某天然气压缩机空冷器变频调速系统设计

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1、口科研设计成果口仪器仪表用户doi：10．3969／j．issn．1671·1041．2011．06．009某天然气压缩机空冷器变频调速系统设计谭勇，罗辉(1．中海石油深圳分公司西江油田作业区，深圳510087；2．中石化西北油田分公司雅克拉采气厂，新疆库车842017)摘要：针对某油田天然气压缩机空冷器电机不能调速造成的不利影响，以ACS5l0变频器为控制核心，设计了压缩机空冷器变频控制系统。文章重点阐述了系统结构和控制功能的实现方法。实践证明整个系统动态响应快，稳态精度高。节能效果明显。关键词：变频调速；压缩机；空冷器；设计中图分类号：TM921．51文献标志码：AAd

2、esignofvariablefrequencyvariablespeedsystemonaircoolerofcompressorinonegascollectionstationTANYong．LU0Hui(1．XijiangOilfieldofCNOOCShenzhenBranch，Shenzhen510087，China；2．YAKELAGasExtractionFactoryofSINOPECNorthwestOilfiedBranch，Kuche，Xi~iang842017，China)Abstract：Accordingtothedisadvantageofs

3、peedadjustingforaircoolermotorinthenaturalgascompressorofoneoil-field，afrequencyvariablecontrolsystemwhichusedACS510frequencyinverterasthecorehasbeendesigned．Thecompositionsofthesystemandtherealizationofcontrolfunctionsaredescribedemphaticallyinthispaper．Theexperi-mentsshowthatthewholesyst

4、emrunwellwithquickdynamicresponseandhighaccuracyofsteady—state，andtheeffectofenergy-savingisremarkable．Keywords：variablefrequencyvariablespeed；compressor；aircooler；design0引言当多的能量就以风门、挡板的截流损失消耗掉了。在某油田目前使用2台江汉三机厂生产的2D8—风机类负载运行中，其输入的能量，约35％～50％被4．8／3．6．65型天然气压缩机组，压缩机的作用是将低挡板或风门节流所消耗。压天然气压缩至高压

5、，进入天然气处理装置进行轻烃2)控制精度差回收，是天然气处理系统中的重要设备。机组额定排由于风门或挡板开度的大小调节都是根据操作气量为4．8m／min，设计进气压力0．36MPa，排气压工人的实际经验来调整的，加上风门和挡板的开度不能平滑调节，控制系统是开环系统，所以温度控制精力为6．5MPa。压缩方式为三级压缩，冷却方式为空冷，润滑油与各级压缩天然气共同进入一个空气冷却度很差。当环境温度较高而挡板开度过小时，会使工器进行冷却⋯。艺气中的大量水分没有冷凝下来而进入分子筛，使得原本超负荷运行的分子筛脱水效果更加不好，进而影1存在的问题响深冷单元。同时，工艺气温度过高还会直接影

6、响产由于天然气压缩机空冷器风扇电机是工频运转，品收率和生产效率。即不论生产工艺的需求大小，电机都以额定转速旋3)存在安全隐患转。要调节风量，只有通过调整进风风门和出风挡板冬季生产时，有时将挡板全部关闭后润滑油温度开度大小来实现。在使用过程中发现存在以下问题：和工艺气温度还是偏低，造成压缩后凝液和水分增1)电能浪费严重多，加上三级排气管段较细，容易使排气管段和压力由于当地昼夜温差较大，压缩机组地处室外，受检测仪表发生冻堵，机组检测不到正确的压力值就会环境温度影响很大，环境温度低时需要调小风量，相发出报警甚至自动停机。如果增压机自动停机，由于增26ElCVOI．182011No

7、．6欢迎光临本刊网站http：／／www．eic．com．ca仪器仪表用户口科研设计成果口压机人口没有自动放空，会造成三相分离器和凝稳塔顶压力迅速上升，会对装置安全平稳运行造成很大影响。4)操作不方便环境温度变化较大时，操作工人须到现场进行风量调整，同时也增加了空冷器的风门、挡板相关设备的维护、维修工作量。由于以上问题的存在，对压缩机空冷器进行变频改造很有必要。2系统设计图2变频调速系统电路原理图采用单闭环控制系统，以压缩后工艺气的最佳运2．2变频器设置行温度对应的控制值为给定信号，工艺气实际天然气压缩机空冷器风扇