CN100386528C - 透平压缩机防喘振预报警方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种透平压缩机防喘振预报警方法。透平压缩机带有防喘振控制器，该控制器预设压缩机出口压力值和流量值之间函数关系的放风线。包括步骤：设定一个压缩机出口压力值和流量值的报警线；实时采集压缩机工作点的出口压力值和出口流量值；将工作点的出口压力值和所述放风线上与工作点流量值所对应的出口压力值进行比较，得到一压力差绝对值；将报警线上和上述放风线上与工作点流量值所对应的出口压力值进行比较，得到一标准压力差绝对值；将压力差绝对值与标准压力差绝对值进行比较，如果压力差绝对值小于标准压力差绝对值，则触发报警装置。
Description
技术领域
本发明涉及一种透平压缩机防喘振预报警方法，具体地说，涉及带有防喘振控制器的透平压缩机的防喘振预报警方法。
背景技术
如图1、图2所示，纵坐标为压缩机出口压力P，横坐标为流量Q。透平压缩机运行中工作点存在上限——喘振线1，即工作点4不可越过喘振线1。如果越过喘振线1，透平压缩机将产生喘振，机组剧烈振动，将在短时间内彻底损坏。
为了防止透平压缩机运行时工作点4越过喘振线1，透平压缩机一般都附带防喘振控制器，其控制原理是：在喘振线1下方设置一条放风线2，当压缩机工作点4到达放风线2时(压缩机的工作点4会随着用气设备的工作状况的变化而变化)，压缩机出气管路上的放风阀就打开一定幅度，使压缩机工作点4离开放风线2，从而摆脱进入喘振线的危险，保证压缩机的安全。
防喘振控制器的这种控制原理存在这样的缺点：由于工作点4到达放风线2之前没有报警，所以操作人员不能在工作点4到达放风线2导致放风阀打开之前提前干预，由于放风阀瞬间快速打开，压缩机输出的气量和气压大幅度波动，影响工艺流程的正常生产。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种透平压缩机防喘振预报警方法，以增加透平压缩机运行的稳定性和可靠性，减少放风阀频繁动作对整个生产流程的不利影响，减轻操作人员须始终监视压缩机工作点的变化而带来的工作压力。
为达上述目的，本发明的技术方案如下：
一种透平压缩机防喘振预报警方法，所述压缩机带有防喘振控制器，并预设一个压缩机出口压力值和流量值之间函数关系的放风线，其包括如下步骤：
a)设定一个压缩机出口压力值和流量值之间函数关系的报警线；
b)实时采集压缩机工作点的出口压力值和流量值；
c)将工作点的出口压力值和所述放风线上与工作点流量值所对应的出口压力值进行比较，得到一压力差绝对值；
d)将报警线上和上述放风线上与工作点流量值所对应的出口压力值进行比较，得到一标准压力差绝对值；
e)将上述压力差绝对值与标准压力差绝对值进行比较，如果压力差绝对值小于标准压力差绝对值，则触发报警装置。
进一步，所述标准压力差绝对值为压缩机出口所能达到的最大压力值的1％至10％。
另外，所述步骤e)中触发报警装置之前经过延时0至2秒。
本发明的一种透平压缩机防喘振预报警方法，所述压缩机带有防喘振控制器，并预设一个压缩机出口压力值和流量值之间函数关系的放风线，其包括如下步骤：
a)设定一个压缩机出口压力值和流量值之间函数关系的报警线；
b)实时采集压缩机工作点的出口压力值和流量值；
c)将工作点的流量值和所述放风线上与工作点出口压力值所对应的流量值进行比较，得到一流量差绝对值；
d)将报警线上和上述放风线上与工作点出口压力值所对应的流量值进行比较，得到一标准流量差绝对值；
e)将上述流量差绝对值与标准流量差绝对值进行比较，如果流量差绝对值小于标准流量差绝对值，则触发报警装置。
又，所述标准流量差绝对值为压缩机出口所能达到的最大流量值的1％至10％。
所述步骤e)中触发报警装置之前经过延时0至2秒。
本发明的透平压缩机防喘振预报警方法，所述压缩机带有防喘振控制器，并预设一个压缩机出口压力值和流量值之间函数关系的放风线，其包括如下步骤；
a)设定一个压缩机出口压力值和流量值之间函数关系的报警线；
