汽轮机抽汽控制应用分析

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1、过程控制实施技术石油化工自动化，2010，6：74AUT()MATIoNINPETR()一CHEMICAIINI)USTRY汽轮机抽汽控制的应用分析冯慧山(中国石油化工股份公司天津分公司，天津300271)摘要：菜重整抽提装置循环氢压缩机组汽轮机控制采用了汽轮机转速和抽汽压力双调节模块，并经过双阀解耦模块计算修正后分别控制汽轮机主蒸汽进汽阀和级问阀开度的控制方案，以达到平衡控制汽轮机负荷和抽汽压力的目的。针对该系统在实际应用中出现的问题，通过对抽汽压力控制进行分析，表明该控制方案在机组开车时可起到尽快建立汽轮机蒸汽系统平衡的作用。但在机组开1二稳定后，抽汽压力调节会放大抽汽压力波动对机

2、组平衡的影响，切除汽轮机抽汽压力调节能更好地保持汽轮机的稳定。既I丁实现该机组预定的复杂调节功能又能实现平稳可靠运行。关键词：抽汽调节；转速调节；双阀解耦；切除中图分类号：TP202文献标志码：B文章编号：1007—7324(2010)06—0074—031研究背景节器SIC和PIC一91382分别由两个调节器模块控某1．2Mt／a重整抽提装置循环氢压缩机组汽制，其输出值r和r。经双阀解耦模块计算修正后轮机为带中间抽汽的背压式汽轮机，自开工以来因输出两路信号——r控制主蒸汽进气阀V；r汽轮机抽汽与管网系统存在问题，一个月内已造成控制级间阀V。。两次停车，由于未真正搞清楚停车原因，很长一

3、段时间汽轮机抽汽系统一直未投用。由于汽轮机抽汽产生的2．2MPa蒸汽是后续抽提单元换热系统所用2．2MPa蒸汽的主要来源之一，不投用汽轮至V阀机抽汽系统在蒸汽平衡和能耗上都会存在一定问至V：阀题，所以有必要对此问题进行深一步探讨。2工艺流程与控制原理工艺流程如图1所示。图2机组控制原理其中解耦控制模块的作用：当调节汽轮机转速(负荷)时，通过解耦计算使V，V两阀按一定比例同向动作，以使抽汽压力不受到调速干扰。当抽汽压力调节时，通过解耦计算使V，V2两阀按一定比例反向动作，以使转速(负荷)不受到抽汽压力调节的干扰。两阀按什么比例动作是由预先设置在双阀解耦模块中的几个参数(TB，HR，FR)

4、决定的，这些参数是根据蒸汽透平性能曲线计算而来。图1工艺流程3运行情况汽轮机中间抽汽产生的2．2MPa蒸汽与开车不久该机组即发生了故障停车。自控系3．5MPa蒸汽经减压阀产生的2．2MPa蒸汽汇合组统记录下来的实时趋势如图3所示。成2．2MPa蒸汽管网为后续抽提单元重沸器提供热源，2．2MPa蒸汽线上设有两个压力测点PT一收稿日期：2010—09—21(修改稿)。91382，PT一70104，分别控制汽轮机抽汽压力PIC一作者简介：冯慧山(1963一)，男，天津人，1985年毕业于抚顺91382和减压压力PIC一70104。石油学院生产过程自动化专业，主要从事过程自动化管理工作，任汽轮

5、机的控制模块如图2所示，汽轮机转速调高级工程师。第6期冯慧山．汽轮机抽汽控制的应用分析lOO4．O03．50753．OO2．5O2．OO1．5O251．OOO．5O00．00tfmin图3机组停车历史趋势(2010—01—15T18：46：43开始)在2O10—01—15T19：45，由于2．2MPa蒸汽模块的作用，r反方向同时作用，并未造成汽轮管网压力波动，压力值从2．2MPa左右降至机转速的明显波动。即使在2010—01—15T2．0MPa以下，在抽汽压力调节作用下汽轮机级间19：452．2MPa蒸汽管网压力发生较大波动，至安阀门V由7O快速关至55左右，在解耦模块的全阀起跳前汽轮

6、机转速也没有发生太大变化(仅下作用下主蒸汽进气阀V也随之打开一些，同时由降100r／min左右)，基本上达到了双阀解耦的于PIC一70104处于自动状态，必然也会随2．2MPa目的。蒸汽管网压力下降而增大开度(因PIC一70104控C)综上分析可以认为造成故障的直接原因是制在DCS中未组态输出趋势记录，所以这一变化2．2MPa蒸汽管网压力在短时问内发生了较大下未记录下来)，在三个阀门的共同作用下，进入降，但根本原因是抽汽压力调节作用过强，短时间2．2MPa蒸汽管网的蒸汽流量迅速增大，使管网压内V阀关闭和V阀开启幅度太大，使大量蒸汽力快速反弹达到了2．6MPa，造成抽汽侧安全阀起瞬时进入

7、2．2MPa蒸汽管网，引起了压力的剧烈跳。致使大量蒸汽放空，透平焓降过低，做功减少，上升。造成了汽轮机转速降低，由正常转速(5150r／min)d)这种带抽汽的汽轮机在国内炼油装置第一降低至约2000r／min，停机。次使用，与电厂和化工装置使用的不同之处在于电4数据分析厂和化工装置都是将汽轮机抽汽并入相应等级的a)抽汽压力测量值首先要经过PIC一91382全厂性蒸汽管网，而此次设计则是重整抽提装置重进行压力调节计算，这是一个普通的PID反馈调