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閱讀：358發(fā)布時間：2014-5-24
ARGG裝置軸流式壓縮機(jī)的防喘振控制
軸流式壓縮機(jī)因其工作效率高(多變效率要比離心式壓縮機(jī)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(yùn)行中，喘振現(xiàn)象是軸流風(fēng)機(jī)zui危險的工況，它變化的動態(tài)過程極短，對風(fēng)機(jī)的機(jī)械部件損壞程度是無法預(yù)料的。根據(jù)軸流式壓縮機(jī)的工作特點(diǎn)，一旦進(jìn)入喘振工況，目前還無法控制住。由于誤操作會使壓縮機(jī)發(fā)生喘振，致使軸流式壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子葉片嚴(yán)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(fēng)機(jī)http://www.ftxny.com/fengji/70.html，迅速、可靠、安全、準(zhǔn)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(fēng)機(jī)組和備用主風(fēng)機(jī)均采用軸流式壓縮機(jī)，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(jī)械制造廠的控制要求。
1、對防喘振控制的要求
當(dāng)風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行時，它的工作點(diǎn)應(yīng)該在防喘振線的下方。當(dāng)工作點(diǎn)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(diǎn)開始回到防喘振線以下時，閥的動作又應(yīng)減慢，即要求防喘振閥在開關(guān)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(dāng)喘振發(fā)生的趨勢得以控制時，打開閥的速率減慢，而當(dāng)無喘振的可能時，閥應(yīng)以更慢的速率關(guān)閉。
2、控制功能的實現(xiàn)
ARCG裝置對風(fēng)機(jī)防喘振控制的方案，運(yùn)用PLG豐富的程序軟件功能，采用了以比例積分運(yùn)算(PJ運(yùn)算)為核心，以溫度補(bǔ)償、分段折線等算法為輔助，而構(gòu)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(bǔ)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?dú)怏w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(fēng)機(jī)安全運(yùn)行的范圍比夏季時要大。采用了入口溫度對喉部差壓進(jìn)行補(bǔ)償，以修正防喘振線，而使風(fēng)機(jī)的效率發(fā)揮到*水平。
(2)采用分段折線的算法。雖然風(fēng)機(jī)在設(shè)計的時侯，性能設(shè)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(fù)雜，漢條喘振線將會改變，所以在機(jī)組安裝完畢后，要做一次喘振線的標(biāo)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(fēng)機(jī)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(yīng)的喘振點(diǎn)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(bǔ)償后的入口喉部差壓作為坐標(biāo)的橫軸，對應(yīng)縱輔與喘振線相交點(diǎn)，向下留10%的裕度確定一點(diǎn)，將若干點(diǎn)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(fēng)機(jī)的效率發(fā)揮到*。
2.2實現(xiàn)防喘振閥快開慢關(guān)的功能
(1)比例參數(shù)自適應(yīng)。在比例、積分運(yùn)算(PI運(yùn)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(yīng)防喘振線上的點(diǎn)的正偏差值大小，作為坐標(biāo)的橫軸，然后按照一定的折線得到的相應(yīng)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(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)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(diǎn)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(yùn)行應(yīng)用程序時，對其進(jìn)行逐條周期地掃描的特點(diǎn)，來一直控制輸出，達(dá)到控制防喘振閥“快開慢關(guān)”的目的。當(dāng)控制輸出值增大，經(jīng)程序判斷后，以每秒0.5%的速率關(guān)防喘振閥；當(dāng)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(guān)”的功能。
3.其他輔助功能
(1)防喘振線移動。由于反應(yīng)再生系統(tǒng)存在問題等原因，致使風(fēng)機(jī)出口壓力高，工作點(diǎn)超過防喘振線以上，在防喘振控制下，工作點(diǎn)會反復(fù)多次地接近喘振線。因此，設(shè)置防喘振線自動移動的功能，以確保風(fēng)機(jī)安全運(yùn)行。當(dāng)程序判斷出工作點(diǎn)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(fēng)機(jī)的效率降低，在程序中只允許下移5次，且設(shè)置有手動復(fù)位的功能。
(2)設(shè)置“快速打開”功能。在機(jī)組出現(xiàn)了緊急停機(jī)的情況下，程序執(zhí)行使防喘振閥快速地全開的功能，使風(fēng)機(jī)不進(jìn)入喘振工況。
(3)設(shè)置“喘振閥閉鎖“功能。為了保證在機(jī)組啟動的過程中，風(fēng)機(jī)進(jìn)入喘振工況下運(yùn)行，程序設(shè)置了在沒有機(jī)緝啟動正常時，不允許關(guān)閉喘振閥。
(4)分程控制。由于風(fēng)機(jī)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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