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三門峽富通新能源科技有限公司
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閱讀：390發(fā)布時間：2014-5-24
ARGG裝置軸流式壓縮機的防喘振控制
軸流式壓縮機因其工作效率高(多變效率要比離心式壓縮機高10%)，正越來越被國內(nèi)大多數(shù)煉油廠所采用。但是，在其運行中，喘振現(xiàn)象是軸流風機zui危險的工況，它變化的動態(tài)過程極短，對風機的機械部件損壞程度是無法預料的。根據(jù)軸流式壓縮機的工作特點，一旦進入喘振工況，目前還無法控制住。由于誤操作會使壓縮機發(fā)生喘振，致使軸流式壓縮機的轉(zhuǎn)子葉片嚴熏磨損、靜葉承缸出現(xiàn)裂痕，因此，如何使正在接近喘振工況的風機http://www.ftxny.com/fengji/70.html，迅速、可靠、安全、準確地回到正常工作區(qū)域，是防喘振控制的zui終目的。大慶油田煉化公司ARGG裝置主風機組和備用主風機均采用軸流式壓縮機，它采用的防喘振控制方案，無論是從硬件上看，還是從軟件上看，均能夠?qū)崿F(xiàn)機械制造廠的控制要求。
1、對防喘振控制的要求
當風機正常運行時，它的工作點應該在防喘振線的下方。當工作點越過防喘振線并在其上方時，則要求防喘振閥快速打開。由于防喘振閥的打開，使工作點開始回到防喘振線以下時，閥的動作又應減慢，即要求防喘振閥在開關時，是以變速動作的。在發(fā)現(xiàn)可能發(fā)生喘振時，該閥以較快的速率打開，而當喘振發(fā)生的趨勢得以控制時，打開閥的速率減慢，而當無喘振的可能時，閥應以更慢的速率關閉。
2、控制功能的實現(xiàn)
ARCG裝置對風機防喘振控制的方案，運用PLG豐富的程序軟件功能，采用了以比例積分運算(PJ運算)為核心，以溫度補償、分段折線等算法為輔助，而構成不同的控制功能，來實現(xiàn)防喘振控制不同的要求。
2.1防喘振線的確定
(1)采用溫度補償算法。由于冬季與夏季的環(huán)境溫度相差很大，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程式，可知氣體的體積流量隨著溫度升高而增大。因此，在相同壓力的情況下，冬季風機安全運行的范圍比夏季時要大。采用了入口溫度對喉部差壓進行補償，以修正防喘振線，而使風機的效率發(fā)揮到*水平。
(2)采用分段折線的算法。雖然風機在設計的時侯，性能設計的專業(yè)會提供一條計算的喘振線。但是由于實際情況的復雜，漢條喘振線將會改變，所以在機組安裝完畢后，要做一次喘振線的標定試驗來修正計算的喘振線。再根據(jù)工藝生產(chǎn)的需要，且使風機的效率發(fā)揮得盡可能地高，來確定防唰振線。
在每個靜葉角度下，其對應的喘振點是不同的，且不同靜葉角度，入口喉部差壓也不同。因此，根據(jù)補償后的入口喉部差壓作為坐標的橫軸，對應縱輔與喘振線相交點，向下留10%的裕度確定一點，將若干點相連，就形成防喘振控制線。在本控制方案中，防喘振控制線是采用11段折線算法，確定了近似于理論防喘振線，使風機的效率發(fā)揮到*。
2.2實現(xiàn)防喘振閥快開慢關的功能
(1)比例參數(shù)自適應。在比例、積分運算(PI運算)中，比例參數(shù)是動態(tài)變化的。這種動態(tài)變化是采用了11段折線算法得到的，它是將出口壓力減去一定的入口喉部差壓相對應防喘振線上的點的正偏差值大小，作為坐標的橫軸，然后按照一定的折線得到的相應的比例參數(shù)(P參數(shù))大小。正偏差值越大，比例參數(shù)值就越大，也就是說，風機的工作點越過防喘振線以上，越接近喘振線，比例參數(shù)值就越大，而且斜率越大，在比例參數(shù)值的作用下，控制輸出值越大，那么防喘振閥開得就越大，而使工作點快速地回到安全區(qū)域。
(2)抑制控制輸出。本控制方案利用可編程邏輯控制器(PLC)運行應用程序時，對其進行逐條周期地掃描的特點，來一直控制輸出，達到控制防喘振閥“快開慢關”的目的。當控制輸出值增大，經(jīng)程序判斷后，以每秒0.5%的速率關防喘振閥；當控制輸出值減小，不經(jīng)過程序判斷，直接開防喘振閥，從而實現(xiàn)防喘振閥“快開慢關”的功能。
3.其他輔助功能
(1)防喘振線移動。由于反應再生系統(tǒng)存在問題等原因，致使風機出口壓力高，工作點超過防喘振線以上，在防喘振控制下，工作點會反復多次地接近喘振線。因此，設置防喘振線自動移動的功能，以確保風機安全運行。當程序判斷出工作點超過防喘振線7%時，那么其下移1%。為了防止防喘振線無限制地下移，使風機的效率降低，在程序中只允許下移5次，且設置有手動復位的功能。
(2)設置“快速打開”功能。在機組出現(xiàn)了緊急停機的情況下，程序執(zhí)行使防喘振閥快速地全開的功能，使風機不進入喘振工況。
(3)設置“喘振閥閉鎖“功能。為了保證在機組啟動的過程中，風機進入喘振工況下運行，程序設置了在沒有機緝啟動正常時，不允許關閉喘振閥。
(4)分程控制。由于風機喘振閥為2臺調(diào)節(jié)閥，所以采用了在其中一臺閥開到81. 8%時，程序才允許另一臺閥開始工作的分程控制方案，以保證調(diào)節(jié)質(zhì)量。
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