CN115263445A - 一种汽机旁路调节阀动作控制方法 - Google Patents

一种汽机旁路调节阀动作控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于汽机旁路调节阀控制技术领域，具体公开了一种汽机旁路调节阀动作控制方法，包括：获取工艺控制要求和控制现场环境数据；根据工艺控制要求和控制现场环境数据，控制汽机旁路调节阀控制系统执行；汽机旁路调节阀控制系统包括主气路，主气路上设置有第一气控阀和第二气控阀，汽机旁路调节阀控制系统还包括辅助气路，辅助气路上设置有电磁阀和快速排气阀；当根据工艺控制要求和控制现场环境数据控制旁路调节阀截止时，控制第二气控阀截止并排气；当根据工艺控制要求和控制现场环境数据控制旁路调节阀开启时，控制第一气控阀和第二气控阀开启；当电磁阀截止时，控制电磁阀所在支路的快速排气阀排气。本方案能实现旁路调节阀状态的快速切换。

Description

一种汽机旁路调节阀动作控制方法
技术领域
本发明涉及汽机旁路调节阀控制领域，特别是涉及一种汽机旁路调节阀动作控制方法。
背景技术
目前随着国家对清洁能源要求的不断提高，分布式能源供热机组发展迅猛，燃气联合循环供热机组往往只作为工业生产的辅助供热车间，常规汽机旁路系统主要控制高旁阀前进气压力，以实现机组正常冲转，稳定运行，或者控制高旁阀后压力，以维持稳定的供热压力。目前，汽轮机(简称汽机)的旁路调节阀控制时，存在汽机旁路调节阀状态切换速度缓慢等问题。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种汽机旁路调节阀动作控制方法，以实现汽机旁路调节阀状态的快速切换。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种汽机旁路调节阀动作控制方法，包括：
获取工艺控制要求和控制现场环境数据；
根据所述工艺控制要求和所述控制现场环境数据，控制汽机旁路调节阀控制系统执行；所述汽机旁路调节阀控制系统包括用于为旁路调节阀提供驱动气体的主气路，所述主气路上设置有用于切换主气路连通状态的第一气控阀和第二气控阀，所述汽机旁路调节阀控制系统还包括用于控制第一气控阀和第二气控阀工作状态的辅助气路，所述辅助气路上设置有电磁阀和快速排气阀；
当根据所述工艺控制要求和所述控制现场环境数据控制旁路调节阀截止时，控制所述第二气控阀截止并排气；
当根据所述工艺控制要求和所述控制现场环境数据控制旁路调节阀开启时，控制所述第一气控阀和第二气控阀开启；
当所述电磁阀截止时，控制电磁阀所在支路的快速排气阀排气。
进一步地，所述汽机旁路调节阀控制系统还包括气源以及与气源连接的储气罐，所述主气路和辅助气路的输入端与所述储气罐的输出端连接，所述辅助气路的输出端分别与所述第一气控阀和第二气控阀连接，所述主气路的输出端与控制旁路调节阀工作的驱动气缸连接。
进一步地，所述辅助气路包括辅助总管和连接在辅助总管输出端的第一支路和第二支路所述第一支路的输出端与所述第一气控阀连接，所述第二支路的输出端与所述第二气控阀连接；
所述第一支路供气时，所述第一气控阀开启；当所述第二支路供气时，所述第二气控阀开启。
进一步地，所述电磁阀包括设置在第一支路上的第一电磁阀以及串联设置在第二支路上的第二电磁阀和第三电磁阀，所述第三电磁阀设置在所述第二电磁阀和所述第二气控阀之间；
控制所述第一支路供气时，控制所述第一电磁阀开启，控制所述第一支路断气时，控制所述第一电磁阀截止；控制所述第二支路供气时，所述第二电磁阀和第三电磁阀开启，控制所述第二支路断气时，所述第二电磁阀或第三电磁阀截止。
进一步地，所述快速排气阀包括第一排气阀和第二排气阀，所述第一排气阀设置在所述第一电磁阀和第一气控阀之间，所述第二排气阀设置在所述第三电磁阀和第二气控阀之间；
当所述第一电磁阀截止时，所述第一排气阀排气，使所述第一气控阀快速截止；当所述第二电磁阀和第三电磁阀截止时，所述第二排气阀排气，使所述第二气控阀快速截止。
