一种多系统空压站压缩空气并网运行压差补偿控制方法技术方案

本发明专利技术涉及一种多系统空压站压缩空气并网运行压差补偿控制方法，各个单空压机组系统下的用户需要的最低供气压力一致，所述多系统包括多个单空压机组系统，所述方法包括步骤如下：一.空压机组系统标准压力设定：二.多系统空压机组并网位置确定；三.检测各自系统管网实际压力；四.系统压差计算；五.并网压差调整；六.多系统运行压力报警设定，如无压力报警，则补偿控制结束；如有压力报警，则解除并网，七.压缩空气并网运行压差补偿控制调整正常运行。根据本发明专利技术，在确保并网稳定运行的基础上，采用了调节阀并网时开度分段函数控制，减少系统之间干涉，保证多系统并网过程中压力平稳过渡。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及空气压缩机站的压差自动控制技术。具体地，本专利技术涉及一种系统空压站压缩空气并网运行压差补偿控制方法，根据该方法，在多系统空压站压缩空气并网运行时，对各单空压机组系统进行压差补偿控制，保证多个系统并网时压力平稳过渡，有效的提高空压机的使用效率，实现最经济的运行模式。
技术介绍
空气压缩机站在实际运行中，当空压机低负荷运行时，如储气罐内压力上升达到设定压力，需要调节管网压力。现有应用最广泛的技术主要有三种：第一种是空压机自动卸载技术，它使空压机主电机与压缩部分自动脱离，因此，此时空压机不产生压缩气体，电动机处于空载运转，其耗电量大约为电机额定运行的10％左右，这部分的电能实际被无偿消耗掉了。第二种是空压机超压联锁启停电气控制技术，这种技术在负荷变化较大且储气罐容量较小的情况下，将会引起电动机的频繁启停。由于空压机的空载启动电流大约是额定电流的5～7倍，对电网及其它用电设备冲击较大，电能消耗较大，同时，空压机的电机使用寿命也会缩短。第三种是采用恒压变频控制技术，保证单个空压机的出口压力为恒定值，自动调节电机的输出功率。在管网中有不同压力等级的情况下，空压机的产气压力不能随着用气负荷的要求变化而自动进行调节，现有方法往往采用提高整条管路的压力等级，采用减压装置供给低压用气设备，从而造成能源浪费。为此，结合现场实际运用过程中，如何更有效的提高空压机的使用效率就显得较为重要。例如，在本专利技术所涉及的多个空压机组运行过程中，如何实现最经济的运行方式(有些空压机可能工作在节流区域，进气阀没有全开或旁通阀开启状态，如果多系统均存在这样的情况，则浪费能量很可观)显得较为重要。通过对涉及的(空压机OR空气压缩机)AND压力进行检索，了解到目前涉及的相关专利技术如下：在申请号为“CN200710114501.2”、专利技术名称为“空气压缩机压力自动控制装置”的技术方案中，公开了一种空气压缩机压力自动控制装置，它包括测量空气压缩机内气体压力变化并输出压力电信号的电接点压力表，与所述电接点压力表电连接的控制电路及由所述控制电路控制的空压机电机。工作人员根据浆纱生产需求压力的大小，在保证空气压缩机设计安全要求范围内，获得最大值的压缩空气，并根据获得的最大值，自由调节电接点压力表指针，最大限度的调节该压缩空气上、下限之间的压力差，来获得相应的空气压力值，以达到下述目的：减少电机启动次数，延长电动机使用寿命，节约用电，降低生产成本，提高生产效率和浆纱半成品的质量。根据申请号为“CN200610146203.7”、专利技术名称为“一种空气压缩机及控制方法”揭示的技术方案，该方案涉及一种带有压力自动控制的空气压缩机结构，由电动机、空气压缩机、储气罐、控制器构成，储气罐的压缩空气入口管上设置三通管，三通管的三个端口分别联接卸荷阀出口、压力传感器、储气罐；卸荷阀入口联接空气压缩机压缩空气出口管；压力传感器压力信号输出端联接控制器。由于该技术使用了卸荷阀，可以使空气压缩机在出口常压下起动，降低了电动机的起动电流和压缩机的起动冲击力；并可以在较大的范围内设定或调整压力，进而将输出压力控制在该设定值附近的一个准确范围内，而且压力控制稳定、直观、其耗能低、节能效果好。