用于為給水泵再循環(huán)閥提供超馳控制的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于為給水泵再循環(huán)閥提供超馳控制的系統(tǒng)和方法，所述系統(tǒng)可包括控制器和可通信地耦合至所述控制器的處理器。所述處理器可配置用于接收與驅(qū)動(dòng)給水泵流量的泵電動(dòng)機(jī)功率相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)測(cè)量值。所述給水泵再循環(huán)閥可配置用于通過(guò)調(diào)節(jié)通過(guò)再循環(huán)管線的再循環(huán)泵流量來(lái)維持通過(guò)所述給水泵的預(yù)定最小再循環(huán)流量。所述處理器還可配置用于至少部分地基于所述一個(gè)或多個(gè)測(cè)量值來(lái)計(jì)算所述再循環(huán)泵流量，并且將所述再循環(huán)泵流量與所述預(yù)定最小再循環(huán)流量進(jìn)行比較。至少部分地基于所述比較，所述處理器可選擇性地向所述給水泵再循環(huán)閥提供超馳控制信號(hào)以選擇性地改變所述再循環(huán)泵流量。
【專利說(shuō)明】用于為給水泵再循環(huán)閥提供超馳控制的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總體上涉及給水泵控制系統(tǒng)，并且更具體來(lái)說(shuō)，涉及用于為給水泵再循環(huán)閥提供超馳控制的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]給水泵可用于將給水供應(yīng)至蒸汽鍋爐中。為保護(hù)給水泵在運(yùn)行過(guò)程中免受破壞性條件的影響，將通過(guò)所述給水泵的流量維持在所建議的最小值以上?？赏ㄟ^(guò)使最小流量再循環(huán)閥按需要使水在所述泵中再循環(huán)來(lái)滿足所建議的最小值。常規(guī)地，所述最小流量再循環(huán)閥是基于給水泵輸送壓力或流量的測(cè)量值來(lái)進(jìn)行控制。
[0003]工業(yè)應(yīng)用中常規(guī)所使用的流量測(cè)量技術(shù)是基于壓差流量計(jì)對(duì)跨過(guò)管節(jié)流段(restriction)的壓力損失讀數(shù)來(lái)計(jì)算流體流率。壓差流量計(jì)可設(shè)置在流量元件兩側(cè)的壓力接頭上，所述流量元件如孔板或文丘里流量噴嘴。所述接頭稱為引壓管線(impulseline)，并且通常在連接到主給水管道的管道接頭處帶有根部隔離閥。如果這些引壓管線因腐蝕產(chǎn)物或錯(cuò)誤放置的根部閥而遭到部分或完全地堵塞，那么流量指示就可能不正確。如果所述流量指示讀數(shù)高于實(shí)際流量，那么再循環(huán)閥控制回路可能基于不正確的流量讀數(shù)來(lái)工作，從而使得所述再循環(huán)閥關(guān)閉至某個(gè)位置，所述位置允許低于所建議的最小值的流量通過(guò)所述泵，因而會(huì)發(fā)生泵的損壞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明涉及用于為給水泵再循環(huán)閥提供超馳控制的系統(tǒng)和方法。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，本發(fā)明可提供一種方法。所述方法可包括:接收與驅(qū)動(dòng)給水泵流量的泵電動(dòng)機(jī)功率相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)測(cè)量值，其中所述給水泵再循環(huán)閥可配置用于通過(guò)調(diào)節(jié)通過(guò)再循環(huán)管線的再循環(huán)泵流量來(lái)維持通過(guò)所述給水泵的預(yù)定最小再循環(huán)流量；至少部分地基于所述一個(gè)或多個(gè)測(cè)量值來(lái)計(jì)算所述再循環(huán)泵流量；和將所述再循環(huán)泵流量與所述預(yù)定最小再循環(huán)流量進(jìn)行比較。至少部分地基于所述比較，可向所述給水泵再循環(huán)閥提供超馳控制信號(hào)以選擇性地改變所述再循環(huán)泵流量。
[0005]該實(shí)施例的第二方面，其中所述超馳控制信號(hào)用于越控由與所述給水泵再循環(huán)閥相關(guān)聯(lián)的壓差流量計(jì)所提供的信號(hào)。根據(jù)該實(shí)施例的第二方面的第三個(gè)方面，其進(jìn)一步包括:確定所述壓差流量計(jì)提供的所述信號(hào)指示所述再循環(huán)流量在所述預(yù)定最小再循環(huán)流量之上，而基于所述一個(gè)或多個(gè)測(cè)量值，所述再循環(huán)流量在所述預(yù)定最小再循環(huán)流量之下；以及至少部分地基于所述確定，向所述給水泵再循環(huán)閥提供超馳控制信號(hào)以將所述再循環(huán)流量增大至所述預(yù)定最小再循環(huán)流量以上。該實(shí)施例的第四個(gè)方面，其中所述泵電動(dòng)機(jī)功率由電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)來(lái)檢測(cè)。根據(jù)該實(shí)施例第四方面的第五個(gè)方面，其中所述泵電動(dòng)機(jī)功率由連接至所述電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)互感器來(lái)檢測(cè)。該實(shí)施例的第六個(gè)方面，其中所述再循環(huán)流量的所述計(jì)算至少部分地基于插值函數(shù)。根據(jù)該實(shí)施例的第六個(gè)方面的第七個(gè)方面，其中所述插值函數(shù)包括所述泵電動(dòng)機(jī)功率與所述再循環(huán)流量之間的對(duì)比。該實(shí)施例的第八個(gè)方面，其中向所述給水泵再循環(huán)閥的回路控制器提供所述超馳控制信號(hào)。該實(shí)施例的第九個(gè)方面，其進(jìn)一步包括:將所述再循環(huán)流量與壓差流量計(jì)所確定的再循環(huán)流量測(cè)量值進(jìn)行比較。根據(jù)該實(shí)施例的第九個(gè)方面的第十個(gè)方面，其中所述超馳控制信號(hào)配置用于促使所述再循環(huán)閥增加所述再循環(huán)流量。
