一种风机防喘振的方法及系统的制作方法

专利名称：一种风机防喘振的方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种风机防喘振的方法及系统，尤其涉及一种锅炉一次风机防 喘振的方法及系统。
背景技术：
锅炉一次风机主要用于提供磨煤机干燥、输送煤粉所需的空气，同时提供 煤粉进入炉膛着火初期的空气供应。当磨煤机本身跳闸或由于送风机、引风机、 给水泵引起磨煤机跳闸的时候，由于磨煤机跳闸连锁关闭磨煤机热风挡板和热 风调节门，风机风道阻力突然增大，产生快速流量振荡和压力振荡，风道阻力 突然增大，管网特性变陡，风机工作点左移、偏离风机工作点，从而造成风机 的喘振。
由于风机喘振通常伴随有反向的轴向推力和反向流动，且风机要重新恢复 正常运行需要花费较长的时间，所以喘振减少了风机的寿命，并且大大降低了 风才几工作效率。
目前，风机防喘振系统通常通过增加工艺设备实现。例如增加管道旁路防 喘振系统，当风机工作在喘振线附近或以下时，打开风机旁路门或防喘振阀门， 使风机总风量增大，风机工作点右移至喘振线以外的安全工作点。另外中国专
利授权公告号2547925,
公开日是2003年4月30日，名称为"一种有防喘振结 构的单向轴流风机"中7>开了增加风机导流环，阻塞在叶轮叶尖的气流通过该 旁路导流通道流入单向轴流风机的主流方向，解决了风机小流量时喘振的发生 的防喘振装置。
由于目前的风机防喘振系统都需要增加新的工艺设备或改变工艺流程的情 况下实现，具有系统设计复杂，实现复杂，运行成本高等缺点
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种实施方式简单、不需要 增加新的工艺设备或改变工艺流程、可靠性高、运行成本低的风机防喘振方法。
本发明提供风机防喘振方法，包括以下步骤
a、 脉冲统计模块统计一段时间内磨煤机跳闸的台数；
b、 判断修正模块根据统计的磨煤机跳闸台数，按函数关系输出风机动叶 开度修正值；
c 、调节控制模块返回磨煤机跳闸前瞬间调节器输出保持值；
d、调节控制模块叠加调节器输出保持值和风机动叶开度修正值，输出风
机开度控制指令值，控制风机动叶开度。
优选地，上述步骤a具体包括通过计数器统计一段时间内磨煤机跳闸的脉
冲个数。
优选地，上述步骤b之前包括判断修正模块判断磨煤机跳闸台数是否大于 O且系统内风机同时运行的台数是否符合条件如果是，执行步骤b;如果否， 执行步骤d。
优选地，上述步骤d之前还包括判断修正模块判断是否符合跟踪条件如 果是，调节器输出跟踪输入值；如果否，调节器根据风压测量值与风压设定值 的偏差值，调节并输出保持值。
上述的回路跟踪条件是根据磨煤机跳闸台数、系统内风机运行台数及其他 跟踪条件判断，当磨煤机跳闸台数大于零且系统内的风机运行台数符合条件、 或其他跟踪条件成立时符合回路跟踪条件；否则，不符合回路跟踪条件。
优选地，上述步骤d还包括开度分配控制模块根据风机开度控制指令值和 各个风机动叶开度偏置值，输出每台风机动叶开度控制指令，控制各台风机动 叶开度。
本发明还提供了一种风机防喘振的系统，包括
脉沖统计模块，用于统计一段时间内系统中的风机同时运行时磨煤机跳闸 的台数；
判断修正模块用于判断修正条件和回路跟踪条件是否成立，以及当修正 条件成立时，根据统计的磨煤机跳闸的台数按函数关系输出风机动叶开度修正 值；
调节控制模块用于当回路跟踪条件成立时，返回磨煤机跳闸前一瞬间的调节器输出保持值；并叠加风机动叶开度修正值和调节器输出保持值，输出风
机开度控制指令值，控制风机动叶开度。
优选地，上述脉冲统计模块包括脉冲模块和计数器，各磨煤机跳闸信号分
别经所述脉冲模块后送至计^t器，该计数器统计一段时间内系统中的风机同时
运行时磨煤机跳闸的台数。
