CN112727789B - 一种调速型双四象限变频器的能量回收系统的控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种调速型双四象限变频器的能量回收系统的控制方法，包括第一SHRT和第二SHRT；第一电机与第一四象限变频器电连接，第一四象限变频器分别与第一高压电缆和第二高压电缆电连接；第二电机与第二四象限变频器电连接，第二四象限变频器分别与第一高压电缆和第二高压电缆电连接；第一四象限变频器与第二四象限变频器还分别与变频器PLC控制器电连接，变频器PLC控制器分别与第一机组DCS控制器和第二机组DCS控制器电连接。本发明采用变速调节的汽电双驱方式，在实现余热能量回收目的的同时，通过调速运行方式提高风机本身的效率，降低风机能耗。并具有发电功能，在回收能量大于风机耗功时向电网送电。

Description

一种调速型双四象限变频器的能量回收系统的控制方法
技术领域
本发明属于能量回收领域，涉及烧结余热回收，具体涉及一种调速型双四象限变频器的能量回收系统的控制方法。
背景技术
近年来，随着国家的大力发展基础设施建设，钢铁冶金行业也迅猛发展。而冶金行业是一个高能耗行业，对环境的污染也比较严重。冶金在生产的过程中，会产生大量的余热，而余热的回收利用，对生产能效、产品成本、节能减排均有决定性的作用；尤其近两年，随着国家钢铁行业产能置换相关规定的出台，对设备的高效、节能提出了更高的要求。
目前国内钢铁行业烧结工艺中，对于烧结风机的驱动形式，常用的有两种技术方案：
第一，烧结余热能量回收机组(即SHRT)：
目前烧结风机驱动形式中，SHRT机组采用“汽轮机+离合器+电机+风机”的布置形式，汽轮机直接回收烧结余热蒸汽的能量用于驱动烧结风机运行，与电机共同驱动烧结风机运行。相对于传统的余热发电相比，汽电双驱机组避免了“余热→机械能→电能→机械能”的能量转换损失，具有回收效率高、结构紧凑等优点；并且，降低了用户发电设备的投资，减少了发电并网的手续和审批。
近年来，汽电双驱同轴机组以其可观的能量回收效益、良好的运行表现等优点，被越来越多的用户所采纳，具有巨大的市场空间。
对于烧结余热能量回收机组(SHRT)，现有的汽电双驱同轴机组，只能够实现定转速(工频50Hz)的汽电双驱同轴运行；当工艺系统的负荷变化时，只有采用“调风门”的形式进行调节。
如图1所示，在变工况前，风机的性能曲线处于50Hz转速下，管网特性曲线为1，交点B即风机的运行点；当工况变化风门关小时，管网阻力增大，管网特性曲线变陡(1→2)，而风机的性能曲线仍处于50Hz转速下，运行点变为B’，从图中可以看出，风机的运行点从B变为B’后，节省的能耗为SA’-A-B-D的同时，但是增加了运SB’-C’-C-D部分的能耗，是否能够节能还取决于SA’-A-B-D和SB’-C’-C-D的面积大小。
因此，这种方案汽电双驱机组的技术缺陷主要是：不具备变速运行的功能；传统的汽电双驱同轴机组在变工况运行时的节能效果不理想。
第二，“电机+风机”变频运行：
另外一种常用的驱动形式是电机单独驱动烧结风机，并采用两象限变频器进行调速。风机采用“变速+风门调节”结合的方式，根据烧结工艺线的工况变化，调整风机转速。这种布置形式简单，可以根据实际运行的工况，灵活调整风机运行状态，尤其在变转速运行时，风机本身的节能效果非常明显。
这种驱动形式虽然可以实现风机变频调速运行，在工艺变工况时风机能够起到节能的目的。但是，电机单驱的形式不具备余热回收功能，对整个烧结系统，能量回收效率较低；同时，用户还需要单独增加余热发电、并网手续，设备初投资大、手续复杂。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于，提供一种调速型双四象限变频器的能量回收系统的控制方法。，以解决现有技术中难以兼顾能量回收效率和变速调节的技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现：
一种调速型双四象限变频器的能量回收系统的控制方法，所述的调速型双四象限变频器的能量回收系统包括第一SHRT和第二SHRT；
所述的第一SHRT包括依次同轴相连的第一烧结风机、第一电机、第一变速离合器和第一汽轮机，还包括与第一烧结风机、第一电机、第一变速离合器和第一汽轮机电连接的第一机组DCS控制器；
所述的第二SHRT包括依次同轴相连的第二烧结风机、第二电机、第二变速离合器和第二汽轮机，还包括与第二烧结风机、第二电机、第二变速离合器和第二汽轮机电连接的第二机组DCS控制器；
所述的第一电机与第一四象限变频器电连接，第一四象限变频器分别与第一高压电缆和第二高压电缆电连接；
所述的第二电机与第二四象限变频器电连接，第二四象限变频器分别与第一高压电缆和第二高压电缆电连接；
所述的第一四象限变频器与第二四象限变频器还分别与变频器PLC控制器电连接，变频器PLC控制器分别与第一机组DCS控制器和第二机组DCS控制器电连接。
本发明还具有如下技术特征：
所述的第一电机还与第一高压电缆直接电连接；所述的第二电机还与第二高压电缆直接电连接。
本发明还保护一种调速型双四象限变频器的能量回收系统的控制方法，该方法采用如上所述的调速型双四象限变频器的能量回收系统。
具体的，该方法包括以下步骤：
步骤一，启动至工频额定转速工况控制：
步骤101，启动时，由第一机组DCS控制器和第二机组DCS控制器给变频器PLC控制器发出启动指令，由变频器PLC控制器控制，经过第二机组DCS控制器的调控先将第二烧结风机的风门关闭至开度为5％～10％，再启动第一烧结风机；
步骤102，根据变频器PLC控制器设定的升速速率，通过第一四象限变频器的调控将第一电机升至工频50Hz运行，第一机组DCS控制器控制第一汽轮机升速，升至额定转速附近时，控制升速的速率≯5rpm，第一变速离合器平稳啮合，第一汽轮机与第一电机共同驱动，使得第一烧结风机在额定转速下运行；
步骤103，第一烧结风机运行稳定后，再根据变频器PLC控制器设定的升速速率，通过第二四象限变频器的调控将第二电机升至工频50Hz运行，第一机组DCS控制器控制第二汽轮机升速，升至额定转速附近时，控制升速的速率≯5rpm，第二变速离合器平稳啮合，第二汽轮机与第二电机共同驱动，使得第二烧结风机在额定转速下运行；