[0006]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，一種系統(tǒng)可包括配置用于控制給水泵的控制器和可通信地耦合至所述控制器的處理器。所述處理器可配置用于接收與驅(qū)動(dòng)給水泵流量的泵電動(dòng)機(jī)功率相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)測(cè)量值。所述給水泵再循環(huán)閥可配置用于通過(guò)調(diào)節(jié)通過(guò)再循環(huán)管線的再循環(huán)泵流量來(lái)維持通過(guò)所述給水泵的預(yù)定最小再循環(huán)流量。所述處理器還可配置用于至少部分地基于所述一個(gè)或多個(gè)測(cè)量值來(lái)計(jì)算所述再循環(huán)泵流量，并且將所述再循環(huán)泵流量與所述預(yù)定最小再循環(huán)流量進(jìn)行比較。至少部分地基于所述比較，所述處理器可選擇性地向所述給水泵再循環(huán)閥提供超馳控制信號(hào)以選擇性地改變所述再循環(huán)泵流量。
[0007]該實(shí)施例的系統(tǒng)的第十二方面，其中所述超馳控制信號(hào)用于越控由與所述給水泵再循環(huán)閥相關(guān)聯(lián)的壓差流量計(jì)所提供的信號(hào)。該實(shí)施例的系統(tǒng)的第十三方面，其中所述泵電動(dòng)機(jī)功率由電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)來(lái)檢測(cè)。根據(jù)該實(shí)施例的系統(tǒng)的第十三方面的第十四方面，其中所述泵電動(dòng)機(jī)功率由連接至所述電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)互感器來(lái)檢測(cè)。該實(shí)施例的系統(tǒng)的第十五方面，其中利用插值函數(shù)來(lái)計(jì)算所述給水泵流量。該實(shí)施例的系統(tǒng)的第十五方面的第十六方面，其中所述插值函數(shù)包括所述泵電動(dòng)機(jī)功率與所述再循環(huán)流量之間的對(duì)比。該實(shí)施例的系統(tǒng)的第十七方面，其中所述超馳控制信號(hào)提供給所述給水泵再循環(huán)閥的回路控制器。該實(shí)施例的系統(tǒng)的第十八方面，其中將所述再循環(huán)流量計(jì)算值與由壓差流量計(jì)所確定的再循環(huán)流量測(cè)量值進(jìn)行比較。根據(jù)該實(shí)施例的系統(tǒng)的第十八方面的第十九方面，其中所述超馳控制信號(hào)用于促使所述再循環(huán)閥增加所述再循環(huán)流量。
[0008]在一個(gè)實(shí)施例中，可提供另一種系統(tǒng)。所述系統(tǒng)可包括給水泵、配置用于控制所述給水泵的控制器和可通信地耦合至所述控制器的處理器。所述處理器可配置用于接收與驅(qū)動(dòng)給水泵流量的泵電動(dòng)機(jī)功率相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)測(cè)量值。所述給水泵再循環(huán)閥可配置用于通過(guò)調(diào)節(jié)通過(guò)再循環(huán)管線的再循環(huán)泵流量來(lái)維持通過(guò)所述給水泵的預(yù)定最小再循環(huán)流量。所述處理器還可配置用于至少部分地基于所述一個(gè)或多個(gè)測(cè)量值來(lái)計(jì)算所述再循環(huán)泵流量，并且至少部分地基于壓差流量計(jì)提供的信號(hào)來(lái)確定再循環(huán)泵流量在所述預(yù)定最小再循環(huán)流量之上，而至少部分地基于所述一個(gè)或多個(gè)測(cè)量值確定再循環(huán)泵流量計(jì)算值在所述預(yù)定最小再循環(huán)流量之下。至少部分地基于所述確定，所述處理器可向所述給水泵再循環(huán)閥提供超馳控制信號(hào)以使所述再循環(huán)流量增大至所述預(yù)定最小再循環(huán)流量以上。
[0009]根據(jù)以下結(jié)合隨附附圖所進(jìn)行的描述，其他實(shí)施例和方面將變得明顯。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1描繪示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的示例性環(huán)境和系統(tǒng)的簡(jiǎn)化框圖。
[0011]圖2描繪示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于為給水泵再循環(huán)閥提供超馳控制的示例性方法的過(guò)程流程圖。
[0012]圖3描繪示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于為給水泵再循環(huán)閥提供超馳控制的詳細(xì)示例性方法的過(guò)程流程圖。
[0013]圖4描繪根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于為給水泵再循環(huán)閥提供超馳控制的示例性系統(tǒng)。
[0014]圖5描繪根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的功率對(duì)流量的示例性特征曲線。
[0015]圖6描繪示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于控制發(fā)電機(jī)的控制器的框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]以下【具體實(shí)施方式】包括對(duì)附圖的參照，所述附圖形成【具體實(shí)施方式】的部分。附圖包括根據(jù)示例性實(shí)施例的圖解。這些示例性實(shí)施例在本說(shuō)明書中又稱為“實(shí)例”，對(duì)其進(jìn)行足夠詳細(xì)地描述以使得所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明的主題。在不脫離所要求保護(hù)主題的范圍的情況下，可以結(jié)合示例性實(shí)施例，可以利用其他實(shí)施例，或可以做出結(jié)構(gòu)、邏輯和電氣的變化。因此，不應(yīng)以限制性意義來(lái)理解以下【具體實(shí)施方式】，并且范圍由所附權(quán)利要求書和其等效物來(lái)限定。