优选地，上述判断修正模块包括判断模块和修正值计算模块； 所述判断模块根据磨煤机跳闸台数、风机运行的台数判断修正条件是否成
立；并结合其他跟踪条件判断回路跟踪条件是否成立；
当修正条件成立时，所述修正值计算it块根据统计的磨煤机跳闸的台数按 函数关系输出风机动叶开度修正值。
优选地，上述调节控制模块还包括调节器，用于当回路跟踪条件成立时， 输出跟踪输入值；当回3各3艮踪条件不成立时，冲艮据风机输出测量值与风机风压 设定值的偏差值，对风机输出量进行调节。
优选地，上述风机防喘振的系统还包括开度分配控制模块，用于根据风机 开度控制指令值和各风机开度偏置值，输出各个风机的开度控制指令值，控制 各个风机动叶开度。
本发明和现有技术相比具有以下优点风机防喘振的快速控制方法和系统， 在不增加工艺设备和不改变工艺流程的情况下，仅通过检测检测磨煤机跳闸的
台数，调小风机动叶开度,保证风机的工作点在喘振线以外，能快速有效地防 止风机的喘振，从而提高工作效率，且风机防喘振的系统结构简单、可靠性高、 运行成本低。


图1是本发明实施例一提供的一种风机防喘振的方法的流程图； 图2是本发明实施例二提供的一种风机防喘振的方法的流程图； 图3是本发明实施例提供的一种风机防喘振系统的示意图； 图4是本发明实施例提供的一种风机防喘振系统的电路原理图。
具体实施方式
为使本发明更加容易理解，下面结合附图对本发明作进一步阐述，但附图 中的实施例不构成对本发明的任何限制。
如图1所示，本发明实施例一提供了一种风机防喘振方法，包括如下步骤
101、 脉冲统计模块统计一段时间内磨煤才几跳闸的台数；
102、 判断修正模块根据统计的磨煤机跳闸台数，按函数关系输出风机动 叶开度修正值；
103、 调节控制模块返回磨煤机跳闸前瞬间调节器输出保持值；
104、 调节控制模块叠加调节器输出保持值和风机动叶开度修正值，输出 风机开度控制指令值，控制风机动叶开度。
上述方法通过检测磨煤机跳闸的台数，根据系统设置的修正函数关系计算 出风机动叶开度修正值，调小各风机动叶开度，保证风机的工作点在喘振线以 外，使风机稳定地工作，从而快速有效地防止了风机的喘振。另外，调节控制 模块返回并输出磨煤机跳闸前瞬间风机的动叶开度值，保证在磨煤机跳闸脉冲 出现后，风机动叶开度保持跳闸前的动叶开度，使其不受磨煤机跳闸的影响。 如图2所示，本发明实施例二提供了一种风机防喘振方法，包括如下步骤 201 、脉冲统计模块统计一段时间内磨煤才几跳闸的台数。 202、判断修正模块判断磨煤机跳闸台数是否大于0且系统内风机同时运 行的台数是否符合条件如果是,执行步骤(203);如果否，执行步骤(206)。 该步骤风机运行的台数是否符合条件可根据实际需要设置，例如当系统 内有两台风机，而两台风机同时运行时容易出现喘振，可设置当两台风机同时 运行时符合条件。
203 、判断修正冲莫块冲艮据统计的磨煤机跳闸台数，按函数关系输出风机动 叶开度修正值。 —
当磨煤机跳闸时，风道阻力突然增大，管网特性变陡，风机容易出现喘振， 故该步骤根据系统设计函数关系计算风机开度修正值，调小风机动叶开度，使 风机的工作点在失速线下部，保证风机稳定工作。
204 、开度保持模块输出磨煤机跳闸前瞬间调节器输出保持值。 该步骤保证在磨煤机跳闸脉冲出现后，风机动叶开度保持跳闸前的动叶开
度，不受磨煤机跳闸的影响。
205 、调节器输出跟踪输入值；执行步骤(209 )。当磨煤机跳闸且风机运行台数满足条件、或其他跟踪条件成立时，调节器 输出跟踪输入值，防止风机动叶超驰动作(即保持或调小风机动叶操作)结束 后，风机控制指令放回到超驰动作前的值。即当跟踪条件不成立的瞬间，调节 器输出的输出值不会产生突变，保持系统的稳定。
206、 其他跟踪条件是否成立如果是，执行步骤(205 );如果否，执行 步骤(207);
可根据系统需要设置其他的跟踪条件为手动调节等等。