步骤二，低能量损失工况控制：
第一烧结风机和第二烧结风机运行稳定后，调速型双四象限变频器的能量回收系统维持在额定转速下运行，第一四象限变频器退出第一高压电缆，第一电机直接在电网的第一高压电缆中取电拖动第一电机运行；第二四象限变频器退出第二高压电缆，第二电机直接在电网的第二高压电缆中取电拖动第二电机运行；
步骤三，变频工况控制：
步骤301，当第一SHRT和第二SHRT的工况变化时，第一烧结风机和第二烧结风机需要调速运行，由第一机组DCS控制器和第二机组DCS控制器给变频器PLC控制器发出调速指令，第一四象限变频器切入第一高压电缆，第一电机通过第一四象限变频器在电网的第一高压电缆中取电拖动第一电机运行；第二四象限变频器切入第二高压电缆，第二电机通过第二四象限变频器在电网的第二高压电缆中取电拖动第二电机运行；
步骤302，由第一机组DCS控制器和第二机组DCS控制器给变频器PLC控制器给出需要调节的目标转速，变频器PLC控制器根据目标转速计算出相应的频率，通过变频器PLC控制器发出指令，通过第一四象限变频器和第二四象限变频器的调控同时对第一电机和第二电机进行调速，使得第一电机和第二电机达到目标转速对应的频率，第一SHRT和第二SHRT进入变频工况；
步骤四，单个四象限变频器突发故障时的不停机降转速工况控制：
步骤401，第一SHRT和第二SHRT在变频工况下运行，当第一四象限变频器或第二四象限变频器突发故障，对应的第一电机或第二电机断电失去驱动力，对应的第一SHRT或第二SHRT由第一汽轮机或第二汽轮机单独驱动；
步骤402，当第一汽轮机或第二汽轮机的功率大于对应的第一烧结风机或第二烧结风机的功率时，第一电机或第二电机机处于发电状态，第一SHRT或第二SHRT在第一汽轮机或第二汽轮机的驱动下持续升速，为防止第一SHRT或第二SHRT超速，在第一机组DCS控制器或第二机组DCS控制器中设置108％额定转速为汽轮机超速保护连锁停机值；
当第一汽轮机或第二汽轮机的功率不足以驱动对应的第一烧结风机或第二烧结风机时，第一烧结风机或第二烧结风机在惯性的作用下惰走，转速下降至达到与第一汽轮机或第二汽轮机平衡状态对应的转速，第一SHRT或第二SHRT由第一汽轮机或第二汽轮机单独驱动；
步骤五，单个四象限变频器突发故障时的不停机升转速工况控制：
步骤501，当第一SHRT由第一汽轮机单独驱动时，第二SHRT通过第二四象限变频器的调控将第二电机升至工频50Hz运行，使第二烧结风机在额定转速下运行，第二四象限变频器退出第二高压电缆；
步骤502，由第一机组DCS控制器将第一汽轮机的当前转速反馈至变频器PLC控制器，变频器PLC控制器控制第二四象限变频器切入第一高压电缆，变频器PLC控制器根据目标转速调节第二四象限变频器的输出频率，在输出频率下启动第一电机；
步骤503，第一电机拖动第一烧结风机升速，第一汽轮机的空载升速速率大于第一烧结风机的升速速率，第一变速离合器始终处于啮合状态，第一汽轮机跟随第一电机的转速持续升速，直至额定转速，第一汽轮机和第一电机共同驱动第一烧结风机运行；
步骤504，第二四象限变频器退出第一高压电缆，使第一烧结风机在额定转速下运行；
步骤505，第一SHRT和第二SHRT都进入额定转速对应的工频50Hz状态下运行，通过调节第一烧结风机和第二烧结风机的风门开度的方式调节工况；
步骤506，当第二SHRT由第二汽轮机单独驱动时，采用与步骤501至步骤505相同的方法，使得第二SHRT和第一SHRT都进入额定转速对应的工频50Hz状态下运行。
具体的，步骤302中，所述的调速包括降速控制和升速控制：
步骤1，降速控制：
步骤30201，由第一机组DCS控制器和第二机组DCS控制器给变频器PLC控制器给出需要调节的目标转速，变频器PLC控制器根据目标转速计算出相应的频率；
步骤30202，通过变频器PLC控制器发出指令，通过第一四象限变频器和第二四象限变频器的调控同时对第一电机和第二电机进行降速；
步骤30203，在降速过程中，第一SHRT中，第一变速离合器始终处于啮合状态，第一电机拖动第一烧结风机和第一汽轮机同步降速；同时，第一四象限变频器会产生制动转矩，通过第一四象限变频器再反向送至电网；
在降速过程中，第二SHRT中的过程与第一SHRT中的过程相同；
步骤30204，直至第一电机降至目标转速对应的频率，稳定运行后，制动转矩消除，第一汽轮机和第一电机共同驱动第一烧结风机运行，第一SHRT降速调节完成，进入变频工况；
当第一汽轮机的功率大于第一烧结风机的功率时，第一电机进入发电状态，多余的能量会通过第一四象限变频器送至电网，此时第一SHRT处于变频发电状态；
第二SHRT进入变频工况和处于变频发电状态的过程与第一SHRT相同；
步骤2，升速控制：
步骤30205，由第一机组DCS控制器和第二机组DCS控制器给变频器PLC控制器给出需要调节的目标转速，变频器PLC控制器根据目标转速计算出相应的频率；
步骤30206，通过变频器PLC控制器发出指令，通过第一四象限变频器和第二四象限变频器的调控同时对第一电机和第二电机进行升速；
步骤30207，在升速过程中，第一SHRT中，第一电机拖动第一烧结风机升速，由于第一汽轮机的空载升速速率大于第一烧结风机的升速速率，第一变速离合器始终处于啮合状态，第一汽轮机跟随第一电机的转速持续升速，直至目标转速，第一汽轮机和第一电机共同驱动第一烧结风机运行，升速过程完成；
在升速过程中，第二SHRT中的过程与第一SHRT中的过程相同；
步骤30208，直至第一电机升至目标转速对应的频率，稳定运行后，第一汽轮机和第一电机共同驱动第一烧结风机运行，第一SHRT升速调节完成，进入变频工况；
当第一汽轮机的功率大于第一烧结风机的功率时，第一电机进入发电状态，多余的能量会通过第一四象限变频器送至电网，此时第一SHRT处于变频发电状态；
第二SHRT进入变频工况和处于变频发电状态的过程与第一SHRT相同。
所述的汽轮机升速控制过程为：
第一汽轮机的调速器收到升速信号后，先将第一汽轮机调整为转速控制模式，按照目标转速5％的不等率，按照设定的升速速率进行升速，直至目标转速，第一变速离合器啮合，第一变速离合器向第一机组DCS控制器发出啮合信号；