在申请号为“CN92105586.2”、专利技术名称为“全自动空压站恒压变量控制系统”的技术方案中，公开一种空气压缩机站的全自动恒压变量自动控制系统，采用压力传感器，一台可编程控制器(或称PLC机)，一台变频调速器对多台空气压缩机循环地实现带载软起动和调速控制。克服了现有技术中多台压缩机(或泵)只作辅助的启、停开关的控制，不能连续调节，不能实现多台空压机的软起动，造成对电网、对供气压力产生冲击的缺点，提高了供气的稳定度。然而，上述以往技术方案存在的问题或缺陷是：在多系统空压站压缩空气并网运行时，难以对各单空压机组系统进行压差补偿控制，从而，难以保证多个系统并网时压力平稳过渡，同时无法根据各个系统不同的用气负荷的变化进行相互供气量补偿，以在多个空压机组运行过程中，更有效的提高空压机的使用效率，实现最经济的运行模式。
技术实现思路
本技术方案针对多个空压机组同时运行过程中，提出了最经济的多系统并网运行，即当多个空压机组在同时运行过程中，如何做到互补，以最少的空压机投入为目的，保证对个系统在最佳模式下的运行，但在现场实际运用过程中由于每个独立的系统存在不同的运行状态时，其实际存在一定的压差，如何实现多个系统并网时的的系统安全、稳定控制就显得较为重要，本技术方案结合多个系统在不同的使用背景下，在并网过程中以安全、稳定的压差补偿控制为目的，在确保并网稳定运行的基础上，采用了调节阀并网时开度分段函数控制，减少系统之间干涉，保证多系统并网时压力平稳过渡。为克服上述问题，本专利技术目的在于：提供了一种多系统空压站压缩空气压差控制方法，根据本专利技术的一种多系统空压站压缩空气并网运行压差补偿控制方法，在多系统空压站压缩空气并网运行时，可对各单空压机组系统进行压差补偿控制，从而，可保证多个系统并网时压力平稳过渡，同时根据各个系统不同的用气负荷的变化进行相互供气量补偿，实现最经济的运行模式。根据本专利技术的一种多系统空压站压缩空气并网运行压差补偿控制方法，多个并网系统单元组成的多系统空压机组并网后，所有调节阀是全开的，各个单空压机组的系统压力基本保持一致。并网后可以达到少开空压机的目的，节能。根据本专利技术的一种多系统空压站压缩空气并网运行压差补偿控制方法，根据并网系统单元(两个系统并网)并网前的压力差决定调节阀的打开速度。压差小阀门打开速度快，反之，压差大阀门打开速度慢，保证系统平稳过度。本专利技术的一种多系统空压站压缩空气并网运行压差补偿控制方法的具体方案如下：一种多系统空压站压缩空气并网运行压差补偿控制方法，并网运行的各空压站，即单空压机组系统下的用户需要的最低供气压力一致，所述多系统空压站包括n+1个空压站，即单空压机组系统，所述n+1个空压站，即单空压机组系统至少构成n个并网系统单元，其特征在于，针对各并网系统单元，所述方法包括步骤如下：一.各单空压机组系统标准压力设定；二.多系统空压机组并网位置确定；三.检测各单空压机组系统管网实际压力，并上传至计算机控制管理中心(PLC)；四.各单空压机组系统压差计算，即因各单空压机组系统为满足本身运作所需压力而存在的相互间的差异；五.多系统空压机组并网压差调整，即，将单空压机组系统富裕压力调节至其自身压力尚不满足本身运作所需压力的其他单空压机组系统，以达到节能的目的；六.多系统单空压机组运行压力报警设定，即：针对各单空压机组系统其自身压力可满足本机组用户要求的最低压力作报警设定；如无压力报警，则并网补偿控制结束，进入步骤七，多系统并网状态下正常运行；如有压力报警，则进入故障处理或切除并网，分离系统，压缩空气并网运行压差补偿控制调整正常运行；七.补偿控制结束，多系统并网状态下正常运行。根据本专利技术，在步骤一，各单空压机组系统标准压力设定，各空压机组系统满足本身运作所需压力，可互不相同，存在差异,通常大于6KG，上限无要求一般在13KG以下，过高的压力会导致不必要的浪费。