透平壓縮機防喘振預報警方法
2023-05-31 15:18:01
專利名稱：透平壓縮機防喘振預報警方法
技術領域：
本發明涉及一種透平壓縮機防喘振預報警方法，具體地說，涉及帶有防喘振控制器的透平壓縮機的防喘振預報警方法。
背景技術：
如圖1、圖2所示，縱坐標為壓縮機出口壓力P，橫坐標為流量Q。透平壓縮機運行中工作點存在上限——喘振線1，即工作點4不可越過喘振線1。如果越過喘振線1，透平壓縮機將產生喘振，機組劇烈振動，將在短時間內徹底損壞。
為了防止透平壓縮機運行時工作點4越過喘振線1，透平壓縮機一般都附帶防喘振控制器，其控制原理是在喘振線1下方設置一條放風線2，當壓縮機工作點4到達放風線2時(壓縮機的工作點4會隨著用氣設備的工作狀況的變化而變化)，壓縮機出氣管路上的放風閥就打開一定幅度，使壓縮機工作點4離開放風線2，從而擺脫進入喘振線的危險，保證壓縮機的安全。
防喘振控制器的這種控制原理存在這樣的缺點由於工作點4到達放風線2之前沒有報警，所以操作人員不能在工作點4到達放風線2導致放風閥打開之前提前幹預，由於放風閥瞬間快速打開，壓縮機輸出的氣量和氣壓大幅度波動，影響工藝流程的正常生產。
發明內容
本發明的目的在於，提供一種透平壓縮機防喘振預報警方法，以增加透平壓縮機運行的穩定性和可靠性，減少放風閥頻繁動作對整個生產流程的不利影響，減輕操作人員須始終監視壓縮機工作點的變化而帶來的工作壓力。
為達上述目的，本發明的技術方案如下一種透平壓縮機防喘振預報警方法，所述壓縮機帶有防喘振控制器，該控制器預設一個壓縮機出口壓力值和流量值之間函數關係的放風線。其特點是，包括如下步驟設定一個壓縮機出口壓力值和流量值之間函數關係的報警線；實時採集壓縮機工作點的出口壓力值和流量值；將工作點的出口壓力值和所述放風線上與工作點的流量值所對應的出口壓力值進行比較，得到一壓力差絕對值；將報警線上和上述放風線上與工作點流量值所對應的出口壓力值進行比較，得到一標準壓力差絕對值；將上述壓力差絕對值與標準壓力差絕對值進行比較，如果壓力差絕對值小於標準壓力差絕對值，則觸發報警裝置。
一種透平壓縮機防喘振預報警方法，所述壓縮機帶有防喘振控制器，該控制器預設一個壓縮機出口壓力值和流量值之間函數關係的放風線。其特點是，包括如下步驟設定一個壓縮機出口壓力值和流量值之間函數關係的報警線；實時採集壓縮機工作點的流量值和出口壓力值；將工作點的流量值和所述放風線上與工作點的出口壓力值所對應的流量值進行比較，得到一流量差絕對值；將報警線上和上述放風線上與工作點出口壓力值所對應的流量值進行比較，得到一標準流量差絕對值；將上述流量差絕對值與標準流量差絕對值進行比較，如果流量差絕對值小於標準流量差絕對值，則觸發報警裝置。
一種透平壓縮機防喘振預報警方法，所述壓縮機帶有防喘振控制器，該控制器預設一個壓縮機出口壓力值和流量值之間函數關係的放風線。其特點是，包括如下步驟設定一個壓縮機出口壓力值和流量值之間函數關係的報警線；實時採集壓縮機工作點的流量值和出口壓力值；將工作點的流量值和所述放風線上與工作點出口壓力值所對應的流量值進行比較，得到一流量差絕對值；同時將工作點的出口壓力值和所述放風線上與工作點流量值所對應的出口壓力值進行比較，得到一出口壓力差絕對值；將報警線上和上述放風線上與工作點出口壓力值所對應的流量值進行比較，得到一標準流量差絕對值；同時將報警線上和上述放風線上與工作點流量值所對應的出口壓力值進行比較，得到一標準出口壓力差絕對值；將上述流量差絕對值與標準流量差絕對值進行比較，將上述出口壓力差絕對值與標準出口壓力差絕對值進行比較，如果流量差絕對值小於標準流量差絕對值或者出口壓力差絕對值小於標準出口壓力差絕對值，則觸發報警裝置。
通過如上改進，在壓縮機的工作點到達放風線之前，透平壓縮機工作點首先到達該報警線，到達報警線時發出報警，以便操作人員及時調整，從而減少了放風閥頻繁動作對整個生產流程的不利影響。
