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1、第24卷第1期佳木斯大学学报(自然科学版)Vol.24No.I2006年01月JournalofJiamusiUniversity(NaturalScienceEdition)」朋.2006文宋编号:1008一1402(2006)01-0031一仍离心式压缩机操作曲线及防喘振控制系统赵玉峰‘,2，关学忠，，姚建红，，王金玉n.大庆石油学院电气伯息工程学院，黑龙江大庆16331队2.哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院.肠龙江哈尔演ig刀)1)摘要:介绍了离心式压缩机的喘振理论，分析了天然气压缩机的实际喘振问题，给出并现场应用了具体的防喘
2、振控制方案.结果表明，通过对实时采集的数据进行计算并同特性曲线比较，可实时监测防喘振曲线，自动调整压缩机回流量，实现无级自动调节，防止喘振;该系统自动控制灵歌，安全可靠，能有效防止喘振，关键词:压缩机;防喘振曲线;拉制系统;应用中阁分举号，TH452空献抵识码竺A离心式压缩机的特性曲线—压缩比与进口极限曲线右面10%再作1条抛物线，这条抛物线体积流量Q之间的关系曲线，如图1所示，其中叫做压缩机的防范安全线，如图1曲线2所示.ni(i=1,2,⋯)是离心式压缩机的转速，必是1防喘振控制系统设计临界流量.可知，每条曲线在每种转速下都有一个
3、P21P，值最高点连接最高点的虚线(曲线1)是由喘振现象的分析可知，只要保证压缩机吸1条表征产生喘振的极限曲线.虚线左侧的阴影部人流量大于临界吸人量QP，系统就会工作在稳定分是喘振区，若压缩机的工作点在喘振区，会出现区，不会发生喘振;为了使进人压缩机的气体流喘振现象.喘振会使压缩机及所连接的管网系统量保持大于口，，在生产负荷下降时，须将部分出和设备发生强烈的振动.甚至使压缩机遭到破坏.口气体经旁路返回到人口或将部分出口气体放空，保证系统工作在稳定区，rrr目前工业生产上主要采用固定极限流量控制方案和可变极限流量控制方案[[2](4].
4、61'}X立}j\}/们、匕一』一止己立口d阮矛.爬an口1.喘振极限曲线2.防喘振安全工作线图1离心式压缩机特性在不同的转速下，离心式压缩机特性曲线的00Pq最高的轨迹近似1条抛物线.这弃抛物线叫做喘振图2固定极限流盘防喘振控制特性曲线图极限曲线.为了安全起见，压缩机的实际工作点，固定极限流量控制方案是使压缩机的人口流距离喘振极限曲线应留有一些余地.一般在喘振量始终保持大于最高转速下的口p，从而避免进人哪①收稿日期:黔一10-17作者简介:峰(1974一〕，男，黑龙江海伦人，大庆石油学院讲师，现为哈尔编工业大学博士研究生，主要
5、从事电能变换、控制和电气自动化方面的研究.佳木斯大学学报(自然科学版)2006年喘振区运行，见图2.固定极限流量控制方案简统，其原理框图如图4所示.单，系统可靠性高，投资少，适用于固定转速场合.当转速较低时，流量的裕量大，能量浪费很大.可变极限流量防喘振控制适用于工作转速经常变化的压缩机，使控制器的设定值随转速的变化而作相应的变化.如图1所示，压缩机防喘振安全工作线一般采用抛物线型.安全工作线的方程式为P2/P,=a+b口子(1)设压缩机人口气体温度0，较稳定，若将横坐标取为010,，则抛物线型安全工作线变为直线.由式(1)得P2/P
6、,=a+胡;/0,(2)式中:K二b0,.、一若用节流装置测量流量，则有标准节流装置流量测量经验公式口，=Q丫h,而P,，式中:口，为压缩机吸人流量，h;为流量测量差压，R为流量系数;9，为吸人侧温度，尸，为吸人侧绝对压力.由止j弋得优/0,=声h,IP,，代人式(2)得h,=图a可变极限流蟹防喘振控制系统框图P,/(邓)(PZIP:一a)，即采用抛物线型安全控制线的防喘振控制方程.若压缩机人口压力波动时，则由上式得h,=M'(凡一aP,)(3)式中:M'=1/(解).防喘振约束条件为h,)M'(P:一aP,)，可以以M'(凡一aP,
7、)为控制器的设定值，以h，为测量值组成防喘振控制系统.2应用本防喘振系统应用于大庆油田天然气公司深冷装置的原料气增压系统，其工艺流程如图3所图5可变极限流量防喘振控制系统实际采用如图5所示的防喘振控制系统.其中示在实际工艺中，原料气在0.13-0.15MPa(绝压),25x10'Nm3/h(100%负荷)进人工厂，经燃气防喘振控制器FC的测量值是h,，设定值是M'(Pz轮机T驱动的三段离心式压缩机CO101和两级增一。P}),当测量值大于设定值时，旁路控制阀始压机共三级增压，最终压力达到5.1MPa(绝压).终关闭;而当测量值小于设定
8、值时，则控制器去原料气的人口压力可由自力式调节阀自动控开启控制阀到一定位置，故能防止喘振出现，确制在0.13一0.15MPa(绝压).压缩机CO101流量由保压缩机的安全运行回流阀FV01014控制(回流量从c0101三