b)实时采集压缩机工作点的流量值和出口压力值；
c)将工作点的流量值和所述放风线上与工作点出口压力值所对应的流量值进行比较，得到一流量差绝对值；同时将工作点的出口压力值和所述放风线上与工作点流量值所对应的出口压力值进行比较，得到一出口压力差绝对值；
d)将报警线上和上述放风线上与工作点出口压力值所对应的流量值进行比较，得到一标准流量差绝对值；同时将报警线上和上述放风线上与工作点流量值所对应的出口压力值进行比较，得到一标准出口压力差绝对值；
e)将上述流量差绝对值与标准流量差绝对值进行比较，将上述出口压力差绝对值与标准出口压力差绝对值进行比较，如果流量差绝对值小于标准流量差绝对值或者出口压力差绝对值小于标准出口压力差绝对值，则触发报警装置。
其中，所述标准压力差绝对值为压缩机出口所能达到的最大压力值的1％至10％和标准流量差绝对值为压缩机出口所能达到的最大流量值的1％至10％。
所述步骤e)中触发报警装置之前经过延时0至2秒。
本发明通过上述改进，在压缩机的工作点到达放风线之前，透平压缩机工作点首先到达该报警线，到达报警线时发出报警，以便操作人员及时调整，从而减少了放风阀频繁动作对整个生产流程的不利影响。
附图说明
图1为透平压缩机出口压力和流量函数关系图；
图2为透平压缩机出口压力和流量函数关系图；
图3为现有防喘振控制原程序配置图；
图4为本发明透平压缩机防喘振预报警方法加上现有防喘振控制原程序的总体配置图；
图5为本发明透平压缩机防喘振预报警方法的流程图。
图1和图2中标记说明
1-喘振线
2-放风线
3-报警线
4-工作点
P-工作点出口压力值
P*-放风线出口压力值
Q-工作点流量值
Q*-放风线流量值
Xd-出口压力差绝对值或流量差绝对值
b-标准出口压力差绝对值或标准流量差绝对值
具体实施方式
为了更好地理解本发明的结构、功能和效果，现运用以下较佳实施例并结合附图，进行详细说明。
本发明原理是，在压缩机的工作点4到达放风线2之前，按照一定的幅度设定一个报警值，提前预报，以便操作人员及时人工调整放风阀开度和压缩机输出气量(其调节过程是：在手动打开放风阀的同时，增加压缩机输出气量，保持送往用气设备的气量不变)，使压缩机工作点4离开放风线2而保持送往用气设备的气量保持不变，避免对生产造成影响。该报警值可以这样设定：将压缩机的工作点4与放风线2的距离称之为“出口压力差绝对值或流量差绝对值”Xd(如图1和图2所示)，只要取Xd的某一个数值(例如图1和图2中的b)作为报警设定值即可，以Xd＜3％作为报警值为例，即当压缩机工作点4距离放风线2的距离小于3％时，报警装置就发出报警信号。因为放风线2是一条曲线，距放风线b处的所有点也构成了另外一条线，即为报警线3。
在该轴流压缩机的防喘振控制软件中，Xd被定义为Xd＝Q*-Q(Q*、Q的含义如图2所示)。所以，当工作点在放风线以下时，Xd为负数。本实例取b值为-0.03，即当Xd＞-0.03时，控制软件发出报警信号，告知操作人员压缩机工作点4即将靠近放风线2，提醒操作人员及时调整。在高炉轴流压缩机上具体实施方法为：修改压缩机原防喘振控制软件，利用原报警硬件装置。修改的控制程序如图4所示，实时采集Xd；将Xd通过比较器与标准差绝对值b进行比较，如果Xd绝对值小于标准流量差绝对值b，则低端输出0，通过延时器延时1秒后，输入与门。后续流程与现有方法相同，不再叙述。
参阅图3，修改前的程序为：9121L1：系统报警信号，正常时值为0，异常时值为1；GAI：放大器，输入为X I，输出为Y，增益为K，则：Y＝K∑ XI；PUS：将输入的″位″信号组合为″字″(16位)；CMP：比较器，输入为X1、X2，输出为Y，则当X1≥X2时，Y＝1，X1＜X2时，Y＝0；SEN：将80486层的信号发送至DSPU(数字信号处理单元)层；RCV：从80486层接受信号；SEL：从“字”信号中选择“位”信号；DOT：数字信号输出到硬件。
