一種風機防喘振的方法及系統的製作方法

2023-05-24 00:05:11 1

專利名稱：一種風機防喘振的方法及系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種風機防喘振的方法及系統，尤其涉及一種鍋爐一次風機防 喘振的方法及系統。
背景技術：
鍋爐一次風機主要用於提供磨煤機乾燥、輸送煤粉所需的空氣，同時提供 煤粉進入爐膛著火初期的空氣供應。當磨煤機本身跳閘或由於送風機、引風機、 給水泵引起磨煤機跳閘的時候，由於磨煤機跳閘連鎖關閉磨煤機熱風擋板和熱 風調節門，風機風道阻力突然增大，產生快速流量振蕩和壓力振蕩，風道阻力 突然增大，管網特性變陡，風機工作點左移、偏離風機工作點，從而造成風機 的喘振。
由於風機喘振通常伴隨有反向的軸向推力和反向流動，且風機要重新恢復 正常運行需要花費較長的時間，所以喘振減少了風機的壽命，並且大大降低了 風才幾工作效率。
目前，風機防喘振系統通常通過增加工藝設備實現。例如增加管道旁路防 喘振系統，當風機工作在喘振線附近或以下時，打開風機旁路門或防喘振閥門， 使風機總風量增大，風機工作點右移至喘振線以外的安全工作點。另外中國專
利授權公告號2547925,
公開日是2003年4月30日，名稱為"一種有防喘振結 構的單向軸流風機"中7>開了增加風機導流環，阻塞在葉輪葉尖的氣流通過該 旁路導流通道流入單向軸流風機的主流方向，解決了風機小流量時喘振的發生 的防喘振裝置。
由於目前的風機防喘振系統都需要增加新的工藝設備或改變工藝流程的情 況下實現，具有系統設計複雜，實現複雜，運行成本高等缺點
發明內容
本發明的目的在於克服現有技術的不足，提供一種實施方式簡單、不需要 增加新的工藝設備或改變工藝流程、可靠性高、運行成本低的風機防喘振方法。
本發明提供風機防喘振方法，包括以下步驟
a、 脈衝統計模塊統計一段時間內磨煤機跳閘的臺數；
b、 判斷修正模塊根據統計的磨煤機跳閘臺數，按函數關係輸出風機動葉 開度修正值；
c 、調節控制模塊返回磨煤機跳閘前瞬間調節器輸出保持值；
d、調節控制模塊疊加調節器輸出保持值和風機動葉開度修正值，輸出風
機開度控制指令值，控制風機動葉開度。
優選地，上述步驟a具體包括通過計數器統計一段時間內磨煤機跳閘的脈
衝個數。
優選地，上述步驟b之前包括判斷修正模塊判斷磨煤機跳閘臺數是否大於 O且系統內風機同時運行的臺數是否符合條件如果是，執行步驟b;如果否， 執行步驟d。
優選地，上述步驟d之前還包括判斷修正模塊判斷是否符合跟蹤條件如 果是，調節器輸出跟蹤輸入值；如果否，調節器根據風壓測量值與風壓設定值 的偏差值，調節並輸出保持值。
上述的迴路跟蹤條件是根據磨煤機跳閘臺數、系統內風機運行臺數及其他 跟蹤條件判斷，當磨煤機跳閘臺數大於零且系統內的風機運行臺數符合條件、 或其他跟蹤條件成立時符合迴路跟蹤條件；否則，不符合迴路跟蹤條件。
優選地，上述步驟d還包括開度分配控制模塊根據風機開度控制指令值和 各個風機動葉開度偏置值，輸出每颱風機動葉開度控制指令，控制各颱風機動 葉開度。
本發明還提供了一種風機防喘振的系統，包括
脈沖統計模塊，用於統計一段時間內系統中的風機同時運行時磨煤機跳閘 的臺數；
判斷修正模塊用於判斷修正條件和迴路跟蹤條件是否成立，以及當修正 條件成立時，根據統計的磨煤機跳閘的臺數按函數關係輸出風機動葉開度修正 值；
調節控制模塊用於當迴路跟蹤條件成立時，返回磨煤機跳閘前一瞬間的調節器輸出保持值；併疊加風機動葉開度修正值和調節器輸出保持值，輸出風
機開度控制指令值，控制風機動葉開度。
優選地，上述脈衝統計模塊包括脈衝模塊和計數器，各磨煤機跳閘信號分
別經所述脈衝模塊後送至計^t器，該計數器統計一段時間內系統中的風機同時
運行時磨煤機跳閘的臺數。
