一种电厂用压缩空气质量监测控制系统及方法

技术领域

本发明涉及电厂设备质量监测技术领域，具体为一种电厂用压缩空气质量监测控制系统及方法。

背景技术

压缩空气系统作为电厂重要的公用系统，为电厂设备提供仪用气和杂用气，主要用于为气动执行机构和气动仪表提供气源、管路冷却和吹扫、除灰、检修用气等。压缩空气系统的洁净度、稳定性直接影响设备的正常运行，甚至影响机组的安全稳定，被称为电厂的“神经系统”。

根据相关标准，压缩空气中水分、含油量、固体粒子等要满足相应的等级要求，但目前各大电厂压缩空气系统基本没有压缩空气质量监测，不能及时发现系统异常，因压缩空气质量不达标而导致仪表测量不准、阀门动作异常、管路堵塞等情况时有发生，且设备故障原因较难排查，增加维护难度。另外，没有可调节空气质量的方法和设备，往往发现异常时问题已经较为严重，需要停运、隔离处理，事故后检修增加运维成本。

发明内容

针对现有技术中存在压缩空气质量监测困难的问题，本发明提供一种电厂用压缩空气质量监测控制系统及方法，能够实现压缩空气质量参数实时监测，系统异常及时准确报警，优化压缩空气质量控制。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种电厂用压缩空气质量监测控制系统，包括空压机、一级精密过滤器、空气后处理装置、二级精密过滤器、储气罐和监测组件，所述空压机、空气后处理装置和储气罐依次连接；所述一级精密过滤器设置于空压机的出气口处，所述二级精密过滤器设置于空气后处理装置的出气口处；

所述储气罐的出气口还设有连接管路和调节阀，所述连接管路的一端与储气罐的出气口连接，另一端与用气设备连接；所述调节阀设置连接管路上；

所述监测组件包括质量参数监测传感器组和运行参数监测传感器组、控制柜、系统服务器和工作站，所述质量参数监测传感器组和运行参数监测传感器组均安装于连接管路上，所述控制柜包括信号处理模块和电源模块，所述电源模块为信号处理模块提供动力，所述质量参数监测传感器组的输出端和运行参数监测传感器的输出端与信号处理模块的输入端连接，所述系统服务器中配置有信号分析模块、设备控制模块和报警模块，所述信号分析模块的输入端与信号处理模块的输出端连接，所述报警模块的输入端和设备控制模块的输入端均与信号分析模块的输出端连接，所述设备控制模块的输出端与设备连接，所述报警模块的输出端与工作站的输入端连接。

优选的，所述空气后处理装置包括冷却器、后处理过滤器、干燥器和疏水阀，所述冷却器与一级精密过滤器的出气口连接，所述后处理过滤器与冷却器的出气口连接，所述干燥器与后处理过滤器的出气口连接，所述疏水阀设置于后处理过滤器底部。

优选的，所述干燥器为双塔并联结构。

优选的，所述连接管路上还设有电伴热，所述电伴热设置于调节阀与用气设备之间。

优选的，所述质量参数监测传感器组和运行参数监测传感器通过电缆与控制柜连接。

优选的，所述质量参数监测传感器组包括粒子计数器和油分水分检测仪。

优选的，运行参数监测传感器组包括温度传感器、压力传感器和流量传感器。

优选的，所述调节阀通过电缆与控制柜连接。

优选的，所述控制柜还包括显示器，所述显示器的输入端与信号处理模块的输出端连接。

一种电厂用压缩空气质量监测控制方法，采用所述的电厂用压缩空气质量监测控制系统，包括以下步骤：

S1，空气即工作产生压缩空气，压缩空气依次经过一级精密过滤器的初级过滤、空气后处理装置和二级精密过滤器的终极过滤，最后进入储气罐储存；

S2，通过连接管路设置的质量参数监测传感器组和运行参数监测传感器组获取压缩空气的质量参数和运行参数，并传递给控制柜进行处理；

S3，压缩空气的质量参数和运行参数经控制柜中信号处理模块处理后传递给系统服务器中的信号分析模块，根据当前状态发送调节信号给设备控制模块进行运行参数或者质量参数的实时调节；当信号分析模块发现质量参数或者运行参数异常时，发送报警信号给报警模块并联动设备。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明一种电厂用压缩空气质量监测控制系统中空压机压缩后的空气经过一级精密过滤器，送到空气后处理装置，再经过二级精密过滤器，送入储气罐，通过调节阀调整压缩空气压力和流量后，经连接管路送到各用气设备。通过设置质量参数监测传感器组和运行参数监测传感器组现压缩空气质量实时监测，及时报警提醒运维人员处理，并联动相关设备进行调节，保证压缩空气质量符合相关标准要求。同时，结合设备集成和控制优化，提高压缩空气系统洁净度和稳定性，降低相关用气设备的故障损坏概率，减少运维成本，保障机组安全稳定运行。

进一步的，采用集成式空气后处理装置，实现压缩空气除水、除油、除尘等功能的高度集成，疏水阀设置定时疏水和不定时疏水，定时疏水根据相关规程和运行实际设定启动，不定时疏水根据系统服务器分析计算结果，在压缩空气质量下降到设定阈值时启动以增加疏水次数。同时，可以有效提高压缩空气质量，结构紧凑占地面积小，安全性高，方便维护与管理。

