一种多系统空压站压缩空气并网节能运行方法技术方案

本发明专利技术涉及一种多系统空压站压缩空气并网节能运行方法，并网运行的各单系统空压机组下的用户需要的最低供气压力不一致，所述多系统包括多个单空压机组系统，包括步骤如下：一.空压机组系统标准压力设定，二.确定需补偿流量的贫流量机组，三.检测各自系统管网实际压力，并上传，四.补偿流量计算，五.富裕流量计算，六.流量补偿判定，七.判定不通过时，需补偿机组自行开启空压机补偿；八.判定通过时，富裕流量机组输送。根据本发明专利技术，利用多个空压站并网运行过程中相对高压的空压站向低压的空压站进行压缩空气流量补偿，从而使得整个系统的空压机以相对合理的投入量满足各自运行的要求。

【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用于多系统空压站的多系统空压机组压缩空气并网运行方法，本专利技术针对并网运行的各个单系统空压机组下的用户需要的最低供气压力不一致情况，利用多个空压站并网运行过程中相对高压的空压站向低压的空压站进行压缩空气的流量补偿，从而使得整个系统的空压机以相对合理的投入量满足各自运行的要求。
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，保证单台空压机的出口压力为恒定值，自动调节电机的输出功率。在用于多系统空压站的多系统空压机组压缩空气并网运行时，管网中存在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，在本专利技术总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浪费的能量是很可观的)，本专利技术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，保证对个系统在最有模式下的运行。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，本专利技术结合多个系统在不同的使用背景下，由于不同系统的运行压力存在差异即各个系统不同压力情况的运行方案，通过不同系统之间存在的压差，利用相对高压系统多余的压缩空气流量，对低压系统的空压机组实现压力补偿的控制方式，实现节能运行。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，难以利用相对高压的系统富余的压缩空气流量对并网的其他贫流量系统进行流量补偿，使并网的其他系统空压站在其要求的压力下，减少自身空压机的投入，以最经济的运行方式进行运行，从而，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。本专利技术针对用于多系统空压站的多系统空压机组压缩空气并网运行时，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，保证对用于多系统空压站的多系统空压机组压缩空气并网运行时。各系统在最有模式下的运行，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系统安全、稳定控制就显得较为重要，本专利技术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，在确保用于多系统空压站的多系统空压机组压缩空气并网运行时的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，减少用于多系统空压站的多系统空压机组压缩空气并网运行时各系统之间的干涉，保证多系统并网时压力平稳过渡。本专利技术提供了一种多系统空压站压缩空气不同压力的运行方法，利用多个空压站并网运行过程中相对高压的空压站向低压的空压站进行压缩空气流量补偿，从而使得整个系统的空压机以相对合理的投入量满足各自运行的要求。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术的目的在于：提供一种多系统空压站压缩空气节能运行方案，其主要是通过多个空压站并网运行，利用相对高压的系统多余的压缩空气流量对并网的其他系统进行流量补偿，使并网的其他系统空压站在其要求的压力下，减少自身空压机的投入，以最经济的运行方式运行，起到节能的目的。本专利技术就是利用了多个空压站并网运行过程中相对高压的空压站向低压的空压站进行压缩空气流量补偿，从而使得整个系统的空压机以相对合理的投入量满足各自运行的要求。本专利技术的具体方案如下：一种多系统空压站压缩空气并网节能运行方法，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多个空压站，即n个单空压机组系统，所述多个，即n个单空压机组系统至少构成n-1个并网系统单元，其特征在于，所述方法包括下述步骤：一.各单空压机组系统标准压力设定，为保证用户端工作系统的要求，对于各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用户的用气流量、压力需求；二.确定需补偿流量的贫流量机组，以系统内高压力单空压机组确定为富余流量机组，以系统内低压力单空压机组为需本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多系统空压站压缩空气并网节能运行方法，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多个空压站，即n个单空压机组系统，所述多个，即n个单空压机组系统至少构成n‑1个并网系统单元，其特征在于，所述方法包括下述步骤：一.各单空压机组系统标准压力设定，为保证用户端工作系统的要求，对于各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用户的用气流量、压力需求；二.确定需补偿流量的贫流量机组，以系统内高压力单空压机组确定为富余流量机组，以系统内低压力单空压机组为需补偿流量的贫流量机组；富余流量机组和贫流量机组之间设置有并网调节阀，构成一个并网系统单元，三.检测各单空压机组系统管网实际压力P1，P2,…；通过现场压力检测器，对各单空压机组的管网实际压力进行检测，并上传控制系统PLC；四.补偿流量计算，对需要补偿机组的流量进行计算，确定补偿流量；Qb＝∑Qb标‑Qb输出<0Qb：低压力单空压机组系统需要补偿的流量(m3/h)，Qb标：低压力单空压机组系统设计标准供气流量(m3/h)，Qb输出：低压力单空压机组系统实际供气流量(m3/h)，五.富裕流量计算，Qf＝∑Qf标‑Qf输出>0，Qf：高压力单空压机组系统需要补偿的流量(m3/h)，Qf标：高压力单空压机组系统设计标准供气流量(m3/h)，Qf输出：高压力单空压机组系统实际供气流量(m3/h)，六.流量补偿判定，根据富裕流量与补偿流量判定：当Qf≥∑Qb时，具备高压端向低压端送气条件，七.判定不通过时，需补偿机组自行开启空压机补偿；八.判定通过时，高压力单空压机组系统进行富裕流量输送。...