優選地，上述判斷修正模塊包括判斷模塊和修正值計算模塊； 所述判斷模塊根據磨煤機跳閘臺數、風機運行的臺數判斷修正條件是否成
立；並結合其他跟蹤條件判斷迴路跟蹤條件是否成立；
當修正條件成立時，所述修正值計算it塊根據統計的磨煤機跳閘的臺數按 函數關係輸出風機動葉開度修正值。
優選地，上述調節控制模塊還包括調節器，用於當迴路跟蹤條件成立時， 輸出跟蹤輸入值；當回3各3艮蹤條件不成立時，衝艮據風機輸出測量值與風機風壓 設定值的偏差值，對風機輸出量進行調節。
優選地，上述風機防喘振的系統還包括開度分配控制模塊，用於根據風機 開度控制指令值和各風機開度偏置值，輸出各個風機的開度控制指令值，控制 各個風機動葉開度。
本發明和現有技術相比具有以下優點風機防喘振的快速控制方法和系統， 在不增加工藝設備和不改變工藝流程的情況下，僅通過檢測檢測磨煤機跳閘的
臺數，調小風機動葉開度,保證風機的工作點在喘振線以外，能快速有效地防 止風機的喘振，從而提高工作效率，且風機防喘振的系統結構簡單、可靠性高、 運行成本低。


圖1是本發明實施例一提供的一種風機防喘振的方法的流程圖； 圖2是本發明實施例二提供的一種風機防喘振的方法的流程圖； 圖3是本發明實施例提供的一種風機防喘振系統的示意圖； 圖4是本發明實施例提供的一種風機防喘振系統的電路原理圖。
具體實施方式
為使本發明更加容易理解，下面結合附圖對本發明作進一步闡述，但附圖 中的實施例不構成對本發明的任何限制。
如圖1所示，本發明實施例一提供了一種風機防喘振方法，包括如下步驟
101、 脈衝統計模塊統計一段時間內磨煤才幾跳閘的臺數；
102、 判斷修正模塊根據統計的磨煤機跳閘臺數，按函數關係輸出風機動 葉開度修正值；
103、 調節控制模塊返回磨煤機跳閘前瞬間調節器輸出保持值；
104、 調節控制模塊疊加調節器輸出保持值和風機動葉開度修正值，輸出 風機開度控制指令值，控制風機動葉開度。
上述方法通過檢測磨煤機跳閘的臺數，根據系統設置的修正函數關係計算 出風機動葉開度修正值，調小各風機動葉開度，保證風機的工作點在喘振線以 外，使風機穩定地工作，從而快速有效地防止了風機的喘振。另外，調節控制 模塊返回並輸出磨煤機跳閘前瞬間風機的動葉開度值，保證在磨煤機跳閘脈衝 出現後，風機動葉開度保持跳閘前的動葉開度，使其不受磨煤機跳閘的影響。 如圖2所示，本發明實施例二提供了一種風機防喘振方法，包括如下步驟 201 、脈衝統計模塊統計一段時間內磨煤才幾跳閘的臺數。 202、判斷修正模塊判斷磨煤機跳閘臺數是否大於0且系統內風機同時運 行的臺數是否符合條件如果是,執行步驟(203);如果否，執行步驟(206)。 該步驟風機運行的臺數是否符合條件可根據實際需要設置，例如當系統 內有兩颱風機，而兩颱風機同時運行時容易出現喘振，可設置當兩颱風機同時 運行時符合條件。
203 、判斷修正衝莫塊衝艮據統計的磨煤機跳閘臺數，按函數關係輸出風機動 葉開度修正值。 —
當磨煤機跳閘時，風道阻力突然增大，管網特性變陡，風機容易出現喘振， 故該步驟根據系統設計函數關係計算風機開度修正值，調小風機動葉開度，使 風機的工作點在失速線下部，保證風機穩定工作。
204 、開度保持模塊輸出磨煤機跳閘前瞬間調節器輸出保持值。 該步驟保證在磨煤機跳閘脈衝出現後，風機動葉開度保持跳閘前的動葉開
度，不受磨煤機跳閘的影響。
205 、調節器輸出跟蹤輸入值；執行步驟(209 )。當磨煤機跳閘且風機運行臺數滿足條件、或其他跟蹤條件成立時，調節器 輸出跟蹤輸入值，防止風機動葉超馳動作(即保持或調小風機動葉操作)結束 後，風機控制指令放回到超馳動作前的值。即當跟蹤條件不成立的瞬間，調節 器輸出的輸出值不會產生突變，保持系統的穩定。
206、 其他跟蹤條件是否成立如果是，執行步驟(205 );如果否，執行 步驟(207);
可根據系統需要設置其他的跟蹤條件為手動調節等等。
