RU2730197C2 - Способ управления при остановке турбомашинной технологической линии в установке для сжижения газообразного продукта - Google Patents

Способ управления при остановке турбомашинной технологической линии в установке для сжижения газообразного продукта Download PDF

Info

Publication number
RU2730197C2
RU2730197C2 RU2017142946A RU2017142946A RU2730197C2 RU 2730197 C2 RU2730197 C2 RU 2730197C2 RU 2017142946 A RU2017142946 A RU 2017142946A RU 2017142946 A RU2017142946 A RU 2017142946A RU 2730197 C2 RU2730197 C2 RU 2730197C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
turbomachine
speed
driving torque
specified
line
Prior art date
Application number
RU2017142946A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2017142946A3 (ru
RU2017142946A (ru
Inventor
Лоренцо ГАЛЛИНЕЛЛИ
Андреа ФРАНКИ
Original Assignee
Нуово Пиньоне Текнолоджи Срл
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Нуово Пиньоне Текнолоджи Срл filed Critical Нуово Пиньоне Текнолоджи Срл
Publication of RU2017142946A publication Critical patent/RU2017142946A/ru
Publication of RU2017142946A3 publication Critical patent/RU2017142946A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2730197C2 publication Critical patent/RU2730197C2/ru

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D25/00—Pumping installations or systems
    • F04D25/16—Combinations of two or more pumps ; Producing two or more separate gas flows
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
    • F04D27/004—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids by varying driving speed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D25/00—Pumping installations or systems
    • F04D25/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D25/04—Units comprising pumps and their driving means the pump being fluid-driven
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D25/00—Pumping installations or systems
    • F04D25/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D25/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
    • F04D27/02—Surge control
    • F04D27/0261—Surge control by varying driving speed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
    • F04D27/02—Surge control
    • F04D27/0269—Surge control by changing flow path between different stages or between a plurality of compressors; load distribution between compressors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/0002—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the fluid to be liquefied
    • F25J1/0022—Hydrocarbons, e.g. natural gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/003—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production
    • F25J1/0047—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle
    • F25J1/0052—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle by vaporising a liquid refrigerant stream
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0203—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a single-component refrigerant [SCR] fluid in a closed vapor compression cycle
    • F25J1/0207—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a single-component refrigerant [SCR] fluid in a closed vapor compression cycle as at least a three level SCR refrigeration cascade
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0279—Compression of refrigerant or internal recycle fluid, e.g. kind of compressor, accumulator, suction drum etc.
    • F25J1/0281—Compression of refrigerant or internal recycle fluid, e.g. kind of compressor, accumulator, suction drum etc. characterised by the type of prime driver, e.g. hot gas expander
    • F25J1/0283—Gas turbine as the prime mechanical driver
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0279—Compression of refrigerant or internal recycle fluid, e.g. kind of compressor, accumulator, suction drum etc.
    • F25J1/0281—Compression of refrigerant or internal recycle fluid, e.g. kind of compressor, accumulator, suction drum etc. characterised by the type of prime driver, e.g. hot gas expander
    • F25J1/0284—Electrical motor as the prime mechanical driver
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0279—Compression of refrigerant or internal recycle fluid, e.g. kind of compressor, accumulator, suction drum etc.
    • F25J1/029—Mechanically coupling of different refrigerant compressors in a cascade refrigeration system to a common driver
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0279—Compression of refrigerant or internal recycle fluid, e.g. kind of compressor, accumulator, suction drum etc.
    • F25J1/0294—Multiple compressor casings/strings in parallel, e.g. split arrangement
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0279—Compression of refrigerant or internal recycle fluid, e.g. kind of compressor, accumulator, suction drum etc.
    • F25J1/0298—Safety aspects and control of the refrigerant compression system, e.g. anti-surge control
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2280/00—Control of the process or apparatus
    • F25J2280/10—Control for or during start-up and cooling down of the installation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2280/00—Control of the process or apparatus
    • F25J2280/20—Control for stopping, deriming or defrosting after an emergency shut-down of the installation or for back up system
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Air Blowers (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
  • Control Of Turbines (AREA)