207、 调节器根据风压测量值与风机风压设定值的偏差值，调节风机动叶
开度；
调节器根据系统设定值自动地调整其输出，使得风机风压测量值保持在设 定值的附近范围内。
208、 开度保持模块接收并输出调节器输出的保持值；
209、 开度叠加模块叠加开度保持模块输出值和风机动叶开度修正值，输 出风机开度控制指令值，控制风机动叶开度；
当磨煤机跳闸且风机运行台数满足条件时，开度叠加模块叠加调节器输出 保持值和风机动叶开度修正值；否则，风机动叶开度修正值为系统设定值O，开 度叠加模块输出调节器调节风机动叶开度后的输出值。
210、 开度分配控制模块根据风机开度控制指令值和各个风机动叶开度偏 置值，输出每台风机动叶开度控制指令，控制各台风机动叶开度。
可将系统中各个风机动叶开度指令值设置为具有一定的偏置值，开度分配 控制模块根据风机动叶开度偏置值分配各个风机的动叶开度。
如图3所示，本发明提供了一种风机防喘振系统，包括脉冲统计模块310、 判断修正模块320、调节控制模块330和开度分配控制模块340。
脉冲统计模块310用于统计一段时间内系统中的风机同时运行时磨煤机跳 闸的台婆t。
判断修正模块320用于判断修正条件和回路跟踪条件是否成立，以及当修 正条件成立时，根据统计的磨煤机跳闸的台数按函数关系输出风机动叶开度修 正值。修正条件是指磨煤机跳闸台数是否大于0且系统内风机同时运行的台数 是否符合条件如果是，符合修正条件；如果否，不符合修正条件。回路跟踪 条件是根据磨煤机跳闸台数、系统内风机运行台数及其他跟踪条件判断，当磨煤机跳闸台数大于零且系统内的风机运行台数符合条件、或其他跟踪条件成立
时符合回路跟踪条件；否则，不符合回路跟踪条件。
调节控制模块330用于当回路跟踪条件成立时，返回调节器输出保持值； 并叠加风机动叶开度修正值和调节器输出保持值，输出风机开度控制指令值， 控制风机动叶开度；
开度分配控制模块340用于根据风机开度控制指令值和各风机开度偏置 值，输出各个风机的开度控制指令值，控制各个风机动叶开度。
其中，脉冲统计模块310包括脉冲模块311和计数器312，各磨煤机跳闸 信号分别经所述脉冲模块后送至是计数器312,该计数器312统计一段时间内系 统中的风机同时运行时磨煤机跳闸的台数。
较佳地，判断修正模块320包括判断模块321和修正值计算模块322;
判断模块321根据磨煤机跳闸台数、风机运行的台数判断修正条件是否成 立；并结合其他跟踪条件判断回路跟踪条件是否成立；
当修正条件成立时，修正值计算模块322根据统计的磨煤机跳闸的台数按 函数关系输出风机动叶开度修正值。修正值计算模块322包括修正函数发生器 328和第一切换器329。
较佳地，调节控制模块330包括调节器332、开度保持模块333、开度叠 加模块337和偏差运算模块331。
偏差运算模块331用于计算风机输出测量值和风机风压设定值的偏差值。 如图4所述，偏差运算模块331可以是减法器331，其输入端与风机设定值信号 335和风机测量信号336相连接。
调节器332用于当回路跟踪条件成立时，输出等于跟踪输入值；当回路跟 踪条件不成立时，根据风机风压测量值与风机风压设定值的偏差值，对风机输 出量进行调节。
开度保持模块333用于当回路跟踪条件成立时，返回磨煤机跳闸前一瞬间 的调节器332输出值；否则，输出调节器332调节后的调节器输出值。如图4 所示，开度保持模块333可以是第二切换器333，当回路跟踪条件成立时，返回 磨煤机跳闸前一瞬间的调节器332输出值。
开度叠加模块337用于叠加风机动叶开度修正值和调节器332输出值，并 输出风机开度控制指令值，控制风机动叶开度。如图4所示，开度叠加模块337可以是加法器337。较佳地，开度分配控制模块340包括各风机动叶开度偏置模 块341,用于根据风机开度控制指令值和各风机开度偏置值，输出各个风机的开 度控制指令值，控制各个风机动叶开度。