第一机组DCS控制器收到啮合信号保持稳定后，认为信号为真，确认第一变速离合器已啮合，第一机组DCS控制器再将该啮合信号发送至第一汽轮机的调速器，第一汽轮机转为阀位控制，手动将阀位开至第一电机电流下降到额定电流的10％；
所述的第二汽轮机的升速控制过程与所述的第一汽轮机的升速控制过程相同。
具体的，该方法采用同一根蒸汽母管给第一汽轮机和第二汽轮机供余热蒸汽，通过调整第一汽轮机和第二汽轮机的负荷分配，实现第一汽轮机和第二汽轮机在高效区运行时间的最大化；
所述的负荷分配的调整是对进入第一汽轮机和第二汽轮机的蒸汽量和压力进行调整。
本发明还具有如下技术特征：
具体的，该方法包括以下步骤：
步骤S1，启动第一汽轮机，采用转速控制的方式，按照％的转速不等率升速，随着进汽门的开大，转速持续上升，至第一变速离合器的啮合转速时，第一变速离合器啮合，并向第一机组DCS控制器发出啮合信号；
步骤S2，第一机组DCS控制器收到第一变速离合器的啮合信号后，第一汽轮机的控制方式切换至阀位控制，第一汽轮机的进汽阀位持续增大，开至80％，停止增大阀位；
步骤S3，第一汽轮机稳定至80％阀位后，启动第二汽轮机，同样先采用转速控制的方式至第二变速离合器啮合，第二变速离合器啮合后，第二变速离合器啮合先转为阀位控制，阀位升至80％左右时，再转为前压控制；
步骤S4，第二汽轮机的前压控制为：给定汽轮机的进汽压力为P0，以及压力允许的波动范围Δp；以汽轮机的进汽压力P作为控制对象；
当P处于P0±Δp以内时，汽轮机调节汽门保位；
当P＜P0-Δp时，进汽阀位以预设的调节速率关小，直至P回复至P0±Δp以内，停止阀位调节；
当P＞P0+Δp时，进汽阀位以预设的调节速率开大，直至P回复至P0±Δp以内，停止阀位调节；
步骤S5，第一汽轮机和第二汽轮机启动并完成相应的设置后，当蒸汽母管中的蒸汽波动时，采用如下控制方法：
步骤S501，当蒸汽母管中的进汽量增大，第二汽轮机中的进汽压力P会增大，当超出P0+Δp的限值时，进汽门阀位增大，直至第二汽轮机进汽门开至最大，此时第二汽轮机达到额定状态；
如果蒸汽母管中的进汽量继续增大，，多余的蒸汽会进入第一汽轮机，通过控制第一汽轮机的阀位开度，将剩余的蒸汽全部加载在第一汽轮机上，直至第一汽轮机进汽门阀位也开至最大，两台汽轮机均进入额定状态；
步骤S502，当蒸汽母管中的进汽量减少，第二汽轮机中的进汽压力P会减小，当超出P0-Δp的限值时，第一汽轮机的进汽门阀位持续关小；
如果蒸汽母管中的进汽量持续减少，第一汽轮机无法维持在啮合转速下运行，第一变速离合器脱开，第一汽轮机退出轴系，此时，剩余的蒸汽全部进入第二汽轮机。
本发明与现有技术相比，具有如下技术效果：
(Ⅰ)用户在生产过程中，由于烧结设计与实际运行工况的偏差、生产调度调等原因，风机经常需要变工况运行。针对现有汽电双驱机组在调节工况方面的缺陷、电机单驱机组余热回收效率较低等缺陷，本发明采用变速调节的汽电双驱方式，在实现余热能量回收目的的同时，通过调速运行方式提高风机本身的效率，降低风机能耗。并具有发电功能，在回收能量大于风机耗功时向电网送电。
(Ⅱ)本发明为每台烧结线配置两套SHRT机组，可以采用变频器和电机“二拖二”的方式，互为主备，提高整个能量回收系统的可靠性：正常情况下两台变频分别驱动机组调速运行；当其中一台发生故障时，另外一台变频器可以确保机组顺利启动至工频状态下，不影响烧结工艺线的正常生产。
(Ⅲ)当机组变工况运行时，调速范围越大，变频调速汽电双驱机组比传统的汽电双驱机组的节能率越高。
(Ⅳ)本发明中，当机组处于额定转速下运行时，两台电机直接从电网中取电时，避免了变频器本身的3％左右的能量损失，提高机组在额定转速下的运行效率。
(Ⅴ)本发明的控制方法，可以有效减少系统的停机，使烧结工艺运行更加平稳，同时，最大化提高系统的能源利用率，使机组的运行效率达到最佳。
(Ⅵ)通过汽轮机的负荷分配控制，当蒸汽工况变化时，可以使其中一台汽轮机尽可能多地处于额定压力下高效工作，同时，另外一台汽轮机吃掉剩余的蒸汽，既提高了机组运行的效率，又保证了能量充分回收。
(Ⅶ)烧结工艺生产过程中，工况变化较为复杂，尤其对烧结余热回收系统，波动较大，而汽轮机和风机偏离设计点越远，效率越低。那么，对于一根蒸汽母管供气的两套机组，如何能够有效分配汽轮机和风机的负荷，对提高机组运行效率、能源回收率都至关重要。通过本控制方案的实施，在满足机组高效运行的同时，还能够确保机组运行更加稳定可靠。
附图说明
图1为已知的调风门方式运行曲线。
图2为本发明的变频调节方式运行曲线。
图3为调速型双四象限变频器的能量回收系统的示意图。
图4为采用同一根蒸汽母管给第一汽轮机和第二汽轮机供余热蒸汽的结构示意图。
图中各个标号的含义为：1-第一SHRT，2-第二SHRT，3-第一四象限变频器，4-第二四象限变频器，5-第一高压电缆，6-第二高压电缆，7-变频器PLC控制器，8-蒸汽母管；
101-第一烧结风机，102-第一电机，103-第一变速离合器，104-第一汽轮机，105-第一机组DCS控制器；
201-第二烧结风机，202-第二电机，203-第二变速离合器，204-第二汽轮机，205-第二机组DCS控制器。
以下结合实施例对本发明的具体内容作进一步详细解释说明。
具体实施方式
需要说明的是，本发明中的所有部件，如无特殊说明，全部均采用现有技术中已知的部件。例如变频器PLC控制器、第一机组DCS控制器和第二机组DCS控制器均为现有技术中的已知产品。
第一汽轮机和第二汽轮机上均设置有调速器，调速器均具备转速控制、阀位控制和前压控制三种功能。该调速器也为现有技术中的已知产品。
需要说明的是，本发明中SHRT指的是烧结余热能量回收机组。
如图2所示，当工况变化，风机从50Hz变频至40Hz转速下运行，性能曲线从n1变为n2；管网系统的阻力未发生变化，管网特性曲线仍然为为曲线1；因此，风机的运行点从B变为B’，从曲线可以看出风机耗功从SO-A-B-C减至SO-A’-B’-C’，SA’-A-B-C-C’-B’对应的面积均为变工况的节能部分，与调风门的方式相比，具有绝对的技术先进性。
本发明采用“汽轮机+变速离合器+电动发电机+风机”的布置形式，并采用四象限变频器，在汽电双驱同轴运行的基础上，可以实现机组调速运行，并具备发电功能，从而达到更高效的节能目的。
