专利名称：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的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种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。
背景技术：
增压锅炉是利用涡轮增压系统向炉膛输送一定压力助燃空气的蒸汽动力装置，它具有高可靠性、小重量尺寸和机动性良好等特点。但是增压锅炉的涡轮增压机组的压气机由于存在喘振问题，而具有稳定性比较差的缺陷。对于动力系统而言，燃气轮机和蒸汽轮机都存在喘振问题。比如地面燃气轮机、航空燃气轮机以及舰用燃气轮机等，从经济性角度考虑，使其压气机能运行在喘振边界附近会获取较高的效率。然而，对于这类直接输出动力的燃机而言，如果变工况过程控制不好， 极容易引发喘振问题，从而带来严重的破坏作用。因此在控制系统设计时都考虑喘振保护。 对于一般的燃气轮机，风油比远大于1，但通过一次空气参与燃烧、二次空气掺混冷却的方式可以保证燃烧的稳定和高效，即它具有独立的风油比控制手段。这样，对燃气轮机的控制，可不再强调风油比控制，而只需保证不发生贫富油熄火。而属于蒸汽轮机的涡轮增压系统，它虽然没有动力输出，甚至还需要外部动力输入，但也存在喘振问题。涡轮增压系统在运行过程中空气全部参与燃烧，并且没有在燃烧过程采用额外的风油比控制手段，风油比直接由燃油控制和压气机出口空气流量决定。此外，烟气的热量大部分要传递给汽水系统， 少量进入涡轮机做功，维持自身运行。这样相比一般的燃气轮机，即使不考虑热量输出带来的扰动，还多一项风油比的控制，这也是大多数西方国家舰船动力系统较少采用增压锅炉的主要原因之一。在目前的锅炉蒸汽动力装置控制系统设计中，都是以机组在最恶劣工况下都能保持足够的安全裕度来进行设计的。在这种高安全设计准则的指导下，锅炉蒸汽动力装置在最恶劣工况下的安全性和稳定性都得到保证，但是带来的弊端也很明显，那就是性能的下降。特别是当机组遭遇到大工况等状态时，所需要的安全裕度将非常大。然而在实际运行过程中，这些影响因素的最恶劣情况通常很少同时发生。综上，现有的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，无法快速响应当前的风量需求，导致锅炉性能降低，所以需要深入研究更合适的锅炉控制方案，更好地解决锅炉响应快速性与安全性之间的矛盾。
发明内容
本发明的目的是为了解决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，提供一种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。本发明所述涡轮增压系统压气机风量快速控制的喘振保护方法，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。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Abp，若Abp ^ 0，同时执行下述两步步骤二 Al 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Δ bp < 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 Cl 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。本发明所述实施上述方法的喘振保护装置，所述喘振保护装置包括第一减法器、 交叉限幅单元、第一选择模块、旁通阀控制器、Max单元、旁通阀执行器、第二选择模块、辅助汽轮机控制器、辅助汽轮机执行器、第一比例控制器和第二比例控制器，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经第一减法器作差后，生成风量控制信号；风量控制信号输入给交叉限幅单元，所述交叉限幅单元对输入的风量控制信号进行判断，并获得待调节风量信号，所述交叉限幅单元输出端有两条信号处理通路，当风量控制信号大于0时，选择第一条信号处理通路，当风量控制信号小于0 时，选择第二条信号处理通路，其中第一条信号处理通路为所述交叉限幅单元将待调节风量信号作为压气机待增加的风量信号与当前旁通阀的容许开启裕度Abp同时输入给第一选择模块，所述第一选择模块的输出端有两条信号处理子通路，当Abp >0，选择第一条信号处理通路的第一条信号处理子通路Y1，当Abp < 