207、 調節器根據風壓測量值與風機風壓設定值的偏差值，調節風機動葉
開度；
調節器根據系統設定值自動地調整其輸出，使得風機風壓測量值保持在設 定值的附近範圍內。
208、 開度保持模塊接收並輸出調節器輸出的保持值；
209、 開度疊加模塊疊加開度保持模塊輸出值和風機動葉開度修正值，輸 出風機開度控制指令值，控制風機動葉開度；
當磨煤機跳閘且風機運行臺數滿足條件時，開度疊加模塊疊加調節器輸出 保持值和風機動葉開度修正值；否則，風機動葉開度修正值為系統設定值O，開 度疊加模塊輸出調節器調節風機動葉開度後的輸出值。
210、 開度分配控制模塊根據風機開度控制指令值和各個風機動葉開度偏 置值，輸出每颱風機動葉開度控制指令，控制各颱風機動葉開度。
可將系統中各個風機動葉開度指令值設置為具有一定的偏置值，開度分配 控制模塊根據風機動葉開度偏置值分配各個風機的動葉開度。
如圖3所示，本發明提供了一種風機防喘振系統，包括脈衝統計模塊310、 判斷修正模塊320、調節控制模塊330和開度分配控制模塊340。
脈衝統計模塊310用於統計一段時間內系統中的風機同時運行時磨煤機跳 閘的臺婆t。
判斷修正模塊320用於判斷修正條件和迴路跟蹤條件是否成立，以及當修 正條件成立時，根據統計的磨煤機跳閘的臺數按函數關係輸出風機動葉開度修 正值。修正條件是指磨煤機跳閘臺數是否大於0且系統內風機同時運行的臺數 是否符合條件如果是，符合修正條件；如果否，不符合修正條件。迴路跟蹤 條件是根據磨煤機跳閘臺數、系統內風機運行臺數及其他跟蹤條件判斷，當磨煤機跳閘臺數大於零且系統內的風機運行臺數符合條件、或其他跟蹤條件成立
時符合迴路跟蹤條件；否則，不符合迴路跟蹤條件。
調節控制模塊330用於當迴路跟蹤條件成立時，返回調節器輸出保持值； 併疊加風機動葉開度修正值和調節器輸出保持值，輸出風機開度控制指令值， 控制風機動葉開度；
開度分配控制模塊340用於根據風機開度控制指令值和各風機開度偏置 值，輸出各個風機的開度控制指令值，控制各個風機動葉開度。
其中，脈衝統計模塊310包括脈衝模塊311和計數器312，各磨煤機跳閘 信號分別經所述脈衝模塊後送至是計數器312,該計數器312統計一段時間內系 統中的風機同時運行時磨煤機跳閘的臺數。
較佳地，判斷修正模塊320包括判斷模塊321和修正值計算模塊322;
判斷模塊321根據磨煤機跳閘臺數、風機運行的臺數判斷修正條件是否成 立；並結合其他跟蹤條件判斷迴路跟蹤條件是否成立；
當修正條件成立時，修正值計算模塊322根據統計的磨煤機跳閘的臺數按 函數關係輸出風機動葉開度修正值。修正值計算模塊322包括修正函數發生器 328和第一切換器329。
較佳地，調節控制模塊330包括調節器332、開度保持模塊333、開度疊 加模塊337和偏差運算模塊331。
偏差運算模塊331用於計算風機輸出測量值和風機風壓設定值的偏差值。 如圖4所述，偏差運算模塊331可以是減法器331，其輸入端與風機設定值信號 335和風機測量信號336相連接。
調節器332用於當迴路跟蹤條件成立時，輸出等於跟蹤輸入值；當迴路跟 蹤條件不成立時，根據風機風壓測量值與風機風壓設定值的偏差值，對風機輸 出量進行調節。
開度保持模塊333用於當迴路跟蹤條件成立時，返回磨煤機跳閘前一瞬間 的調節器332輸出值；否則，輸出調節器332調節後的調節器輸出值。如圖4 所示，開度保持模塊333可以是第二切換器333，當迴路跟蹤條件成立時，返回 磨煤機跳閘前一瞬間的調節器332輸出值。
開度疊加模塊337用於疊加風機動葉開度修正值和調節器332輸出值，並 輸出風機開度控制指令值，控制風機動葉開度。如圖4所示，開度疊加模塊337可以是加法器337。較佳地，開度分配控制模塊340包括各風機動葉開度偏置模 塊341,用於根據風機開度控制指令值和各風機開度偏置值，輸出各個風機的開 度控制指令值，控制各個風機動葉開度。