其中，四象限变频器是实现机组调速运行的关键设备，具有以下技术特点：
第一，以电机转子所受转矩为Y轴，电动状态为正，制动状态为负；以运转方向为X轴，正转为正，反转为负；那么四个象限的变频器即为正转制动发电状态。
第二，功率单元采用先进的IGBT模块作为整流装置，可以实现能量的双向流通，在不需要外加任何装置的情况下，可以把再生能量回馈到电网，达到节能运行效果；
当生产工艺需要降低负荷运行时，可以根据负荷调整变频器的频率，降低风机转速：
①在降速过程中，离合器始终处于啮合状态；而此时，汽轮机进汽门不动作，转速被迫降低，电网向汽轮机施加制动力矩，这个力矩作为再生能量通过四象限变频器反馈至电网，从而实现反送电，达到节能的运行效果；
②调速完成后，机组稳定运行，当汽轮机的功率小于风机运行的功率，汽轮机和电机共同驱动风机运行，实现汽电双驱运行；
③当余热系统蒸汽量充足，汽轮机的输出功率大于风机的功率时，汽轮机单独驱动风机运行，多余的功率通过四象限变频器可以反馈至电网，在驱动的同时实现发电。
需要说明的是，对于大容量的四象限变频器，每一台变频器用2个小的功率模块并联的方式，加入两台变频器均发生故障，机组停机时，由于烧结风机转动惯量较大，无法满足直启，需要变频启动；此时，两台变频器中的4个功率模块，只要其中任何一个功率模块可以正常运行，对应单台风机一半的功率，即可以用这个功率模块，分别启动两套机组，进入工频状态，确保烧结工艺正常生产，提高机组的可靠性。
遵从上述技术方案，以下给出本发明的具体实施例，需要说明的是本发明并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本发明的保护范围。
实施例：
本实施例给出一种调速型双四象限变频器的能量回收系统的控制方法，如图3所示，调速型双四象限变频器的能量回收系统包括第一SHRT1和第二SHRT2；
第一SHRT1包括依次同轴相连的第一烧结风机101、第一电机102、第一变速离合器103和第一汽轮机104，还包括与第一烧结风机101、第一电机102、第一变速离合器103和第一汽轮机104电连接的第一机组DCS控制器105；
第二SHRT2包括依次同轴相连的第二烧结风机201、第二电机202、第二变速离合器203和第二汽轮机204，还包括与第二烧结风机201、第二电机202、第二变速离合器203和第二汽轮机204电连接的第二机组DCS控制器205；
第一电机102与第一四象限变频器3电连接，第一四象限变频器3分别与第一高压电缆5和第二高压电缆6电连接；
第二电机202与第二四象限变频器4电连接，第二四象限变频器4分别与第一高压电缆5和第二高压电缆6电连接；
第一四象限变频器3与第二四象限变频器4还分别与变频器PLC控制器7电连接，变频器PLC控制器7分别与第一机组DCS控制器105和第二机组DCS控制器205电连接。
第一电机102还与第一高压电缆5直接电连接；第二电机202还与第二高压电缆6直接电连接。
具体的，该方法包括以下步骤：
步骤一，启动至工频额定转速工况控制：
步骤101，启动时，由第一机组DCS控制器105和第二机组DCS控制器205给变频器PLC控制器7发出启动指令，由变频器PLC控制器7控制，经过第二机组DCS控制器205的调控先将第二烧结风机201的风门关闭至开度为5％～10％，再启动第一烧结风机101；
步骤102，根据变频器PLC控制器7设定的升速速率，通过第一四象限变频器3的调控将第一电机102升至工频50Hz运行，第一机组DCS控制器105控制第一汽轮机104升速，升至额定转速附近时，控制升速的速率≯5rpm，第一变速离合器103平稳啮合，第一汽轮机104与第一电机102共同驱动，使得第一烧结风机101在额定转速下运行；
步骤103，第一烧结风机101运行稳定后，再根据变频器PLC控制器7设定的升速速率，通过第二四象限变频器4的调控将第二电机202升至工频50Hz运行，第二机组DCS控制器205控制第二汽轮机204升速，升至额定转速附近时，控制升速的速率≯5rpm，第二变速离合器203平稳啮合，第二汽轮机204与第二电机202共同驱动，使得第二烧结风机201在额定转速下运行；
步骤二，低能量损失工况控制：
第一烧结风机101和第二烧结风机201运行稳定后，调速型双四象限变频器的能量回收系统维持在额定转速下运行，第一四象限变频器3退出第一高压电缆5，第一电机102直接在电网的第一高压电缆5中取电拖动第一电机102运行；第二四象限变频器4退出第二高压电缆6，第二电机202直接在电网的第二高压电缆6中取电拖动第二电机202运行；
步骤三，变频工况控制：
步骤301，当第一SHRT1和第二SHRT2的工况变化时，第一烧结风机101和第二烧结风机201需要调速运行，由第一机组DCS控制器105和第二机组DCS控制器205给变频器PLC控制器7发出调速指令，第一四象限变频器3切入第一高压电缆5，第一电机102通过第一四象限变频器3在电网的第一高压电缆5中取电拖动第一电机102运行；第二四象限变频器4切入第二高压电缆6，第二电机202通过第二四象限变频器4在电网的第二高压电缆6中取电拖动第二电机202运行；
步骤302，由第一机组DCS控制器105和第二机组DCS控制器205给变频器PLC控制器7给出需要调节的目标转速，变频器PLC控制器7根据目标转速计算出相应的频率，通过变频器PLC控制器7发出指令，通过第一四象限变频器3和第二四象限变频器4的调控同时对第一电机102和第二电机202进行调速，使得第一电机102和第二电机202达到目标转速对应的频率，第一SHRT1和第二SHRT2进入变频工况；
步骤四，单个四象限变频器突发故障时的不停机降转速工况控制：
步骤401，第一SHRT1和第二SHRT2在变频工况下运行，当第一四象限变频器3或第二四象限变频器4突发故障，对应的第一电机102或第二电机202断电失去驱动力，对应的第一SHRT1或第二SHRT2由第一汽轮机104或第二汽轮机204单独驱动；
步骤402，当第一汽轮机104或第二汽轮机204的功率大于对应的第一烧结风机101或第二烧结风机201的功率时，第一电机102或第二电机202机处于发电状态，第一SHRT1或第二SHRT2在第一汽轮机104或第二汽轮机204的驱动下持续升速，为防止第一SHRT1或第二SHRT2超速，在第一机组DCS控制器105或第二机组DCS控制器205中设置108％额定转速为汽轮机超速保护连锁停机值；
