[發(fā)明專利]PTA裝置用能量回收控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410424801.0
• 申請日: 2014-08-26
• 公開（公告）號: CN105370629B
• 公開（公告）日: 2017-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宋穎梅;張宇;田盛;李晨
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽鼓風(fēng)機集團自動控制系統(tǒng)工程有限公司
• 主分類號: F04D29/66
• 分類號: F04D29/66;F04D27/00;F01D15/00
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標(biāo)代理有限公司21002
• 代理人: 白振宇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種能量回收閥的控制方法，具體涉及一種PTA裝置用的壓縮機外接的能量回收閥的控制方法。

背景技術(shù)

空壓機組是PTA裝置的核心設(shè)備，它除了承擔(dān)輸送大量空氣的任務(wù)外，還需承擔(dān)裝置能量平衡和尾氣利用的功能。壓縮機運行參數(shù)中有壓縮機各段間的溫度、壓力、振動、密封氣量、潤滑油壓力、汽輪機的轉(zhuǎn)速。

如圖1所示PTA裝置中壓縮機的系統(tǒng)原理圖，空氣經(jīng)過空氣過濾器送入，然后經(jīng)過壓縮機入口導(dǎo)葉進入，壓縮機的入口導(dǎo)葉可調(diào)節(jié)，不同導(dǎo)葉角度對應(yīng)不同風(fēng)量，壓力特性曲線，空氣在壓縮機中經(jīng)過四級壓縮增壓后從壓縮機出口向氧化反應(yīng)流程送風(fēng)，當(dāng)壓縮機運行點觸到防喘振線后，防喘振控制調(diào)節(jié)器開始激活，防喘振閥根據(jù)防喘振控制調(diào)節(jié)器輸出控制信號CV確定防喘振閥開度進行放空，放風(fēng)運行，最終使得壓縮機運行點遠離防喘振控制線回到安全區(qū)域。

PTA裝置中壓縮機生產(chǎn)是以風(fēng)量、壓力為基準，是在定壓力1.492MPaA操作狀態(tài)下,反應(yīng)流程取決于風(fēng)壓大小。根據(jù)離心式壓縮機固有特性，當(dāng)用戶管網(wǎng)阻力增大到某值時，空壓機流量下降很快，當(dāng)下降到一定程度時，就會出現(xiàn)整個空壓機管網(wǎng)的氣流周期性的振蕩現(xiàn)象，壓力和流量發(fā)生脈動，同時發(fā)出異常噪聲，即發(fā)生喘振，整個空壓機組受到嚴重破壞，因此空壓機嚴禁在喘振區(qū)運行。當(dāng)壓縮機出口壓力達到一定壓力時，并且還沒進入反應(yīng)流程階段，此時，是一種能源浪費。

能量回收閥是在開車階段，將具有一定壓力的空氣，經(jīng)過能量回收閥和膨脹機入口導(dǎo)葉使膨脹機做功，待反應(yīng)流程產(chǎn)生的尾氣達到設(shè)計壓力后，打開膨脹機入口切斷閥，此時能量回收閥會以一定的速率快速關(guān)閉。

現(xiàn)有能量回收閥控制是根據(jù)操作員的經(jīng)驗，手動控制。這樣，需要多個操作員協(xié)調(diào)控制各種相關(guān)閥門，時間長，人員多，且能量回收的效果不好，以致于失去了能量回收的意義，能源極大地浪費。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是提供一種可以建立動態(tài)防喘振曲線、實現(xiàn)適應(yīng)各個溫度、壓力環(huán)境下的能量回收控制方法，以克服上述缺陷。

本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是：PTA裝置用能量回收控制方法，在壓縮機的輸出端與膨脹機一級入口導(dǎo)葉之間設(shè)置能量回收閥，控制能量回收閥包括以下步驟：

1)測量壓縮機的入口、出口溫度，入口、出口壓力以及出口流量；

2)將孔板差壓轉(zhuǎn)換為入口流量的平方qr²作為防喘振曲線的橫坐標(biāo)；

3)根據(jù)壓縮機出、入口的壓力轉(zhuǎn)換為壓比Rc作為防喘振曲線的縱坐標(biāo)；

4)根據(jù)入口流量的平方qr²、壓比Rc得到動態(tài)防喘振控制曲線；

5)根據(jù)動態(tài)防喘振控制曲線，得到工作點至喘振點的距離d，再根據(jù)設(shè)定的安全裕度b計算出DEV值即DEV＝d-2×b；根據(jù)DEV值對能量回收閥進行控制。

所述動態(tài)防喘振控制曲線通過下式得到：

Ss＝qr²(,sll)/qr²(,op)

其中，qr²(,sll)為喘振點的流量平方，qr²(,op)為正常運行點的流量平方，分別利用下式得到：

qr²＝(△Po,d*Pd/Ps²*Ts/Td)/Ps；

其中△Po,d為喘振點/正常運行點的出口差壓，Td為喘振點/正常運行點的出口溫度；Pd為喘振點/正常運行點的壓縮機出口壓力，Ps為喘振點/正常運行點的壓縮機入口壓力，Ts為喘振點/正常運行點的壓縮機入口氣體溫度。

所述根據(jù)DEV值對能量回收閥進行控制包括：

當(dāng)DEV值小于零時，控制能量回收閥以設(shè)定的速率打開閥門；

當(dāng)DEV值等于零時，控制能量回收閥保持當(dāng)前閥門開度；

當(dāng)DEV值大于零時，控制能量回收閥以設(shè)定的速率關(guān)閉閥門。

當(dāng)DEV與2×b的和超過閾值時，控制能量回收閥、冷空氣入口閥在若干秒內(nèi)關(guān)閉。

在壓縮機的輸出端通過并聯(lián)的兩個防喘振閥放空；根據(jù)DEV值即DEV＝d-b 對防喘振閥進行控制，包括：

當(dāng)DEV值小于零時，控制防喘振調(diào)節(jié)閥以設(shè)定的速率打開閥門直至全開；

當(dāng)DEV值等于零時，防喘振調(diào)節(jié)閥保持當(dāng)前閥門開度；

當(dāng)DEV值大于零時，控制防喘振調(diào)節(jié)閥以設(shè)定的速率關(guān)閉閥門直至全關(guān)。

本發(fā)明具有以下有益效果及優(yōu)點：