[發明專利]基于分散控制系統的燃機優化控制系統及方法

有效

• 申請號: 202110520032.4
• 申請日: 2021-05-13
• 公開（公告）號: CN113266469B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 姜宗星
• 申請（專利權）人: 青島中科魯控燃機控制系統工程有限公司
• 主分類號: F02C6/00
• 分類號: F02C6/00;F02C6/04;F02C6/18;F02C9/00;F01K13/02;F01K13/00;F01D21/00;F01D15/10
• 代理公司: 西安泛想力專利代理事務所(普通合伙) 61260
• 代理人: 李思源

本發明公開了一種基于分散控制系統的燃機優化控制系統及方法，屬于燃機組性能檢測技術領域，其中：基于分散控制系統的燃機優化控制系統，包括：至少一組燃機組，分散控制裝置，該分散控制裝置內至少具有兩個分散控制器，所述分散控制器用于對同一現場總線中多個燃機單元發出控制指令，用以對同一現場總線中的燃機單元進行調控，所述分散控制器具有數據采集模塊、處理模塊以及控制模塊，同時提供了一種方法，該方法采用測量燃機轉子的偏移量，獲取燃機的最佳運行工況，在燃機的最佳運行工況下輸入相匹配的動力進行驅動，使得整個火力發電系統達到最佳的工況。

技術領域

本發明涉及分散控制系統技術領域，具體涉及一種基于分散控制系統的燃機優化控制系統及方法。

背景技術

燃機組是以煤炭、油類或可燃氣體等為燃料，加熱鍋爐內的水，使之增溫，用具有一定壓力的蒸汽推動氣輪進行發電的機組。

燃機輪機以可燃氣體為燃料，推動燃機運轉并帶動負載做功，燃料在燃機內燃燒做功后的尾氣可加熱鍋爐內的水，使之增溫，用具有一定壓力的蒸汽推動常規汽輪機進行發電的機組。

目前，大型火力發電機組性能計算大多數采用的是鍋爐燃燒優化，通過控制鍋爐燃燒的工況來確定燃機組的最優工況，最優工況一般由鍋爐的最優過量空氣系數范圍、汽輪機的最優滑壓定值以及輔助設備系統的最優設備組合方式確定，這種方式只能確定燃機的驅動部分，而對燃機的本身不能進行有效的調控，燃機能否在驅動端最優工況下也達到最優的工況，不僅僅依賴于驅動端，燃機的自身的運行工況也是非常重要的一個方面，燃機的運行是否穩定且是否處于最佳工況，決定了大型火力發電機組的性能。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種基于分散控制系統的燃機優化控制系統及方法，以克服上述的技術缺陷。

基于分散控制系統的燃機優化控制系統，包括：

至少一組燃機組，所述燃機組包括多個獨立的燃機單元，在每一燃機單元的測量截面設置有兩個相互垂直的振動位移傳感器，

分散控制裝置，該分散控制裝置內至少具有兩個分散控制器，所述分散控制器用于對同一現場總線中多個燃機單元發出控制指令，用以對同一現場總線中的燃機單元進行調控，

所述分散控制器具有數據采集模塊、處理模塊以及控制模塊，

所述數據采集模塊用于獲取燃機單元的測量截面上的水平及垂直方向上的振動信號，并將采集到的多個振動信號進行融合，以獲取多向振動信號、以及每一方向上振動信號的幅值、頻率和相位信息；

處理模塊將多向振動信號、以及每一方向上振動信號的幅值、頻率和相位信息按照各主要頻率分量分別進行合成，以獲取同一現場總線中多個燃機單元中轉子的偏移量，以燃機單元中轉子的輸出數據和所述偏移量得到同一現場總線中多個燃機單元的負荷值，所述控制模塊通過負荷值對同一現場總線中多個燃機單元發出控制指令，用以對同一現場總線中的燃機單元的驅動端預設的工況進行調控。

進一步地，所述振動位移傳感器設置在轉子測量截面上，且每一轉子測量截面上至少設置有一組振動位移傳感器，對應一組的所述振動位移傳感器布設方向相互垂直。

進一步地，所述數據采集模塊具有多通道信號采集單元和數據融合單元，所述多通道信號采集單元分別與同一現場總線中多個燃機單元的測量截面上的所述振動位移傳感器連接，以獲取燃機單元的測量截面上的水平及垂直方向上的振動信號，并將振動信號傳輸至數據融合單元，所述數據融合單元將采集到的多個振動信號進行融合，以獲取多向振動信號、以及每一方向上振動信號的幅值、頻率和相位信息。

進一步地，所述處理模塊包括合成模塊、二維頻譜圖生成模塊、判斷模塊以及比對模塊，

所述合成模塊用于將多向振動信號、以及每一方向上振動信號的幅值、頻率和相位信息按照各主要頻率分量分別進行合成，