Abstract

Предложен способ управления при останове турбомашинной технологической линии (2), установленной в установке (8) для сжижения газообразного продукта, содержащей по меньшей мере две турбомашинные технологические линии (2, 2'). Предложенный способ включает следующие этапы: обнаружение останова первой турбомашинной технологической линии (2'), незамедлительное повышение приводящего крутящего момента на валу (3) второй турбомашинной технологической линии (2) при обнаружении останова, поддержание повышения приводящего крутящего момента на валу (3) второй турбомашинной технологической линии (2) до тех пор, пока не будет достигнута заданная скорость двигательного привода (6, 7) или не истечет заданный период времени. 4 н. и 10 з. п. ф-лы, 2 ил.

Description

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Предложенное изобретение относится к способу управления при останове турбомашинной технологической линии в установке для сжижения газообразного продукта. В частности, раскрытый в настоящей заявке способ относится к установке для сжижения, предназначенной для производства сжиженного природного газа (СПГ).
Из уровня техники известно, что производство СПГ осуществляют в специализированной установке, в которой природный газ постепенно охлаждают во время многоступенчатого процесса понижения температуры. При этом указанная установка содержит, как правило, несколько теплообменников, в которых природный газ передает тепло хладагенту.
Если описывать более подробно, то указанный хладагент циркулирует через свою трубопроводную систему. В рассматриваемой области техники группа компрессоров, прикрепленных к одному валу, называется "технологической линией". В свою очередь, технологическая линия также содержит по меньшей мере один энергетический блок. Как правило, энергия к технологической линии подается от турбины и, как вариант, от электрического двигателя. Установка содержит разное количество технологических линий, однако, как правило, в каждой установке есть по меньшей мере две технологические линии. В следующем описании для удобства изложения предполагается, что установка содержит две технологические линии, причем подразумевается отсутствие потери универсальности, поскольку одни и те же основные идеи могут быть легко распространены на установку с по меньшей мере тремя технологическими линиями.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Каждый раз, когда происходит останов технологической линии по непредвиденной причине, весь поток хладагента, совместно используемый между технологическими линиями, будет использоваться только одной технологической линией. Это вызывает неожиданное повышение мощности, потребляемой компрессорами. Если привод не может обеспечить такую повышенную мощность, или он все же подает ее, но с пониженной интенсивностью, то скорость все еще активной технологической линии может падать в сторону минимальной скорости газовой турбины с потенциальным остановом вследствие недостаточной скорости. Вероятность потенциального останова повышается вследствие того, что технологическая линия работает около своей минимальной рабочей скорости. Останов все еще активной технологической линии полностью останавливает производство СПГ в установке.
Таким образом, в первом варианте выполнения предложенное изобретение относится к способу управления при останове турбомашинной технологической линии. Турбомашинная технологическая линия установлена в установке для сжижения газообразного продукта, содержащей по меньшей мере две турбомашинные технологические линии. При этом каждая турбомашинная технологическая линия содержит по меньшей мере один двигательный привод и по меньшей мере один работающий от привода компрессор, причем до наступления останова все двигательные приводы приводят в движение указанные компрессоры. Предложенный способ содержит этапы, на которых обнаруживают останов первой турбомашинной технологической линии. На следующем этапе, при обнаружении останова, незамедлительно повышают приводящий крутящий момент на валу второй турбомашинной технологической линии. Указанное повышение приводящего крутящего момента поддерживают до тех пор, пока не будет достигнута заданная скорость двигательного привода или не истечет заданный период времени.
Во втором варианте выполнения предложенное изобретение также относится к блоку управления для двигательного привода урбомашинной технологической линии. Данный блок управления содержит сенсорный модуль, выполненный с возможностью определения скорости вала указанной турбомашинной технологической линии. С модулем обнаружения функционально соединен модуль задания крутящего момента, выполненный с возможностью задания крутящего момента двигательного привода. Модуль обнаружения выполнен с возможностью обнаружения останова другой турбомашинной технологической линии. В частности, модуль задания крутящего момента выполнен с возможностью незамедлительного повышения приводящего крутящего момента на валу второй турбомашинной технологической линии при обнаружении останова и с возможностью поддержания приводящего крутящего момента на валу второй турбомашинной технологической линии до тех пор, пока не будет достигнута заданная скорость двигательного привода или не истечет заданный период времени.
