CN116181625A - 一种气体压缩作业中压缩机控制方法及控制系统 - Google Patents
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Abstract
一种气体压缩作业中压缩机控制方法及控制系统，该控制方法采用压力传感器对压缩机的进口压力P进和压缩机的出口压力P出进行采集，通过控制器设定进口压力P进和出口压力P出的压差波动阈值D1，实时调整气体回流量，使压差波动阈值D1稳定在设定范围，同时通过控制器控制组合式自清洁入口过滤器中每个单体过滤器的反冲时序，仅允许一个单体过滤器或者仅允许少部分单体过滤器同时进入反冲周期，以减少对压缩机进口压力值的影响，提高气体回流调整的准确性。优选通过控制器设定每个单体过滤器的极限启动压差D极，在单体过滤器达到极限启动压差D极时，也能提供直接向单体过滤器发出反冲启动信号的途径，以实现全程安全可控。
Description
技术领域
本发明涉及气体压缩储能或利用技术领域，具体为一种气体压缩作业中压缩机控制方法及控制系统。
背景技术
气体压缩储能或利用作业中采用压缩机组对气体进行捕集液化，在气体捕集液化规模大的捕集工程中，机组设备的持续无故障运转要求压缩主机设备不但要具有持续稳定的产能，还要具有高的安全性和可控性，为了保证压缩机的工作安全性，同时也为了减少设备震动带来的损坏风险和环境噪音，对压缩机设置了调整回路，采用压力传感器对压缩机的进口压力、出口压力进行采集，通过控制器设定进口压力和出口压力的压差波动阈值，通过实时调整气体回流量来减少设备震动，控制运行风险。
气体回流在一定程度上会影响机械效率，尤其是在对压缩机的进出口压力采集的时候，只有采集的压力数据稳定、准确才能确保压力回流信号准确，实际应用中发现在采用组合式自清洁入口过滤器时会增加压力调节失准的概率，误调增多，压缩机机械效率受到明显影响，分析认为是多个自清洁入口过滤器经常同时进入反冲周期，从而对压缩机进口压力产生不可忽视的瞬时影响，使传感器采集到进口低压，进而控制器根据压差波动作出了回流调整，但这种调整一般是不必要的。
发明内容
为解决上述背景技术中所提出的问题，本发明提供一种气体压缩作业中压缩机控制方法及控制系统，通过重新设定组合式自清洁入口过滤器的反冲时序，减少对压缩机进口压力值的影响，提高气体回流调整的准确性。
本发明所采取的技术方案具体是：
一种气体压缩作业中压缩机控制方法，采用压力传感器对压缩机的进口压力P进和压缩机的出口压力P出进行采集，通过控制器设定所述进口压力P进和出口压力P出的压差波动阈值D1，实时调整气体回流量，使所述压差波动阈值D1稳定在设定范围，通过控制器控制组合式自清洁入口过滤器中每个单体过滤器的反冲时序，仅允许一个单体过滤器或者仅允许少部分单体过滤器同时进入反冲周期，所述的少部分单体过滤器是指组合式自清洁入口过滤器中单体过滤器总数量的一半以下。
进一步地，上述压缩机控制方法中，每个单体过滤器通过内置的压差传感器向控制器发送压差信号，控制器设定每个单体过滤器的反冲启动压差D启，并采集每个单体过滤器的反冲脉冲信号，控制每个单体过滤器在达到反冲启动压差D启并且处在反冲周期中的单体过滤器个数小于规定个数时，才向当前单体过滤器发出反冲启动信号。
进一步地，上述压缩机控制方法中，控制器还设定每个单体过滤器的极限启动压差D极，在单体过滤器达到极限启动压差D极时，直接向该单体过滤器发出反冲启动信号。
进一步地，上述压缩机控制方法中，所述组合式自清洁入口过滤器中的每个单体过滤器均采用压缩空气进行反冲，并且每个单体过滤器均内置多个反冲脉冲阀。
进一步地，上述压缩机控制方法中，所述组合式自清洁入口过滤器包含四个单体过滤器，所述四个单体过滤器均匀分布。
进一步地，上述压缩机控制方法中，所述小于规定个数是指小于1或小于2。
进一步地，上述压缩机控制方法中，还同时采用压力传感器对气体输出管道的压力P管进行采集，通过控制器设定气体输出管道的压力波动阈值D2，实时调整转轴转速使所述压力波动阈值D2稳定在设定范围。
进一步地，上述压缩机控制方法中，所述气体压缩作业中，压缩介质为二氧化碳，用于储能或做功。
一种用于实现如上所述的压缩机控制方法的控制系统，其特征在于，包括：
压力传感器，用于采集压缩机的进口压力P进和压缩机的出口压力P出；
组合式自清洁入口过滤器，包含多个单体过滤器，在气体压缩作业中，每个单体过滤器通过脉冲反冲方式实现自清洁；
