进口离心式空压机的喘振控制与国产化改进措施

摘要

简介离心式压缩机防喘振控制国产化方案,介绍中石化某厂离心式空压机喘振的控制方案,分析了进口空压机防喘振控制存在的问题和改进措施.防喘振一般由压缩机出口压力和入口流量结合起来控制，原压缩机没有入口流量检测，通常我们使用压缩机电流作为流量。改造后控制功能变得更加稳定可靠，压缩机的启动和停止需要按照一定的顺序进行。首先，压缩机在启动前自动打开入口导叶的开度为10%（可通过上位机设定）且放空阀全开，这是为了保证气流形成通路，防止压缩机成真空状态，但入口导叶开度不能太大，以免压缩机带载启动。刚启动时，压缩机的震动较大，待压缩机运转稳定、各项参数显示正常后，可进行下一步的加载操作。操作加载按钮，压缩机进入加载状态，入口导叶自动调节到25%的开度后放空阀开始关闭，放空阀的动作快慢与压缩机的工作点位置有关，如工作点离防喘振线较近，则放空阀关闭的速度较慢。当放空阀全部关闭时，加载过程结束，入口导叶根据设定的系统压力自动调节以满足用户需求。防喘振控制是控制系统的核心，应尽可能地使压缩机的工作点控制在防喘振曲线的右面。对于缓慢的、较小的扰动造成压缩机的工作点进入防喘振控制线左边的喘振控制区，控制器防喘振控制算法根据工作点与控制线之间的距离计算出相应的比例积分响应以防止压缩机工作点继续停留在喘振区。若压缩机的工作点较长时间工作在防喘振曲线的左边，那么控制器通过防喘振控制算法产生独特阶跃响应，迅速控制防喘振控制阀的开度，直至阀门全部打开。当压缩机进入喘振调节时，有时系统压力较高会导致控制系统要求减小流量以满足系统压力，但是根据防喘振控制的算法又必须增加入口流量，这时两个控制回路是互相反作用的从而造成系统的不稳定使机组更加接近喘振，针对这种情况控制器必须迅速采用解藕控制来使两个控制回路协调动作确保系统稳定。在压缩机停机前，必须先进行卸载，操作人员操作卸载按钮，控制器将自动调节阀门的开度，入口导叶开度逐渐减小，同时放空阀开度逐渐增大，需要注意的是放空阀的动作速度要大于入口导叶动作的速度。当放空阀全开，入口导叶的开度回到加载前的状态时，卸载完成。如果在卸载过程中，压缩机的工作点进入喘振区，控制器将执行防喘振程序以防止压缩机喘振。