进一步地，所述辅助总管上设置有气动换向阀，所述气动换向阀的输出端与所述第一支路的输入端和所述第二支路的输入端连接；当所述辅助气路上的流量值低于预设值时，所述气动换向阀截止。
进一步地，所述主气路和辅助气路的输入端设置有空气过滤减压阀；当所述主气路通气时，所述主气路上的空气过滤减压阀工作；当所述辅助气路通气时，所述辅助气路上的空气过滤减压阀工作。
进一步地，所述汽机旁路调节阀控制系统还包括气动加速器，所述气动加速器的气体输入端与所述主气路连通，所述气动加速器的气体输出端与所述第一排气阀的排空口连接；所述气动加速器的气体输入端与所述主气路连通。
进一步地，所述驱动气缸和所述旁路调节阀之间设置有反馈器，所述反馈器上连接有阀门定位器，所述阀门定位器的输出端与所述气动加速器连接。
进一步地，当所述旁路调节阀需要调节至任意开度时，控制所述第一电磁阀截止，使第一气控阀的输入端与输出端之间截止，第一气控阀的输出端与排空口连通；控制第二电磁阀和第三电磁阀开启，使第二气控阀的输入端和输出端连通；驱动气缸内的气体经过第二气控阀和第一气控阀后进入到气控加速器内，通过控制气控加速器内气体排放量，以控制到达驱动气缸内的气体量，实现旁路调节阀任意开度的调节。
如上所述，本发明的汽机旁路调节阀动作控制方法，具有以下有益效果：
在实际工况中，辅助气路上的电磁阀与第一气控阀、第二气控阀之间的管路较长，当电磁阀截止时，辅助气路中的气体将导致第一气控阀和第二气控阀延迟动作，快速排气阀的设置，可以实现电磁阀和第一气控阀(或第二气控阀)之间管路的快速排气，以使得第一气控阀或第二气控阀快速动作，进而实现旁路调节阀状态的快速切换，避免了不稳供气导致旁路调节阀发生振动。
附图说明
图1为本发明实施例中汽机旁路调节阀控制系统的结构示意图。
图2为本发明实施例中旁路调节阀全开状态下汽机旁路调节阀控制系统的状态示意图。
图3为本发明实施例中旁路调节阀全关状态下汽机旁路调节阀控制系统的状态示意图。
图4为本发明实施例中辅助气路中气压低于预设值时汽机旁路调节阀控制系统的状态示意图。
图5为本发明实施例中旁路调节阀任意开度调节时汽机旁路调节阀控制系统的状态示意图。
具体实施方式
说明书附图中的附图标记包括：储气罐1、主气路2、辅助气路3、气动换向阀4、第一电磁阀5、第二电磁阀6、第三电磁阀7、第一排气阀8、第二排气阀9、第一气控阀10、第二气控阀11、驱动气缸12、旁路调节阀13、反馈器14、气动加速器15、阀门定位器16、空气过滤减压阀17。
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
本申请提供的汽机旁路调节阀控制系统，参考附图1至附图5。附图中箭头指向为气流方向。
在一示例性实施例中，提供了一种汽机旁路调节阀控制系统，包括用于为旁路调节阀13提供驱动气体的主气路2，主气路2上设置有用于切换主气路2连通状态的第一气控阀10和第二气控阀11，汽机旁路调节阀控制系统还包括用于控制第一气控阀10和第二气控阀11工作状态的辅助气路3，辅助气路3上设置有电磁阀和快速排气阀。
值得说明的是，在实际工况中，辅助气路3上的电磁阀与第一气控阀10、第二气控阀11之间的管路较长，当电磁阀截止时，辅助气路3中的气体将导致第一气控阀10和第二气控阀11延迟动作，快速排气阀的设置，可以实现电磁阀和第一气控阀10(或第二气控阀11)之间管路的快速排气，以使得第一气控阀10或第二气控阀11快速动作，进而实现旁路调节阀13状态的快速切换，避免了不稳供气导致旁路调节阀13发生振动。
在一示例性实施例中，汽机旁路调节阀13控制系统还包括气源以及与气源连接的储气罐1，主气路2和辅助气路3的输入端与储气罐1的输出端连接，辅助气路3的输出端分别与第一气控阀10和第二气控阀11连接，主气路2的输出端与控制旁路调节阀13工作的驱动气缸12连接。
示例性的，储气罐1的设置，避免气源供气不稳定时第一气控阀10、第二气控阀11以及旁路调节阀13出现震动现象。