圖1為透平壓縮機出口壓力和流量函數關係圖；圖2為透平壓縮機出口壓力和流量函數關係圖；圖3為現有防喘振控制原程序配置圖；圖4為本發明透平壓縮機防喘振預報警方法加上現有防喘振控制原程序的總體配置圖；圖5為本發明透平壓縮機防喘振預報警方法的流程圖。
圖中標記說明1-喘振線2-放風線3-報警線4-工作點P-工作點出口壓力值P*-放風線出口壓力值Q-工作點流量值Q*-放風線流量值Xd-出口壓力差絕對值或流量差絕對值b-標準出口壓力差絕對值或標準流量差絕對值具體實施方式
為了更好地理解本發明的結構、功能和效果，現運用以下較佳實施例並結合附圖，進行詳細說明。
本發明原理是，在壓縮機的工作點4到達放風線2之前，按照一定的幅度設定一個報警值，提前預報，以便操作人員及時人工調整放風閥開度和壓縮機輸出氣量(其調節過程是在手動打開放風閥的同時，增加壓縮機輸出氣量，保持送往用氣設備的氣量不變)，使壓縮機工作點4離開放風線2而保持送往用氣設備的氣量保持不變，避免對生產造成影響。該報警值可以這樣設定將壓縮機的工作點4與放風線2的距離稱之為「出口壓力差絕對值或流量差絕對值」Xd(如圖1和圖2所示)，只要取Xd的某一個數值(例如圖1和圖2中的b)作為報警設定值即可，以Xd＜3％作為報警值為例，即當壓縮機工作點4距離放風線2的距離小於3％時，報警裝置就發出報警信號。因為放風線2是一條曲線，距放風線b處的所有點也構成了另外一條線，即為報警線3。
在該軸流壓縮機的防喘振控制軟體中，Xd被定義為Xd＝Q*-Q(Q*、Q的含義如圖2所示)。所以，當工作點在放風線以下時，Xd為負數。本實例取b值為-0.03，即當Xd＞-0.03時，控制軟體發出報警信號，告知操作人員壓縮機工作點4即將靠近放風線2，提醒操作人員及時調整。在高爐軸流壓縮機上具體實施方法為修改壓縮機原防喘振控制軟體，利用原報警硬體裝置。修改的控制程序如圖4所示，實時採集Xd；將Xd通過比較器與標準差絕對值b進行比較，如果Xd絕對值小於標準流量差絕對值b，則低端輸出0，通過延時器延時1秒後，輸入與門。後續流程與現有方法相同，不再敘述。
參閱圖3，修改前的程序為9121L1系統報警信號，正常時值為0，異常時值為1；GAI放大器，輸入為XI，輸出為Y，增益為K，則Y＝K∑ XI；PUS將輸入的″位″信號組合為″字″(16位)；CMP比較器，輸入為X1、X2，輸出為Y，則當X1≥X2時，Y＝1，X1＜X2時，Y＝0；SEN將80486層的信號發送至DSPU(數位訊號處理單元)層；RCV從80486層接受信號；SEL從「字」信號中選擇「位」信號；DOT數位訊號輸出到硬體。
圖5為控制流程圖，包括如下步驟開始；採集壓縮機出口壓力P、壓縮機出口壓差、壓縮機入口溫度以及入口壓力；通過壓縮機的入口差壓、入口溫度和入口壓力計算得到壓縮機流量Q；通過P和Q得到壓縮機的工作點，將該工作點與防喘振控制軟體設定的放風線進行比較，得出偏差Xd；Xd是否大於-0.03？如果不是，則返回開始步驟；如果是，則輸出到硬體，發出報警。
由上述原理說明可知，在具體實施中，Xd也可定義為Xd＝Q-Q*，Xd＝P-P*，Xd＝P*-P等；軟體編程中，也可將「比較器」模塊設置為當Xd達到設定值時，輸出為1；當Xd達到設定值時，可以延時報警，也可不延時；設定值b可根據具體防喘振控制軟體的Xd數值來合理確定。總之，只要結合特定的防喘振控制軟體的實際情況，利用上述原理，就可完成本預報警裝置的實施。
權利要求