再请参见图5，其为控制流程图，包括如下步骤：开始；采集压缩机出口压力P、压缩机出口压差、压缩机入口温度以及入口压力；通过压缩机的入口差压、入口温度和入口压力计算得到压缩机流量Q；通过P和Q得到压缩机的工作点，将该工作点与防喘振控制软件设定的放风线进行比较，得出偏差Xd；Xd是否大于-0.03？如果不是，则返回开始步骤；如果是，则输出到硬件，发出报警。
由上述原理说明可知，在具体实施中，Xd也可定义为Xd＝Q-Q*，Xd＝P-P*，Xd＝P*-P等；软件编程中，也可将“比较器”模块设置为当Xd达到设定值时，输出为1；当Xd达到设定值时，可以延时，也可以不延时；设定值b可根据具体防喘振控制软件的Xd数值来合理确定。总之，只要结合特定的防喘振控制软件的实际情况，利用上述原理，就可完成本预报警装置的实施。
Claims (9)
1.一种透平压缩机防喘振预报警方法，所述压缩机带有防喘振控制器，并预设一个压缩机出口压力值和流量值之间函数关系的放风线，其特征在于，包括如下步骤：
a)设定一个压缩机出口压力值和流量值之间函数关系的报警线；
b)实时采集压缩机工作点的出口压力值和流量值；
c)将工作点的出口压力值和所述放风线上与工作点流量值所对应的出口压力值进行比较，得到一压力差绝对值；
d)将报警线上和上述放风线上与工作点流量值所对应的出口压力值进行比较，得到一标准压力差绝对值；
e)将上述压力差绝对值与标准压力差绝对值进行比较，如果压力差绝对值小于标准压力差绝对值，则触发报警装置。
2.如权利要求1所述的透平压缩机防喘振预报警方法，其特征在于，所述标准压力差绝对值为压缩机出口所能达到的最大压力值的1％至10％。
3.如权利要求1或2所述的透平压缩机防喘振预报警方法，其特征在于，所述步骤e)中触发报警装置之前经过延时0至2秒。
4.一种透平压缩机防喘振预报警方法，所述压缩机带有防喘振控制器，并预设一个压缩机出口压力值和流量值之间函数关系的放风线，其特征在于，包括如下步骤：
a)设定一个压缩机出口压力值和流量值之间函数关系的报警线；
b)实时采集压缩机工作点的出口压力值和流量值；
c)将工作点的流量值和所述放风线上与工作点出口压力值所对应的流量值进行比较，得到一流量差绝对值；
d)将报警线上和上述放风线上与工作点出口压力值所对应的流量值进行比较，得到一标准流量差绝对值；
e)将上述流量差绝对值与标准流量差绝对值进行比较，如果流量差绝对值小于标准流量差绝对值，则触发报警装置。
5.如权利要求4所述的透平压缩机防喘振预报警方法，其特征在于，所述标准流量差绝对值为压缩机出口所能达到的最大流量值的1％至10％。
6.如权利要求4或5所述的透平压缩机防喘振预报警方法，其特征在于，所述步骤e)中触发报警装置之前经过延时0至2秒。
7.一种透平压缩机防喘振预报警方法，所述压缩机带有防喘振控制器，并预设一个压缩机出口压力值和流量值之间函数关系的放风线，其特征在于，包括如下步骤：
a)设定一个压缩机出口压力值和流量值之间函数关系的报警线；
b)实时采集压缩机工作点的流量值和出口压力值；
c)将工作点的流量值和所述放风线上与工作点出口压力值所对应的流量值进行比较，得到一流量差绝对值；同时将工作点的出口压力值和所述放风线上与工作点流量值所对应的出口压力值进行比较，得到一出口压力差绝对值；
d)将报警线上和上述放风线上与工作点出口压力值所对应的流量值进行比较，得到一标准流量差绝对值；同时将报警线上和上述放风线上与工作点流量值所对应的出口压力值进行比较，得到一标准出口压力差绝对值；
e)将上述流量差绝对值与标准流量差绝对值进行比较，将上述出口压力差绝对值与标准出口压力差绝对值进行比较，如果流量差绝对值小于标准流量差绝对值或者出口压力差绝对值小于标准出口压力差绝对值，则触发报警装置。
8.如权利要求7所述的透平压缩机防喘振预报警方法，其特征在于，所述标准压力差绝对值为压缩机出口所能达到的最大压力值的1％至10％和标准流量差绝对值为压缩机出口所能达到的最大流量值的1％至10％。
9.如权利要求7或8所述的透平压缩机防喘振预报警方法，其特征在于，所述步骤e)中触发报警装置之前经过延对0至2秒。
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