当第一汽轮机104或第二汽轮机204的功率不足以驱动对应的第一烧结风机101或第二烧结风机201时，第一烧结风机101或第二烧结风机201在惯性的作用下惰走，转速下降至达到与第一汽轮机104或第二汽轮机204平衡状态对应的转速，第一SHRT1或第二SHRT2由第一汽轮机104或第二汽轮机204单独驱动；
步骤五，单个四象限变频器突发故障时的不停机升转速工况控制：
步骤501，当第一SHRT1由第一汽轮机104单独驱动时，第二SHRT2通过第二四象限变频器4的调控将第二电机202升至工频50Hz运行，使第二烧结风机201在额定转速下运行，第二四象限变频器4退出第二高压电缆6；
步骤502，由第一机组DCS控制器105)将第一汽轮机104)的当前转速反馈至变频器PLC控制器7，变频器PLC控制器7控制第二四象限变频器4切入第一高压电缆5，变频器PLC控制器7根据目标转速调节第二四象限变频器4的输出频率，在输出频率下启动第一电机102；
步骤503，第一电机102拖动第一烧结风机101升速，第一汽轮机104的空载升速速率大于第一烧结风机101的升速速率，第一变速离合器103始终处于啮合状态，第一汽轮机104跟随第一电机102的转速持续升速，直至额定转速，第一汽轮机104和第一电机102共同驱动第一烧结风机101运行；
步骤504，第二四象限变频器4退出第一高压电缆5，使第一烧结风机101在额定转速下运行；
步骤505，第一SHRT1和第二SHRT2都进入额定转速对应的工频50Hz状态下运行，通过调节第一烧结风机101和第二烧结风机201的风门开度的方式调节工况；
步骤506，当第二SHRT2由第二汽轮机204单独驱动时，采用与步骤501至步骤505相同的方法，使得第二SHRT1和第一SHRT2都进入额定转速对应的工频50Hz状态下运行。
作为本实施例的一种优选方案，步骤302中，调速包括降速控制和升速控制：
步骤1，降速控制：
步骤30201，由第一机组DCS控制器105和第二机组DCS控制器205给变频器PLC控制器7给出需要调节的目标转速，变频器PLC控制器7根据目标转速计算出相应的频率；
步骤30202，通过变频器PLC控制器7发出指令，通过第一四象限变频器3和第二四象限变频器4的调控同时对第一电机102和第二电机202进行降速；
步骤30203，在降速过程中，第一SHRT1中，第一变速离合器103始终处于啮合状态，第一电机102拖动第一烧结风机101和第一汽轮机104同步降速；同时，第一四象限变频器3会产生制动转矩，通过第一四象限变频器3再反向送至电网；
在降速过程中，第二SHRT2中的过程与第一SHRT1中的过程相同；
步骤30204，直至第一电机102降至目标转速对应的频率，稳定运行后，制动转矩消除，第一汽轮机104和第一电机102共同驱动第一烧结风机101运行，第一SHRT1降速调节完成，进入变频工况；
当第一汽轮机104的功率大于第一烧结风机101的功率时，第一电机102进入发电状态，多余的能量会通过第一四象限变频器3送至电网，此时第一SHRT1处于变频发电状态；
第二SHRT2进入变频工况和处于变频发电状态的过程与第一SHRT1相同；
步骤2，升速控制：
步骤30205，由第一机组DCS控制器105和第二机组DCS控制器205给变频器PLC控制器7给出需要调节的目标转速，变频器PLC控制器7根据目标转速计算出相应的频率；
步骤30206，通过变频器PLC控制器7发出指令，通过第一四象限变频器3和第二四象限变频器4的调控同时对第一电机102和第二电机202进行升速；
步骤30207，在升速过程中，第一SHRT1中，第一电机102拖动第一烧结风机101升速，由于第一汽轮机104的空载升速速率大于第一烧结风机101的升速速率，第一变速离合器103始终处于啮合状态，第一汽轮机104跟随第一电机102的转速持续升速，直至目标转速，第一汽轮机104和第一电机102共同驱动第一烧结风机101运行，升速过程完成；
在升速过程中，第二SHRT2中的过程与第一SHRT1中的过程相同；
步骤30208，直至第一电机102升至目标转速对应的频率，稳定运行后，第一汽轮机104和第一电机102共同驱动第一烧结风机101运行，第一SHRT1升速调节完成，进入变频工况；
当第一汽轮机104的功率大于第一烧结风机101的功率时，第一电机102进入发电状态，多余的能量会通过第一四象限变频器3送至电网，此时第一SHRT1处于变频发电状态；
第二SHRT2进入变频工况和处于变频发电状态的过程与第一SHRT1相同。
作为本实施例的一种优选方案，汽轮机升速控制过程为：
第一汽轮机104的调速器收到升速信号后，先将第一汽轮机104调整为转速控制模式，按照目标转速5％的不等率，按照设定的升速速率进行升速，直至目标转速，第一变速离合器103啮合，第一变速离合器103向第一机组DCS控制器105发出啮合信号；
第一机组DCS控制器105收到啮合信号保持稳定后，认为信号为真，确认第一变速离合器103已啮合，第一机组DCS控制器105再将该啮合信号发送至第一汽轮机104的调速器，第一汽轮机104转为阀位控制，手动将阀位开至第一电机102电流下降到额定电流的10％；
第二汽轮机204的升速控制过程与第一汽轮机104的升速控制过程相同。
作为本实施例的一种优选方案，如图4所示，该方法采用同一根蒸汽母管8给第一汽轮机104和第二汽轮机204供余热蒸汽，通过调整第一汽轮机104和第二汽轮机204的负荷分配，实现第一汽轮机104和第二汽轮机204在高效区运行时间的最大化；
负荷分配的调整是对进入第一汽轮机104和第二汽轮机204的蒸汽量和压力进行调整。
具体的，该方法包括以下步骤：
步骤S1，启动第一汽轮机104，采用转速控制的方式，按照5％的转速不等率升速，随着进汽门的开大，转速持续上升，至第一变速离合器103的啮合转速时，第一变速离合器103啮合，并向第一机组DCS控制器105发出啮合信号；