0，选择第一条信号处理通路的第二条信号处理子通路附，其中第一条信号处理通路的第一条信号处理子通路Yl为第一选择模块将压气机待增加的风量信号输出后取反，并同时输入给旁通阀控制器和第一比例控制器，所述旁通阀控制器输出旁通阀的阀门开度信号，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同时输入给Max单元，该Max单元取输入的两个信号的数值大的阀门开度信号输入给旁通阀执行器，该旁通阀执行器输出控制信号给旁通阀；第一比例控制器输出辅助汽轮机的阀门开度信号取反后输出给辅助汽轮机执行器，该辅助汽轮机执行器输出控制信号给辅助汽轮机；第一条信号处理通路的第二条信号处理子通路m为第一选择模块将压气机待增加的风量信号输入给辅助汽轮机控制器，辅助汽轮机控制器输出对辅助汽轮机的控制信号，该辅助汽轮机的控制信号输入给辅助汽轮机执行器，该辅助汽轮机执行器输出控制信号给辅助汽轮机；第二条信号处理通路为交叉限幅单元将待调节风量信号作为压气机待减少的风量信号与当前辅助汽轮机的阀门开度信号UT同时输入给第二选择模块，所述第二选择模块的输出端有两条信号处理子通路，当UT > 0，选择第二条信号处理通路的第一条信号处理子通路Y2，当UT < 0，选择第二条信号处理通路的第二条信号处理子通路N2，其中第二条信号处理通路的第一条信号处理子通路Y2为所述第二选择模块将压气机待减少的风量信号同时输入给辅助汽轮机控制器和第二比例控制器，所述辅助汽轮机控制器输出辅助汽轮机的当前阀门开度控制信号，该辅助汽轮机的当前阀门开度控制信号输入给辅助汽轮机执行器，该辅助汽轮机执行器输出控制信号给辅助汽轮机；第二比例控制器输出旁通阀的阀门开度信号给旁通阀执行器，该旁通阀执行器输出控制信号给旁通阀；第二条信号处理通路的第二条信号处理子通路N2为所述第二选择模块将压气机待减少的风量信号输入给旁通阀控制器，旁通阀控制器输出旁通阀的阀门开度信号，该旁通阀的阀门开度信号输入给旁通阀执行器，该旁通阀执行器输出控制信号给旁通阀。本发明的优点是本发明方法通过对压气机的风量调节通路进行切换，保证了锅炉系统的最大性能；本发明方法在对压气机进行喘振保护的同时，使锅炉系统的性能大大提高，从而提高了锅炉系统的经济性；它通过对风量的分配控制，使旁通阀与辅助汽轮机同时动作，以加速风量的响应，使风量能够尽快满足当前的需求，提高了锅炉系统的性能。
图1为本发明方法的流程框图2为本发明装置的流程框图。
具体实施例方式具体实施方式
一下面结合图1说明本实施方式，本实施方式所述涡轮增压系统压气机风量快速控制的喘振保护方法，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。
具体实施方式
二 下面结合图1说明本实施方式，本实施方式为对实施方式一的进一步说明，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Abp，若Abp ^ 0，同时执行下述两步步骤二 Al 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Δ bp < 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 Cl 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。
具体实施方式
三下面结合图1说明本实施方式，本实施方式为对实施方式一或二的进一步说明，所述当前旁通阀的容许开启裕度Abp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。本发明所述的保护方法，在锅炉系统的风油比控制回路中，油量的控制仍采用开环控制，即由负荷指令(主锅炉的控制器生成)生成油量信号，油量信号或油量测量信号直接或通过交叉限幅生成风量信号，通过间接手段测量风量实现闭环控制跟踪这一信号，同时测量风量也可能对油量信号构成限幅。这样，对风量的闭环控制就是风油比控制的主要内容。基于此，本发明在风油比控制回路提出了风量控制的逻辑判断快速性策略。当需要增加压气机的风量时，要关小旁通阀，并将一定比例的旁通阀风量信号送入辅助汽轮机，使辅助汽轮机阀门同时开大，以加速风量信号的响应；当需要减少压气机的风量时，先关小辅助汽轮机，并将一定比例的辅助汽轮机风量信号送入旁通阀，使旁通阀开大，以加速风量信号的响应。在风油比控制回路的基础上，本发明提供了基于切换控制的喘振保护方案。此时， 旁通阀能否关小，不是取决于旁通阀是否处于关闭状态，而是取决于旁通阀的容许开启裕度Δ bp是否大于0。容许开启裕度定义为旁通阀当前开度与喘振保护控制器容许的开度之差。同时需要对最终的喘振保护控制器输出和正常控制器输出取大，以避免旁通阀进入喘振区。
