[发明专利]一种COREX煤气压缩机的防喘振预警控制方法

权利要求书

1.一种COREX煤气压缩机的防喘振预警控制方法，用于CCPP机组的计算机监控系统中，所述的COREX煤气压缩机系统，包括压缩机、防喘阀、煤气流量调节阀、煤气旁路调节阀和煤气调节阀；所述的压缩机包括低压煤压机和高压煤压机，COREX煤气经低压煤压机和高压煤压机两级压缩后,输送到CCPP机组的燃气轮机；所述的防喘阀包括低压煤压机防喘阀和高压煤压机防喘阀，分别用于低压煤压机和高压煤压机的防喘振控制；所述的CCPP机组监控系统通过控制煤气流量调节阀、煤气旁路调节阀和煤气调节阀，调节输送到燃气轮机的煤气流量；所述的防喘振预警控制方法用于低压煤压机和/或高压煤压机的喘振检测预警和调节控制，其特征在于包括以下步骤：

S100）启动调节周期，通过CCPP机组监控系统获取压缩机入口条件；

S200）根据入口条件和历史数据，计算不同转速的压比特性曲线；

S220）以压缩机不同转速下压比特性曲线的最高点为参考点，确定各转速下的喘振点，构建压缩机的喘振线（SLL）；

S240）根据防喘振阀口径及压缩机流量选择安全裕度初始化参数Ti和Dt，并令喘振预警计数值n=0；

S260）确定安全裕度b=b1+b1+b2*(n+1)+b3*Ti*Dt，其中，b为安全裕度，b1为初始安全裕度，b2为安全响应偏置，n为喘振预警计数值，b3为最大安全偏置，Ti为积分时间，Dt为微分控制响应；

S280）根据安全裕度b和喘振线（SLL），确定控制线（SCL）和阶跃保护线（STL）；

S300）设置调节控制条件，根据喘振线（SLL）、控制线（SCL）和阶跃保护线（STL）划分控制区；若工况点（RP）位于邻接控制线（SCL）的控制区时，所述的防喘振预警控制方法采用PI调节算法，对防喘振阀的开度进行线性调节；若工况点（RP）位于邻接喘振线（SLL）的控制区时，所述的防喘振预警控制方法对防喘振阀的开度执行阶跃式控制；

S400）调节周期结束，等待启动下一调节周期。

2.根据权利要求1所述的COREX煤气压缩机的防喘振预警控制方法，其特征在于所述的步骤S300包括以下动作：

S310）把控制区划分为安全区、调节区、阶跃区和喘振区，判断工况点（RP）状态所处的控制区，若工况点（RP）在控制线（SCL）上，或者邻近控制线（SCL）的调节死区范围内时，则返回步骤S100等待启动下一调节周期；

S320）若工况点（RP）在安全区并偏离控制线（SCL）较远，则按照减小防喘阀的开度的方向对防喘阀进行PI调节，使工况点（RP）趋近控制线（SCL）；若工况点（RP）在调节区范围内时，则按照增加防喘阀的开度的方向对防喘阀进行PI调节，使工况点（RP）趋近控制线（SCL）达到稳定状态；

S340）若工况点（RP）在阶跃区，则对防喘阀进行阶跃调节，增大一个预定开度，使工况点（RP）跳变至调节区，然后跳转到步骤S380继续进行PI调节；

S360）若工况点（RP）在喘振区，则发出喘振预警信号，同时令喘振预警计数值n=n+1；令防喘阀开大到防喘振保护开度，使工况点（RP）跳变至调节区，然后跳转到步骤S380继续进行PI调节；

S380）在工况点（RP）跳变至调节区范围内后，继续按照增大防喘阀开度的方向对防喘阀进行PI调节，使工况点（RP）趋近控制线（SCL）达到稳定状态；然后跳转到步骤S260更新安全裕度b，从而变更新的阶跃保护线（STL）及控制线（SCL），提高机组运行安全度。

3.根据权利要求1所述的COREX煤气压缩机的防喘振预警控制方法，其特征在于所述的启动调节周期的步骤S100包括以下动作：

S120）检测并记录压缩机的入口压力、出口压力、温度与流量；

S140）根据入口压力、出口压力、温度与流量计算压缩机入口条件。

4.根据权利要求3所述的COREX煤气压缩机的防喘振预警控制方法，其特征在于所述的启动调节周期的步骤S100还包括以下动作：

S160）通过CCPP机组监控系统获取燃料调节状态，所述的燃料调节状态包括用于控制煤气流量的煤气流量调节阀、煤气旁路调节阀和煤气调节阀的控制状态；

S180）根据燃料调节状态确定压缩机的流量和压力变化趋势，对压缩机入口条件进行前馈调整。