Преимущественно, обеспечивается возможность увеличения скорости технологической линии и двигательного привода до того, как перегрузка от останова другой технологической линии будет ощутима турбиной. Таким образом, вследствие того, что двигательный привод предусматривает возможность вклада в крутящий момент все еще активной технологической линии, отсутствует вероятность перегрузки турбины, питающей энергией данную линию.
Другие подробности и конкретные варианты выполнения предложенного изобретения описаны со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
- фиг. 1 изображает функциональную схему блока управления для двигательного привода турбомашинной технологической линии в соответствии с одним вариантом выполнения предложенного изобретения;
- фиг. 2 изображает схему установки для сжижения газообразного продукта.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В следующем описании предпочтительных вариантов выполнения изобретения ссылка сделана на прилагаемые чертежи. На разных чертежах одинаковые номера позиции обозначают одинаковые или аналогичные элементы. Следующее подробное описание не ограничивает предложенное изобретение. Напротив, объем правовой защиты предложенного изобретения определен приложенной формулой изобретения.
Во всем описании ссылка на «один вариант выполнения» или «вариант выполнения» означает, что отдельный признак, конструкция или характеристика, описанная в связи с вариантом выполнения, содержится в по меньшей мере одном варианте выполнения предложенного изобретения. Таким образом, фраза "в одном варианте выполнения" или "в варианте выполнения" в соответствующих местах во всем описании не обязательно относится к одному и тому же варианту выполнения. Кроме этого, отдельные признаки, конструкции или характеристики могут быть скомбинированы любым подходящим образом в одном или более варианте выполнения.
На прилагаемых чертежах номером 1 позиции обозначен блок управления для двигательного привода турбомашинной технологической линии.
В настоящей заявке турбомашинная технологическая линия также кратко описана для облегчения понимания и обозначена номером 2 позиции.
Турбомашинная технологическая линия 2 содержит вал 3, к которому присоединены несколько компрессоров 4 таким образом, что каждый компрессор из указанных нескольких компрессоров может сжимать различную текучую среду. Пар, поступающий от охладителей и/или из холодильных блоков, отделяют во всасывающем барабане (обычно выполненном на впуске в каждую компрессорную ступень) для отделения пара от увлечения жидкостью до подачи в компрессорную ступень. Пар, выходящий из компрессоров 4, направляется в охладители и/или конденсаторную секцию перед поступлением в следующую компрессорную ступень или в питающий накопитель или охладители и/или холодильные блоки.
Турбомашинная технологическая линия 2 также содержит двигательный привод 6, 7, соединенный с валом 3. В свою очередь, двигательный привод может содержать турбину 6, закрепленную на валу 3. Турбина 6 является первичным источником энергии для технологической линии 2. Привод 6, 7 может содержать вспомогательный двигатель 7, предпочтительно, представляющий собой электродвигатель. Вспомогательный двигатель 7 также соединен с валом 3. Следует отметить, что в варианте выполнения изобретения, показанном на прилагаемых фигурах, привод 6, 7 содержит как вспомогательный двигатель 7, так и турбину 6. Однако в других вариантах выполнения, не изображенных на прилагаемых чертежах, данный привод может содержать либо вспомогательный двигатель 7, либо турбину 6.
Как изображено на фиг. 2, установка 8 может содержать более одной технологической линии 2. В рассматриваемом примере установка 8 содержит две турбомашинные технологические линии 2, 2'. В частности, в настоящей заявке технологические линии 2, 2' считаются идентичными. Однако в других вариантах выполнения, не изображенных на прилагаемых чертежах, две технологические линии 2, 2' могут представлять собой отличные друг от друга компоненты. Кроме того, в других вариантах выполнения, не изображенных на прилагаемых чертежах, может быть любое количество линий 2.