步骤S2，第一机组DCS控制器105收到第一变速离合器103的啮合信号后，第一汽轮机104的控制方式切换至阀位控制，第一汽轮机104的进汽阀位持续增大，开至80％，停止增大阀位；
步骤S3，第一汽轮机104稳定至80％阀位后，启动第二汽轮机204，同样先采用转速控制的方式至第二变速离合器203啮合，第二变速离合器203啮合后，第二变速离合器203啮合先转为阀位控制，阀位升至80％左右时，再转为前压控制；
步骤S4，第二汽轮机204的前压控制为：给定汽轮机的进汽压力为P0，以及压力允许的波动范围Δp；以汽轮机的进汽压力P作为控制对象；
当P处于P0±Δp以内时，汽轮机调节汽门保位；
当P＜P0-Δp时，进汽阀位以预设的调节速率关小，直至P回复至P0±Δp以内，停止阀位调节；
当P＞P0+Δp时，进汽阀位以预设的调节速率开大，直至P回复至P0±Δp以内，停止阀位调节；
步骤S5，第一汽轮机104和第二汽轮机204启动并完成相应的设置后，当蒸汽母管8中的蒸汽波动时，采用如下控制方法：
步骤S501，当蒸汽母管8中的进汽量增大，第二汽轮机204中的进汽压力P会增大，当超出P0+Δp的限值时，进汽门阀位增大，直至第二汽轮机204进汽门开至最大，此时第二汽轮机204达到额定状态；
如果蒸汽母管8中的进汽量继续增大，，多余的蒸汽会进入第一汽轮机104，通过控制第一汽轮机104的阀位开度，将剩余的蒸汽全部加载在第一汽轮机104上，直至第一汽轮机104进汽门阀位也开至最大，两台汽轮机均进入额定状态；
步骤S502，当蒸汽母管8中的进汽量减少，第二汽轮机204中的进汽压力P会减小，当超出P0-Δp的限值时，第一汽轮机104的进汽门阀位持续关小；
如果蒸汽母管8中的进汽量持续减少，第一汽轮机104无法维持在啮合转速下运行，第一变速离合器103脱开，第一汽轮机104退出轴系，此时，剩余的蒸汽全部进入第二汽轮机204。
应用例：
以某烧结线配置的两套汽电双驱同轴烧结风机为例说明，单台风机计算参数如下：设计工况下：进气量为Q0＝19800m3/min，压升P0＝20500Pa,风机全压效率η0＝0.85，那么风机设计工况下的轴功率N0＝7959kW；
当工况变化，进气量调整为80％状态下运行时，采用如图1所示的调风门的调节方式，进气量Q1＝15840m3/min，查风机的性能曲线，压升P2＝24500Pa，全压效率η1＝0.83，可以计算出风机运行的轴功率N1＝7792kW，机组节能率约2％。
同样，当工况变化，进气量调整为80％状态下运行时，采用如图2所示的变频调速的方式进行调节，进气量Q2＝15840m3/min；由风机的特性Q0/Q2＝n0/n2、N0/N2＝(n0/n2)3可知，当变频器由50Hz降至40Hz运行时，风机轴功率N2＝4075kW，风机功率理论上可以降低约49％。在实际运行过程中，随着转速的降低，风机效率会有一定的下降，考虑变频器3％的耗功率，综合考虑实际节能率预计可以达到30％以上。与传统的汽电双驱同轴机组相比，节能效果具有质的变化。
因此，可以得出结论，当系统工况变至80％风量以下运行时，变频调速汽电双驱机组的节能率比传统的汽电双驱机组的节能率高出30％以上，从而充分证明了本发明的能量回收效率更高，技术优势更加突出。

Claims (5)

1.一种调速型双四象限变频器的能量回收系统的控制方法，其特征在于，所述的调速型双四象限变频器的能量回收系统包括第一SHRT(1)和第二SHRT(2)；
所述的第一SHRT(1)包括依次同轴相连的第一烧结风机(101)、第一电机(102)、第一变速离合器(103)和第一汽轮机(104)，还包括与第一烧结风机(101)、第一电机(102)、第一变速离合器(103)和第一汽轮机(104)电连接的第一机组DCS控制器(105)；
所述的第二SHRT(2)包括依次同轴相连的第二烧结风机(201)、第二电机(202)、第二变速离合器(203)和第二汽轮机(204)，还包括与第二烧结风机(201)、第二电机(202)、第二变速离合器(203)和第二汽轮机(204)电连接的第二机组DCS控制器(205)；
所述的第一电机(102)与第一四象限变频器(3)电连接，第一四象限变频器(3)分别与第一高压电缆(5)和第二高压电缆(6)电连接；
所述的第二电机(202)与第二四象限变频器(4)电连接，第二四象限变频器(4)分别与第一高压电缆(5)和第二高压电缆(6)电连接；
所述的第一四象限变频器(3)与第二四象限变频器(4)还分别与变频器PLC控制器(7)电连接，变频器PLC控制器(7)分别与第一机组DCS控制器(105)和第二机组DCS控制器(205)电连接；
所述的第一电机(102)还与第一高压电缆(5)直接电连接；所述的第二电机(202)还与第二高压电缆(6)直接电连接；
该方法包括以下步骤：
步骤一，启动至工频额定转速工况控制：
步骤101，启动时，由第一机组DCS控制器(105)和第二机组DCS控制器(205)给变频器PLC控制器(7)发出启动指令，由变频器PLC控制器(7)控制，经过第二机组DCS控制器(205)的调控先将第二烧结风机(201)的风门关闭至开度为5％～10％，再启动第一烧结风机(101)；
步骤102，根据变频器PLC控制器(7)设定的升速速率，通过第一四象限变频器(3)的调控将第一电机(102)升至工频50Hz运行，第一机组DCS控制器(105)控制第一汽轮机(104)升速，升至额定转速附近时，控制升速的速率≯5rpm，第一变速离合器(103)平稳啮合，第一汽轮机(104)与第一电机(102)共同驱动，使得第一烧结风机(101)在额定转速下运行；
步骤103，第一烧结风机(101)运行稳定后，再根据变频器PLC控制器(7)设定的升速速率，通过第二四象限变频器(4)的调控将第二电机(202)升至工频50Hz运行，第二机组DCS控制器(205)控制第二汽轮机(204)升速，升至额定转速附近时，控制升速的速率≯5rpm，第二变速离合器(203)平稳啮合，第二汽轮机(204)与第二电机(202)共同驱动，使得第二烧结风机(201)在额定转速下运行；
步骤二，低能量损失工况控制：