[0017]本說(shuō)明書中描述的實(shí)施例涉及用于為給水泵再循環(huán)閥提供超馳控制的系統(tǒng)和方法。當(dāng)給水泵運(yùn)行時(shí)，流過(guò)泵的流體的壓力增大。所述流體的溫度由于與所述給水泵的機(jī)械接觸而增加。如果流過(guò)所述泵的流體的流率太低，那么所述泵可能過(guò)熱。為防止過(guò)熱或以其他方式使過(guò)熱最小化，許多泵送系統(tǒng)使用最小再循環(huán)管道來(lái)將泵排放流的部分或全部引導(dǎo)回所述泵的上游，其中使所述流在返回所述泵之前冷卻。一些發(fā)電設(shè)備包括用于給水泵的最小流量再循環(huán)管道?？梢詫⑺鲈傺h(huán)流送至除氧器或冷凝器。在設(shè)備開機(jī)或停機(jī)期間，對(duì)給水的需求會(huì)較低。與所述最小流量再循環(huán)管道相關(guān)聯(lián)的控制閥可打開以將所述流引導(dǎo)回上游。在正常運(yùn)行期間，對(duì)給水的需求會(huì)較高并且要關(guān)閉所述最小流量再循環(huán)閥。在低負(fù)載運(yùn)行期間，所述最小流量再循環(huán)閥可自動(dòng)地保護(hù)給水泵。在所述泵負(fù)載下降至預(yù)定最小流率以下時(shí)，所述再循環(huán)閥可使得旁路襯套開放旁路流通路徑。因此達(dá)到并且維持了泵最小流率。
[0018]最小流量再循環(huán)閥可通過(guò)測(cè)量通過(guò)給水泵的流體流率來(lái)控制。常規(guī)地，壓差型流量計(jì)已經(jīng)廣泛用于流量測(cè)量技術(shù)。一般來(lái)說(shuō)，壓差流量計(jì)可設(shè)置在流量元件兩側(cè)的壓力接頭上，所述流量元件如孔板或文丘里流量噴嘴。所述接頭可稱為弓I壓管線，并且通常在連接到主給水管道的管道接頭處帶有根部隔離閥。
[0019]然而，在試運(yùn)行期間，可能在發(fā)電設(shè)備管道中產(chǎn)生大量腐蝕產(chǎn)物。如果引壓管線因腐蝕產(chǎn)物或錯(cuò)誤放置的根部閥而遭到部分或完全地堵塞，那么流量指示就可能不正確。如果所述流量指示讀數(shù)高于實(shí)際流量，那么再循環(huán)閥控制回路可能基于不正確的流量讀數(shù)來(lái)工作，從而使得所述再循環(huán)閥關(guān)閉至某個(gè)位置，所述位置允許低于防止泵損壞或以其他方式使泵損壞最小化所需的最小值的流量通過(guò)所述泵。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，泵電動(dòng)機(jī)功率可用于計(jì)算通過(guò)給水泵的實(shí)際發(fā)生流量，以便在所消耗的泵功率指示通過(guò)所述給水泵的流量是在設(shè)計(jì)最小流量以下時(shí)，向給水泵再循環(huán)閥提供超馳控制信號(hào)。
[0021]實(shí)際泵電動(dòng)機(jī)功率可由智能電動(dòng)機(jī)控制中心(例如，GE Multilin麗300)來(lái)檢測(cè)并且傳輸至控制系統(tǒng)。替代地，泵電流和電壓可由直接連接至控制系統(tǒng)I/o卡的電流互感器和電壓互感器來(lái)檢測(cè)并且在所述控制系統(tǒng)中進(jìn)行計(jì)算。泵電動(dòng)機(jī)功率可通過(guò)使用以功率對(duì)流量的泵特征曲線預(yù)編程的控制系統(tǒng)中的插值函數(shù)(interpolation function)來(lái)轉(zhuǎn)換成流量，所述泵特征曲線通常由泵供應(yīng)商提供?？蓪⒂伤霾逯岛瘮?shù)計(jì)算的流量與根據(jù)供應(yīng)商說(shuō)明書的最小泵流量進(jìn)行比較。如果所述流量在最小流量設(shè)定值之下，那么用于給水泵再循環(huán)閥的回路控制器可接收超馳控制信號(hào)，并且從使用來(lái)自壓差流量?jī)x器的流量變換成使用從泵功率所計(jì)算的流量。
[0022]本發(fā)明的某些實(shí)施例的技術(shù)效果可包括:基于不易受引壓管線塞堵故障模式影響的冗余備用最小流量指示來(lái)檢測(cè)不正確的流量讀數(shù)，借以防止對(duì)給水泵的損壞。
[0023]現(xiàn)在參照?qǐng)D1，框圖示出根據(jù)一個(gè)或多個(gè)示例性實(shí)施例的適用于為給水泵再循環(huán)閥提供超馳控制的系統(tǒng)環(huán)境100。具體來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)環(huán)境100可包括給水泵105、泵電動(dòng)機(jī)110、電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)115、控制器600、壓差流量計(jì)125、電流互感器130、電壓互感器135和給水泵再循環(huán)閥140。
[0024]給水泵105可由泵電動(dòng)機(jī)110驅(qū)動(dòng)來(lái)將給水從除氧器(未示出)供應(yīng)到鍋爐(未示出)。壓差流量計(jì)125可配置用于測(cè)量通過(guò)給水泵105的再循環(huán)流量，并且向控制器600提供指示所述測(cè)量值的信號(hào)。電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)115可耦合至泵電動(dòng)機(jī)110，并且配置用于測(cè)量泵電動(dòng)機(jī)功率并且向控制器600傳輸所述測(cè)量值。
[0025]根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例，泵電動(dòng)機(jī)功率可由連接至電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)115的一個(gè)或多個(gè)互感器來(lái)檢測(cè)。所述一個(gè)或多個(gè)互感器可包括電流互感器130、電壓互感器135等等。給水泵再循環(huán)閥140可配置用于調(diào)節(jié)通過(guò)給水泵105的再循環(huán)流量。