如圖4所示，脈衝統計模塊310包括脈沖模塊311和計數器312,各磨煤 機跳閘信號分別經所述脈衝模塊後送至是計數器312，該計數器312統計一段時 間內系統中的風機同時運行時磨煤機跳閘的臺數。
判斷修正模塊320包括高值監視器323、與門324、或門325、修正函數發 生器328和第一切換器329。高值監視器323的輸入端與計數器312輸出端相連； 與門324的輸入端與高值監視器323輸出端和多颱風機運行信號326相連；或 門325的輸入端與與門324的輸出端和其他跟蹤條件信號327相連。可4艮據系 統需要將其他的跟蹤條件設置為手動調節等。當高值監視器323檢測到一段時 間內磨煤機跳閘的臺數大於零且風機運行臺數滿足設定值時，例如可設定為兩 颱風機同時運行時，與門324輸出為1;否則，輸出為O。
修正函數發生器328輸入端與計算器312輸出端相連；第一切換器329輸 入端與修正函數發生器328相連，第一切換器329的條件輸入端與與門324的 輸出端相連。當與門324輸出為1時，第一切換器329輸出修正函數發生器328 運算的風機動葉開度修正值；當與門324輸出為0時第一切換器329輸出為0。
調節控制模塊330包括減法器331、調節器332、加法器337和第二切換 器333。調節器332的兩個輸入端分別與減法器331輸出端和風機測量信號334 相連，減法器331輸入端與風一幾測量信號334和風機風壓設定值信號335相連。 第二切換器333的條件輸入端與與門324的輸出端相連，第二切換器333的輸 入端與調節器332相連。當與門324輸出為1或其他跟蹤條件信號327為1時， 調節器332執行風機運行風量或風壓等情況的測量跟蹤，防止風機動葉超馳動 作(即保持或調小風機動葉操作)結束後，風機控制指令放回到超馳動作前的 值，即當跟蹤條件不成立時瞬間，調節器輸出值不會產生突變，保持系統的穩 定。當調節器332的條件輸入端輸入為0時，調節器332根據設定的偏差值對 風機輸出進行調節，使風機的輸出維持穩定。加法器337用於疊加風機動葉開 度修正值和調節器輸出值，輸出風機開度控制指令值，控制風機動葉開度。加 法器337輸入端分別與第一切換器329和第二切換器333的輸出端相連，另夕卜， 加法器337的輸入端與第二切換器333的反饋端相連。當第二切換器333的條件輸入端成立時，加法器337風機動葉開度信號反饋給第二切換器333,然後再 由第二切換器333的輸出端將反饋的信號由傳輸給加法器337,從而實現修正條 件成立時，加法器337輸出磨煤機跳閘前瞬間風機的動葉開度值。當第二切換 器333的條件輸入端不成立時，由第二切換器333將調節器332輸出的風機風 量調節信號傳給加法器337。加法器337將信號傳輸給開度分配控制模塊340, 從而實現各個風機動葉開度的控制。
開度分配控制模塊340包括各風機動葉開度偏置模塊341。開度分配控制 模塊340輸入端與加法器337的輸出端相連。各風機動葉開度偏置裝置341,用 於根據風機開度控制指令值和各風機開度偏置值，輸出各個風機的開度控制指 令值，從而控制各個風機動葉開度。
本發明風機防喘振系統，結構簡單、可靠性高,可方便實現風機防喘振控 制，增加了系統的效率和增強了系統的穩定性；且不需要增加新的工藝和設備、 運行成本低。
以上所迷是本發明的優選實施方式而已，當然不能以此來限定本發明之權 利範圍，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原 理的前提下，還可以^L出若干改進和變動，這些改進和變動也視為本發明的保 護範圍。
權利要求