进一步的，质量参数监测传感器组用于测量空气中水分、含油量、固体粒子，运行参数监测传感器组用于测量压缩空气温度、压力、流量。

进一步的，电伴热可以根据温度设定自动投切，避免气温低时空气中水分冷凝，堵塞连接管路。

附图说明

图1为本发明一种电厂用压缩空气质量监测控制系统的机构示意图；

图2为本发明一种电厂用压缩空气质量监测控制系统的工作流程图。

图中，1、空压机；2、一级精密过滤器；3、空气后处理装置；4、储气罐；5、二级精密过滤器；6、调节阀；7、质量参数监测传感器组；8、运行参数监测传感器组；9、用气设备；10、控制柜；11、服务器；12、工作站；13、电伴热；14、连接管路。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。

本发明公开了一种电厂用压缩空气质量监测控制系统，参照图1，包括空压机1、一级精密过滤器2、空气后处理装置3、二级精密过滤器4、储气罐5和监测组件，空压机1、空气后处理装置3和储气罐5依次连接；一级精密过滤器2设置于空压机1的出气口处，二级精密过滤器4设置于空气后处理装置3的出气口处；储气罐5的出气口还设有连接管路14和调节阀6，连接管路14的一端与储气罐5的出气口连接，另一端与用气设备9连接；调节阀6设置连接管路14上。

空气后处理装置3包括冷却器、后处理过滤器、干燥器和疏水阀，冷却器与一级精密过滤器2的出气口连接，后处理过滤器与冷却器的出气口连接，干燥器与后处理过滤器的出气口连接，疏水阀设置于后处理过滤器底部。

干燥器为双塔并联结构，正常情况一只干燥塔运行，一只干燥塔再生，并定时切换，当系统服务器11发出压缩空气质量下降报警信号时，两只干燥塔同时运行以提高空气处理能力。

连接管路14上还设有电伴热13，电伴热13设置于调节阀6与用气设备9之间，电伴热13可以根据温度设定自动投切，避免气温低时空气中水分冷凝，堵塞连接管路14。

空压机1压缩后的空气经过一级精密过滤器2，送到空气后处理装置3，再经过二级精密过滤器4，送入储气罐5，通过调节阀6调整压缩空气压力和流量后，经连接管路14送到各用气设备9。

监测组件包括质量参数监测传感器组7和运行参数监测传感器组8、控制柜10、系统服务器11和工作站12，质量参数监测传感器组7和运行参数监测传感器组8均安装于储气罐5与调节阀6之间的连接管路14上，质量参数监测传感器组7和运行参数监测传感器通过电缆与控制柜10连接。其中，质量参数监测传感器组7包括粒子计数器和油分水分检测仪，质量参数监测传感器组7用于测量空气中水分、含油量、固体粒子。运行参数监测传感器组8包括温度传感器、压力传感器和流量传感器，温度传感器用于测量压缩空气的温度，压力传感器用于测量压缩空气的压力，流量传感器用于测量压缩空气的流量。通过设置质量参数监测传感器组7和运行参数监测传感器组8现压缩空气质量实时监测，及时报警提醒运维人员处理，并联动相关设备进行调节，保证压缩空气质量符合相关标准要求。

控制柜10包括信号处理模块、电源模块和显示器，电源模块为信号处理模块提供动力，质量参数监测传感器组7的输出端和运行参数监测传感器的输出端与信号处理模块的输入端连接，显示器的输入端与信号处理模块的输出端连接。控制柜10用于集中安装信号处理模块、电源模块、显示器，接收传感器测量信号，处理后通过电缆连接系统服务器11，接收系统服务器11控制指令，用于调节空气后处理装置3、电伴热13、调节阀6等设备，显示器用于显示质量参数、运行参数、报警信号等。

系统服务器11中配置有信号分析模块、设备控制模块和报警模块，信号分析模块的输入端与信号处理模块的输出端连接，报警模块的输入端和设备控制模块的输入端均与信号分析模块的输出端连接，设备控制模块的输出端和报警模块的输出端均与工作站12的输入端连接。系统服务器11用于实现信号分析计算、设备控制、报警等功能。利用先进的信号处理技术和大数据分析技术，基于物理模型和海量运行数据，计算最优运行参数，以此为参考值调节系统压力和流量。在各参数现有的固定阈值的基础上，结合大数据分析，获取动态阈值，建立动态报警带，进行定值报警和动态预警双重参数报警功能，对压缩空气质量下降进行及时报警。

工作站12与系统服务器11相连，用于测量参数实时显示、趋势显示与纵向分析、报警信号，用于运行人员操作设备。

调节阀6通过电缆与控制柜10连接。调节阀6用于调节压缩空气管路压力和流量，有手动和自动两种模式，自动模式根据系统服务器11计算的最优开度自动调节，手动模式由相关人员根据需要在工作站12操作切手动后自行调节。

本发明还公开了一种电厂用压缩空气质量监测控制方法，参照图2，采用所述的电厂用压缩空气质量监测控制系统，包括以下步骤：

S1，空气即工作产生压缩空气，压缩空气依次经过一级精密过滤器2的初级过滤、空气后处理装置3和二级精密过滤器4的终极过滤，最后进入储气罐5储存；

S2，通过连接管路14设置的质量参数监测传感器组7和运行参数监测传感器组8获取压缩空气的质量参数和运行参数，并传递给控制柜10进行处理；

S3，压缩空气的质量参数和运行参数经控制柜10中信号处理模块处理后传递给系统服务器11中的信号分析模块，根据当前状态发送调节信号给设备控制模块进行运行参数或者质量参数的实时调节；当信号分析模块发现质量参数或者运行参数异常时，发送报警信号给报警模块，并联动相关设备，提醒运维人员及时处理。

以上所述的仅仅是本发明的较佳实施例，并不用以对本发明的技术方案进行任何限制，本领域技术人员应当理解的是，在不脱离本发明精神和原则的前提下，该技术方案还可以进行若干简单的修改和替换，这些修改和替换也均属于权利要求书所涵盖的保护范围之内。