具体实施方式
四下面结合图2说明本实施方式，本实施方式为实现实施方式一至三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、第二选择模块7、辅助汽轮机控制器8、辅助汽轮机执行器9、第一比例控制器 10和第二比例控制器11，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经第一减法器1作差后，生成风量控制信号；风量控制信号输入给交叉限幅单元2，所述交叉限幅单元 2对输入的风量控制信号进行判断，并获得待调节风量信号，所述交叉限幅单元2输出端有两条信号处理通路，当风量控制信号大于0时，选择第一条信号处理通路，当风量控制信号小于0时，选择第二条信号处理通路，其中第一条信号处理通路为所述交叉限幅单元2将待调节风量信号作为压气机待增加的风量信号与当前旁通阀的容许开启裕度Abp同时输入给第一选择模块3，所述第一选择模块3的输出端有两条信号处理子通路，当Abp > 0，选择第一条信号处理通路的第一条信号处理子通路Yl，当Δ bp < 0，选择第一条信号处理通路的第二条信号处理子通路m，其中第一条信号处理通路的第一条信号处理子通路Yl为第一选择模块3将压气机待增加的风量信号输出后取反，并同时输入给旁通阀控制器4和第一比例控制器10，所述旁通阀控制器4输出旁通阀的阀门开度信号，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同时输入给Max单元5，该Max单元5取输入的两个信号的数值大的阀门开度信号输入给旁通阀执行器6，该旁通阀执行器6输出控制信号给旁通阀；第一比例控制器10输出辅助汽轮机的阀门开度信号取反后输出给辅助汽轮机执行器9，该辅助汽轮机执行器9输出控制信号给辅助汽轮机；
第一条信号处理通路的第二条信号处理子通路m为第一选择模块3将压气机待增加的风量信号输入给辅助汽轮机控制器8，辅助汽轮机控制器8输出对辅助汽轮机的控制信号，该辅助汽轮机的控制信号输入给辅助汽轮机执行器9，该辅助汽轮机执行器9输出控制信号给辅助汽轮机；第二条信号处理通路为交叉限幅单元2将待调节风量信号作为压气机待减少的风量信号与当前辅助汽轮机的阀门开度信号UT同时输入给第二选择模块7，所述第二选择模块7的输出端有两条信号处理子通路，当uT ^ 0，选择第二条信号处理通路的第一条信号处理子通路Y2，当uT < 0，选择第二条信号处理通路的第二条信号处理子通路N2，其中第二条信号处理通路的第一条信号处理子通路Y2为所述第二选择模块7将压气机待减少的风量信号同时输入给辅助汽轮机控制器8和第二比例控制器11，所述辅助汽轮机控制器8输出辅助汽轮机的当前阀门开度控制信号，该辅助汽轮机的当前阀门开度控制信号输入给辅助汽轮机执行器9，该辅助汽轮机执行器9输出控制信号给辅助汽轮机；第二比例控制器11输出旁通阀的阀门开度信号给旁通阀执行器6，该旁通阀执行器6输出控制信号给旁通阀；第二条信号处理通路的第二条信号处理子通路N2为所述第二选择模块7将压气机待减少的风量信号输入给旁通阀控制器4，旁通阀控制器4输出旁通阀的阀门开度信号， 该旁通阀的阀门开度信号输入给旁通阀执行器6，该旁通阀执行器6输出控制信号给旁通阀。
具体实施方式
五下面结合图2说明本实施方式，本实施方式为对实施方式四的进一步说明，本实施方式还包括喘振保护单元12，所述喘振保护单元12由第二减法器13、 喘振保护控制器14和第三减法器15组成，原涡轮增压系统的喘振保护单元12的给定喘振裕度信号与实际喘振裕度信号经第二减法器13作差后，得到的信号输入给喘振保护控制器14，喘振保护控制器14输出的原系统的安全裕度所容许的最大阀门开度信号同时输入给Max单元5和第三减法器15，旁通阀执行器6输出的对旁通阀的控制信号与该喘振保护控制器14输出的原系统的安全裕度所容许的最大阀门开度信号经第三减法器15作差，第三减法器15输出当前旁通阀的容许开启裕度Abp信号给第一选择模块3。
权利要求
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Δ bp，若Abp >0，同时执行下述两步步骤二 Al 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Abp <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 Cl 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Abp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。
