PDF《一·机械研究与应用·一》

艟测与控制 一・机械研究与应用・一 重催四机组防喘振控制及应用 赵勇,蒋铮,叶伟,宋昊明 (兰州石化公司设备维修公司.

甘肃兰州730060) 摘要:喘振控制系统一直是大型机组的一项重要控制,主要以重催四机组的防喘振控制为依据,阐述了如何实现喘 振控制、定义了安全操作线等一些相关的自控知识.通过介绍分析,为研究机组喘振,提出了理论依据. 关键词:喘振;

安全曲线;

四机组;

自动控制系统 中图分类号:TE96 文献标识码:A 文章编号:1006―4414(2010)01一0114―03 Control and application of anti―-surge in heavy oll catalytic four units Zhao Yong,Jiang Zheng,Ye Wei,Song hao―ming (Equipment maintains company,如,摇危鲴petrochemical company,Lanzhou C,ansu 730060,China) Abstract:Surge control system always is an important control fact of large units,in this paper,based on anti―surge control of the heavy oil catalytic four units,80me knowledges of related to automatic control including the method of achieving surge control and definition of s也t)r operation fines etc are described.Thrash this knowledge introduction and analysis,some tb oretieal basis for researehlng unit in the surge玳put forwarded. Key words:surge;

security calve;

four units;

automatic control 1概述 重催四机组是目前石化公司最大的一套组合机 组,该机组引进陕鼓轴流式压缩机,杭汽汽轮机,上海 电机厂电机及本单位机械厂自主生产的33000kW的 烟气轮机.机组简图如图1所示. 轴流式压缩机有如下工作特点:压缩机的润滑油 不污染被输送气体,调节性能好,控制气量的变化范 围广,经济效益好,普遍应用在石油化工装置及需大 流量低压比的气体输送过程中.由于轴流式压缩机 主要靠轴端推动作功,因此推力过大,会很易发生喘 振现象,极大的限制了压缩机的正常作功,且对压缩 机的轴体部分造成非常大的伤害,并造成经济损失. 因此,如何针对压缩机的这个缺点加以改进和克服, 成了在机组自动控制系统中必须攻克的技术难点,下 面就以重催机组为例,讨论有关的喘振控制和应用. 盯f f 门呷/.W卜冒 凸1.一 U凸L 凸U凸o烟机 风机 汽轮机 变速葙 盘车器电动/发电{f 图1重催机组简图 2喘振的控制及应用 2.1 喘振现象 当压缩机在高压比低流量下运行时,在叶片上产 生气流脱离而形成脉动流并与出口管网气容和气阻 间形成的振荡,使机身发生剧裂振动的现象叫压缩机 的喘振.当发生喘振时,出现机组高速旋转,极易发 生机组轴歪曲,甚至出现飞车现象,所以我们必须及 时控制喘振. 2.2喘振的形成 压缩机在某一固定.. 转速n下喘振的形成作c 出如下描述:图2所示是 一固定转速n的特性曲 线,Q.是对应于最大压 缩比(P2/P,)B情况下 的体积流量,它是压缩机 是否稳定工作的分界点. 压缩机正常运行的工作图2机组转速特性曲线图 点是A点,当压缩机减少负荷时,压缩机入口流量减 少,压缩机的工作点由A向左移动至B点.如果继 续减少负荷压缩比将下降,出口压力将减小.但是与 压缩机相连接的管路系统压力在这一瞬阈不会发生 变化,于是就出现了管网压力大于压缩机此时所提供 的压力,瞬间将发生倒流现象,工作点迅速由B下移 至C.由于压缩机在继续运转,此时又开始向系统输 送流量,于是流量迅速由Q.迅速变到QD,工作点由 C点迅速突变至D点.由于D点对应的流量QD大于Q.,超过了要求的负荷量,系统压力被逼高,若此 时负荷恢复到原来的值,则压缩机可在A点稳定下 收稿日期:2010一12―27 作者简介:赵勇(1975一),男,辽宁锦州人,工程师,主要从事程控系统、DCS等的安装与维护方面的工作. ・114・ 万方数据 趋洳与控制 ・机械研究与应用・一来,不然又将经A点至B点,不断重复上述循环.这 种工作点由A―B叶C-+D_+A的反复迅速突变过程 如象工作点在 飞动 ,所以产生这种现象时,又被称 作压缩机的飞动.之所以将此现象称为喘振,是当出 现这一现象时气体由压缩机忽进忽出,使转子受到交 变负荷,机身发生振动并波及到相连的管线.表现在 流量指示上则是有量、无量来回突变,如果与机身相 连的管网容量较小并严密,则可听到周期性的如同哮 喘病人 喘气 般的噪声,而当管网容量较大时,会听 到周期性、间断性的吼响声,并使止回流伐发出撞击 声,它将使压缩机和相连的管网系统和设备发生强烈 的振动,甚至使压缩机受到破坏. 喘振是压缩机本身固有的特性,对每一台压缩机 来说都有其一定的喘振区域,因此只有采取相应的措 施防止喘振的发生.另一方面,喘振与管网特性有 关,管网容量越大,喘振的振幅越大,频率越低;