Далее подробно описан блок 1 управления. Естественно, блок 1 управления описан далее с разделением на множество модулей. Такое разделение выполнено исключительно для облегчения описания и никоим образом не должно рассматриваться как отражающее физическую структуру самого блока 1 управления. Напротив, каждый модуль может быть выполнен в виде электронного контура на подходящей аппаратной основе, в виде программного обеспечения, подпроцедуры или библиотеки, или в виде обоих указанных вариантов. Каждый модуль может быть выполнен в локальном блоке или может быть распределен по сети. Кроме того, модули могут быть выполнены с возможностью обмена данными друг с другом через подходящий либо проводной, либо беспроводной протокол.
Как показано, в частности, на фиг. 1 блок 1 управления содержит сенсорный модуль 9, выполненный с возможностью определения скорости вала 3 линии 2, на котором установлен указанный модуль. Сенсорный модуль 9 выполнен с возможностью подачи сигнала Vs скорости, представляющего значение скорости вала 3. Модуль 9 сам по себе известен специалистам в рассматриваемой области техники и поэтому не описан далее более подробно.
Блок 1 управления также содержит модуль 10 задания крутящего момента, выполненный с возможностью задания крутящего момента привода 6, 7. Модуль 10 задания крутящего момента функционально соединен с сенсорным модулем 9 и выполнен с возможностью приема указанного сигнала Vs скорости.
Кроме того, модуль 10 задания крутящего момента выполнен с возможностью подачи сигнала Tr запроса крутящего момента, посылаемого во вспомогательный двигатель 7.
В частности, модуль 10 задания крутящего момента содержит вычислительный подмодуль 11, выполненный с возможностью вычисления запрашиваемого значения приводящего крутящего момента вспомогательного двигателя 7 как функции от текущей скорости вращения вала 3 технологической линии 2 и от текущего запрашиваемого значения приводящего крутящего момента. Так, при нормальных рабочих состояниях сигнал Tr запроса крутящего момента вычисляют модулем 10 задания крутящего момента. При этом сигнал Tr запроса крутящего момента выбирают как максимум между первым сигналом Tr1 запроса крутящего момента, являющимся нормальным запросом крутящего момента при стандартном рабочем состоянии, и вторым сигналом Tr2 запроса крутящего момента, определяющим запрос крутящего момента в привод 6, 7 при состояниях разъединения. В свою очередь, указанный первый сигнал Tr1 запроса крутящего момента вычисляют вычислительным подмодулем 11 на основании самого сигнала Tr запроса крутящего момента и сигнала Vs скорости. Вычисление второго сигнала Tr2 запроса крутящего момента описано в следующей части данной заявки.
Блок 1 управления также содержит модуль 12 обнаружения, выполненный с обеспечением возможности обнаружения останова другой технологической линии 2'. В частности, данный модуль может обнаруживать неправильное функционирование либо вспомогательного двигателя 7', либо турбины 6' до того, как неправильное функционирование указанного двигателя или турбины будет иметь значительное воздействие на скорость вала 3'. При неправильном функционировании другой технологической линии 2' модуль 12 обнаружения может подать сигнал Ms о неправильном функционировании, что запускает ответ блока 1 управления на незапланированный останов.
Модуль 10 задания крутящего момента принимает сигнал Ms о неправильном функционировании, что приводит в действие логическую схему, выполненную с возможностью управления данным состоянием. Модуль 10 задания крутящего момента содержит рабочий модуль 13, функционально соединенный с модулем 12 обнаружения. Рабочий модуль 13 выполнен с возможностью задания запрашиваемого значения приводящего крутящего момента вспомогательного двигателя 7 во время останова другой турбомашинной технологической линии 2'. В частности, рабочий модуль осуществляет данную операцию путем вычисления второго сигнала Tr2 запроса крутящего момента. Как описано выше, в качестве сигнала Tr запроса крутящего момента выбирают более высокий запрос крутящего момента между первым сигналом Tr1 запроса крутящего момента модуля 10 задания крутящего момента и вторым сигналом Tr2 запроса крутящего момента рабочего модуля 13. Таким образом, при рабочем состоянии выбирают первый сигнал Tr1 запроса крутящего момента от модуля задания крутящего момента. При состояниях чрезвычайных ситуаций, поскольку необходимо, чтобы рабочий модуль 13 приводил вал 3 в движение с более высокой скоростью для управления более высокой нагрузкой, выбирают второй сигнал Tr2 запроса крутящего момента, так как данный второй сигнал превышает первый сигнал Tr1 запроса крутящего момента.
Другими словами, когда модуль 12 обнаружения сигнализирует об останове другой турбомашинной технологической линии 2', запрашиваемое значение приводящего крутящего момента превышает начальный установленный приводящий крутящий момент при стационарном рабочем состоянии. В частности, данное повышение приводящего крутящего момента осуществляют незамедлительно после обнаружения останова другой турбомашинной технологической линии 2'. Другими словами, блок 1 управления не просто реагирует на динамику турбомашинной технологической линии 2, что также повышало бы крутящий момент на валу 3, но, предусматривая более высокую нагрузку, данный блок начинает повышать крутящий момент до того, как более высокая нагрузка появляется в действительности.