如图4所示，脉冲统计模块310包括脉沖模块311和计数器312,各磨煤 机跳闸信号分别经所述脉冲模块后送至是计数器312，该计数器312统计一段时 间内系统中的风机同时运行时磨煤机跳闸的台数。
判断修正模块320包括高值监视器323、与门324、或门325、修正函数发 生器328和第一切换器329。高值监视器323的输入端与计数器312输出端相连； 与门324的输入端与高值监视器323输出端和多台风机运行信号326相连；或 门325的输入端与与门324的输出端和其他跟踪条件信号327相连。可4艮据系 统需要将其他的跟踪条件设置为手动调节等。当高值监视器323检测到一段时 间内磨煤机跳闸的台数大于零且风机运行台数满足设定值时，例如可设定为两 台风机同时运行时，与门324输出为1;否则，输出为O。
修正函数发生器328输入端与计算器312输出端相连；第一切换器329输 入端与修正函数发生器328相连，第一切换器329的条件输入端与与门324的 输出端相连。当与门324输出为1时，第一切换器329输出修正函数发生器328 运算的风机动叶开度修正值；当与门324输出为0时第一切换器329输出为0。
调节控制模块330包括减法器331、调节器332、加法器337和第二切换 器333。调节器332的两个输入端分别与减法器331输出端和风机测量信号334 相连，减法器331输入端与风一几测量信号334和风机风压设定值信号335相连。 第二切换器333的条件输入端与与门324的输出端相连，第二切换器333的输 入端与调节器332相连。当与门324输出为1或其他跟踪条件信号327为1时， 调节器332执行风机运行风量或风压等情况的测量跟踪，防止风机动叶超驰动 作(即保持或调小风机动叶操作)结束后，风机控制指令放回到超驰动作前的 值，即当跟踪条件不成立时瞬间，调节器输出值不会产生突变，保持系统的稳 定。当调节器332的条件输入端输入为0时，调节器332根据设定的偏差值对 风机输出进行调节，使风机的输出维持稳定。加法器337用于叠加风机动叶开 度修正值和调节器输出值，输出风机开度控制指令值，控制风机动叶开度。加 法器337输入端分别与第一切换器329和第二切换器333的输出端相连，另夕卜， 加法器337的输入端与第二切换器333的反馈端相连。当第二切换器333的条件输入端成立时，加法器337风机动叶开度信号反馈给第二切换器333,然后再 由第二切换器333的输出端将反馈的信号由传输给加法器337,从而实现修正条 件成立时，加法器337输出磨煤机跳闸前瞬间风机的动叶开度值。当第二切换 器333的条件输入端不成立时，由第二切换器333将调节器332输出的风机风 量调节信号传给加法器337。加法器337将信号传输给开度分配控制模块340, 从而实现各个风机动叶开度的控制。
开度分配控制模块340包括各风机动叶开度偏置模块341。开度分配控制 模块340输入端与加法器337的输出端相连。各风机动叶开度偏置装置341,用 于根据风机开度控制指令值和各风机开度偏置值，输出各个风机的开度控制指 令值，从而控制各个风机动叶开度。
本发明风机防喘振系统，结构简单、可靠性高,可方便实现风机防喘振控 制，增加了系统的效率和增强了系统的稳定性；且不需要增加新的工艺和设备、 运行成本低。
以上所迷是本发明的优选实施方式而已，当然不能以此来限定本发明之权 利范围，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原 理的前提下，还可以^L出若干改进和变动，这些改进和变动也视为本发明的保 护范围。
权利要求
