[发明专利]自适应船用给水泵转速控制系统及其实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及船用给水泵转速控制领域，具体来讲是一种自适应船用给水泵转速控制系统及其实现方法。

背景技术

船用给水控制系统是保障船用蒸汽动力装置运行安全的重要系统。汽轮给水泵转速控制系统作为给水控制系统的重要组成部分，承担着向锅炉供水的重要任务。汽轮给水泵转速控制系统如果出现故障，导致无法正常供水，可能会导致锅炉干烧或满水，严重影响船用蒸汽动力装置的运行安全。考虑到系统的安全，船用汽轮给水泵一般采用并联运行方式。汽轮给水泵转速控制系统功能是通过控制汽轮给水泵转速，维持给水调节阀前压力，满足锅炉给水控制要求。

为了满足船用锅炉给水控制要求，汽轮给水泵转速控制系统方案主要有两种：方案一是采用给水泵定转速控制方案，不控制给水调节阀前后压差，通过调节给水调节阀控制给水流量；方案二是采用给水泵变转速控制给水调节阀前后压差为设定值，通过给水调节阀控制给水流量。方案一虽然简化了控制系统，但是由于给水调节阀前后压差不是定值，导致调节阀特性不理想，另外在低负荷的给水节流也损失了泵的额外功率。方案二改善了给水调节特性，但是也增加了控制系统的复杂性。

另外，以上两个方案均没有考虑到汽轮给水泵并联运行的抢负荷特点，以及传感器或执行机构发生故障等情况，发生故障后只能将控制系统解除自动，通过手动控制方式排除故障，由于发生故障时汽轮给水泵转速变化很快，非常容易引起给水泵汽轮机的速关，从而影响蒸汽动力装置的运行，汽轮给水泵转速控制系统缺乏对于故障的自适应能力。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种自适应船用给水泵转速控制系统及其实现方法，该系统较为简单，调节阀特性理想，不损失泵的额外功率，具有汽轮给水泵并联转速均衡控制能力、传感器故障自动识别、控制策略自动适应功能，不影响蒸汽动力装置的运行，提高了船用汽轮给水泵转速控制系统的运可靠性。

为达到以上目的，本发明提供一种自适应船用给水泵转速控制系统，包括第一压差传感器、第二压差传感器、操作显示单元，以及与操作显示单元分别连接的第一进汽调节阀、第二进汽调节阀、第一转速传感器、第二转速传感器，还包括转速控制单元，转速控制单元分别连接第一进汽调节阀、第二进汽调节阀、第一压差传感器和第二压差传感器；第一转速传感器和第二转速传感器发送两路转速信号至操作显示单元，操作显示单元发送工况选择指令和两路转速信号给转速控制单元，并分别发送开关遥控操作信号至第一进汽调节阀和第二进汽调节阀；转速控制单元接收来自第一压差传感器和第二压差传感器的压差信号，还接收第一进汽调节阀和第二进汽调节阀发来的阀位反馈信号和故障信号，转速控制单元发送电流驱动信号至对应的进汽调节阀。

在上述技术方案的基础上，所述转速控制单元包括采集单元、控制显示单元、并车逻辑单元、分析单元、模式选择单元、转速均衡控制单元、数据计算单元和输出单元；采集单元接收需要采集的信号，将需要显示的信号传送至控制显示单元显示，采集单元传送并车控制信号给并车逻辑单元和分析单元，并车逻辑单元将信号发给转速均衡控制单元计算，分析单元将分析结果发送至模式选择单元，模式选择单元根据分析结果选择相应控制模式，并将结果发送至数据计算单元计算，数据计算单元判断是否还接收转速均衡控制单元的计算结果，并将所有计算结果发送至输出单元，输出单元将信号输出至第一进汽调节阀和/或第二进汽调节阀。

在上述技术方案的基础上，所述操作显示单元包括第一转速显示单元、第二转速显示单元和操作单元，操作单元分别连接转速控制单元中的采集单元、第一进汽调节阀和第二进汽调节阀，第一转速显示单元与第一转速传感器相连，第二转速显示单元与第二转速传感器相连。

在上述技术方案的基础上，所述第一进汽调节阀和第二进汽调节阀均包括遥控单元、驱动单元、故障指示单元和阀位反馈单元，遥控单元与操作显示单元中的操作单元连接，故障指示单元和阀位反馈单元均与转速控制单元中的采集单元连接，驱动单元连接转速控制单元中的输出单元。