[0026]給水泵105的運(yùn)行可由控制器600來(lái)管理?？刂破?00可與壓差流量計(jì)125交互以接收與壓降、液位、流率等等相關(guān)聯(lián)的測(cè)量值?？刂破?00還可與電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)115交互以接收與泵電動(dòng)機(jī)110中的功率消耗相關(guān)聯(lián)的反饋。
[0027]根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例，泵電動(dòng)機(jī)功率可由連接至電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)115的互感器來(lái)測(cè)量。例如，給水泵電流和電壓可由連接至控制器輸入/輸出(I/O)卡的電流互感器130和電壓互感器135來(lái)檢測(cè)，并且由控制器600來(lái)計(jì)算。
[0028]在泵運(yùn)行過(guò)程中，流量可由壓差流量計(jì)125不斷地測(cè)量，并且將對(duì)應(yīng)的信號(hào)發(fā)送至控制器600。在確定流率下降至由泵制造商所建議的預(yù)定最小再循環(huán)流量以下時(shí)，可向控制器600發(fā)送報(bào)警信號(hào)以防止可能的泵損壞或以其他方式使所述可能的泵損壞最小化。然而，可能存在壓差流量計(jì)125由于給水管道中的引壓管線塞堵故障而示出不正確的流量讀數(shù)的情況。因此，為保證給水泵正確運(yùn)行，可提供基于電功率測(cè)量值的對(duì)給水泵再循環(huán)閥140的超馳控制。具體來(lái)說(shuō)，如果功率測(cè)量值指示通過(guò)給水泵105的再循環(huán)流量在預(yù)定最小再循環(huán)流量之下，那么控制器600可向給水泵再循環(huán)閥140發(fā)送超馳控制信號(hào)，從而使得給水泵再循環(huán)閥140打開并且允許更大流量流往給水泵105。這又將增大泵電動(dòng)機(jī)功率并且使流量上升至預(yù)定最小流量以上。因此，基于泵電動(dòng)機(jī)功率的流量計(jì)算值可允許核實(shí)由壓差流量計(jì)125所報(bào)告的測(cè)量值。
[0029]根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例，控制器600可配置用于通過(guò)提供超馳控制信號(hào)以改變?cè)傺h(huán)流量來(lái)管理給水泵再循環(huán)閥140的操作。例如，所述超馳控制信號(hào)可使得給水泵再循環(huán)閥140增大或減少通過(guò)給水泵105的再循環(huán)流量。給水泵再循環(huán)閥140還可包括調(diào)節(jié)給水泵再循環(huán)閥140的操作的回路控制器(未示出)。
[0030]操作者可以通過(guò)用戶接口設(shè)備與控制器600交互，所述用戶接口設(shè)備如鍵盤、鼠標(biāo)、控制面板或能夠傳達(dá)去往和來(lái)自控制器600的數(shù)據(jù)的任何其他設(shè)備。
[0031]圖2描繪示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的示例性方法200的過(guò)程流程圖。方法200可由處理邏輯來(lái)執(zhí)行，所述處理邏輯包括硬件(例如，專用邏輯、可編程邏輯和微代碼)、軟件(如在通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或?qū)Ｓ脵C(jī)器上運(yùn)行的軟件)或二者的組合。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，處理邏輯可駐存在控制器600處，所述控制器600又可駐存在用戶設(shè)備中或服務(wù)器中?？刂破?00可包括處理邏輯。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)了解:所述由控制器600執(zhí)行的指令事實(shí)上可由一個(gè)或多個(gè)處理器來(lái)檢索并且執(zhí)行?？刂破?00還可包括存儲(chǔ)卡、服務(wù)器和/或計(jì)算機(jī)磁盤。盡管控制器600可配置用于執(zhí)行本說(shuō)明書中所描述的一個(gè)或多個(gè)步驟，但是也可以利用落在各種實(shí)施例的范圍內(nèi)的其他控制單元。
[0032]如圖2中所示，在操作205中，方法200可開始接收與驅(qū)動(dòng)給水泵流量的泵電動(dòng)機(jī)功率相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)測(cè)量值。所述給水泵再循環(huán)閥可配置用于通過(guò)調(diào)節(jié)通過(guò)再循環(huán)管線的再循環(huán)泵流量來(lái)維持通過(guò)給水泵的預(yù)定最小再循環(huán)流量。泵電動(dòng)機(jī)功率可由電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)來(lái)檢測(cè)。根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例，泵電動(dòng)機(jī)功率可由連接至電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)上的一個(gè)或多個(gè)互感器來(lái)檢測(cè)。例如，所述一個(gè)或多個(gè)互感器可包括電流互感器或電壓互感器。
[0033]在操作210中，可至少部分地基于泵電動(dòng)機(jī)功率的一個(gè)或多個(gè)測(cè)量值來(lái)計(jì)算再循環(huán)泵流量。可利用插值函數(shù)來(lái)計(jì)算給水泵流量。通過(guò)使用所述插值函數(shù)可使泵電動(dòng)機(jī)功率與流量關(guān)聯(lián)。所述插值函數(shù)可存儲(chǔ)在以功率對(duì)流量的特征曲線預(yù)編程的控制器的存儲(chǔ)器中，所述特征曲線通常由泵供應(yīng)商提供。所述插值函數(shù)可包括三次插值函數(shù)。
[0034]在操作215中，可將再循環(huán)泵流量與預(yù)定最小再循環(huán)流量進(jìn)行比較。所述最小再循環(huán)流量可取決于泵設(shè)計(jì)和設(shè)備的安全性要求，并且可由泵制造商來(lái)規(guī)定。