控制器，用于接收压力传感器信号，设定所述进口压力P进和出口压力P出的压差波动阈值D1，实时调整气体回流量，使所述压差波动阈值D1稳定在设定范围，同时控制组合式自清洁入口过滤器中每个单体过滤器的反冲时序，仅允许一个单体过滤器或者仅允许少部分单体过滤器同时进入反冲周期，所述的少部分单体过滤器是指组合式自清洁入口过滤器中单体过滤器总数量的一半以下。
进一步地，上述控制系统应用于离心式压缩机。
本发明所能取得的有益技术效果是：
本发明提供的气体压缩作业中压缩机控制方法，通过重新设定组合式自清洁入口过滤器的反冲时序，减少了对压缩机进口压力值的影响，提高了气体回流调整的准确性，保证了压缩机的机械效率。
附图说明
图1为本发明的气体压缩作业中压缩机控制方法的过程原理图。
图中：1为入口过滤器安装件，2为单体过滤器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1
一种气体压缩作业中压缩机控制方法，采用压力传感器对压缩机的进口压力P进和压缩机的出口压力P出进行采集，通过控制器设定所述进口压力P进和出口压力P出的压差波动阈值D1，实时调整气体回流量，使所述压差波动阈值D1稳定在设定范围。
本实施例中气体压缩作业的压缩介质可以为二氧化碳，用于储能或做功，采用的压缩机可以是离心式压缩机。
参见图1，本实施例中的压缩机采用了具有均匀分布的四个单体过滤器2的组合式自清洁入口过滤器，自清洁入口过滤器为现有产品，通过脉冲式喷吹压缩空气对过滤芯进行反冲，以减少压差，避免过滤器堵塞、变形和损坏。一般每个单体过滤器2均采用压缩空气进行反冲，并且每个单体过滤器2均内置多个反冲脉冲阀。
稳定压缩机进出口压差的气体回流措施在一定程度上会影响机械效率，尤其是在对压缩机的进出口压力采集的时候，只有采集的压力数据稳定、准确才能确保压力回流信号准确，多个具有自清洁功能的单体过滤器2各自独立工作，基于内置的压差传感器采集的信号自动进入脉冲反冲周期，因此经常是多个单体过滤器2同时进入反冲周期，从而对压缩机进口压力产生不可忽视的瞬时影响，使传感器采集到进口低压，进而控制器根据压差波动作出实际上没必要的回流调整。
因此，本发明的目的是通过控制器控制组合式自清洁入口过滤器中每个单体过滤器2的反冲时序，仅允许一个单体过滤器2或者仅允许少部分单体过滤器2同时进入反冲周期，所述的少部分单体过滤器2是指组合式自清洁入口过滤器中单体过滤器2总数量的一半以下。比如，在图1中所示的具有四个单体过滤器2的组合式自清洁入口过滤器中，仅允许一个或二个单体过滤器2同时进入反冲周期。具体地，每个单体过滤器2通过内置的压差传感器向控制器发送压差信号，控制器设定每个单体过滤器2的反冲启动压差D启，并采集每个单体过滤器2的反冲脉冲信号，控制每个单体过滤器2在达到反冲启动压差D启并且处在反冲周期中的单体过滤器2个数小于规定个数时，才向当前单体过滤器2发出反冲启动信号。对于上述具有四个单体过滤器2的组合式自清洁入口过滤器而言，由于仅允许一个或二个单体过滤器2同时进入反冲周期，因此，上述“小于规定个数”是指小于1(即除本单体过滤器2外，没有其它在反冲周期内的单体过滤器2)或小于2(即除本单体过滤器2外，没有其它在反冲周期内的单体过滤器2，或者仅有一个在反冲周期内的单体过滤器2)。
作为本发明的另一重要改进，还通过控制器设定每个单体过滤器2的极限启动压差D极，在单体过滤器2达到极限启动压差D极时，直接向该单体过滤器2发出反冲启动信号，极限启动压差D极是一个比反冲启动压差D启要高的压差值，是为了防止因过滤器承受太大压差而呈现变形倾向(但不至于损坏)而设定的一个极限值，在单体过滤器2达到极限启动压差D极时，直接向该单体过滤器2发出反冲启动信号以保证过滤器使用安全。
本实施例同时提供了用于实现上述压缩机控制方法的控制系统，其主要组成部分和功能在以上介绍中都已经说明，包括：
压力传感器，用于采集压缩机的进口压力P进和压缩机的出口压力P出。
组合式自清洁入口过滤器，包含多个单体过滤器2，在气体压缩作业中，每个单体过滤器2通过脉冲反冲方式实现自清洁。
控制器，用于接收压力传感器信号，设定所述进口压力P进和出口压力P出的压差波动阈值D1，实时调整气体回流量，使所述压差波动阈值D1稳定在设定范围，同时控制组合式自清洁入口过滤器中每个单体过滤器2的反冲时序，仅允许一个单体过滤器2或者仅允许少部分单体过滤器2同时进入反冲周期，所述的少部分单体过滤器2是指组合式自清洁入口过滤器中单体过滤器2总数量的一半以下。