Дополнительно, модуль 10 задания крутящего момента также содержит модуль 14 задания скорости турбины, выполненный с возможностью вычисления целевой скорости вращения турбины 6 путем линейного изменения текущей скорости вращения до максимального значения (MCS). В частности, модуль 14 задания скорости турбины принимает сигнал Vs скорости и сигнал Ms о неправильном функционировании. Модуль задания скорости турбины подает сигнал Fr запроса топлива для регулирования потока топлива в турбине 6. Одновременно с действием вспомогательного двигателя 7, при необходимости, модуль 14 задания скорости турбины также повышает целевую скорость вращения турбины 6 при обнаружении останова модулем 12 обнаружения. При необходимости вращение турбины 6 может быть увеличено вплоть до максимальной непрерывной скорости.
Следует также отметить, что рабочий модуль 13 выполнен с возможностью вычисления запрашиваемого значения приводящего крутящего момента вспомогательного двигателя 7 также в качестве функции от целевой скорости вращения турбины 6. В частности, модуль 14 задания скорости турбины подает сигнал Ts уставки турбины, принимаемый модулем 10 задания крутящего момента, в частности, рабочим модулем 13.
Функция блока 1 управления заключается в следующем: при обнаружении останова первой технологической линии 2' происходит повышение приводящего крутящего момента на валу 3 второй технологической линии 2. В частности, повышение приводящего крутящего момента получают путем задания запрашиваемого значения приводящего крутящего момента двигательного привода (6, 7) второй турбомашинной технологической линии 2 во время останова первой турбомашинной технологической линии 2'. Более подробно, обнаружение неправильного функционирования модулем 12 обнаружения приводит в действие рабочий модуль 13, являющийся частью модуля 10 задания крутящего момента и выполненный с возможностью управления состоянием неправильного функционирования со стороны все еще работающей технологической линии 2. Это запрашиваемое значение крутящего момента, переносимое вторым сигналом Tr2 запроса крутящего момента рабочего модуля 13, выбирают как более высокое, чем начальный установленный приводящий крутящий момент при стационарном рабочем состоянии данное.
Следует отметить, что повышение приводящего крутящего момента выполняют незамедлительно после обнаружения останова первой технологической линии 2'.
Запрашиваемое значение приводящего крутящего момента вспомогательного двигателя 7 получают как функцию от текущей скорости вращения вала 3 второй технологической линии 2 и от текущего запрашиваемого значения приводящего крутящего момента. Как вариант, целевую скорость вращения турбины 6 получают путем линейного изменения текущей скорости вращения до максимального значения (MCS). Запрашиваемое значение приводящего крутящего момента вспомогательного двигателя 7 получают также как функцию от целевой скорости вращения турбины 6.
Если во время перехода все еще работающая технологическая линия 2 достигнет максимальной непрерывной скорости (MCS), то блок 1 управления переключится в режим регулирования для поддержания MCS.
С другой стороны, если технологическая линия 2 не достигнет максимальной непрерывной скорости (MCS), и если поток пропана и пара смешанного хладагента из процесса сжижения увеличивается слишком сильно во время ускорения технологической линии 2, то крутящий момент привода 7 может достигнуть максимальной производительности без достижения MCS. После окончания перехода процесса сжижения скорость технологической линии 2 дополнительно повышают до MCS, поскольку к этому времени компрессоры 4 уже поглотят уменьшение крутящего момента. После этого блок 1 управления переключится в режим регулирования для поддержания MCS.
Следует отметить, что работа блока 1 управления может также регулироваться автоматически, и в этом случае происходит деактивация таймером (не изображено на чертежах) после заданного временного интервала от того момента, когда впервые было обнаружено неправильное функционирование другой технологической линии 2'. Как вариант или в дополнение, блок 1 управления может быть деактивирован ручным переключателем (не изображено). В дополнение, может быть обеспечена возможность включения и/или отключения оператором рабочего модуля 13 модуля 10 задания крутящего момента. Аналогичным образом, может быть обеспечена возможность включения и/или отключения оператором логической схемы предотвращения разъединения в модуле 14 задания скорости турбины.

