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1、石油化工自动化,2004,5:16工程设计及标准AUTOMATIONINPETRO-CHEMICALINDUSTRY离心式压缩机防喘振控制系统设计探讨郑水成,董爱娜(中国石油天然气集团公司华东勘察设计研究院,山东青岛266071)摘要:离心式压缩机是石油化工生产中的关键设备,必须保证它安全运行。分析了离心式压缩机喘振的原因、现象及危害,介绍了防喘振控制的原理及典型的防喘振控制系统,并结合具体的工程设计、组态,给出防喘振控制的工程设计方法。关键词:喘振线;防喘振线;安全裕度;预估控制中图分类号:TP273文献标识码:B文章编号:1007-7324(2004)05-0016-02De
2、signandDiscussiononAnti-surgeSystemofCentrifugalCompressorZHENGShui-cheng,DONGAi-na(HuadongProspectingDesign&ResearchInstituteofCNPC,Qingdao,266071,China)Abstract:Centrifugalcompressorisoneofpivotalfacilityinpetrochemicalproduction,itssafetymustbeassured.Thereason,phenomenonandendangerofthece
3、ntrifugalcompressor’surgeareanalyzed;theprincipleofanti-surgecontrolsystemandtypicalanti-surgecontrolsystemisintroducedanddesignmeansforanti-surgecontrolsystemrefertodesignandconfigurationofaprojectispresented.Keywords:surgeline;anti-surgeline;safetyspace;pre-estimatecontrol1离心式压缩机喘振的原因及危害流量始
4、终保持大于某一定值,从而避免进入喘振区喘振是由于气体的可压缩性而造成的离心式运行。此方法控制系统简单,可靠性高,但压缩机压缩机的固有特性,喘振与压缩机负荷、被压缩气低负荷运行时,防喘振系统投运过早、回流量较大,体的分子量、温度、压力及管网容量有关。能量消耗较大。以下详细介绍可变极限流量的防在压缩机的运行过程中,如果其吸入量减少到喘振控制系统。一定值,一旦压缩比下降,输出管线中气体压力高于3控制方案的选择压缩机出口压力,被压缩了的气体很快倒流入压缩为减少压缩机的能量消耗,珠海华孚石油化工机,待管线压力下降后,气体流动方向又反过来。此有限公司聚丙烯厂200kt/a重油催化裂化装置富时
5、,其吸入流量和出口压力周期性低频率大幅度波气压缩机采用变频调速技术,通过电机变频调速控动,周而复始,产生喘振,引起压缩机轴位移,使轴产制压缩机入口压力,防喘振控制为可变极限流量控生弯曲,造成机组振动加大,并波及到相邻的管网,制系统,流程如图1所示。压缩机为沈阳鼓风机厂喘振强烈时,能使压缩机严重破坏。为了防止出现MCL406型,其预期性能曲线如图2所示。喘振工况,就必须设置防喘振控制系统。其中p2为压缩机出口压力,p1为入口压力(p/p为压缩比),横坐标为带温度、压力补偿后2离心式压缩机防喘振控制的原理21正常情况下,压缩机的喘振是由于吸入流量的的出口流量。平均分子量为39.301
6、;入口压力为减少,被输送的气体流量小于该工况下特性曲线的0.14MPa。喘振点流量所致。针对具体工况,如重油催化裂化根据预期性能曲线,将不同转速下压缩比的最装置的离心式富气压缩机,可以采取部分回流的办高点相连,得出其喘振线可近似为一条直线。在组法,对于主风机,可以采取部分放空的方法,使其既适应工艺低负荷生产要求,而又满足压缩机的流量收稿日期:2003-09-18;修改稿收到日期:2004-05-20大于最小极限值的需要。离心式压缩机防喘振控作者简介:郑水成(1971-),男,湖北监利人,1994年毕业于西制主要分为固定极限流量的防喘振系统和可变极安石油大学工业电气自动化专业,19
7、94至今一直在中国石油天然限流量的防喘振系统。气集团公司华东勘察设计研究院从事自控工程设计工作,任工程固定极限流量的防喘振系统就是使压缩机的师,已发表论文1篇。第5期郑水成等.离心式压缩机防喘振控制系统设计探讨17态过程中,为保证压缩机安全运行,防喘振控制方根据性能曲线可得出防喘振操作线的数学模案设计时,预留了适当安全裕量,为此设置3条曲型(设纵座标变量为Y)为Y=kqV+b线,第1条线为压缩机厂商给出的喘振线;第2条经计算k=0.003,b=8.72线为喘振控制线,在喘振线基础