[0035]在操作220中，至少部分地基于所述比較，可選擇性地向給水泵再循環(huán)閥提供超馳控制信號(hào)以改變?cè)傺h(huán)泵流量。例如，如果再循環(huán)流量計(jì)算值在預(yù)定最小再循環(huán)流量之下，那么可向所述給水泵再循環(huán)閥的回路控制器提供超馳控制信號(hào)，以使所述再循環(huán)流量增大至所述預(yù)定最小再循環(huán)流量以上。這樣的增大可以幫助避免給水泵過(guò)熱和進(jìn)一步損壞。所述超馳控制信號(hào)可用于越控由與給水泵再循環(huán)閥相關(guān)聯(lián)的壓差流量計(jì)所提供的信號(hào)。當(dāng)由所述壓差流量計(jì)所提供的所述信號(hào)指示所述再循環(huán)流量在所述預(yù)定最小再循環(huán)流量之上，而基于所述一個(gè)或多個(gè)測(cè)量值，所述再循環(huán)流量在所述預(yù)定最小再循環(huán)流量之下時(shí)，可向所述給水泵再循環(huán)閥提供超馳控制信號(hào)以使所述再循環(huán)流量增大至所述預(yù)定最小再循環(huán)流量以上。
[0036]圖3描繪示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于為給水泵再循環(huán)閥提供超馳控制的示例性方法300。泵電動(dòng)機(jī)功率可用于確定通過(guò)給水泵的實(shí)際流量。在操作305中，可由控制器來(lái)接收與驅(qū)動(dòng)所述給水泵流量的泵發(fā)動(dòng)機(jī)功率相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)測(cè)量值。泵電動(dòng)機(jī)功率可由電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)來(lái)檢測(cè)。根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例，泵電動(dòng)機(jī)功率可由連接至電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)互感器來(lái)檢測(cè)。
[0037]在操作310中，所接收的泵發(fā)動(dòng)機(jī)功率可用于計(jì)算通過(guò)給水泵的實(shí)際再循環(huán)泵流量?？墒褂貌逯岛瘮?shù)來(lái)執(zhí)行所述計(jì)算。然后在操作315中，可將由所述插值函數(shù)所計(jì)算的流量與預(yù)定最小再循環(huán)流量進(jìn)行比較。如果在操作320中確定了所計(jì)算的流量在所述預(yù)定最小再循環(huán)流量之上，那么可在操作325中報(bào)告所述給水泵正在安全條件下運(yùn)行。然而，如果確定了所計(jì)算的流量在所述預(yù)定最小再循環(huán)流量之下，那么可在操作330中將所述再循環(huán)流量與如由壓差流量計(jì)所確定的所測(cè)量再循環(huán)流量進(jìn)行比較，以便檢查所計(jì)算的流量是否適當(dāng)?shù)嘏c如由所述壓差流量計(jì)所測(cè)量的流量關(guān)聯(lián)。[0038]由壓差流量計(jì)所提供的信號(hào)可指示再循環(huán)流量在預(yù)定最小再循環(huán)流量之上，而基于與泵電動(dòng)機(jī)功率相關(guān)聯(lián)的所述一個(gè)或多個(gè)測(cè)量值，所述再循環(huán)流量在所述預(yù)定最小再循環(huán)流量之下。在這種情況下，再循環(huán)閥控制回路可能基于不正確的流量讀數(shù)來(lái)操作，從而使得所述再循環(huán)閥移動(dòng)至某個(gè)位置，所述位置允許低于防止泵損壞或以其他方式使泵損壞最小化所需的預(yù)定最小再循環(huán)流量的流通過(guò)所述泵。
[0039]因此，在操作335中檢測(cè)到在基于泵電動(dòng)機(jī)功率所計(jì)算的流量與由壓差流量計(jì)所測(cè)量的流量之間的差異之后，可在操作345中報(bào)告壓差流量計(jì)的操作故障。然后在操作350中，控制器可向給水再循環(huán)閥提供超馳控制信號(hào)以改變?cè)傺h(huán)流量，即，從使用由壓差流量計(jì)所測(cè)量的流量過(guò)渡到使用所計(jì)算的流量。具體來(lái)說(shuō)，所述超馳控制信號(hào)可配置用于使得再循環(huán)閥將再循環(huán)流量增大至預(yù)定最小再循環(huán)流量以上，以便允許改進(jìn)設(shè)備的運(yùn)行。也就是說(shuō)，所述超馳控制信號(hào)可用于越控由與給水泵再循環(huán)閥相關(guān)聯(lián)的壓差流量計(jì)所提供的信號(hào)。
[0040]另一方面，如果基于泵發(fā)動(dòng)機(jī)功率所計(jì)算的流量與由壓差流量計(jì)所測(cè)量的流量對(duì)應(yīng)，并且兩個(gè)流量都在預(yù)定最小再循環(huán)流量之下，那么可在操作340中報(bào)告壓差流量計(jì)的正確操作。在這種情況下，控制器可向給水泵再循環(huán)閥提供控制信號(hào)以改變?cè)傺h(huán)泵流量。
[0041]圖4描繪根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于為給水泵再循環(huán)閥提供超馳控制的示例性系統(tǒng)400。給水可由除氧器405供應(yīng)至給水泵410。給水泵410可包括由泵電動(dòng)機(jī)415所驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)。給水泵410可向高壓(HP)給水加熱器和鍋爐435提供給水。給水泵410可配備給水泵再循環(huán)閥430，所述給水泵再循環(huán)閥430使水再循環(huán)回除氧器405的凝水進(jìn)口。給水泵410可由控制器600控制并且管理?？刂破?00可調(diào)節(jié)通過(guò)給水泵410流到HP給水加熱器和鍋爐435的再循環(huán)流量。
