小型径流透平膨胀机启动系统及其启动方法与流程

技术特征：
1.小型径流透平膨胀机启动系统，其特征在于，包括进气总管、主路管路、旁路管路、检测装置和控制装置；所述进气总管的一端为介质气进口，所述进气总管的另一端分别与所述主路管路的一端和所述旁路管路的一端连通，所述主路管路的另一端与所述小型径流透平膨胀机的入口连通，所述旁路管路的另一端与所述小型径流透平膨胀机的出口连通；所述主路管路上设有调节快关阀，所述旁路管路上设有旁路调节阀；所述检测装置用于实时检测所述进气总管的进气压力和所述小型径流透平膨胀机的转速；所述控制装置用于接收外界对所述进气总管的进气压力以及对小型径流透平膨胀机转速的设定，接收所述调节快关阀和旁路调节阀反馈的阀门状态信号以及所述检测装置发送的检测结果，控制所述调节快关阀和所述旁路调节阀的开度，以使所述小型径流透平膨胀机能够在设定的进气压力运行以及在设定的转速运行。2.如权利要求1所述的小型径流透平膨胀机启动系统，其特征在于，所述的检测装置包括用于检测所述进气总管的进气压力的压力变送器和用于检测小型径流透平膨胀机的转速的转速变送器。3.如权利要求1所述的小型径流透平膨胀机启动系统，其特征在于，所述控制装置包括人机交互部件和控制器，所述人机交互部件与所述控制器连接。4.如权利要求1所述的小型径流透平膨胀机启动系统，其特征在于，所述的小型径流透平膨胀机为离心透平膨胀机。5.如权利要求1所述的小型径流透平膨胀机启动系统的启动方法，其特征在于，包括以下步骤：a、启动所述小型径流透平膨胀机，通过所述控制装置将进气总管的进气压力设定为p1，p1=p0 a，p0为预定的所述小型径流透平膨胀机启动所需的进气压力，a为常量，0≤a≤0.1mpa；b、控制装置根据进气压力设定值p1和进气压力的测量值对所述旁路调节阀的开度进行控制，以使进气总管的进气压力达到p1；c、在进气总管的进气压力达到p1后，通过所述控制装置将小型径流透平膨胀机的转速设定为v0，v0为预定的小型径流透平膨胀机的暖机转速；d、控制装置根据转速设定值v0和小型径流透平膨胀机的转速测量值对所述调节快关阀的开度进行控制，以使小型径流透平膨胀机的转速达到v0；e、在小型径流透平膨胀机以转速v0运行预定的时间t后，通过所述控制装置将进气总管的进气压力设定为p
额
，p
额
为小型径流透平膨胀机的额定进气压力；f、控制装置根据进气压力设定值p
额
和进气压力的测量值对所述旁路调节阀的开度进行控制，以使进气总管的进气压力达到p
额
；g、在进气总管的进气压力达到p
额
后，通过所述控制装置将小型径流透平膨胀机的转速设定为v
额
，v
额
为小型径流透平膨胀机的额定转速；h、控制装置根据转速设定值v
额
和小型径流透平膨胀机的转速测量值对所述调节快关阀的开度进行控制，以使小型径流透平膨胀机的转速达到v
额
。6.如权利要求5所述的小型径流透平膨胀机启动系统的启动方法，其特征在于， 在启
动所述小型径流透平膨胀机之前，所述调节快关阀保持全关，所述旁路调节阀保持全开，以使介质全部通过所述旁路管路而不进入所述主路管路。7.如权利要求5所述的小型径流透平膨胀机启动系统的启动方法，其特征在于，所述小型径流透平膨胀机启动所需的进气压力p0和所述小型径流透平膨胀机的暖机转速v0通过试验获得，所述试验包括以下步骤：使所述调节快关阀保持全关，所述旁路调节阀保持全开，介质全部通过所述旁路管路而不进入所述主路管路；使所述调节快关阀全开；逐渐减小所述旁路调节阀的开度，使所述进气总管的进气压力升高，直到小型径流透平膨胀机开始转动后保持调节快关阀的开度不变，将此时的进气压力值记录为小型径流透平膨胀机启动所需的进气压力p0，并将小型径流透平膨胀机所能到达的最高转速记录为暖机转速v0。8.如权利要求5所述的小型径流透平膨胀机启动系统的启动方法，其特征在于， 在步骤b中，控制装置根据进气压力设定值p1与进气压力的测量值之间的偏差对所述旁路调节阀的开度进行pid控制，以使进气总管的进气压力达到p1;在步骤d中，控制装置根据转速设定值v0与小型径流透平膨胀机的转速测量值之间的偏差对所述调节快关阀的开度进行pid控制，以使小型径流透平膨胀机的转速达到v0；在步骤f中，控制装置根据进气压力设定值p
额
与进气压力的测量值之间的偏差对所述旁路调节阀的开度进行pid控制，以使进气总管的进气压力达到p
额
；在步骤h中，控制装置根据转速设定值v
额
与小型径流透平膨胀机的转速测量值之间的偏差对所述调节快关阀的开度进行pid控制，以使小型径流透平膨胀机的转速达到v
额
。9.如权利要求5所述的小型径流透平膨胀机启动系统的启动方法，其特征在于，在所述步骤a至步骤h的任一步骤中，若所述小型径流透平膨胀机的转速测量值超过预设的转速上限，所述控制装置控制调节快关阀全关；所述的步骤h中，在小型径流透平膨胀机的转速达到v
额
的过程中，所述控制装置通过对所述调节快关阀的开度进行控制，使小型径流透平膨胀机的转速上升率逐渐减小。10.如权利要求5所述的小型径流透平膨胀机启动系统的启动方法，其特征在于，所述预定的时间t满足：3分钟≤t≤5分钟。

技术总结
一种小型径流透平膨胀机启动系统及其启动方法。小型径流透平膨胀机启动系统包括进气总管、主路管路、旁路管路、检测装置和控制装置。进气总管的一端为介质气进口，另一端分别与主路管路的一端和旁路管路的一端连通，主路管路的另一端和旁路管路的另一端分别与小型径流透平膨胀机的入口和出口连通。主路管路和旁路管路上分别设有调节快关阀和旁路调节阀。检测装置用于实时检测进气总管的进气压力和小型径流透平膨胀机的转速。控制装置用于接收外界对进气总管的进气压力及膨胀机转速的设定，接收阀门状态信号及检测装置的检测结果，控制调节快关阀和旁路调节阀的开度。本发明可实现小型径流透平膨胀机的快速启动，保证启动过程安全可靠。过程安全可靠。过程安全可靠。


技术研发人员：袁龙健 刁安娜 孙远 杨小强 李佳骏
受保护的技术使用者：中国船舶重工集团公司第七一一研究所
技术研发日：2021.06.25
技术公布日：2021/9/17