示例性的，储气罐1的输入端A与气源连接，储气罐1的输出端B与主气路2和辅助气路3连接。
在一示例性实施例中，辅助气路3包括辅助总管和连接在辅助总管输出端的第一支路和第二支路，第一支路的输出端与第一气控阀10连接，第二支路的输出端与第二气控阀11连接。
值得说明的是，在本申请中，第一气控阀10和第二气控阀11通过不同的支路实现控制，以根据控制要求控制第一气控阀10和第二气控阀11分别动作。
示例性的，第一支路的输出端与第一气控阀10的气缸腔体连通，第二支路的输出端与第二气控阀11的气缸腔体连通。
在一示例性实施例中，电磁阀包括设置在第一支路上的第一电磁阀5和串联设置在第二支路上的第二电磁阀6和第三电磁阀7，第三电磁阀7设置在第二电磁阀6和第二气控阀11之间。
值得说明的是，第一电磁阀5、第二电磁阀6和第三电磁阀7根据不同控制条件控制器工作。例如，当需要控制旁路调节阀13全开时，控制第一电磁阀5、第二电磁阀6和第三电磁阀7开启，当需要控制旁路调节阀13全关时，控制第二电磁阀6或第三电磁阀7截止。
示例性的，如图2所示，控制旁路调节阀13全开时，控制第一电磁阀5、第二电磁阀6和第三电磁阀7开启，气流经过第一支路到达第一气控阀10，使得第一气控阀10中的活塞动作，第一气控阀10的输入端P和输出端A连通，即主气路2与第二气控阀11连通。同理，气流经过第二支路到达第二气控阀11，使得第二气控阀11中的活塞动作，第二气控阀11的输入端P和输出端A连通，即主气路2与控制旁路调节阀13动作的驱动气缸12连通，使得驱动气缸12进气，以驱动旁路调节阀13全开。
示例性的，如图3所示，控制旁路调节阀13全关(或第二电磁阀6和第三电磁阀7之一顺坏)时，控制第二电磁阀6或第三电磁阀7截止，第一电磁阀5开启，第一气控阀10的输入端P和输出端A连通，而第二电磁阀6由于缺少推动其内部活塞动作的动力，第二电磁阀6截止，此时主气路2中的气体则无法经过第二电磁阀6到达驱动气缸12。此时，控制第二气控阀11的输出端A和排空口R连通，实现驱动气缸12内的气体排放，即可实现旁路电磁阀的全关。
在一示例性实施例中，快速排气阀包括第一排气阀8和第二排气阀9，第一排气阀8设置在第一电磁阀5和第一气控阀10之间，第二排气阀9设置在第三电磁阀7和第二气控阀11之间。
值得说明的是，第一排气阀8的设置，以便于第一气控阀10快速切换至截止状态，以避免第一气控阀10震动。第二排气阀9的设置，以便于第二气控阀11快速切换至截止状态，以避免第二气控阀11震动。进而避免旁路调节阀13震动。
在一示例性实施例中，辅助总管上设置有当经过流量低于预设值时自动截止的气动换向阀4，气动换向阀4的输出端与第一支路的输入端和第二支路的输入端连接。
值得说明的是，气动换向阀4的设置，使得经过的气压低于预设值时，自动截止，避免因为气流不稳定而导致第一气控阀10和第二气控阀11等震动。
示例性的，当气源无法输出气体，储气罐1内气体量不断减少，导致流经换向阀的气压低于预设值时，气动换向阀4截止。
示例性的，如图4所示，正常情况下，辅助气路3中气压为500KPa，当辅助气路3中气压降到250KPa时，气动换向阀4截止，并向外排气，第一气控阀10和第二气控阀11截止，且第一气控阀10的排空口R排气，使主气路2与驱动气缸12无法连通，旁路调节阀13截止。
在一示例性实施例中，主气路2和辅助气路3的输入端设置有空气过滤减压阀17。
值得说明的是，空气过滤减压阀17的设置，以控制流经电磁阀的气体量，满足控制需求。
在一示例性实施例中，汽机旁路调节阀13控制系统还包括气动加速器15，气动加速器15的气体输入端与主气路2连通，气动加速器15的气体输出端与第一排气阀8的排空口连接。
示例性的，如图5所示，当需要实现旁路调节阀13任意开度控制时，控制第一电磁阀5截止，第二电磁阀6和第三电磁阀7开启，使得第一气控阀10的输入端P与输出端A无法连通，第二气控阀11的输入端P和输出端A连通。此时，控制第一气控阀10的输出端A和排空口R连接，使得驱动气缸12内的气体经过第二气控阀11和第一气控阀10后进入到气控加速器内，根据控制气控加速器内气体排放量，以控制到达驱动气缸12内的气体量，达到旁路调节阀13开度调整的目的。