Claims (20)

1. Способ управления при останове турбомашинной технологической линии (2), которая установлена в установке (8) для сжижения газообразного продукта, содержащей по меньшей мере две турбомашинные технологические линии (2, 2'), каждая из которых содержит по меньшей мере двигательный привод (6, 6', 7, 7') и по меньшей мере компрессор (4, 4'), работающий от привода, причем способ включает следующие этапы:
обнаружение останова первой турбомашинной технологической линии (2'),
незамедлительное повышение приводящего крутящего момента на валу (3) второй турбомашинной технологической линии (2) при обнаружении останова,
поддержание указанного повышения приводящего крутящего момента на валу (3) второй турбомашинной технологической линии (2) с обеспечением повышения скорости двигательного привода (6, 7) от текущей скорости до заданной скорости или до истечения заданного периода времени, при этом указанное повышение крутящего момента получают путем задания запрашиваемого значения приводящего крутящего момента двигательного привода (6, 7) во второй турбомашинной технологической линии (2) во время указанного останова первой турбомашинной технологической линии (2'), причем указанное запрашиваемое значение приводящего крутящего момента превышает начальный установленный приводящий крутящий момент двигательного привода (6, 7) при стационарном рабочем состоянии.
2. Способ по п.1, в котором двигательный привод (6, 7) представляет собой турбину (6) и/или вспомогательный двигатель (7), предпочтительно вспомогательный электродвигатель (7).
3. Способ по п.1 или 2, в котором указанная заданная скорость является максимальной рабочей скоростью двигательного привода (6, 7).
4. Способ по любому из пп.1-3, в котором поддерживают указанную заданную скорость в течение заданного периода времени или до окончания события, вызвавшего останов первой турбомашинной технологической линии (2').
5. Способ по любому из пп.1-3, в котором поддерживают указанное повышение приводящего крутящего момента до окончания события, вызвавшего останов первой турбомашинной технологической линии (2').
6. Способ по любому из пп.1-5, в котором указанное запрашиваемое значение приводящего крутящего момента указанного двигательного привода (6, 7) получают как функцию от текущей скорости вращения вала (3) второй турбомашинной технологической линии (2) и от текущего запрашиваемого значения приводящего крутящего момента.
7. Способ по любому из пп.1-6, в котором указанное запрашиваемое значение приводящего крутящего момента указанного двигательного привода (6, 7) получают также как функцию от целевой скорости вращения турбины (6), присоединенной к валу (3) второй турбомашинной технологической линии (2).
8. Способ по п.7, в котором указанную целевую скорость вращения турбины (6) получают как функцию от текущей скорости вращения вала (3).
9. Блок (1) управления для двигательного привода (6, 7) турбомашинной технологической линии (2), содержащий:
сенсорный модуль (9), выполненный с возможностью определения скорости вала (3) турбомашинной технологической линии (2),