处上述介绍的要点之外，作为可选的配置和程序改进，还可以同时采用压力传感器对气体输出管道的压力P管进行采集，通过控制器设定气体输出管道的压力波动阈值D2，实时调整转轴转速使所述压力波动阈值D2稳定在设定范围。
基于上面介绍的压差波动阈值D1和压力波动阈值D2协同对压缩机的运行进行反馈调节，具有更准确和安全可控的调节效果。
在一个更进一步的实施方式中，还可以基于压差波动阈值D1和气体输出管道的压力P管协同调整气体回流，比如设定两个进口和出口压差的波动上限值P1和P2，并且P2＞P1，在控制器检测到进口和出口压差上限值已经达到P2时直接调整旁路回流量，在控制器检测到进口和出口压差上限值已经达到P1但尚未达到P2时，结合气体输出管道的压力P管确定是否立即调整旁路回流量。具体是系统设定气体输出管道的压力P管的一个下限值P3，当气体输出管道的压力P管已经小于该下限值P3时，不作出调整旁路回流量的响应，反之则作出调整旁路回流量的响应。这样利用转轴转速的快速回调可促进更快达到合理压差，进一步减少调整回流量过程中的占时，提高机械效率。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种气体压缩作业中压缩机控制方法，采用压力传感器对压缩机的进口压力P进和压缩机的出口压力P出进行采集，通过控制器设定所述进口压力P进和出口压力P出的压差波动阈值D1，实时调整气体回流量，使所述压差波动阈值D1稳定在设定范围，其特征在于，通过控制器控制组合式自清洁入口过滤器中每个单体过滤器的反冲时序，仅允许一个单体过滤器或者仅允许少部分单体过滤器同时进入反冲周期，所述的少部分单体过滤器是指组合式自清洁入口过滤器中单体过滤器总数量的一半以下。
2.根据权利要求1所述的一种气体压缩作业中压缩机控制方法，其特征在于，每个单体过滤器通过内置的压差传感器向控制器发送压差信号，控制器设定每个单体过滤器的反冲启动压差D启，并采集每个单体过滤器的反冲脉冲信号，控制每个单体过滤器在达到反冲启动压差D启并且处在反冲周期中的单体过滤器个数小于规定个数时，才向当前单体过滤器发出反冲启动信号。
3.根据权利要求2所述的一种气体压缩作业中压缩机控制方法，其特征在于，控制器还设定每个单体过滤器的极限启动压差D极，在单体过滤器达到极限启动压差D极时，直接向该单体过滤器发出反冲启动信号。
4.根据权利要求2所述的一种气体压缩作业中压缩机控制方法，其特征在于，所述组合式自清洁入口过滤器中的每个单体过滤器均采用压缩空气进行反冲，并且每个单体过滤器均内置多个反冲脉冲阀。
5.根据权利要求2所述的一种气体压缩作业中压缩机控制方法，其特征在于，所述组合式自清洁入口过滤器包含四个单体过滤器，所述四个单体过滤器均匀分布。
6.根据权利要求5所述的一种气体压缩作业中压缩机控制方法，其特征在于，所述小于规定个数是指小于1或小于2。
7.根据权利要求1-6任一项所述的一种气体压缩作业中压缩机控制方法，其特征在于，还同时采用压力传感器对气体输出管道的压力P管进行采集，通过控制器设定气体输出管道的压力波动阈值D2，实时调整转轴转速使所述压力波动阈值D2稳定在设定范围。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种气体压缩作业中压缩机控制方法，其特征在于，所述气体压缩作业中，压缩介质为二氧化碳，用于储能或做功。
9.一种用于实现权利要求1-8任一项所述的压缩机控制方法的控制系统，其特征在于，包括：
压力传感器，用于采集压缩机的进口压力P进和压缩机的出口压力P出；
组合式自清洁入口过滤器，包含多个单体过滤器，在气体压缩作业中，每个单体过滤器通过脉冲反冲方式实现自清洁；
控制器，用于接收压力传感器信号，设定所述进口压力P进和出口压力P出的压差波动阈值D1，实时调整气体回流量，使所述压差波动阈值D1稳定在设定范围，同时控制组合式自清洁入口过滤器中每个单体过滤器的反冲时序，仅允许一个单体过滤器或者仅允许少部分单体过滤器同时进入反冲周期，所述的少部分单体过滤器是指组合式自清洁入口过滤器中单体过滤器总数量的一半以下。
10.根据权利要求9所述的控制系统，其特征在于，应用于离心式压缩机。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant |