大型压缩机自动控制的优化.pdf

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1、第52卷第6期石油化工自动化V01．52，No．62016年12月AUTOMATl0NINPETRO—CHEMICALINDUSTRYDecember，2016大型压缩机自动控制的优化刘天贝，徐继荣(东华工程科技股份有限公司，合肥230088)摘要：压缩机的正常运转和安全保护关系到整个化工工艺流程的稳定和安全。简单介绍了压缩机组的分类，讨论了化工装置中大型离心压缩机的自控控制及联锁保护；分析了压缩机组的常规控制及联锁保护；详细介绍了通过过程／喘振解耦来有效避免喘振的发生，通过压缩机内循环来降低停

2、车的损耗，通过优化压缩机盘车设计方案来提高盘车自动化。关键词：压缩机组防喘振内循环安全联锁盘车中图分类号：TP273文献标志码：B文章编号：1007—7324(2016)06一0017一04Optimizati蚰ofAutomticContmlofLargescaleCbmpre跚rLiuTianbei，XuJirong(EastChinaEngineeringScience＆TechnologyCo．Ltd．，Hefei，230088，China)AbStr越ts：Stabilityandsa

3、fetyofwholechemicalprocessarecloselyrelatedtonormaloperationandsafetyprotectionofcompressor．Theclassificationofcompressorisbrieflyintroduced．Automaticcontr01andinterlockprotectionoflargescalecentrifugalcompressorinchemicalequipmentarediscussed．Conven

4、tionalcontrolandinterlockprotectionarestressedforcompressorunit．Theavoidanceofsurgeoccurrencethroughprocesscontrolandanti—surgedecouplingisintroducedindetail．ThereductionofshutdownenergylossisrealizedthroughcompressorinternalcirculationEhrringautomat

5、ionisimprovedthroughoptimizingdesignKeywords：compressor；anti—surge；intemalcirculation；safetyinterlock；barring压缩机作为提高工艺介质压力的主要大型设备之一，如何做好压缩机的控制和保护，是过程控制的重要内容之一。本文介绍了压缩机的分类，压缩机的自动控制及联锁保护的常规方案，并重点介绍了一些优化方案。1压缩机的分类在大型的化工装置中，常用的大型压缩机有螺杆式和离心式。针对不同的工艺要求，可选用

6、不同的压缩机。下面介绍这两种压缩机的优缺点。1．1螺杆式压缩机优点：可靠性高，零部件少，寿命长，操作维护方便，自动化程度高，动力平衡好，体积小、质量轻、占地面积小，适应性强。缺点：造价高，不能适用于高压场合，排气压力一般不超过3MPa。1．2离心式压缩机优点：供气气流均匀，运转平稳，调节方便，机械效率高，易损件少，维修方便，气缸内无润滑油，气体不被油污染，投资省，占地少，压力可调范围较小。缺点：结构复杂，噪音大。2压缩机的复杂控制系统螺杆式压缩机一般采用电力驱动，控制系统相对简单，控制系统集成在

7、主装置DCS中，不单独设置控制单元，本文不再重点描述。离心式压缩机一般采用汽轮机驱动，控制系统较为复杂，需采用单独的压缩机组控制系统(CCS)，其控制重点分别在汽轮机调速、升速／降速控制、防喘振控制、压缩机联锁跳车等。本文以离心式压缩机为例，将复杂控制系统进行说明，并重点说明在设计过程中的优化改进。图1为瑞士卡萨利工艺的合成氨装置中，压缩工段的工艺流程图，由图1可见，该压缩机组成部分为一段低压缸，二段高压缸和三段循环进气缸。工艺气在缸内加压，并在段间冷却，最终达到下一工段的工艺要求。稿件收到日期

8、：2016一08—06，修改稿收到日期：2016一09一08。作者简介：刘天贝(1982一)，男，湖北十堰人，2004年毕业于武汉工程大学过程控制及自动化专业，现工作于东华工程科技股份有限公司，从事化工工程和环保市政工程的自动化设计工作，任工程师。第52卷图1工艺流程示意2．1汽轮机调速系统首先，离心式压缩机是由汽轮机驱动的，调节汽轮机的转速即可改变压缩机的转速，从而实现调节离心式压缩机负荷的目的。汽轮机的转速调节通过调整主汽门的开度实现。主汽门相当于1台调节阀，用来控制驱动汽轮机的蒸汽流量，从