[發明專利]一種齒式單級及多級離心式壓縮機防喘振控制方法

在審

• 申請號: 202210523665.5
• 申請日: 2022-05-14
• 公開（公告）號: CN114962317A
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 胡文軍;楊昕
• 申請（專利權）人: 杭州德瑪仕氣體設備工程有限公司
• 主分類號: F04D27/02
• 分類號: F04D27/02
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙) 33213
• 代理人: 沈淵琪

1.一種齒式單級及多級離心式壓縮機防喘振控制方法，其特征在于，包括：

步驟1：通過現場壓縮機喘振試驗得到的喘振特性，設置喘振檢測器Surger的設定值，喘振檢測器Surger的報警聯鎖模塊輸出接入控制模塊作為壓縮機喘振保護；

步驟2：通過現場壓縮機喘振測試建立防喘振控制模型FL{f(Dp,Pd)}，以壓縮機入口差壓Dp為X軸，以壓縮機出口壓力Pd為Y軸，從測試中得到喘振線FL(SLL_line)，根據齒式離心壓縮機的理論特性曲線右移喘振線FL(SLL_line)得到緊急放空線FL和控制線FL裕度，設定最大壓力限制線Pmax；

步驟3：通過現場壓縮機喘振測試建立防喘振控制模型EL{f(Dp,Em)}，以壓縮機入口差壓Dp為X軸，主電機電流Em為Y軸，從測試中得到喘振線EL(SLL_line)，根據齒式離心壓縮機的理論特性曲線右移喘振線EL(SLL_line)得到緊急放空線EL(RTL_line)和控制線EL(SCL_line)裕度，設置最大電流限制線Emax；

步驟4：建立防喘振控制線比例模型：F(x,y)＝|{FL(SCL)/EL(SCL)}|＝K_t，當實際運行工況K_實K_tC時，防喘振控制自動轉為安全模式，其中，C為常數，K_實為實際工況防喘振比例系數，K_t為防喘振試驗得到的防喘振比例系數；

步驟5：建立IGV導葉恒壓控制算法PI_Pd和導葉最大開度電流限制算法PI_Em；

控制算法PI_Pd為比例積分PI算法，輸入變量為出口壓力Pd；

控制算法PI_Em為比例積分PI算法，輸入變量為出口壓力Em；

控制算法PI_Pd和控制算法PI_Em的輸出做低值選擇后控制IGV導葉的開度；

步驟6：建立ASV防喘振控制算法PI_Pd和入口差壓控制PI_Dp；

控制算法PI_Pd為比例積分PI算法，輸入變量為出口壓力Pd；

控制算法PI_DP為比例積分PI算法，輸入變量為入口差壓Dp；

設定值為：w＝FL{f(Yaxis,EL(SCL_line))}或w＝EL{f(Yaxis,EL(SCL_line))}；

控制算法PI_Pd和控制算法PI_DP的輸出做高值選擇后控制ASV防喘振控制閥開度；

步驟7：建立喘振線FL(SLL_line)的修正算法，根據壓縮機理論特征曲線修正系數建立冬季工況和夏季工況控制線EL(SCL_line)的裕度。

2.根據權利要求1所述的齒式單級及多級離心式壓縮機的防喘振控制方法，其特征在于，所述防喘振控制方法的喘振控制區范圍包含左側喘振線FL(SLL_line)及其右側到頂部最大壓力限制線Pmax和最大電流控制線Emax。

3.根據權利要求1所述的齒式單級及多級離心壓縮機的防喘振控制方法，其特征在于，在實際工況中，當實際工作點距離緊急放空線3％時，為避免工作點向喘振區快速移動喘振的趨勢，則通過控制模塊跳開功能在防喘振控制閥ASV高選值輸出上加20％的開度快速打開防喘振控制閥ASV，同時設置IGV導葉控制為手動模式并觸發相應的機組保護聯鎖，通過快速調整使工作點向右移動到控制線EL(SCL_line)的右側正常運行工況。

4.根據權利要求3所述的齒式單級及多級離心壓縮機的防喘振控制方法，其特征在于，實際工作點觸碰到喘振線FL(SLL_line)或最大壓力限制線Pmax時，離心壓縮機聯鎖停機，防喘振控制閥ASV快速打開；當實際電機電流Em達到Emax時，IGV導葉自控控制器PI_Pd輸出被限并報警，當電流低于Emax時,IGV導葉控制PI_Pd恢復自動控制。

5.根據權利要求1所述的齒式單級及多級離心壓縮機的防喘振控制方法，其特征在于，步驟4中，通過現場離心壓縮機試車獲得FL(SLL_line)和EL(SLL_line)兩條喘振線,根據喘振時電機電流Em及排氣壓力Pd的變化幅度，設定C常數，使K_txC常數大于喘振變化幅度10％。