第一烧结风机(101)和第二烧结风机(201)运行稳定后，调速型双四象限变频器的能量回收系统维持在额定转速下运行，第一四象限变频器(3)退出第一高压电缆(5)，第一电机(102)直接在电网的第一高压电缆(5)中取电拖动第一电机(102)运行；第二四象限变频器(4)退出第二高压电缆(6)，第二电机(202)直接在电网的第二高压电缆(6)中取电拖动第二电机(202)运行；
步骤三，变频工况控制：
步骤301，当第一SHRT(1)和第二SHRT(2)的工况变化时，第一烧结风机(101)和第二烧结风机(201)需要调速运行，由第一机组DCS控制器(105)和第二机组DCS控制器(205)给变频器PLC控制器(7)发出调速指令，第一四象限变频器(3)切入第一高压电缆(5)，第一电机(102)通过第一四象限变频器(3)在电网的第一高压电缆(5)中取电拖动第一电机(102)运行；第二四象限变频器(4)切入第二高压电缆(6)，第二电机(202)通过第二四象限变频器(4)在电网的第二高压电缆(6)中取电拖动第二电机(202)运行；
步骤302，由第一机组DCS控制器(105)和第二机组DCS控制器(205)给变频器PLC控制器(7)给出需要调节的目标转速，变频器PLC控制器(7)根据目标转速计算出相应的频率，通过变频器PLC控制器(7)发出指令，通过第一四象限变频器(3)和第二四象限变频器(4)的调控同时对第一电机(102)和第二电机(202)进行调速，使得第一电机(102)和第二电机(202)达到目标转速对应的频率，第一SHRT(1)和第二SHRT(2)进入变频工况；
步骤四，单个四象限变频器突发故障时的不停机降转速工况控制：
步骤401，第一SHRT(1)和第二SHRT(2)在变频工况下运行，当第一四象限变频器(3)或第二四象限变频器(4)突发故障，对应的第一电机(102)或第二电机(202)断电失去驱动力，对应的第一SHRT(1)或第二SHRT(2)由第一汽轮机(104)或第二汽轮机(204)单独驱动；
步骤402，当第一汽轮机(104)或第二汽轮机(204)的功率大于对应的第一烧结风机(101)或第二烧结风机(201)的功率时，第一电机(102)或第二电机(202)机处于发电状态，第一SHRT(1)或第二SHRT(2)在第一汽轮机(104)或第二汽轮机(204)的驱动下持续升速，为防止第一SHRT(1)或第二SHRT(2)超速，在第一机组DCS控制器(105)或第二机组DCS控制器(205)中设置108％额定转速为汽轮机超速保护连锁停机值；
当第一汽轮机(104)或第二汽轮机(204)的功率不足以驱动对应的第一烧结风机(101)或第二烧结风机(201)时，第一烧结风机(101)或第二烧结风机(201)在惯性的作用下惰走，转速下降至达到与第一汽轮机(104)或第二汽轮机(204)平衡状态对应的转速，第一SHRT(1)或第二SHRT(2)由第一汽轮机(104)或第二汽轮机(204)单独驱动；
步骤五，单个四象限变频器突发故障时的不停机升转速工况控制：
步骤501，当第一SHRT(1)由第一汽轮机(104)单独驱动时，第二SHRT(2)通过第二四象限变频器(4)的调控将第二电机(202)升至工频50Hz运行，使第二烧结风机(201)在额定转速下运行，第二四象限变频器(4)退出第二高压电缆(6)；
步骤502，由第一机组DCS控制器(105)将第一汽轮机(104)的当前转速反馈至变频器PLC控制器(7)，变频器PLC控制器(7)控制第二四象限变频器(4)切入第一高压电缆(5)，变频器PLC控制器(7)根据目标转速调节第二四象限变频器(4)的输出频率，在输出频率下启动第一电机(102)；
步骤503，第一电机(102)拖动第一烧结风机(101)升速，第一汽轮机(104)的空载升速速率大于第一烧结风机(101)的升速速率，第一变速离合器(103)始终处于啮合状态，第一汽轮机(104)跟随第一电机(102)的转速持续升速，直至额定转速，第一汽轮机(104)和第一电机(102)共同驱动第一烧结风机(101)运行；
步骤504，第二四象限变频器(4)退出第一高压电缆(5)，使第一烧结风机(101)在额定转速下运行；
步骤505，第一SHRT(1)和第二SHRT(2)都进入额定转速对应的工频50Hz状态下运行，通过调节第一烧结风机(101)和第二烧结风机(201)的风门开度的方式调节工况；
步骤506，当第二SHRT(2)由第二汽轮机(204)单独驱动时，采用与步骤501至步骤505相同的方法，使得第二SHRT(1)和第一SHRT(2)都进入额定转速对应的工频50Hz状态下运行。
2.如权利要求1所述的调速型双四象限变频器的能量回收系统的控制方法，其特征在于，步骤302中，所述的调速包括降速控制和升速控制：
步骤1，降速控制：
步骤30201，由第一机组DCS控制器(105)和第二机组DCS控制器(205)给变频器PLC控制器(7)给出需要调节的目标转速，变频器PLC控制器(7)根据目标转速计算出相应的频率；
步骤30202，通过变频器PLC控制器(7)发出指令，通过第一四象限变频器(3)和第二四象限变频器(4)的调控同时对第一电机(102)和第二电机(202)进行降速；
步骤30203，在降速过程中，第一SHRT(1)中，第一变速离合器(103)始终处于啮合状态，第一电机(102)拖动第一烧结风机(101)和第一汽轮机(104)同步降速；同时，第一四象限变频器(3)会产生制动转矩，通过第一四象限变频器(3)再反向送至电网；
在降速过程中，第二SHRT(2)中的过程与第一SHRT(1)中的过程相同；
步骤30204，直至第一电机(102)降至目标转速对应的频率，稳定运行后，制动转矩消除，第一汽轮机(104)和第一电机(102)共同驱动第一烧结风机(101)运行，第一SHRT(1)降速调节完成，进入变频工况；
当第一汽轮机(104)的功率大于第一烧结风机(101)的功率时，第一电机(102)进入发电状态，多余的能量会通过第一四象限变频器(3)送至电网，此时第一SHRT(1)处于变频发电状态；
第二SHRT(2)进入变频工况和处于变频发电状态的过程与第一SHRT(1)相同；
步骤2，升速控制：
步骤30205，由第一机组DCS控制器(105)和第二机组DCS控制器(205)给变频器PLC控制器(7)给出需要调节的目标转速，变频器PLC控制器(7)根据目标转速计算出相应的频率；
