专利名称：用于锅炉给水泵的安全监控方法
技术领域：
本发明涉及用于锅炉给水泵的安全监控方法，具体地，涉及用于火力发电厂锅炉给水泵的安全监控方法。
背景技术：
在火力发电行业，目前广泛应用分布式控制系统从各设备获取数据，然后将数据传送给实时数据库，管理人员使用控制系统可以监控整个设备的运转。控制系统还可以包括历史数据库，历史数据库可以存储每个工艺过程点的以前的数据。以锅炉给水泵为例，管理人员可以通过显示设备查看给水泵的状态监测曲线。现有的给水泵的状态监测曲线都是以时间轴为横坐标，状态参数(例如给水泵转速、流量和扬程)为纵坐标。在这种情况下，管理人员只能根据锅炉给水泵的状态监测曲线判断该给水泵是否工作在安全范围内，而不能直观地判断在某一特定转速下，给水泵的流量是否在安全运行范围内。
发明内容
为了解决现有技术中不能直观判断给水泵的流量是否在安全运行范围内的缺陷， 本发明的目的是提供一种用于锅炉给水泵的安全监控方法。为了实现上述目的，本发明提供一种用于锅炉给水泵的安全监控方法，该方法包括建立关于给水泵的流量与出口扬程的坐标系；在所述坐标系中定义安全工作区域，其中该安全工作区域是由在所述给水泵最大安全转速下的所述给水泵出口扬程与流量的关系曲线、在所述给水泵最小安全转速下的所述给水泵出口扬程与流量的关系曲线、在所述给水泵不同转速下的最小允许流量曲线以及在所述给水泵不同转速下的最大允许流量曲线所围成的封闭区域；以及将采集到的处于工作状态的给水泵的流量和出口扬程对应到所述坐标系中的相应位置，并判断所述相应位置是位于所述安全工作区域内还是安全工作区域外。本发明提供的方法，能够在给水泵工作时采集给水泵的出口扬程和流量，并将出口扬程和流量对应到坐标系的相应位置，将该相应位置与安全工作区域进行比较就能得出给水泵是工作正常还是异常。本发明提供的方法可以很直观地判断给水泵是否工作正常。本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式
部分予以详细说明。
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式
一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中图1是根据本发明的实施方式的坐标系的示意图。
具体实施例方式
3
以下结合附图对本发明的具体实施方式
进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式
仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。根据本发明的一个实施方式，提供了一种用于锅炉给水泵的安全监控方法，该方法包括建立关于给水泵的流量与出口扬程的坐标系；在所述坐标系中定义安全工作区域，其中该安全工作区域是由在所述给水泵最大安全转速下的所述给水泵出口扬程与流量的关系曲线、在所述给水泵最小安全转速下的所述给水泵出口扬程与流量的关系曲线、在所述给水泵不同转速下的最小允许流量曲线以及在所述给水泵不同转速下的最大允许流量曲线所围成的封闭区域；以及将采集到的处于工作状态的给水泵的流量和出口扬程对应到所述坐标系中的相应位置，并判断所述相应位置是位于所述安全工作区域内还是安全工作区域外。所述坐标系可以为二维坐标系，其横坐标可以为给水泵的流量(进水/出水流量)，纵坐标可以为给水泵的出口扬程。可替换地，坐标系的横坐标可以为给水泵的出口扬程，纵坐标可以为给水泵的流量。所述在给水泵最大安全转速下的所述给水泵出口扬程与流量的关系曲线、在所述给水泵最小安全转速下的所述给水泵出口扬程与流量的关系曲线、在所述给水泵不同转速下的最小允许流量曲线以及在所述给水泵不同转速下的最大允许流量曲线可以是给水泵出厂时已经预先配置的，或者可以是设计人员根据需要预先设定的。在本发明的一个实施方式中，所述最小安全转速可以为3000rpm，最大安全转速可以为6000rpm。但本领域技术人员可以理解，所述最小安全转速和最大安全转速可以根据实际情况合适选择，并不限于本发明的实施方式中所示出的特定值。另外，所述方法还可以包括显示所述坐标系、相应位置以及安全工作区域。所述显示所述坐标系、相应位置以及安全工作区域可以通过显示器(例如，液晶显示器)来实现。在本发明的优选实施方式中，可以在坐标系中显示与多个给水泵相关联的多个相应位置。进一步地，本发明的实施方式提供的安全监控方法还可以包括实时采集处于工作状态的给水泵的出口扬程和流量，并可以将出口扬程和流量存储到数据库中以供以后使用。可以例如使用压力传感器来采集出口扬程，使用流量传感器来采集流量。上述安全工作区域定义了给水泵的安全工作范围。当采集到的给水泵的出口扬程和流量所对应的坐标系中的位置位于该安全工作区域内时，说明与该位置相关联的给水泵正常工作，当位于安全工作区域以外时，说明给水泵工作异常。需要在该给水泵工作异常时进行报警。因此，在本发明优选实施方式中，所述安全监控方法还可以包括在所述相应位置位于所述安全工作区域以外的情况下，判断与该相应位置相关联的给水泵工作异常，并进行异常报警。报警的方式可以例如分为视觉上的和听觉上的。例如，可以将位于安全工作区域以内的相应位置(以点的形式示出)标记为绿色的点，以表示与该相应位置相关联的给水泵工作正常，且可以将位于安全工作区域以外的相应位置标记为红色的点，以向操作人员提醒与该相应位置相关联的给水泵工作异常。另外，还可以使用其他的光学报警装置 (例如灯)和/或声学报警装置(例如蜂鸣器)来在给水泵工作异常时进行报警。