在一示例性实施例中，驱动气缸12和旁路调节阀13之间设置有反馈器14，反馈器14上连接有阀门定位器16，阀门定位器16的输出端与气动加速器15连接。
示例性的，根据反馈器14的反馈结果，触动阀门定位器16输出信号，根据阀门定位器16的输出信号，控制气控加速器的气体排出量。
示例性的，阀门定位器16的输出端OUT与气动加速器15的SIC端连接，阀门定位器16的输入端IN与气动加速器15的输入端IN以及主气路1连通，气动加速器的输出端OUT与第一气控阀10的排空口R连通。第一气控阀10和第二气控阀11的输入端P和输出端A连接在主气路2上。
示例性的，电磁阀和阀门定位器16上均连接有控制其动作的控制器，控制器输出数字量以控制电磁阀工作，控制器输出模拟量以控制阀门定位器16工作。阀门定位器16将控制器输出值与反馈器14输出的值进行对比，当低于预设值时，输出信号以控制气动加速器15工作。
示例性的，控制器可以选用PLC。
在一示例性实施例中，提供了一种汽机旁路调节阀动作控制方法，包括：
步骤S10，获取工艺控制要求和控制现场环境数据。
值得说明的是，工艺控制要求包括控制旁路调节阀13全开、旁路调节阀13全关以及控制旁路调节阀13开启到任意开度等。控制现场环境数据包括管路内气压检测值等。
步骤S20，根据所述工艺控制要求和所述控制现场环境数据，控制汽机旁路调节阀13控制系统执行。
其中，步骤S20至少包括步骤S201至步骤S203。
步骤S201，当根据所述工艺控制要求和所述控制现场环境数据控制旁路调节阀13截止时，控制所述第二气控阀11截止并排气。
步骤S202，当根据所述工艺控制要求和所述控制现场环境数据控制旁路调节阀13开启时，控制所述第一气控阀10和第二气控阀11开启。
步骤S203，当所述电磁阀截止时，控制电磁阀所在支路的快速排气阀排气。
在一示例性实施例中，所述第一支路供气时，所述第一气控阀10开启；当所述第二支路供气时，所述第二气控阀11开启。
在一示例性实施例中，控制所述第一支路供气时，控制所述第一电磁阀5开启，控制所述第一支路断气时，控制所述第一电磁阀5截止；控制所述第二支路供气时，所述第二电磁阀6和第三电磁阀7开启，控制所述第二支路断气时，所述第二电磁阀6或第三电磁阀7截止。
在一示例性实施例中，当所述第一电磁阀5截止时，所述第一排气阀8排气，使所述第一气控阀10快速截止；当所述第二电磁阀6和第三电磁阀7截止时，所述第二排气阀9排气，使所述第二气控阀11快速截止。
在一示例性实施例中，当所述辅助气路3上的流量值低于预设值时，所述气动换向阀4截止。
在一示例性实施例中，当所述主气路2通气时，所述主气路2上的空气过滤减压阀17工作；当所述辅助气路3通气时，所述辅助气路3上的空气过滤减压阀17工作。
在一示例性实施例中，当所述旁路调节阀13需要调节至任意开度时，控制所述第一电磁阀5截止，使第一气控阀10的输入端与输出端之间截止，第一气控阀的输出端与排空口连通；控制第二电磁阀6和第三电磁阀7开启，使第二气控阀11的输入端和输出端连通；驱动气缸12内的气体经过第二气控阀11和第一气控阀10后进入到气控加速器内，通过控制气控加速器内气体排放量，以控制到达驱动气缸12内的气体量，实现旁路调节阀13任意开度的调节。
值得说明的是，各阀门的截止指阀门的输入端与输出端之间不连通，无法通过气流，各阀门的开启指阀门的输入端与输出端之间连通，可以通过气流。
需要说明的是，上述实施例所提供的汽机旁路调节阀13控制系统与上述实施例所提供的汽机旁路调节阀13控制方法属于同一构思，具体汽机旁路调节阀13控制方法已经在系统实施例中进行了详细描述，此处不再赘述。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种汽机旁路调节阀动作控制方法，其特征在于，包括：
获取工艺控制要求和控制现场环境数据；
