PDF《煤气化冷激气压缩机控制方案改进及实施》

2009 年技术论文 后,在回关的过程中,阀门动作太快,会导 致入口流量急据减小,从而再次引发喘振, 诸如此类的情况都是非常危险的. 根据这种 情况,我们提出了,必须要实现防喘振阀的 快开慢关才能解决这个问题. 结合试车过程中收集的各项数据, 对供 货商和设计方提供的技术资料进行消化吸 收,并经过多次的试验和反复论证后,最终 机组的防喘振控制实现了如下功能: 防喘振阀的快开和慢关功能;

可远程给定的 PID 运算;

实现联锁停车时防喘振阀自动全开;

实现防喘振曲线图. 在压缩机的防喘振控制中, 我们采用了 压缩机入口流量(文丘里管差压)以及进出 口压差作为变量的计算方法. 压缩机入口流 量经过量程换算后作为调节器的 PV 值,进 出口压差经过喘振公式的计算后, 加上防喘 振的安全裕度, 进入调节器作为远程 SP 值. 压缩机正常工作时, 它的工作点应在控制线 的下方,调节器的作用方式为反作用.当工 作点越过控制线并在其上方时, 此时防喘振 阀将按较快的速率打开,以确保机组安全;

如果并未控制住,工作点继续上移,并越过 防喘振线时,此时 DCS 的联锁将阀门将全 开;

如果工作点仍然上移,越过喘振线时, 此时,由ESD 执行联锁,将机组停下,确 保安全. 根据试车过程中收集到的各类数据, 我 们对喘振公式进行了如下计算, 来满足压缩 机的控制需求:

1、流量/压差(文丘里压差)换算: VENTURI_DP=Hs/100*C1+C2

2、防喘振线计算: SURGE_LINE=((DP+0.0198)/0.002066)*(1+C3)/ SP 入口流量 PID 运算 进出口压差 喘振公式 防喘振线前移 快开慢关 输出 100% 13FV0011 量程换算 PV 喘振检测 联锁信号 云南天安化工有限公司

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3、控制线计算: CONTROL_LINE=((DP+0.0198)/0.002066)*(1+C 5)/C6 注:HsDD13FI0011A DPDD13PDI0072 C1~6DD常数 快开和慢关功能的实现: 当工作点位于控制线以上、 防喘振线以 下时,此时防喘振阀实现快开慢关的功能. 实现阀门的快开慢关功能是通过改变调节 器的比例系数来实现的, 由于我们使用的系 统是霍尼威尔公司的 TPS 系统,经过查阅 组态手册,发现在 调节控制点 中,选择 类型为 PID 后,只需要在组态画面中将 调节器的 GAIN 选项和 GAP 选项打 开, 通过特定的参数设置, 满足实际情况后, 就可以实现变比例控制,描述如下: 变比例控制: if (SP-GAPLO) ≤ PV ≤ (SP+GAPHI),then K=KLIN*KGAP if PV is outside the gap, then K=KLIN 在具体的参数设置及功能实现等方面, 由于涉及到公司技术机密, 在此就不详细加 以描述. 3.

2、机组变频升速控制 机组采用的是高压变频电机, 由于冷激 气压缩机组的特殊性, 其转速控制有一定要 求,采用了三次升速的方式.启动后第一次 升速升至

252 转,时间大约为

30 秒;

接下 来进入第二次升速,此时需要人工参与,操 作人员确认升速后,转速从

252 转提升到

625 转;

第三次升速同样需要人工参与,操 作人员确认升速后, 转速将从

625 转提升至

998 转.在升速的过程中,机组对外界的调 速信号不响应,只有等到第三次升速完成 后,进入到变频调速阶段,才由 DCS 系统 进行变频调节. 在最初的组态方案中,没有考虑利用 DCS 系统的编程来实现升速曲线,所有操 作都是由工艺人员来手动完成,不仅繁琐, 而且操作人员需要记忆相关的参数, 极有可 能出现误操作.为此,我们提出了对升速曲 线进行程序化控制的改进方案并进行了实 施.结合实际情况,采用了不完全相同的升 速曲线实现方式: 第一次升速采用变频器固 化的方式,第