[发明专利]一种消除轴流风机喘振的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种消除轴流风机喘振的控制方法。

背景技术

火电发电机组在我国电力生产中占有重要地位，轴流风机是电站辅机中的大型设备之一，它关系着机组安全、可靠、稳定的运行。但是轴流式风机具有驼峰形性能曲线，这种特性存在不稳定工作区，所以轴流风机不是在任何情况下都能稳定地工作，当工作点移至不稳定工作区就可能会出现风机的流量、压头和功率的大幅度脉动，风机及管道会产生强烈的振动，噪声显著增高等不正常工况，这一不稳定工况区称为喘振区。防止轴流风机喘振的发生，成为机组安全运行中的一个重要问题。

在图1中，当风机在K点右侧（如A点）工作时，风机的工作状态能够自动地适应系统的变化，始终稳定地工作。通常称K点右侧的区域为风机的稳定工作区，如果系统因某种原因导致阻力升高，工况点越过K点后移至B点，此时风机产生的压力时高时低，流量时正时负，系统内气体的压力和流量发生很大的波动，由于流量波动而产生的气流猛烈撞击，会使风机产生强烈的振动，同时噪音剧增，这种不稳定的现象被称为喘振，通常称K点左侧的区域为风机不稳定工作区。

发明内容

本发明主要针对电站并列运行风机出现负荷不匹配的情况下发生喘振进行分析，并列风机正常运行时出口风压相等，但由于风量系统的进、出口挡板定位不准确、安装工艺、系统特性等问题会使相同指令的情况下出力不相同，从而造成风机电流、出口风压有偏差，使负荷小的风机性能曲线峰值点产生偏移，其工作点就容易落在K点左侧从而进入喘振区，所以，调节风机的负荷时，两台并列风机的出力不宜偏差过大，以防止低负荷风机进入不稳定的喘振区。

为实现上述目的，本发明的具体方案如下：

一种消除轴流风机喘振的控制方法，包括以下步骤：

步骤一：将风机A及风机B的电流送入第一减法器，得到风机A及风机B的电流偏差；

步骤二：将步骤一得到的电流偏差送入绝对值模块，绝对值模块输出的正值送入到高限模块，同时，步骤一得到的电流偏差送入到函数f(x)，当函数f(x)有输出值时，将函数f(x)输出值送入到控制器进行比例积分（PI）计算，控制器将计算结果送到限幅器，限幅器与切换器第一引脚相连；

步骤三：所述切换器的第二引脚与由运行人员手动操作的手动偏置器相连，切换器模块的第三引脚与逻辑与模块相连；

当切换器第三引脚为逻辑真时，限幅器的输出通过切换器的第一引脚将数值送入到切换器，当切换器的第三引脚为逻辑假时，运行人员通过手动操作将数值通过切换器的第二引脚送入到切换器；

步骤四：切换器第三引脚为逻辑真或者运行人员通过手动操作将数值通过切换器的第二引脚送入到切换器时，电流偏差经过控制器及限幅器运算出的值最终送入到加法器和第二减法器，通过加法器使输出电流大的风机的输出指令减少，通过第二减法器使输出电流小的风机的输出指令增加，平衡风机A和风机B的出口风压，使工作点从不稳定区进入到稳定区。

所述函数f(x)是个分段函数，它有一个死区，死区范围为风机额定电流的2%，超过死区是线性变化区域。

函数f(x)在电流偏差小于输入风机额定电流的2%时，f(x)输出为零，在大于输入风机额定电流的2%时，输出为线性函数，f(x)=kx+b，k的绝对值在0-1之间，b为常数，x为电流偏差。

所述限幅器的上下限为风机最大指令的5%。

所述切换器模块第一引脚及第二引脚均是代表数值量输入，切换器模块的第三引脚为逻辑真或逻辑假信号输入。

所述切换器第三引脚为逻辑真的条件是：当高限模块输出为逻辑真、并列风机自动运行经延时块输出为逻辑真、运行人员手动投退为逻辑真，上述三个条件同时满足时经过逻辑与模块输出为逻辑真，否则，切换器第三引脚为逻辑假。

本发明的有益效果：

当两台并列运行的风机出力有偏差时，能通过两台风机电流的运算自动进行负荷调整，达到两侧风机的出口风压相同、负荷相同，降低风机的喘振几率，保证轴流风机在稳定工作区内正常工作，避免了损害设备和轴承事故的发生，有利于锅炉的安全运行，提高了单元机组运行的可靠性，具有很大的经济效益。

附图说明

图1轴流风机的特性曲线及系统特性曲线；

图2本发明的系统原理框图；

图3本发明的系统流程图；

图4本发明的方法实施例示意图。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明进行详细说明：

此系统基于分散控制系统设计，具体工作过程如下，如图2：