1.一種透平壓縮機防喘振預報警方法，所述壓縮機帶有防喘振控制器，並預設一個壓縮機出口壓力值和流量值之間函數關係的放風線，其特徵在於，包括如下步驟a)設定一個壓縮機出口壓力值和流量值之間函數關係的報警線；b)實時採集壓縮機工作點的出口壓力值和流量值；c)將工作點的出口壓力值和所述放風線上與工作點流量值所對應的出口壓力值進行比較，得到一壓力差絕對值；d)將報警線上和上述放風線上與工作點流量值所對應的出口壓力值進行比較，得到一標準壓力差絕對值；e)將上述壓力差絕對值與標準壓力差絕對值進行比較，如果壓力差絕對值小於標準壓力差絕對值，則觸發報警裝置。
2.如權利要求1所述的透平壓縮機防喘振預報警方法，其特徵在於，所述標準壓力差絕對值為壓縮機出口所能達到的最大壓力值的1％至10％。
3.如權利要求1或2所述的透平壓縮機防喘振預報警方法，其特徵在於，所述步驟e)中觸發報警裝置之前經過延時0至2秒。
4.一種透平壓縮機防喘振預報警方法，所述壓縮機帶有防喘振控制器，並預設一個壓縮機出口壓力值和流量值之間函數關係的放風線，其特徵在於，包括如下步驟a)設定一個壓縮機出口壓力值和流量值之間函數關係的報警線；b)實時採集壓縮機工作點的出口壓力值和流量值；c)將工作點的流量值和所述放風線上與工作點出口壓力值所對應的流量值進行比較，得到一流量差絕對值；d)將報警線上和上述放風線上與工作點出口壓力值所對應的流量值進行比較，得到一標準流量差絕對值；e)將上述流量差絕對值與標準流量差絕對值進行比較，如果流量差絕對值小於標準流量差絕對值，則觸發報警裝置。
5.如權利要求4所述的透平壓縮機防喘振預報警方法，其特徵在於，所述標準流量差絕對值為壓縮機出口所能達到的最大流量值的1％至10％。
6.如權利要求4或5所述的透平壓縮機防喘振預報警方法，其特徵在於，所述步驟e)中觸發報警裝置之前經過延時0至2秒。
7.一種透平壓縮機防喘振預報警方法，所述壓縮機帶有防喘振控制器，並預設一個壓縮機出口壓力值和流量值之間函數關係的放風線，其特徵在於，包括如下步驟a)設定一個壓縮機出口壓力值和流量值之間函數關係的報警線；b)實時採集壓縮機工作點的流量值和出口壓力值；c)將工作點的流量值和所述放風線上與工作點出口壓力值所對應的流量值進行比較，得到一流量差絕對值；同時將工作點的出口壓力值和所述放風線上與工作點流量值所對應的出口壓力值進行比較，得到一出口壓力差絕對值；d)將報警線上和上述放風線上與工作點出口壓力值所對應的流量值進行比較，得到一標準流量差絕對值；同時將報警線上和上述放風線上與工作點流量值所對應的出口壓力值進行比較，得到一標準出口壓力差絕對值；e)將上述流量差絕對值與標準流量差絕對值進行比較，將上述出口壓力差絕對值與標準出口壓力差絕對值進行比較，如果流量差絕對值小於標準流量差絕對值或者出口壓力差絕對值小於標準出口壓力差絕對值，則觸發報警裝置。
8.如權利要求7所述的透平壓縮機防喘振預報警方法，其特徵在於，所述標準壓力差絕對值為壓縮機出口所能達到的最大壓力值的1％至10％和標準流量差絕對值為壓縮機出口所能達到的最大流量值的1％至10％。
9.如權利要求7或8所述的透平壓縮機防喘振預報警方法，其特徵在於，所述步驟e)中觸發報警裝置之前經過延時0至2秒。
全文摘要
本發明公開了一種透平壓縮機防喘振預報警方法。透平壓縮機帶有防喘振控制器，該控制器預設壓縮機出口壓力值和流量值之間函數關係的放風線。包括步驟設定一個壓縮機出口壓力值和流量值的報警線；實時採集壓縮機工作點的出口壓力值和出口流量值；將工作點的出口壓力值和所述放風線上與工作點流量值所對應的出口壓力值進行比較，得到一壓力差絕對值；將報警線上和上述放風線上與工作點流量值所對應的出口壓力值進行比較，得到一標準壓力差絕對值；將壓力差絕對值與標準壓力差絕對值進行比較，如果壓力差絕對值小於標準壓力差絕對值，則觸發報警裝置。
文檔編號F04D27/00GK1601111SQ03151218
公開日2005年3月30日 申請日期2003年9月27日 優先權日2003年9月27日
發明者張俊寶 申請人:寶鋼集團上海第一鋼鐵有限公司