上述方法可以通过使用控制器来实现。合适的控制器可以包括但不限于单片机、 DSP芯片、PLC控制器、FPGA电路等。图1示出了通过显示器显示的坐标系的示例。如图1所述，所述坐标系的横坐标为给水泵的流量(单位吨每小时)，纵坐标为给水泵的出口扬程(单位米)，图中示出了四条边界曲线，分别是曲线A-B为所述在给水泵最大安全转速下的所述给水泵出口扬程与流量的关系曲线，曲线C-D为在所述给水泵最小安全转速下的所述给水泵出口扬程与流量的关系曲线，曲线A-C为在所述给水泵不同转速下的最小允许流量曲线，曲线B-D为在所述给水泵不同转速下的最大允许流量曲线。图中还以圆点的形式显示了给水泵的出口扬程和流量所对应的相应位置。从图中可以看到，其中有两个点位于由上述四条曲线围成的安全工作区域A-B-C-D内，一个点位于安全工作区域的左侧，一个点位于安全工作区域的右侧。 当点位于安全工作区域内，说明给水泵工作正常。当点位于安全工作区域左侧时，说明流量低于最小允许流量，会导致给水泵发生汽蚀，造成严重损坏。当点位于安全区域右侧时，说明可能导致非驱动端垂直方向振幅过大，影响给水泵寿命，严重时可影响运行。在另一种情况中，当某个相应位置的坐标中的扬程值与在该相应位置所对应的转速下的给水泵的出口扬程与流量的正常曲线在该相应位置的坐标中的流量值下的扬程值的差超过一阈值时，可以判断与该相应位置相关联的给水泵工作异常。上述不同转速下的正常曲线也可以是在给水泵出厂时预先配置的，或可以通过实验的方法来测定。上述阈值可以例如为上述正常曲线在该相应位置的坐标中的流量值下的扬程值的10%。当给水泵工作异常时，可以进行报警。由此，本发明的方法还可以包括在采集给水泵的出口扬程和流量的同时检测给水泵的转速。可以结合上述两种方式来综合判断与相应位置相关联的给水泵是否工作异常。只有所述位置即在安全工作区域内又该位置的扬程值与上述正常曲线在相同流量值下的扬程值的差没有超出上述阈值时，才认为与该相应位置相关联的给水泵工作正常。通过以上的方法可以很直观地了解给水泵是否处于正常工作状态下，并且在给水泵工作异常时可以进行报警。以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。另外需要说明的是，在上述具体实施方式
中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
权利要求
1.一种用于锅炉给水泵的安全监控方法，该方法包括建立关于给水泵的流量与出口扬程的坐标系；在所述坐标系中定义安全工作区域，其中该安全工作区域是由在所述给水泵最大安全转速下的所述给水泵出口扬程与流量的关系曲线、在所述给水泵最小安全转速下的所述给水泵出口扬程与流量的关系曲线、在所述给水泵不同转速下的最小允许流量曲线以及在所述给水泵不同转速下的最大允许流量曲线所围成的封闭区域；以及将采集到的处于工作状态的给水泵的流量和出口扬程对应到所述坐标系中的相应位置，并判断所述相应位置是位于所述安全工作区域内还是安全工作区域外。
2.根据权利要求1所述的安全监控方法，该方法还包括实时采集处于工作状态的给水泵的出口扬程和流量。
3.根据权利要求1所述的安全监控方法，该方法还包括在所述相应位置位于所述安全工作区域以外的情况下，判断与该相应位置相关联的所述给水泵工作异常，并进行异常报警。
4.根据权利要求1所述的安全监控方法，该方法还包括在所述相应位置的坐标中的扬程值与在该相应位置所对应的转速下的给水泵的出口扬程与流量的正常曲线在该相应位置的坐标中的流量值下的扬程值的差超过一阈值的情况下，判断与该相应位置相关联的所述给水泵工作异常，并进行异常报警。
5.根据权利要求4所述的安全监控方法，其中，所述阈值等于所述正常曲线在所述相应位置的坐标中的流量值下的扬程值的10%。
6.根据权利要求4所述的安全监控方法，该方法还包括在采集所述给水泵的出口扬程和流量的同时，检测该给水泵的转速。
7.根据权利要求1所述的安全监控方法，其中，所述给水泵最小安全转速为3000rpm， 最大安全转速为6000rpm。全文摘要
本发明公开了一种用于锅炉给水泵的安全监控方法，该方法包括建立给水泵的流量与出口扬程的坐标系；在所述坐标系中定义安全工作区域，其中该安全工作区域是由在所述给水泵最大安全转速下的所述给水泵出口扬程与流量的关系曲线、在所述给水泵最小安全转速下的所述给水泵出口扬程与流量的关系曲线、在所述给水泵不同转速下的最小允许流量曲线以及在所述给水泵不同转速下的最大允许流量曲线所围成的封闭区域；以及将采集到的处于工作状态的给水泵的流量和出口扬程对应到所述坐标系中的相应位置，并判断所述相应位置是位于所述安全工作区域内还是安全工作区域外。
文档编号F04D15/00GK102287381SQ20111020963
公开日2011年12月21日 申请日期2011年7月25日 优先权日2011年7月25日
发明者何宁, 史国青, 孟炜, 王德军, 王曦钊, 董雯婕, 赵书君, 陈程 申请人:中国神华能源股份有限公司, 北京国华电力有限责任公司, 河北国华沧东发电有限责任公司, 神华国华(北京)电力研究院有限公司