【技术特征摘要】
1.一种多系统空压站压缩空气并网节能运行方法，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多个空压站，即n个单空压机组系统，所述多个，即n个单空压机组系统至少构成n-1个并网系统单元，其特征在于，所述方法包括下述步骤：一.各单空压机组系统标准压力设定，为保证用户端工作系统的要求，对于各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用户的用气流量、压力需求；二.确定需补偿流量的贫流量机组，以系统内高压力单空压机组确定为富余流量机组，以系统内低压力单空压机组为需补偿流量的贫流量机组；富余流量机组和贫流量机组之间设置有并网调节阀，构成一个并网系统单元，三.检测各单空压机组系统管网实际压力P1，P2,…；通过现场压力检测器，对各单空压机组的管网实际压力进行检测，并上传控制系统PLC；四.补偿流量计算，对需要补偿机组的流量进行计算，确定补偿流量；Qb＝∑Qb标-Qb输出<0Qb：低压力单空压机组系统需要补偿的流量(m3/h)，Qb标：低压力单空压机组系统设计标准供气流量(m3/h)，Qb输出：低压力单空压机组系统实际供气流量(m3/h)，五.富裕流量计算，Qf＝∑Qf标-Qf输出>0，Qf：高压力单空压机组系统需要补偿的流量(m3/h)，Qf标：高压力单空压机组系统设计标准供气流量(m3/h)，Qf输出：高压力单空压机组系统实际供气流量(m3/h)，六.流量补偿判定，根据富裕流量与补偿流量判定：当Qf≥∑Qb时，具备高压端向低压端送气条件，七.判定不通过时，需补偿机组自行开启空压机补偿；八.判定通过时，高压力单空压机组系统进行富裕流量输送。2.如权利要求1所述一种多系统空压站压缩空气节能运行方法，其特征在于，所述并网系统单元包括2个空压站，即高压力单空压机组系统和低压力单空压机组系统的2个单空压机组系统，在步骤八，高压力单空压机组系统的富裕流量输送具体方案如下：调节阀调节时判断旁通阀的开度全关，∑V旁＝[(100-v11)+(100-v12)+……(100-v1i)]＝0(1)V旁：系统旁通阀总开度(单位％)，i：1#空压站，即高压力单空压机组系统的空压机总台数，v1i:1#空压站，即高压力单空压机组系统的第i#空压机旁通阀开度(单位％)，v1i＝100全关...

【专利技术属性】
技术研发人员：荣鸿伟，杨翠平，李海，胡国强，
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