[0042]耦合至控制器600的電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)440可周期性地獲取在泵運(yùn)行期間所消耗的泵電動(dòng)機(jī)功率的測(cè)量值，并且向控制器600提供所述測(cè)量值?；谒鶞y(cè)量的泵電動(dòng)機(jī)功率，可計(jì)算由給水泵410發(fā)生的實(shí)際流量，并且可將所計(jì)算的流量與預(yù)定最小再循環(huán)流量值進(jìn)行比較。然后可將所計(jì)算的流量與由壓差流量計(jì)425所測(cè)量的流量進(jìn)行比較。至少部分地基于所述比較，控制器600可選擇性地向給水泵再循環(huán)閥430提供超馳控制信號(hào)以改變所述再循環(huán)流量。
[0043]圖5描繪根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的功率對(duì)流量的示例性特征曲線。根據(jù)實(shí)施例，功率-流量特征曲線505表示基于由電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)所測(cè)量的泵電動(dòng)機(jī)功率的通過(guò)給水泵的實(shí)際流量。對(duì)流量的計(jì)算可基于插值函數(shù)500。插值函數(shù)500可包括泵電動(dòng)機(jī)功率對(duì)再循環(huán)流量。插值函數(shù)500可存儲(chǔ)在以功率對(duì)流量的特征曲線預(yù)編程的控制器的存儲(chǔ)器中，所述特征曲線通常由泵供應(yīng)商提供。如圖5中所示，插值函數(shù)500可包括三次插值函數(shù)，其中功率與流量的三次方成比例。
[0044]圖6描繪根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于為給水泵再循環(huán)閥提供超馳控制的控制器600。更確切地說(shuō)，控制器600的部件可用于:接收與驅(qū)動(dòng)給水泵流量的泵電動(dòng)機(jī)功率相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)測(cè)量值，其中所述給水泵再循環(huán)閥可配置用于通過(guò)調(diào)節(jié)通過(guò)再循環(huán)管線的再循環(huán)泵流量來(lái)維持通過(guò)給水泵的預(yù)定最小再循環(huán)流量；至少部分地基于所述一個(gè)或多個(gè)測(cè)量值來(lái)計(jì)算所述再循環(huán)泵流量；將所述再循環(huán)泵流量與預(yù)定最小再循環(huán)流量進(jìn)行比較；并且至少部分地基于所述比較，選擇性地向所述給水泵再循環(huán)閥提供超馳控制信號(hào)以選擇性地改變所述再循環(huán)流量?？刂破?00可包括用于存儲(chǔ)程控邏輯620 (例如，軟件)和其他數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器610，所述其他數(shù)據(jù)例如像泵電動(dòng)機(jī)功率的測(cè)量值、再循環(huán)流量、與給水泵的參數(shù)相關(guān)聯(lián)的運(yùn)行數(shù)據(jù)、給水泵再循環(huán)閥的狀態(tài)等。存儲(chǔ)器610還可包括操作系統(tǒng)640。處理器650可利用操作系統(tǒng)640來(lái)執(zhí)行程控邏輯620，并且在這樣進(jìn)行時(shí)，操作系統(tǒng)640還可利用數(shù)據(jù)630。數(shù)據(jù)總線660可在存儲(chǔ)器610與處理器650之間提供通信。用戶可以通過(guò)至少一個(gè)用戶接口設(shè)備670與控制器600交互，所述用戶接口設(shè)備670如鍵盤、鼠標(biāo)、控制面板或能夠傳達(dá)去往和來(lái)自控制器600的數(shù)據(jù)的任何其他設(shè)備?？刂破?00可通過(guò)I/O接口 680在操作時(shí)與給水泵再循環(huán)閥進(jìn)行聯(lián)機(jī)通信，并且在不操作時(shí)與所述給水泵再循環(huán)閥進(jìn)行脫機(jī)通信。更確切地說(shuō)，控制器600中的一個(gè)或多個(gè)可執(zhí)行參照?qǐng)D2至圖3所描述的方法，所述方法包括:接收與驅(qū)動(dòng)給水泵的泵電動(dòng)機(jī)功率相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)測(cè)量值，其中給水泵再循環(huán)閥可配置用于維持通過(guò)再循環(huán)管線的預(yù)定最小再循環(huán)流量；至少部分地基于所述一個(gè)或多個(gè)測(cè)量值來(lái)計(jì)算所述再循環(huán)泵流量；將所述再循環(huán)泵流量與所述預(yù)定最小再循環(huán)流量進(jìn)行比較；和至少部分地基于所述比較，選擇性地向所述給水泵再循環(huán)閥提供超馳控制信號(hào)以選擇性地改變所述再循環(huán)泵流量。另外，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)了解，其他外部設(shè)備或給水泵再循環(huán)閥可通過(guò)I/O接口 680與控制器600進(jìn)行通信。在所示實(shí)施例中，盡管控制器600可與給水泵再循環(huán)閥一起共同定位或甚至整合在一起，但所述控制器600可相對(duì)于所述給水泵再循環(huán)閥定位在遠(yuǎn)處。此外，控制器600和由此實(shí)施的程控邏輯620可包括軟件、硬件、固件或其任意組合。還應(yīng)了解，可使用多個(gè)控制器600，并且可在一個(gè)或多個(gè)不同控制器600上執(zhí)行本說(shuō)明書中所描述的不同特征。
[0045]因此，本說(shuō)明書中所描述的實(shí)施例可通過(guò)測(cè)量泵電動(dòng)機(jī)功率來(lái)對(duì)給水泵再循環(huán)閥提供超馳控制?；谒鰷y(cè)量值，可計(jì)算通過(guò)給水泵的實(shí)際再循環(huán)流量。因此，可設(shè)定正確的再循環(huán)流量，并且避免給水泵運(yùn)行的不正規(guī)性或使所述不正規(guī)性最小化。
