轮机疏水控制方法包括以下步骤：

步骤101、实时获取汽轮机的汽缸内的压力p和温度t；

步骤201、获取压力p下的水蒸气饱和温度tc，比较温度t与饱和温度tc；

步骤201a、当t＞tc，控制所述疏水阀关闭；

步骤201b、当t≤tc，控制所述疏水阀开启。

在该实施例中，首先，控制装置接收压力检测件和温度检测件反馈的压力p和温度t；然后，控制装置根据水蒸气的焓熵曲线得出汽缸内的介质在压力p下的饱和温度tc，并将温度检测件测得的汽缸内的实时温度t与该饱和温度tc进行比较；

当t＞tc时，汽缸内的介质处于过热状态，控制装置能够判断出汽缸内仅有气态的介质存在，此时控制装置将控制疏水阀关闭，并保持疏水阀关闭的状态；

当汽缸内的介质的温度t下降至t＝tc时，汽缸内的介质开始出现气液共存的状态，此时控制装置将控制疏水阀开启，及时地将冷凝的液态介质排出，从而保证汽轮机的安全运行。

在本申请的一个实施例中，优选地，如图3所示，汽轮机疏水控制方法包括以下步骤：

步骤102、实时获取汽轮机的汽缸内的压力p和温度t；

步骤202、获取压力p下的水蒸气饱和温度tc，比较温度t与tc+△t，△t为温度余量；

步骤202a、当t＞tc+△t时，控制疏水阀关闭；

步骤202b、当tc＜t≤tc+△t时，控制疏水阀开启。

在该实施例中，首先，通过压力检测件和温度检测件对汽缸内的实时压力和实时温度进行检测，得到汽缸内的实时压力p和实时温度t，并将检测结果反馈给控制装置；

然后，控制装置根据水蒸气的焓熵曲线得出汽缸内的介质在压力p下的饱和温度tc，并在tc的基础上增加一个温度余量△t，得到一个稍大于tc的温度值tc+△t，然后将汽缸内的实时温度t与tc和tc+△t进行比较；

当汽缸内的实时温度t大于tc(t＞tc)时，汽缸内的介质处于过热状态，此时控制装置能够判定汽缸内仅有气态介质存在，从而控制装置将控制疏水阀关闭，并使疏水阀保持关闭的状态；

当汽缸内的实时温度t下降，直至温度下降至tc与tc+△t之间，即tc＜t≤tc+△t时，控制装置控制疏水阀开启，从而及时地将冷凝的液态介质排出，从而保证汽轮机的安全运行。

在本申请的一个实施例中，优选地，△t为0.3-3℃。

在该实施例中，由于操作人员在实际操作过程中，发现汽缸内的温度t还未降低至饱和温度tc时，汽缸内就已经出现积水，因此设置一个温度余量△t，当温度降至tc与tc+△t这个温度区间时，即通过控制装置控制疏水阀开启，从而及时完成对汽缸的排水，防止冷凝水未及时排出而影响汽轮机的安全运行。

本申请提供了一种汽轮机疏水系统，用于对汽轮机1的汽缸进行疏水，如图4所示，包括疏水阀2和控制装置；汽轮机1的汽缸内设置有压力检测件和温度检测件，以获取汽缸内的压力和温度；压力检测件和温度检测件均与控制装置电连接；疏水阀2与汽缸相连通，汽缸内的介质能够经由疏水阀2排出；疏水阀2与控制装置电连接，控制装置能够控制疏水阀2开启或关闭。

在该实施例中，疏水阀2与汽轮机1的汽缸相连接，用于对汽轮机1的汽缸内的冷凝水进行疏水；疏水阀2与控制装置电连接，控制装置能够判定汽缸内的介质状态，并根据判定结果控制疏水阀2开启或关闭，具体过程如下：

首先，汽缸内设置有用于检测汽缸内实时温度和实时压力的温度检测件和压力检测件，且该温度检测件与压力检测件均与控制装置电连接，从而将测得的汽缸内的实时温度与实时压力反馈给控制装置；

然后，控制装置根据如上所述的汽轮机疏水控制方法对汽缸内的介质状态进行判断；当控制装置判定汽缸内的介质为只有气态介质存在时，控制装置控制疏水阀2关闭，当控制装置判定汽缸内的介质为气液两相共存时，控制装置控制疏水阀2开启；从而通过控制装置，按照轮机疏水控制方法对汽缸内介质状态进行快速准确地判断，并及时有效地开启或关闭疏水阀2，保证汽轮机1的安全运行。

在本申请的一个实施例中，优选地，压力检测件为压力传感器，温度检测件为温度传感器。

在该实施例中，压力检测件为压力传感器，温度检测件为温度传感器；压力传感器的测压端和温度传感器的测温端均能够伸入到汽缸内部，从而通过压力传感器能够对汽缸内的实时压力进行测量，通过温度传感器能够对汽缸内的实时温度进行测量，且压力传感器和温度传感器均具有较高的测量精度，能够保证测量结果的准确性。

在本申请的一个实施例中，优选地，温度检测件的测温点位于汽缸内靠近疏水阀2与汽缸的连通处。

在该实施例中，疏水阀2通常安装在汽缸的下方，且疏水阀2与汽缸的连通处位于汽缸的最低点的位置处，从而便于将汽缸内的积水排出；同时汽缸内从下往上会存在一个温度梯度，位于下方的位置处的温度较低，位于上方的位置处的温度较高；如果将测温点设置在汽缸的上方，其检测到的温度仍处于介质的过热温度的范围内，但汽缸的下方可能已经出现积水；因此将测温点伸入到汽缸的下方并使测温点靠近疏水阀2与汽缸的联通处，从而能够根据所测温度快速准确地判断出汽缸内的是否已经出现积水，并及时将产生的冷凝水排出汽缸。

在本申请的一个实施例中，优选地，汽轮机1内汽缸的数量为多个，每个汽缸内均设置有与控制装置电连接的压力检测件和温度检测件；疏水阀2的数量为多个，多个疏水阀2与多个汽缸一一对应，且疏水阀2的进口端与对应的汽缸相连通。

在该实施例中，根据汽轮机1的结构不同，汽轮机1内设置有多个汽缸，如图4所示，汽缸的数量为四个；需要对每个汽缸内的介质状态进行检测，以及时排出每个汽缸内的积水；因此每个汽缸的下方均安装有一疏水阀2，每个汽缸内也分别对应设置有于控制装置电连接的压力检测件和温度检测件，从而能够对多个汽缸进行独立监测，任何一个汽缸出现积水时，控制装置都能够及时开启对应的疏水阀2将积水及时排出。

在本申请的一个实施例中，优选地，如图4所示，汽轮机疏水系统还包括液体收集器3，多个疏水阀2的出口端均与液体收集器3相连通。

在该实施例中，汽轮机疏水系统还包括液体收集器3，多个疏水阀2的入口端分别与对应的汽缸相连通，多个疏水阀2的出口端延伸至液体收集器3处并与液体收集器3相连通，从而将汽缸内的冷凝水经由疏水阀2排放至液体收集器3内进行统一收集。

在本申请的一个实施例中，优选地，疏水阀2位于汽缸的下方，疏水阀2通过连通管与汽缸相连通，连通管形成有开口朝上的u型弯管。

在该实施例中，疏水阀2位于对应的汽缸的下方，并通过连通管与对应的汽缸相连通，连通管具有一段开口朝上的u型弯管，通过该u型弯管能够形成液封，防止气态介质排出。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。