一种基于摩擦力的汽轮机阀门卡涩在线预警方法与流程

本发明涉及阀门状态监测预警，具体涉及一种基于摩擦力的汽轮机阀门卡涩在线预警方法。

背景技术：

1、在现代电站中，汽轮机作为核心设备之一，其稳定和高效的运行对整个电力系统的可靠性和经济性有着至关重要的影响。汽轮机阀门是控制蒸汽流量、保障汽轮机正常运行的关键组件。然而，由于高温高压的工作环境，阀门及其控制系统经常面临各种挑战，其中之一就是阀门卡涩问题。阀门卡涩通常由以下几种情况引起：

2、高温下的蠕变变形：长期在高温环境下工作，阀门及其部件会发生蠕变变形，导致原有的配合精度和间隙发生改变，增加了摩擦力。表皮氧化脱落：高温还会导致材料表面氧化，氧化层可能脱落并积聚在阀门的移动部件之间，这也会增加摩擦力。调频调峰的频繁操作：为适应电网负荷的变化，汽轮机需要频繁地进行调频调峰操作，这导致阀门频繁开启和关闭，加速了部件的磨损。异物侵入：安装、维护过程中的异物侵入或内部产生的碎屑，也可能导致阀门卡涩。在传统的运维模式中，电站通常依赖定期的停机检查或阀门试验来识别阀门是否卡涩，这种被动的维护方式存在以下不足：诊断滞后：只有在卡涩达到一定程度时才能被发现，此时潜在的损害已经发生。影响生产：定期检查需要停机，这会影响电站的正常运行和电力供应。成本高昂：频繁的停机和维护需要大量的人力和物力投入。安全风险：卡涩可能导致汽轮机控制系统失控，存在极大的安全风险。

3、因此，针对传统方法的局限性，开发一种能够实时监测并预警阀门卡涩的在线系统非常必要。这样的系统可以减少对定期停机检查的依赖，提高汽轮机阀门的运行效率和安全性，同时降低运维成本。本发明的基于摩擦力的汽轮机阀门卡涩在线预警方法，正是为了解决这些问题而设计的。

技术实现思路

1、本发明旨在克服上述现有技术的缺点，提供一种基于摩擦力的汽轮机阀门卡涩在线预警方法。

2、本发明采用的技术方案如下：

3、一种基于摩擦力的汽轮机阀门卡涩在线预警方法，包括以下步骤：

4、s1：获取阀门各项数据；

5、s2：获取阀门正常运行状态下全行程开度的摩擦力基准值；

6、s3：实时监测运行过程中的实际摩擦力；

7、s4：设置偏差预警值；

8、s5：计算实际摩擦力与摩擦力基准值之间的差值，并与预警值相比较；

9、s6：若在正常范围内重复步骤s5，若超出预警值则发出卡涩预警。

10、进一步的，步骤s1中获取的数据包括：阀门的阀前蒸汽压力、阀后蒸汽压力和开度，油动机的动力油压、阀杆位移、阀门和油动机的参数。

11、进一步的，阀门和油动机的参数包括：阀门的预启阀配合直径、大阀配合直径、阀杆直径、活动部件重量、提升力系数，获取油动机的活动部件重量、活塞面积、弹簧刚度和预压缩量。

12、进一步的，步骤s2中通过不同开度下的数据计算开度0－100的摩擦力基准值。

13、进一步的，步骤s2中测试摩擦力基准值次数至少两次。

14、进一步的，步骤s2中将阀门在每个行程下的多次摩擦力计算结果取其中位数作为摩擦力基准值。

15、进一步的，根据上述步骤得出的摩擦力基准值，结合阀门开度绘制基准曲线。

16、进一步的，步骤s4中的偏差预警值根据基准曲线在一定范围内上下浮动取两条曲线作为上限和下限。

17、进一步的，步骤s3－s6中实时监测运行过程中的实际摩擦力，并与摩擦力基准值进行动态比较，设置宽容时限，当阀门实际摩擦力超过偏差预警值并且持续时间超出宽容时限发出卡涩预警。