модуль (10) задания крутящего момента, функционально соединенный с модулем (12) обнаружения и выполненный с возможностью задания крутящего момента двигательного привода (6, 7),
модуль (12) обнаружения, предназначенный для обнаружения останова второй турбомашинной технологической линии (2'), причем модуль (10) задания крутящего момента выполнен с возможностью незамедлительного повышения приводящего крутящего момента на валу (3) второй турбомашинной технологической линии (2) при обнаружении останова и с возможностью поддержания указанного повышения приводящего крутящего момента на валу (3) второй турбомашинной технологической линии (2) с обеспечением повышения скорости привода (6, 7) от текущей скорости до заданной скорости или до истечения заданного периода времени, при этом модуль (10) задания крутящего момента содержит рабочий модуль (13), выполненный с возможностью задания запрашиваемого значения приводящего крутящего момента вспомогательного двигателя (7) второй турбомашинной технологической линии (2) во время указанного останова первой турбомашинной технологической линии (2'), причем указанное запрашиваемое значение приводящего крутящего момента превышает начальный установленный приводящий крутящий момент указанного вспомогательного двигателя (7) при стационарном рабочем состоянии.
10. Блок (1) по п.9, в котором модуль (10) задания крутящего момента содержит рабочий модуль (13), выполненный с возможностью вычисления запрашиваемого значения приводящего крутящего момента указанного вспомогательного двигателя (7) как функции от текущей скорости вращения вала (3) второй турбомашинной технологической линии (2) и от текущего запрашиваемого значения приводящего крутящего момента.
11. Блок (1) по п.10, в котором указанный рабочий модуль (13) выполнен с возможностью вычисления указанного запрашиваемого значения приводящего крутящего момента двигательного привода (7) также как функции от целевой скорости вращения турбины (6), соединенной с валом (3) второй турбомашинной технологической линии (2).
12. Блок (1) по любому из пп.9-11, в котором модуль (10) задания крутящего момента содержит модуль (14) задания скорости турбины, выполненный с возможностью вычисления указанной целевой скорости вращения указанной турбины (6) как функции от текущей скорости вращения вала (3).
13. Турбомашинная технологическая линия (2, 2'), содержащая блок (1) управления по любому из пп.9-12.
14. Применение блока (1) управления по любому из пп.9-12 для усовершенствования турбомашинной технологической линии (2, 2').
RU2017142946A 2015-06-17 2016-06-15 Способ управления при остановке турбомашинной технологической линии в установке для сжижения газообразного продукта RU2730197C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT102015000024649 2015-06-17
ITUB20151466 2015-06-17
PCT/EP2016/063720 WO2016202842A1 (en) 2015-06-17 2016-06-15 Method for handling the shutdown of a turbomachine string in a liquefaction plant of a gaseous product