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O)、第一选择模块 (3)、旁通阀控制器G)、Max单元(5)、旁通阀执行器(6)、第二选择模块(7)、辅助汽轮机控制器(8)、辅助汽轮机执行器(9)、第一比例控制器(10)和第二比例控制器(11)，其特征在于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经第一减法器(1) 作差后，生成风量控制信号；风量控制信号输入给交叉限幅单元O)，所述交叉限幅单元 (2)对输入的风量控制信号进行判断，并获得待调节风量信号，所述交叉限幅单元( 输出端有两条信号处理通路，当风量控制信号大于0时，选择第一条信号处理通路，当风量控制信号小于0时，选择第二条信号处理通路，其中第一条信号处理通路为所述交叉限幅单元( 将待调节风量信号作为压气机待增加的风量信号与当前旁通阀的容许开启裕度Abp同时输入给第一选择模块(3)，所述第一选择模块(3)的输出端有两条信号处理子通路，当Abp >0，选择第一条信号处理通路的第一条信号处理子通路Y1，当Abp < 0，选择第一条信号处理通路的第二条信号处理子通路 Ni，其中第一条信号处理通路的第一条信号处理子通路Yl为第一选择模块C3)将压气机待增加的风量信号输出后取反，并同时输入给旁通阀控制器(4)和第一比例控制器(10)，所述旁通阀控制器(4)输出旁通阀的阀门开度信号，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同时输入给Max单元(5)，该Max单元(5)取输入的两个信号的数值大的阀门开度信号输入给旁通阀执行器(6)，该旁通阀执行器(6)输出控制信号给旁通阀；第一比例控制器(10)输出辅助汽轮机的阀门开度信号取反后输出给辅助汽轮机执行器(9)，该辅助汽轮机执行器(9)输出控制信号给辅助汽轮机；第一条信号处理通路的第二条信号处理子通路W为第一选择模块C3)将压气机待增加的风量信号输入给辅助汽轮机控制器(8)，辅助汽轮机控制器(8)输出对辅助汽轮机的控制信号，该辅助汽轮机的控制信号输入给辅助汽轮机执行器(9)，该辅助汽轮机执行器 (9)输出控制信号给辅助汽轮机；第二条信号处理通路为交叉限幅单元( 将待调节风量信号作为压气机待减少的风量信号与当前辅助汽轮机的阀门开度信号uT同时输入给第二选择模块(7)，所述第二选择模块(7)的输出端有两条信号处理子通路，当uT >0，选择第二条信号处理通路的第一条信号处理子通路Y2，当uT < 0，选择第二条信号处理通路的第二条信号处理子通路N2，其中 第二条信号处理通路的第一条信号处理子通路Y2为所述第二选择模块(7)将压气机待减少的风量信号同时输入给辅助汽轮机控制器(8)和第二比例控制器(11)，所述辅助汽轮机控制器(8)输出辅助汽轮机的当前阀门开度控制信号，该辅助汽轮机的当前阀门开度控制信号输入给辅助汽轮机执行器(9)，该辅助汽轮机执行器(9)输出控制信号给辅助汽轮机；第二比例控制器(11)输出旁通阀的阀门开度信号给旁通阀执行器(6)，该旁通阀执行器(6)输出控制信号给旁通阀；第二条信号处理通路的第二条信号处理子通路N2为所述第二选择模块(7)将压气机待减少的风量信号输入给旁通阀控制器G)，旁通阀控制器(4)输出旁通阀的阀门开度信号，该旁通阀的阀门开度信号输入给旁通阀执行器(6)，该旁通阀执行器(6)输出控制信号给旁通阀。
5.根据权利要求4所述涡轮增压系统压气机风量快速控制的喘振保护装置，其特征在于它还包括喘振保护单元(12)，所述喘振保护单元(12)由第二减法器(13)、喘振保护控制器(14)和第三减法器(15)组成，原涡轮增压系统的喘振保护单元(12)的给定喘振裕度信号与实际喘振裕度信号经第二减法器(13)作差后，得到的信号输入给喘振保护控制器(14)，喘振保护控制器(14)输出的原系统的安全裕度所容许的最大阀门开度信号同时输入给Max单元(5)和第三减法器 (15)，旁通阀执行器(6)输出的对旁通阀的控制信号与该喘振保护控制器(14)输出的原系统的安全裕度所容许的最大阀门开度信号经第三减法器(15)作差，第三减法器(15)输出当前旁通阀的容许开启裕度Abp信号给第一选择模块(3)。
全文摘要
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。
文档编号F04D27/00GK102352855SQ201110130928
公开日2012年2月15日 申请日期2011年5月19日 优先权日2011年5月19日
发明者于达仁, 刘金福, 沈毅, 范轶 申请人:哈尔滨工业大学