[0046]對(duì)根據(jù)示例性實(shí)施例的系統(tǒng)、方法、裝置和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的框圖進(jìn)行了參考。將了解的是，框圖中的至少一些方框和框圖中的方框組合分別可至少部分地由計(jì)算機(jī)程序指令來(lái)實(shí)施。這些計(jì)算機(jī)程序指令可加載到通用計(jì)算機(jī)、專用計(jì)算機(jī)、基于硬件的專用計(jì)算機(jī)或者其他可編程數(shù)據(jù)處理裝置上來(lái)構(gòu)成一種機(jī)器，所述機(jī)器借助在計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備中執(zhí)行的指令來(lái)構(gòu)成實(shí)施方框圖中至少一些方框或者所述方框圖中的方框組合的功能的手段。
[0047]這些計(jì)算機(jī)程序指令還可存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中，所述存儲(chǔ)器可以引導(dǎo)計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理裝置以特定方式運(yùn)作，以使得存儲(chǔ)在所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中的指令產(chǎn)生一種制品，所述制品包括實(shí)施一個(gè)或多個(gè)方框中指定的功能的指令手段。所述計(jì)算機(jī)程序指令還可加載到計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理裝置上，以使得將要在所述計(jì)算機(jī)或其他可編程裝置上執(zhí)行的一系列操作步驟產(chǎn)生一種計(jì)算機(jī)實(shí)施過(guò)程，以使得在所述計(jì)算機(jī)或其他可編程裝置上執(zhí)行的指令提供用于執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)方框中指定的功能的步驟。
[0048]本說(shuō)明書中所描述的系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)部件以及方法的一個(gè)或多個(gè)要素可通過(guò)在計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)上運(yùn)行的應(yīng)用程序來(lái)實(shí)施。這些部件和要素還可以其他計(jì)算機(jī)系統(tǒng)配置來(lái)實(shí)踐，包括手持式設(shè)備、多處理器系統(tǒng)、基于微處理器的電子器件或可編程消費(fèi)電子器件、微型計(jì)算機(jī)、大型計(jì)算機(jī)等。
[0049]為本說(shuō)明書中所描述的系統(tǒng)和方法的組成部分的應(yīng)用程序可包括實(shí)施特定抽象數(shù)據(jù)類型并執(zhí)行特定任務(wù)或動(dòng)作的例行程序、程序、部件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等等。在分布式計(jì)算環(huán)境中，應(yīng)用程序(整體或部分)可定位于本地存儲(chǔ)器中或其他存儲(chǔ)體中。另外或替代地，應(yīng)用程序(整體或部分)可定位于遠(yuǎn)程存儲(chǔ)器中或存儲(chǔ)體中，以便顧及到由通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)連接的遠(yuǎn)程處理設(shè)備來(lái)執(zhí)行任務(wù)的情況。
[0050]受前述描述和相關(guān)附圖中提出的教義的啟發(fā)，將會(huì)想到本說(shuō)明書中所陳述的與前述描述有關(guān)的示例性描述的許多修改和其他實(shí)施例。因此，將了解，本發(fā)明可以許多形式來(lái)體現(xiàn)，并且不應(yīng)限于上述示例性實(shí)施例。因此，應(yīng)了解，本發(fā)明并不限于所公開的具體實(shí)施例，并且各種修改和其他實(shí)施例意圖包括在所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。盡管本說(shuō)明書中采用了特定的術(shù)語(yǔ)，但是這些術(shù)語(yǔ)是以通用和描述性意義來(lái)使用并且不意圖用來(lái)限制。
【權(quán)利要求】
1.一種用于為給水泵再循環(huán)閥提供超馳控制的方法，所述方法包括: 接收與驅(qū)動(dòng)給水泵流量的泵電動(dòng)機(jī)功率相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)測(cè)量值，其中所述給水泵再循環(huán)閥配置用于通過(guò)調(diào)節(jié)通過(guò)再循環(huán)管線的再循環(huán)泵流量來(lái)維持通過(guò)所述給水泵的預(yù)定最小再循環(huán)流量； 至少部分地基于所述一個(gè)或多個(gè)測(cè)量值來(lái)計(jì)算所述再循環(huán)泵流量； 將所述再循環(huán)泵流量與所述預(yù)定最小再循環(huán)流量進(jìn)行比較；和至少部分地基于所述比較，選擇性地向所述給水泵再循環(huán)閥提供超馳控制信號(hào)以選擇性地改變所述再循環(huán)泵流量。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述超馳控制信號(hào)用于越控由與所述給水泵再循環(huán)閥相關(guān)聯(lián)的壓差流量計(jì)所提供的信號(hào)。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其進(jìn)一步包括: 確定所述壓差流量計(jì)提供的所述信號(hào)指示所述再循環(huán)流量在所述預(yù)定最小再循環(huán)流量之上，而基于所述一個(gè)或多個(gè)測(cè)量值，所述再循環(huán)流量在所述預(yù)定最小再循環(huán)流量之下；以及 至少部分地基于所述確定，向所述給水泵再循環(huán)閥提供超馳控制信號(hào)以將所述再循環(huán)流量增大至所述預(yù)定最小再循環(huán)流量以上。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述泵電動(dòng)機(jī)功率由電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)來(lái)檢測(cè)。