[發明專利]一種COREX煤氣壓縮機的防喘振預警控制方法

有效

• 申請號: 201210268914.7
• 申請日: 2012-07-30
• 公開（公告）號: CN102788004A
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發明（設計）人: 馬鳴太;魏煒;張巖;洪華;張波;王靖昊;曲毅
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: F04B49/06
• 分類號: F04B49/06
• 代理公司: 上海三和萬國知識產權代理事務所 31230
• 代理人: 劉立平

1.一種COREX煤氣壓縮機的防喘振預警控制方法，用于CCPP機組的計算機監控系統中，所述的COREX煤氣壓縮機系統，包括壓縮機、防喘閥、煤氣流量調節閥、煤氣旁路調節閥和煤氣調節閥；所述的壓縮機包括低壓煤壓機和高壓煤壓機，COREX煤氣經低壓煤壓機和高壓煤壓機兩級壓縮后,輸送到CCPP機組的燃氣輪機；所述的防喘閥包括低壓煤壓機防喘閥和高壓煤壓機防喘閥，分別用于低壓煤壓機和高壓煤壓機的防喘振控制；所述的CCPP機組監控系統通過控制煤氣流量調節閥、煤氣旁路調節閥和煤氣調節閥，調節輸送到燃氣輪機的煤氣流量；所述的防喘振預警控制方法用于低壓煤壓機和/或高壓煤壓機的喘振檢測預警和調節控制，其特征在于包括以下步驟：

S100）啟動調節周期，通過CCPP機組監控系統獲取壓縮機入口條件；

S200）根據入口條件和歷史數據，計算不同轉速的壓比特性曲線；

S220）以壓縮機不同轉速下壓比特性曲線的最高點為參考點，確定各轉速下的喘振點，構建壓縮機的喘振線（SLL）；

S240）根據防喘振閥口徑及壓縮機流量選擇安全裕度初始化參數Ti和Dt，并令喘振預警計數值n=0；

S260）確定安全裕度b=b1+b1+b2*(n+1)+b3*Ti*Dt，其中，b為安全裕度，b1為初始安全裕度，b2為安全響應偏置，n為喘振預警計數值，b3為最大安全偏置，Ti為積分時間，Dt為微分控制響應；

S280）根據安全裕度b和喘振線（SLL），確定控制線（SCL）和階躍保護線（STL）；

S300）設置調節控制條件，根據喘振線（SLL）、控制線（SCL）和階躍保護線（STL）劃分控制區；若工況點（RP）位于鄰接控制線（SCL）的控制區時，所述的防喘振預警控制方法采用PI調節算法，對防喘振閥的開度進行線性調節；若工況點（RP）位于鄰接喘振線（SLL）的控制區時，所述的防喘振預警控制方法對防喘振閥的開度執行階躍式控制；

S400）調節周期結束，等待啟動下一調節周期。

2.根據權利要求1所述的COREX煤氣壓縮機的防喘振預警控制方法，其特征在于所述的步驟S300包括以下動作：

S310）把控制區劃分為安全區、調節區、階躍區和喘振區，判斷工況點（RP）狀態所處的控制區，若工況點（RP）在控制線（SCL）上，或者鄰近控制線（SCL）的調節死區范圍內時，則返回步驟S100等待啟動下一調節周期；

S320）若工況點（RP）在安全區并偏離控制線（SCL）較遠，則按照減小防喘閥的開度的方向對防喘閥進行PI調節，使工況點（RP）趨近控制線（SCL）；若工況點（RP）在調節區范圍內時，則按照增加防喘閥的開度的方向對防喘閥進行PI調節，使工況點（RP）趨近控制線（SCL）達到穩定狀態；

S340）若工況點（RP）在階躍區，則對防喘閥進行階躍調節，增大一個預定開度，使工況點（RP）跳變至調節區，然后跳轉到步驟S380繼續進行PI調節；

S360）若工況點（RP）在喘振區，則發出喘振預警信號，同時令喘振預警計數值n=n+1；令防喘閥開大到防喘振保護開度，使工況點（RP）跳變至調節區，然后跳轉到步驟S380繼續進行PI調節；

S380）在工況點（RP）跳變至調節區范圍內后，繼續按照增大防喘閥開度的方向對防喘閥進行PI調節，使工況點（RP）趨近控制線（SCL）達到穩定狀態；然后跳轉到步驟S260更新安全裕度b，從而變更新的階躍保護線（STL）及控制線（SCL），提高機組運行安全度。

3.根據權利要求1所述的COREX煤氣壓縮機的防喘振預警控制方法，其特征在于所述的啟動調節周期的步驟S100包括以下動作：

S120）檢測并記錄壓縮機的入口壓力、出口壓力、溫度與流量；

S140）根據入口壓力、出口壓力、溫度與流量計算壓縮機入口條件。

4.根據權利要求3所述的COREX煤氣壓縮機的防喘振預警控制方法，其特征在于所述的啟動調節周期的步驟S100還包括以下動作：

S160）通過CCPP機組監控系統獲取燃料調節狀態，所述的燃料調節狀態包括用于控制煤氣流量的煤氣流量調節閥、煤氣旁路調節閥和煤氣調節閥的控制狀態；

S180）根據燃料調節狀態確定壓縮機的流量和壓力變化趨勢，對壓縮機入口條件進行前饋調整。