为保证用户端工作系统的要求，对于单空压机组需设定标准工作压力，即通过投入不同数量的空压机来满足本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多系统空压站压缩空气并网运行压差补偿控制方法，并网运行的各空压站，即单空压机组系统下的用户需要的最低供气压力一致，所述多系统空压站包括n+1个空压站，即单空压机组系统，所述n+1个空压站，即单空压机组系统至少构成n个并网系统单元，其特征在于，针对各并网系统单元，所述方法包括步骤如下：一.各单空压机组系统标准压力设定；二.多系统空压机组并网位置确定；三.检测各单空压机组系统管网实际压力，并上传至计算机控制管理中心(PLC)；四.各单空压机组系统压差计算，即因各单空压机组系统为满足本身运作所需压力而存在的相互间的差异；五.多系统空压机组并网压差调整，即，将单空压机组系统富裕压力调节至其自身压力尚不满足本身运作所需压力的其他单空压机组系统，以达到节能的目的；六.多系统单空压机组运行压力报警设定，即：针对各单空压机组系统其自身压力可满足本机组用户要求的最低压力作报警设定；如无压力报警，则并网补偿控制结束，进入步骤七，多系统并网状态下正常运行；如有压力报警，则进入故障处理或切除并网，分离系统，压缩空气并网运行压差补偿控制调整正常运行；七.补偿控制结束，多系统并网状态下正常运行。

【技术特征摘要】
1.一种多系统空压站压缩空气并网运行压差补偿控制方法，并网运行的各空压站，即单空压机组系统下的用户需要的最低供气压力一致，所述多系统空压站包括n+1个空压站，即单空压机组系统，所述n+1个空压站，即单空压机组系统至少构成n个并网系统单元，其特征在于，针对各并网系统单元，所述方法包括步骤如下：一.各单空压机组系统标准压力设定；二.多系统空压机组并网位置确定；三.检测各单空压机组系统管网实际压力，并上传至计算机控制管理中心(PLC)；四.各单空压机组系统压差计算，即因各单空压机组系统为满足本身运作所需压力而存在的相互间的差异；五.多系统空压机组并网压差调整，即，将单空压机组系统富裕压力调节至其自身压力尚不满足本身运作所需压力的其他单空压机组系统，以达到节能的目的；六.多系统单空压机组运行压力报警设定，即：针对各单空压机组系统其自身压力可满足本机组用户要求的最低压力作报警设定；如无压力报警，则并网补偿控制结束，进入步骤七，多系统并网状态下正常运行；如有压力报警，则进入故障处理或切除并网，分离系统，压缩空气并网运行压差补偿控制调整正常运行；七.补偿控制结束，多系统并网状态下正常运行。2.如权利要求1所述一种多系统空压站压缩空气并网运行压差补偿控制方法，其特征在于，在步骤4，进行并网系统单元压差计算，P＝|Pi-Pj|其中：P为不同管网压差(KPa)Pi：第n个调节阀一侧系统的压力(KPa)Pj：第n个调节阀另一侧系统的压力(KPa)。3.如权利要求1所述一种多系统空压站压缩空气并网运行压差补偿控制方
\t法，其特征在于，在步骤5，进行并网压差调整，就所述多系统空压站的实际工作压力不同形成的压差进行控制补偿，使得多系统空压站并网平稳后，所述多系统空压站的实际压力一致，所述多系统空压站的调节阀和切断阀全开。4.如权利要求1或3所述一种多系统空压站压缩空气并网运行压差补偿控制方法，其特征在于，在步骤5，采用调节阀对需要补充压力的系统，即各单空压机组系统的压缩空气的并网压力进行调节，调节方法如下：调节阀在初始并网时开度y与时间t的函数关系满足下式：式中，i和j：分别代表第n个调节阀两侧系统编号，Pi和Pj：分别代表第n个调节阀两侧系统的实际压力，n：第n个并网系统单元，yn：第n个并网系统单元的调节阀的给定开度(0～100％)，an：第n个并网系统单元的调节阀yn全行程设定时间，即调节阀yn全打开所需时间，(s)，bn：第n个并网系统单元中两个系统单独工作时最大压力差(KPa)，t：单个空压机调节阀并网开始...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨翠平，荣鸿伟，李海，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31