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中所述泵電動(dòng)機(jī)功率由連接至所述電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)互感器來(lái)檢測(cè)。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述再循環(huán)流量的所述計(jì)算至少部分地基于插值函數(shù)。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述插值函數(shù)包括所述泵電動(dòng)機(jī)功率與所述再循環(huán)流量之間的對(duì)比。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中向所述給水泵再循環(huán)閥的回路控制器提供所述超馳控制信號(hào)。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其進(jìn)一步包括:將所述再循環(huán)流量與壓差流量計(jì)所確定的再循環(huán)流量測(cè)量值進(jìn)行比較。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中所述超馳控制信號(hào)配置用于促使所述再循環(huán)閥增加所述再循環(huán)流量。
11.一種用于為給水泵再循環(huán)閥提供超馳控制的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 控制器，所述控制器配置用于控制給水泵；和 處理器，所述處理器可通信地耦合至所述控制器并且配置用于: 接收與驅(qū)動(dòng)給水泵流量的泵電動(dòng)機(jī)功率相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)測(cè)量值，其中所述給水泵再循環(huán)閥配置用于通過(guò)調(diào)節(jié)通過(guò)再循環(huán)管線的再循環(huán)泵流量來(lái)維持通過(guò)所述給水泵的預(yù)定最小再循環(huán)流量； 至少部分地基于所述一個(gè)或多個(gè)測(cè)量值來(lái)計(jì)算所述再循環(huán)泵流量； 將所述再循環(huán)泵流量與所述預(yù)定最小再循環(huán)流量進(jìn)行比較；并且至少部分地基于所述比較，選擇性地向所述給水泵再循環(huán)閥提供超馳控制信號(hào)以選擇性地改變所述再循環(huán)泵流量。
12.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述超馳控制信號(hào)用于越控由與所述給水泵再循環(huán)閥相關(guān)聯(lián)的壓差流量計(jì)所提供的信號(hào)。
13.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述泵電動(dòng)機(jī)功率由電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)來(lái)檢測(cè)。
14.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述泵電動(dòng)機(jī)功率由連接至所述電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)互感器來(lái)檢測(cè)。
15.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中利用插值函數(shù)來(lái)計(jì)算所述給水泵流量。
16.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中所述插值函數(shù)包括所述泵電動(dòng)機(jī)功率與所述再循環(huán)流量之間的對(duì)比。
17.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述超馳控制信號(hào)提供給所述給水泵再循環(huán)閥的回路控制器。
18.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中將所述再循環(huán)流量計(jì)算值與由壓差流量計(jì)所確定的再循環(huán)流量測(cè)量值進(jìn)行比較。
19.如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中所述超馳控制信號(hào)用于促使所述再循環(huán)閥增加所述再循環(huán)流量。
20.一種用于為給水泵再循環(huán)閥提供超馳控制的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 給水泵； 控制器，所述控制器配置用于控制所述給水泵；和 處理器，所述處理器可通信地耦合至所述控制器并且配置用于: 接收與驅(qū)動(dòng)給水泵流量的泵電動(dòng)機(jī)功率相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)測(cè)量值，其中所述給水泵再循環(huán)閥配置用于通過(guò)調(diào)節(jié)通過(guò)再循環(huán)管線的再循環(huán)泵流量來(lái)維持通過(guò)所述給水泵的預(yù)定最小再循環(huán)流量； 至少部分地基于所述一個(gè)或多個(gè)測(cè)量值來(lái)計(jì)算所述再循環(huán)泵流量； 至少部 分地基于由壓差流量計(jì)提供的信號(hào)來(lái)確定所述再循環(huán)泵流量在所述預(yù)定最小再循環(huán)流量之上，而至少部分地基于所述一個(gè)或多個(gè)測(cè)量值來(lái)確定所述再循環(huán)泵流量在所述預(yù)定最小再循環(huán)流量之下；并且 至少部分地基于所述確定，向所述給水泵再循環(huán)閥提供超馳控制信號(hào)以使所述再循環(huán)流量增大至所述預(yù)定最小再循環(huán)流量以上。
【文檔編號(hào)】F04D15/00GK103939362SQ201410031299
【公開日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年1月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月23日
【發(fā)明者】J.佩岑, G.查特吉 申請(qǐng)人:通用電氣公司