1、一种风机防喘振的方法，其特征在于包括以下步骤a、脉冲统计模块统计一段时间内磨煤机跳闸的台数；b、判断修正模块根据统计的磨煤机跳闸台数，按函数关系输出风机动叶开度修正值；c、调节控制模块返回磨煤机跳闸前瞬间调节器输出保持值；d、调节控制模块叠加调节器输出保持值和风机动叶开度修正值，输出风机开度控制指令值，控制风机动叶开度。
2、 根据权利要求1所述的风机防喘振的方法，其特征在于所述步骤a具体包括通过计数器统计一段时间内磨煤机跳闸的脉冲个数。
3、 根据权利要求2所述的风机防喘振的方法，其特征在于所述步骤b之前包括判断修正模块判断磨煤机跳闸台数是否大于0且系统内风机同时运行的台数是否符合修正条件如果是，执行步骤b;如果否，执行步骤d。
4、 根据权利要求3所迷的风机防喘振的方法，其特征在于所述步骤d之前还包括判断修正模块判断是否符合跟踪条件如果是，调节器输出跟踪输入值；如果否，调节器根据风压测量值与风压设定值的偏差值，调节并输出保持值。
5、 根据权利要求4所述的风机防喘振的方法，其特征在于所述回路跟踪条件是根据磨煤机跳闸台数、系统内风机运行台数及其他跟踪条件判断，当磨煤机跳闸台数大于零且系统内的风机运行台数符合条件、或其他跟踪条件成立时符合回路跟踪条件；否则，不符合回路跟踪条件。
6、 根据权利要求5所述的风机防喘振的方法，其特征在于所述步骤d还包括开度分配控制模块根据风机开度控制指令值和各个风机动叶开度偏置值，输出每台风机动叶开度控制指令，控制各台风机动叶开度。
7、 一种风机防喘振的系统，其特征在于包括脉冲统计模块，用于统计一段时间内系统中的风机同时运行时磨煤机跳闸的台数；判断修正模块，用于判断修正条件和回路跟踪条件是否成立，以及当修正条件成立时，根据统计的磨煤机跳闸的台数按函数关系输出风机动叶开度修正值，否则输出为0;调节控制冲莫块，用于当回路跟踪条件成立时，返回磨煤机跳闸前一瞬间的调节器输出保持值；并叠加风机动叶开度修正值和调节器输出保持值，输出风机开度控制指令值，控制风机动叶开度。
8、 根据权利要求7所述的风机防喘振的系统，其特征在于所述脉冲统计模块包括脉冲模块和计数器，各磨煤机跳闸信号分别经所述脉冲模块后送至所述计数器，所述计数器统计一段时间内系统中的风机同时运行时磨煤机跳闸的台数。
9、 根据权利要求8所述的风机防喘振的系统，其特征在于所述判断修正模块包括判断模块和修正值计算模块；所述判断模块根据磨煤机跳闸台数、风机运行的台数判断修正条件是否成立；并结合其他跟踪条件判断回路跟踪条件是否成立；当修正条件成立时，所述修正值计算模块根据统计的磨煤机跳闸的台数按函数关系输出风机动叶开度修正值。
10、 根据权利要求9所述的风机防喘振的系统，其特征在于所述调节控制模块还包括调节器，用于当回路跟踪条件成立时，输出跟踪输入值；当回路跟踪条件不成立时，根据风机输出测量值与风机风压设定值的偏差值，对风机输出量进行调节。
11、 根据权利要求10所述的风机防喘振的系统，其特征在于所述风机防喘振的系统还包括开度分配控制模块，用于根据风机开度控制指令值和各风机开度偏置值，输出各个风机的开度控制指令值，控制各个风机动叶开度。
全文摘要
一种风机防喘振的方法，其包括以下步骤a.脉冲统计模块统计一段时间内磨煤机跳闸的台数；b.判断修正模块根据统计的磨煤机跳闸台数，按函数关系输出风机动叶开度修正值；c.调节控制模块返回磨煤机跳闸前瞬间调节器输出保持值；d.调节控制模块叠加调节器输出保持值和风机动叶开度修正值，输出风机开度控制指令值，控制风机动叶开度。本发明在不增加工艺设备和不改变工艺流程的情况下，仅通过检测磨煤机跳闸的台数，调小风机动叶开度，保证风机的工作点在喘振线以外，快速有效地防止了风机的喘振，可靠性高。本发明还公开了一种风机防喘振的系统。
文档编号F04D27/00GK101509499SQ20091003803
公开日2009年8月19日 申请日期2009年3月19日 优先权日2009年3月19日
发明者叶向前, 朱亚清, 黄卫剑 申请人:广东省电力工业局试验研究所