根据所述工艺控制要求和所述控制现场环境数据，控制汽机旁路调节阀控制系统执行；所述汽机旁路调节阀控制系统包括用于为旁路调节阀提供驱动气体的主气路，所述主气路上设置有用于切换主气路连通状态的第一气控阀和第二气控阀，所述汽机旁路调节阀控制系统还包括用于控制第一气控阀和第二气控阀工作状态的辅助气路，所述辅助气路上设置有电磁阀和快速排气阀；
当根据所述工艺控制要求和所述控制现场环境数据控制旁路调节阀截止时，控制所述第二气控阀截止并排气；
当根据所述工艺控制要求和所述控制现场环境数据控制旁路调节阀开启时，控制所述第一气控阀和第二气控阀开启；
当所述电磁阀截止时，控制电磁阀所在支路的快速排气阀排气。
2.根据权利要求1所述的汽机旁路调节阀动作控制方法，其特征在于，所述汽机旁路调节阀控制系统还包括气源以及与气源连接的储气罐，所述主气路和辅助气路的输入端与所述储气罐的输出端连接，所述辅助气路的输出端分别与所述第一气控阀和第二气控阀连接，所述主气路的输出端与控制旁路调节阀工作的驱动气缸连接。
3.根据权利要求2所述的汽机旁路调节阀动作控制方法，其特征在于，所述辅助气路包括辅助总管和连接在辅助总管输出端的第一支路和第二支路，所述第一支路的输出端与所述第一气控阀连接，所述第二支路的输出端与所述第二气控阀连接；
所述第一支路供气时，所述第一气控阀开启；当所述第二支路供气时，所述第二气控阀开启。
4.根据权利要求3所述的汽机旁路调节阀动作控制方法，其特征在于，所述电磁阀包括设置在第一支路上的第一电磁阀以及串联设置在第二支路上的第二电磁阀和第三电磁阀，所述第三电磁阀设置在所述第二电磁阀和所述第二气控阀之间；
控制所述第一支路供气时，控制所述第一电磁阀开启，控制所述第一支路断气时，控制所述第一电磁阀截止；控制所述第二支路供气时，所述第二电磁阀和第三电磁阀开启，控制所述第二支路断气时，所述第二电磁阀或第三电磁阀截止。
5.根据权利要求4所述的汽机旁路调节阀动作控制方法，其特征在于，所述快速排气阀包括第一排气阀和第二排气阀，所述第一排气阀设置在所述第一电磁阀和第一气控阀之间所述第二排气阀设置在所述第三电磁阀和第二气控阀之间；
当所述第一电磁阀截止时，所述第一排气阀排气，使所述第一气控阀快速截止；当所述第二电磁阀和第三电磁阀截止时，所述第二排气阀排气，使所述第二气控阀快速截止。
6.根据权利要求3所述的汽机旁路调节阀动作控制方法，其特征在于，所述辅助总管上设置有气动换向阀，所述气动换向阀的输出端与所述第一支路的输入端和所述第二支路的输入端连接；当所述辅助气路上的流量值低于预设值时，所述气动换向阀截止。
7.根据权利要求1所述的汽机旁路调节阀动作控制方法，其特征在于，所述主气路和辅助气路的输入端设置有空气过滤减压阀；当所述主气路通气时，所述主气路上的空气过滤减压阀工作；当所述辅助气路通气时，所述辅助气路上的空气过滤减压阀工作。
8.根据权利要求5所述的汽机旁路调节阀动作控制方法，其特征在于，所述汽机旁路调节阀控制系统还包括气动加速器，所述气动加速器的气体输入端与所述主气路连通，所述气动加速器的气体输出端与所述第一排气阀的排空口连接；所述气动加速器的气体输入端与所述主气路连通。
9.根据权利要求8所述的汽机旁路调节阀动作控制方法，其特征在于，所述驱动气缸和所述旁路调节阀之间设置有反馈器，所述反馈器上连接有阀门定位器，所述阀门定位器的输出端与所述气动加速器连接。
10.根据权利要求9所述的汽机旁路调节阀动作控制方法，其特征在于，当所述旁路调节阀需要调节至任意开度时，控制所述第一电磁阀截止，使第一气控阀的输入端与输出端之间截止，第一气控阀的输出端与排空口连通；控制第二电磁阀和第三电磁阀开启，使第二气控阀的输入端和输出端连通；驱动气缸内的气体经过第二气控阀和第一气控阀后进入到气控加速器内，通过控制气控加速器内气体排放量，以控制到达驱动气缸内的气体量，实现旁路调节阀任意开度的调节。
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