[发明专利]一种大型工业用空气压缩机压力调节优化冗余系统及方法

权利要求书

1.一种大型工业用空气压缩机压力调节优化冗余系统，包括气动调节单元和空气压缩机，其特征在于：还包括DCS控制单元和电动调节单元；

所述电动调节单元串联于所述气动调节单元的空气管道中；所述DCS控制单元控制所述气动调节单元与电动调节单元分别单独调节或共同调节。

2.根据权利要求1所述的大型工业用空气压缩机压力调节优化冗余系统，其特征在于：所述电动调节单元为电动调节阀及其反馈机构。

3.根据权利要求1所述的大型工业用空气压缩机压力调节优化冗余系统，其特征在于：还包括信息采集单元；信息采集单元与DCS控制单元通讯连接；所述信息采集单元采集空气压缩机的运行状态信号。

4.根据权利要求1所述的大型工业用空气压缩机压力调节优化冗余系统，其特征在于：还包括隔离单元；所述隔离单元连接于气动调节单元与油气分离罐之间；所述隔离单元与DCS控制单元通讯；所述隔离单元用于切换调节模式。

5.一种大型工业用空气压缩机压力调节优化方法，其特征在于：所述方法步骤具体如下：

S10、启动空气压缩机；使气动调节回路旁路；

S20、DCS控制单元采集空气压缩机的运行信号；

S30、若DCS控制单元接收到空气压缩机正常的启动信号，则控制电动调节单元配合气动调节单元进行快速气动启动；

若DCS控制单元接收到故障信号，则DCS控制单元发出第四预设阀位开度保持信号到电动调节单元；经过T₃秒发送开启信号到隔离单元；再然后在T₄秒内多次发送开度脉冲信号到电动调节单元；使空气压缩机在运行中实现气电调节模式转换为气动调节模式；

S40、快速气动启动后，DCS控制单元控制电动调节单元进行慢速电调，实现空气压缩机压力调节优化。

6.根据权利要求5所述的大型工业用空气压缩机压力调节优化方法，其特征在于：所述步骤S30中快速气动启动的方法步骤如下：

DCS控制单元接收到空气压缩机的正常启动信号，且空气压缩机的电机电流D_i大于等于第一电流设定值时，DCS控制单元控制气动调节单元全开，然后输出T₁秒第一预设阀位开度的脉冲信号给电动调节单元；使压缩空气排气压力在启动后快速平稳上升，达到额定排气压力。

7.根据权利要求5所述的大型工业用空气压缩机压力调节优化方法，其特征在于：所述步骤S40中的慢速电调的方法步骤如下：

S41、DCS控制单元对采集到的压缩空气排气实时值进行滤波处理；

S42、DCS控制单元判断空气压缩机加载启动后，延时T₂秒判断空气压缩机的电机电流D_i大小和空气压缩机的排气压力的实时值P₁大小；

若D_i小于第三电流设定值，且P₁小于第一压力设定值时；则进入S43；

若D_i大于第三电流设定值，且P₁大于第一压力设定值时；则DCS控制单元将PID运算输出结果旁路，输出第二预设阀位开度指令给电动调节单元，使电动调节单元保持第二预设阀位开度直至D_i比第三设定电流阀值小10A且P₁比第一压力设定值小15Kpa；

S43、DCS控制单元判断空气压缩机的排气压力的实时值P₁是否在排气目标压力值P₂范围内；

若P₁超出P₂范围，则进入步骤S44；

若P₁在P₂范围内，则DCS控制单元对电动调节单元发出开度指令保持当前值的信号，直至P₁超出P₂范围；

S44、DCS控制单元计算需要输出给PID运算单元的滤波后的就地实时压力信号，直到P₁在设定的P₂±5Kpa范围时，返回步骤S43。