涡轮增压系统压气机风量快速控制的喘振保护方法及实现该方法的喘振保护装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102352855A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102352855A(43)申请公布日2012.02.15(21)申请号201110130928.8(22)申请日2011.05.19(71)申请人哈尔滨工业大学地址150001黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号(72)发明人范轶刘金福沈毅于达仁(74)专利代理机构哈尔滨市松花江专利商标事务所23109代理人牟永林(51)Int.Cl.F04D27/00(2006.01)F04D29/66(2006.01)权利要求书3页说明书6页附图2页(54)发明名称涡轮增压系统压气机风量快速控制的喘振保护方法及实现该方法的喘振保护装置(57)摘要涡轮增压系统压气机风量快速控制的喘振保护方法及实现该方法的喘振保护装置，属于涡轮增压系统压气机的喘振保护领域。它解决了现有涡轮增压系统压气机的喘振保护方法的安全裕度过于保守，使其无法快速响应当前的风量需求，导致锅炉性能降低的问题。它将设定的压气机风量给定信号和实时采集获得的压气机风量实际信号作差，生成风量控制信号；通过交叉限幅单元对风量控制信号进行处理，输出待调节风量信号，并根据该待调节风量信号选择相应的风量分配方法，然后根据所选择的风量分配方法对压气机的风量进行调节。本发明适用于涡轮增压系统压气机的喘振保护。CN102358ACCNN110235285502352862A权利要求书1/3页1.一种涡轮增压系统压气机风量快速控制的喘振保护方法，其特征在于：所述喘振保护方法在涡轮增压系统压气机的固有安全裕度所容许的通风量的基础之上进行调节，它包括以下步骤：步骤一：将设定的压气机风量给定信号和实时采集获得的压气机风量实际信号作差，生成风量控制信号；步骤二：通过交叉限幅单元对风量控制信号进行处理，输出待调节风量信号，并根据该待调节风量信号选择相应的风量分配方法，然后根据所选择的风量分配方法对压气机的风量进行调节。2.根据权利要求1所述的涡轮增压系统压气机风量快速控制的喘振保护方法，其特征在于：所述步骤二中根据待调节风量信号选择相应的风量分配方法，然后根据所选择的风量分配方法对压气机的风量进行调节的具体方法为：当风量控制信号大于0时，将待调节风量信号作为压气机待增加的风量信号，此时获取当前旁通阀的容许开启裕度Δbp，若Δbp≥0，同时执行下述两步：步骤二A1：将该压气机待增加的风量信号取反后输入给旁通阀控制器，旁通阀控制器根据输入的信号输出旁通阀的阀门开度信号，将该旁通阀的阀门开度信号与原系统的安全裕度所容许的最大阀门开度信号相比较，将数值大的信号作为旁通阀的当前阀门开度信号输入给旁通阀执行器，旁通阀执行器根据输入的信号输出对旁通阀的控制信号，使旁通阀关小，直至关闭；步骤二A2：所述压气机待增加的风量信号取反后经比例控制器生成辅助汽轮机的阀门开度信号，将该辅助汽轮机的阀门开度信号再取反后输入给辅助汽轮机执行器，辅助汽轮机执行器根据输入的信号输出对对辅助汽轮机的控制信号，使辅助汽轮机动作；若Δbp＜0，执行下述步骤：步骤二B：将该压气机待增加的风量信号输入给辅助汽轮机控制器，辅助汽轮机控制器根据输入的信号输出辅助汽轮机的当前阀门开度控制信号，辅助汽轮机执行器根据该当前阀门开度控制信号输出对辅助汽轮机的控制信号，使辅助汽轮机动作；当风量控制信号小于0时，将待调节风量信号作为压气机待减少的风量信号，此时获取当前辅助汽轮机的阀门开度信号uT，若uT≥0，同时执行下述两步：步骤二C1：将压气机待减少的风量信号输入给辅助汽轮机控制器，辅助汽轮机控制器根据输入的信号输出辅助汽轮机的当前阀门开度控制信号，辅助汽轮机执行器根据输入的信号输出对辅助汽轮机的控制信号，使辅助汽轮机关小，直至关闭；步骤二C2：将压气机待减少的风量信号经比例控制器生成旁通阀的阀门开度信号，旁通阀执行器根据输入的信号输出对旁通阀的控制信号，使旁通阀开大；若uT＜0，执行下述步骤：步骤二D：将压气机待减少的风量信号输入给旁通阀控制器，旁通阀控制器根据输入的信号输出旁通阀的阀门开度信号，旁通阀执行器根据输入的旁通阀的阀门开度信号输出对旁通阀的控制信号，使旁通阀开大。3.根据权利要求2所述的涡轮增压系统压气机风量快速控制的喘振保护方法，其特征在于：所述当前旁通阀的容许开启裕度Δbp的获得方法为：由旁通阀的当前阀门开度信号与原系统的安全裕度所容许的最大阀门开度信号作差得到。2CCNN110235285502352862A权利要求书2/3页4.一种实现权利要求2所述涡轮增压系统压气机风量快速控制的喘振保护方法的喘振保护装置，所述喘振保护装置包括第一减法器(1)、交叉限幅单元(2)、第一选择模块(3)、旁通阀控制器(4)、Max单元(5)、旁通阀执行器(6