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2017142946A RU2017142946A (ru) 2019-07-17
RU2017142946A3 RU2017142946A3 (ru) 2019-10-21
RU2730197C2 true RU2730197C2 (ru) 2020-08-19

Family

ID=55273318

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017142946A RU2730197C2 (ru) 2015-06-17 2016-06-15 Способ управления при остановке турбомашинной технологической линии в установке для сжижения газообразного продукта

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11486406B2 (ru)
AU (1) AU2016280678B2 (ru)
MY (1) MY186128A (ru)
RU (1) RU2730197C2 (ru)
WO (1) WO2016202842A1 (ru)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1732734A1 (ru) * 1989-12-25 1994-04-30 Уфимское агрегатное конструкторское бюро "Молния" Система автоматического управления газотурбинным двигателем
RU2168044C2 (ru) * 1994-08-08 2001-05-27 Компрессор Контролз Корпорейшн Способ предотвращения отклонения параметров в газовых турбинах и устройство для его осуществления (варианты)
US20030233836A1 (en) * 2001-06-26 2003-12-25 Kenji Tanimoto Freezing device
US20120121376A1 (en) * 2008-10-07 2012-05-17 Wilhelmus Hermanus Huis In Het Veld Method of controlling a compressor and apparatus therefor

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4023249B2 (ja) * 2002-07-25 2007-12-19 ダイキン工業株式会社 圧縮機内部状態推定装置及び空気調和装置
US20070289322A1 (en) * 2006-04-28 2007-12-20 Mathews Thomas J Air handler unit fan installation and control method
US20090324382A1 (en) * 2008-05-05 2009-12-31 General Electric Company Torque-based sensor and control method for varying gas-liquid fractions of fluids for turbomachines
JP5877451B2 (ja) * 2010-07-30 2016-03-08 エクソンモービル アップストリーム リサーチ カンパニー 多段極低温液圧タービンを用いた装置及び方法
EP2600089B1 (en) 2011-12-01 2014-09-03 L'AIR LIQUIDE, Société Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude Method of operation of a cryogenic air separation unit
US8796980B2 (en) * 2012-10-19 2014-08-05 General Electric Company Fault detection system and method for overspeed protection speed sensors
US9489341B1 (en) * 2013-04-18 2016-11-08 The Boeing Company Prediction of impending failure of a climate control system
TWI601923B (zh) * 2013-08-19 2017-10-11 住友重機械工業股份有限公司 Monitoring methods and cooling system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1732734A1 (ru) * 1989-12-25 1994-04-30 Уфимское агрегатное конструкторское бюро "Молния" Система автоматического управления газотурбинным двигателем
RU2168044C2 (ru) * 1994-08-08 2001-05-27 Компрессор Контролз Корпорейшн Способ предотвращения отклонения параметров в газовых турбинах и устройство для его осуществления (варианты)
US20030233836A1 (en) * 2001-06-26 2003-12-25 Kenji Tanimoto Freezing device
US20120121376A1 (en) * 2008-10-07 2012-05-17 Wilhelmus Hermanus Huis In Het Veld Method of controlling a compressor and apparatus therefor

Also Published As

Publication number Publication date
AU2016280678B2 (en) 2020-02-06
US20180180053A1 (en) 2018-06-28
AU2016280678A1 (en) 2017-12-21
WO2016202842A1 (en) 2016-12-22
MY186128A (en) 2021-06-24
RU2017142946A3 (ru) 2019-10-21
US11486406B2 (en) 2022-11-01
RU2017142946A (ru) 2019-07-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7421854B2 (en) Automatic start/stop sequencing controls for a steam turbine powered chiller unit
US7328587B2 (en) Integrated adaptive capacity control for a steam turbine powered chiller unit
JP6058800B2 (ja) チラーのコーストスルーのための可変速駆動装置の制御
US8838277B2 (en) Systems and methods involving heating and cooling system control
US20070271938A1 (en) Automated inlet steam supply valve controls for a steam turbine powered chiller unit
AU2007347705B2 (en) Anti-bogdown control system for turbine/compressor systems
US8701424B2 (en) Turbo chiller, heat source system, and method for controlling the same
KR101816656B1 (ko) 증기터빈 구동식 원심형 히트펌프
CN104279805B (zh) 水冷螺杆式制冷机组运行控制方法
CN106482411A (zh) 一种多联机空调压缩机防液击控制方法
CN102884382A (zh) 热源侧热交换器用风扇的控制方法及空调装置
JP2015161499A (ja) ターボ冷凍機
US20140343733A1 (en) Systems And Methods For Compressor Overspeed Control
JP4764222B2 (ja) 熱源システムおよびその制御方法
JPH05322335A (ja) 自動冷却停止シーケンス
CN114811860B (zh) 多联机空调***控制方法及多联机空调***
US7421853B2 (en) Enhanced manual start/stop sequencing controls for a stream turbine powered chiller unit
RU2730197C2 (ru) Способ управления при остановке турбомашинной технологической линии в установке для сжижения газообразного продукта
EP3059510B1 (en) Apparatus and method to dehumidify a fluid
JP2007183030A (ja) 連結式冷温水機、及びその運転方法
WO2022237172A1 (zh) 用于冰箱的压缩机控制方法与冰箱
JP7362031B2 (ja) 冷水製造システム
JP2023006696A (ja) 排熱回収システム
JPS6396450A (ja) 冷凍設備の制御装置
CN118008861A (zh) 一种磁悬浮压缩机控制方法及控制***