18、进一步的，当该阀门有拆解处理或改造等情况时，需重新整定阀门摩擦力基准值，即重复上述步骤s1－s6。

19、综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

20、1.提高安全性：通过在线监测和预警系统，能够及时发现阀门的异常摩擦力，预防因阀门卡涩导致的突发事故，确保了汽轮机运行的安全性。

21、2.提升效率：自动化的监测和预警减少了对人工检查的依赖，降低了运维成本，同时提高了生产效率。

22、3.延长设备寿命：早期识别并处理阀门卡涩问题，可以有效避免因卡涩造成的进一步损伤，延长了阀门的使用寿命。

23、4.数据支持决策：系统收集的数据可用于分析阀门的性能趋势，为设备的维护和升级提供数据支持。

技术特征：

1.一种基于摩擦力的汽轮机阀门卡涩在线预警方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1中所述的一种基于摩擦力的汽轮机阀门卡涩在线预警方法，其特征在于：所述步骤s1中获取的数据包括：阀门的阀前蒸汽压力、阀后蒸汽压力和开度，油动机的动力油压、阀杆位移、阀门和油动机的参数。

3.根据权利要求2中所述的一种基于摩擦力的汽轮机阀门卡涩在线预警方法，其特征在于：所述阀门和油动机的参数包括：阀门的预启阀配合直径、大阀配合直径、阀杆直径、活动部件重量、提升力系数，获取油动机的活动部件重量、活塞面积、弹簧刚度和预压缩量。

4.根据权利要求1中所述的一种基于摩擦力的汽轮机阀门卡涩在线预警方法，其特征在于：所述步骤s2中通过不同开度下的数据计算开度0－100的摩擦力基准值。

5.根据权利要求1中所述的一种基于摩擦力的汽轮机阀门卡涩在线预警方法，其特征在于：所述步骤s2中测试摩擦力基准值次数至少两次。

6.根据权利要求5中所述的一种基于摩擦力的汽轮机阀门卡涩在线预警方法，其特征在于：所述步骤s2中将阀门在每个行程下的多次摩擦力计算结果取其中位数作为摩擦力基准值。

7.根据权利要求6中所述的一种基于摩擦力的汽轮机阀门卡涩在线预警方法，其特征在于：根据上述步骤得出的摩擦力基准值，结合阀门开度绘制基准曲线。

8.根据权利要求7中所述的一种基于摩擦力的汽轮机阀门卡涩在线预警方法，其特征在于：步骤s4中所述的偏差预警值根据基准曲线在一定范围内上下浮动取两条曲线作为上限和下限。

9.根据权利要求1中所述的一种基于摩擦力的汽轮机阀门卡涩在线预警方法，其特征在于：所述步骤s3－s6中实时监测运行过程中的实际摩擦力，并与摩擦力基准值进行动态比较，设置宽容时限，当阀门实际摩擦力超过偏差预警值并且持续时间超出宽容时限发出卡涩预警。

10.根据权利要求1中所述的一种基于摩擦力的汽轮机阀门卡涩在线预警方法，其特征在于：当该阀门有拆解处理或改造等情况时，需重新整定阀门摩擦力基准值，即重复上述步骤s1－s6。

技术总结
本发明公开了一种基于摩擦力的汽轮机阀门卡涩在线预警方法，涉及阀门状态监测预警技术领域，具体涉及一种基于摩擦力的汽轮机阀门卡涩在线预警方法，包括以下步骤：S1：获取阀门各项数据；S2：获取阀门正常运行状态下全行程开度的摩擦力基准值；S3：实时监测运行过程中的实际摩擦力；S4：设置偏差预警值；S5：计算实际摩擦力与摩擦力基准值之间的差值，并与预警值相比较；S6：若在正常范围内重复步骤S5，若超出预警值则发出卡涩预警。其好处在于：在阀门卡涩发生的早期就针对其进行在线识别和预警，以有效阻止故障的影响进一步扩大，避免造成严重的损失。

技术研发人员：刘晓燕,平艳,袁超,伍文华,陈贝贝,周赵伟,刘兴,侯俊鹏,蔡绍旺,侯超
受保护的技术使用者：东方电气集团东方汽轮机有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/11/28