步骤30206，通过变频器PLC控制器(7)发出指令，通过第一四象限变频器(3)和第二四象限变频器(4)的调控同时对第一电机(102)和第二电机(202)进行升速；
步骤30207，在升速过程中，第一SHRT(1)中，第一电机(102)拖动第一烧结风机(101)升速，由于第一汽轮机(104)的空载升速速率大于第一烧结风机(101)的升速速率，第一变速离合器(103)始终处于啮合状态，第一汽轮机(104)跟随第一电机(102)的转速持续升速，直至目标转速，第一汽轮机(104)和第一电机(102)共同驱动第一烧结风机(101)运行，升速过程完成；
在升速过程中，第二SHRT(2)中的过程与第一SHRT(1)中的过程相同；
步骤30208，直至第一电机(102)升至目标转速对应的频率，稳定运行后，第一汽轮机(104)和第一电机(102)共同驱动第一烧结风机(101)运行，第一SHRT(1)升速调节完成，进入变频工况；
当第一汽轮机(104)的功率大于第一烧结风机(101)的功率时，第一电机(102)进入发电状态，多余的能量会通过第一四象限变频器(3)送至电网，此时第一SHRT(1)处于变频发电状态；
第二SHRT(2)进入变频工况和处于变频发电状态的过程与第一SHRT(1)相同。
3.如权利要求2所述的调速型双四象限变频器的能量回收系统的控制方法，其特征在于，所述的汽轮机升速控制过程为：
第一汽轮机(104)的调速器收到升速信号后，先将第一汽轮机(104)调整为转速控制模式，按照目标转速5％的不等率，按照设定的升速速率进行升速，直至目标转速，第一变速离合器(103)啮合，第一变速离合器(103)向第一机组DCS控制器(105)发出啮合信号；
第一机组DCS控制器(105)收到啮合信号保持稳定后，认为信号为真，确认第一变速离合器(103)已啮合，第一机组DCS控制器(105)再将该啮合信号发送至第一汽轮机(104)的调速器，第一汽轮机(104)转为阀位控制，手动将阀位开至第一电机(102)电流下降到额定电流的10％；
所述的第二汽轮机(204)的升速控制过程与所述的第一汽轮机(104)的升速控制过程相同。
4.如权利要求1所述的调速型双四象限变频器的能量回收系统的控制方法，其特征在于，该方法采用同一根蒸汽母管(8)给第一汽轮机(104)和第二汽轮机(204)供余热蒸汽，通过调整第一汽轮机(104)和第二汽轮机(204)的负荷分配，实现第一汽轮机(104)和第二汽轮机(204)在高效区运行时间的最大化；
所述的负荷分配的调整是对进入第一汽轮机(104)和第二汽轮机(204)的蒸汽量和压力进行调整。
5.如权利要求4所述的调速型双四象限变频器的能量回收系统的控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤S1，启动第一汽轮机(104)，采用转速控制的方式，按照5％的转速不等率升速，随着进汽门的开大，转速持续上升，至第一变速离合器(103)的啮合转速时，第一变速离合器(103)啮合，并向第一机组DCS控制器(105)发出啮合信号；
步骤S2，第一机组DCS控制器(105)收到第一变速离合器(103)的啮合信号后，第一汽轮机(104)的控制方式切换至阀位控制，第一汽轮机(104)的进汽阀位持续增大，开至80％，停止增大阀位；
步骤S3，第一汽轮机(104)稳定至80％阀位后，启动第二汽轮机(204)，同样先采用转速控制的方式至第二变速离合器(203)啮合，第二变速离合器(203)啮合后，第二变速离合器(203)啮合先转为阀位控制，阀位升至80％左右时，再转为前压控制；
步骤S4，第二汽轮机(204)的前压控制为：给定汽轮机的进汽压力为P0，以及压力允许的波动范围Δp；以汽轮机的进汽压力P作为控制对象；
当P处于P0±Δp以内时，汽轮机调节汽门保位；
当P＜P0-Δp时，进汽阀位以预设的调节速率关小，直至P回复至P0±Δp以内，停止阀位调节；
当P＞P0+Δp时，进汽阀位以预设的调节速率开大，直至P回复至P0±Δp以内，停止阀位调节；
步骤S5，第一汽轮机(104)和第二汽轮机(204)启动并完成相应的设置后，当蒸汽母管(8)中的蒸汽波动时，采用如下控制方法：
步骤S501，当蒸汽母管(8)中的进汽量增大，第二汽轮机(204)中的进汽压力P会增大，当超出P0+Δp的限值时，进汽门阀位增大，直至第二汽轮机(204)进汽门开至最大，此时第二汽轮机(204)达到额定状态；
如果蒸汽母管(8)中的进汽量继续增大，，多余的蒸汽会进入第一汽轮机(104)，通过控制第一汽轮机(104)的阀位开度，将剩余的蒸汽全部加载在第一汽轮机(104)上，直至第一汽轮机(104)进汽门阀位也开至最大，两台汽轮机均进入额定状态；
步骤S502，当蒸汽母管(8)中的进汽量减少，第二汽轮机(204)中的进汽压力P会减小，当超出P0-Δp的限值时，第一汽轮机(104)的进汽门阀位持续关小；
如果蒸汽母管(8)中的进汽量持续减少，第一汽轮机(104)无法维持在啮合转速下运行，第一变速离合器(103)脱开，第一汽轮机(104)退出轴系，此时，剩余的蒸汽全部进入第二汽轮机(204)。
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US20170259368A1 (en) * 2016-03-11 2017-09-14 Lincoln Global, Inc. Arc welder with variable-frequency auxiliary power output
CN207117488U (zh) * 2017-07-25 2018-03-16 辽宁嘉合精细化工有限公司 一种低能耗的减温减压器
CN108462316A (zh) * 2018-02-26 2018-08-28 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 一种高效汽电混合动力调速机组
CN111412023A (zh) * 2020-04-03 2020-07-14 荣信汇科电气技术有限责任公司 一种实现汽电双驱系统稳定运行的协调控制方法

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