一种COREX煤气压缩机的防喘振预警控制方法

摘要

一种COREX煤气压缩机的防喘振预警控制方法，涉及燃气轮机与装置的气态燃料供给的控制，尤其涉及一种CCPP机组的煤气压缩机的喘振检测预警和调节控制方法，该方法通过CCPP机组监控系统获取压缩机入口条件，确定安全裕度、喘振线、控制线和阶跃保护线，若工况点（RP）位于邻接控制线的控制区时，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，对防喘振阀的开度阶跃式控制。该方法能够有效地对CCPP机组的低压煤压机和高压煤压机的运行工况，以及整个煤气系统的运行状态，产生有效的预警与控制调节功能，可以有效解决COREX联合燃气－蒸汽联合循环机组故障高发的问题，提高机组安全稳定性。

主权项

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+B2*n+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(RTL)；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(RTL)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；其中，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(RTL)及控制线(SCL)，提高机组运行安全度。