1、一種風機防喘振的方法，其特徵在於包括以下步驟a、脈衝統計模塊統計一段時間內磨煤機跳閘的臺數；b、判斷修正模塊根據統計的磨煤機跳閘臺數，按函數關係輸出風機動葉開度修正值；c、調節控制模塊返回磨煤機跳閘前瞬間調節器輸出保持值；d、調節控制模塊疊加調節器輸出保持值和風機動葉開度修正值，輸出風機開度控制指令值，控制風機動葉開度。
2、 根據權利要求1所述的風機防喘振的方法，其特徵在於所述步驟a具體包括通過計數器統計一段時間內磨煤機跳閘的脈衝個數。
3、 根據權利要求2所述的風機防喘振的方法，其特徵在於所述步驟b之前包括判斷修正模塊判斷磨煤機跳閘臺數是否大於0且系統內風機同時運行的臺數是否符合修正條件如果是，執行步驟b;如果否，執行步驟d。
4、 根據權利要求3所迷的風機防喘振的方法，其特徵在於所述步驟d之前還包括判斷修正模塊判斷是否符合跟蹤條件如果是，調節器輸出跟蹤輸入值；如果否，調節器根據風壓測量值與風壓設定值的偏差值，調節並輸出保持值。
5、 根據權利要求4所述的風機防喘振的方法，其特徵在於所述迴路跟蹤條件是根據磨煤機跳閘臺數、系統內風機運行臺數及其他跟蹤條件判斷，當磨煤機跳閘臺數大於零且系統內的風機運行臺數符合條件、或其他跟蹤條件成立時符合迴路跟蹤條件；否則，不符合迴路跟蹤條件。
6、 根據權利要求5所述的風機防喘振的方法，其特徵在於所述步驟d還包括開度分配控制模塊根據風機開度控制指令值和各個風機動葉開度偏置值，輸出每颱風機動葉開度控制指令，控制各颱風機動葉開度。
7、 一種風機防喘振的系統，其特徵在於包括脈衝統計模塊，用於統計一段時間內系統中的風機同時運行時磨煤機跳閘的臺數；判斷修正模塊，用於判斷修正條件和迴路跟蹤條件是否成立，以及當修正條件成立時，根據統計的磨煤機跳閘的臺數按函數關係輸出風機動葉開度修正值，否則輸出為0;調節控制衝莫塊，用於當迴路跟蹤條件成立時，返回磨煤機跳閘前一瞬間的調節器輸出保持值；併疊加風機動葉開度修正值和調節器輸出保持值，輸出風機開度控制指令值，控制風機動葉開度。
8、 根據權利要求7所述的風機防喘振的系統，其特徵在於所述脈衝統計模塊包括脈衝模塊和計數器，各磨煤機跳閘信號分別經所述脈衝模塊後送至所述計數器，所述計數器統計一段時間內系統中的風機同時運行時磨煤機跳閘的臺數。
9、 根據權利要求8所述的風機防喘振的系統，其特徵在於所述判斷修正模塊包括判斷模塊和修正值計算模塊；所述判斷模塊根據磨煤機跳閘臺數、風機運行的臺數判斷修正條件是否成立；並結合其他跟蹤條件判斷迴路跟蹤條件是否成立；當修正條件成立時，所述修正值計算模塊根據統計的磨煤機跳閘的臺數按函數關係輸出風機動葉開度修正值。
10、 根據權利要求9所述的風機防喘振的系統，其特徵在於所述調節控制模塊還包括調節器，用於當迴路跟蹤條件成立時，輸出跟蹤輸入值；當迴路跟蹤條件不成立時，根據風機輸出測量值與風機風壓設定值的偏差值，對風機輸出量進行調節。
11、 根據權利要求10所述的風機防喘振的系統，其特徵在於所述風機防喘振的系統還包括開度分配控制模塊，用於根據風機開度控制指令值和各風機開度偏置值，輸出各個風機的開度控制指令值，控制各個風機動葉開度。
全文摘要
一種風機防喘振的方法，其包括以下步驟a.脈衝統計模塊統計一段時間內磨煤機跳閘的臺數；b.判斷修正模塊根據統計的磨煤機跳閘臺數，按函數關係輸出風機動葉開度修正值；c.調節控制模塊返回磨煤機跳閘前瞬間調節器輸出保持值；d.調節控制模塊疊加調節器輸出保持值和風機動葉開度修正值，輸出風機開度控制指令值，控制風機動葉開度。本發明在不增加工藝設備和不改變工藝流程的情況下，僅通過檢測磨煤機跳閘的臺數，調小風機動葉開度，保證風機的工作點在喘振線以外，快速有效地防止了風機的喘振，可靠性高。本發明還公開了一種風機防喘振的系統。
文檔編號F04D27/00GK101509499SQ20091003803
公開日2009年8月19日 申請日期2009年3月19日 優先權日2009年3月19日
發明者葉向前, 朱亞清, 黃衛劍 申請人:廣東省電力工業局試驗研究所