浅析凝汽抽汽式汽轮机组转速与抽汽解耦控制原理及其应用

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1、第８期柴福林．浅析凝汽抽汽式汽轮机组转速与抽汽解耦控制原理及其应用７９７浅析凝汽抽汽式汽轮机组转速与抽汽解耦控制原理及其应用柴福林（北方华锦化学工业集团有限公司，辽宁盘锦１２４０００）摘要针对裂解气压缩机抽汽压力不平的难题，在介绍ＥＨＮＫ５０／７１汽轮机的防喘振控制和抽汽控制方案的基础上，对抽汽电磁阀的控制逻辑、阀位跟踪逻辑和ＰＩＤ０６块的逻辑进行了修改；同时结合解耦控制，实现了机组的安全、平稳、高效运行。关键词解耦控制汽轮机防喘振抽汽压力不平抽汽电磁阀控制逻辑＋中图分类号ＴＨ８６２．６文献标识码Ｂ文章编号１０００-３９３２（２０１６）０８-０

2、７９７-０５北方华锦化学工业集团有限公司内蒙古华锦１工艺流程化工有限公司乙烯改造扩建工程驱动裂解气压缩蒸汽复水系统工艺流程如图１所示，主蒸汽机用汽轮机采用从德国西门子引进的反动式工业参数为１０．５ＭＰａ（１０．０～１１．５ＭＰａ）／５１０℃（５００～汽轮机技术设计、生产制造。汽轮机为抽汽凝汽５２０℃）、汽轮机进汽量２５０ｔ／ｈ、抽汽压力４．２ＭＰａ，式，型号为ＥＨＮＫ５０／７１。汽轮机为双侧进汽，采汽轮机要满足２６０６６ｋＷ、５４７７ｒ／ｍｉｎ工况时，抽用向上进汽、向下抽汽和向下排汽的结构，汽轮机汽量为１８２ｔ／ｈ；辅助蒸汽参数为１．４ＭＰａ／

3、２６０℃，带有保温材料和罩壳，汽缸上装有疏水阀，需回收设有两级射汽抽汽装置。抽汽就是在保证汽轮机的疏水最后都集中到疏水膨胀箱。汽轮机带有冷正常工作的前提下，把多余的蒸汽通过０８０２阀输凝系统和液位自动调节系统，并配有两级射汽抽送到高压蒸汽管线，以节约能源。汽装置以保证冷凝器能正常工作。图１蒸汽复水系统工艺流程２汽轮机组开车过程简述汽轮机组的开车条件：润滑油总管压力正常，收稿日期：２０１６-０５-１５（修改稿）７９８化工自动化及仪表第４３卷［１］防喘振阀全开且阀门回馈正确，裂解气入口阀２０ｍｉｎ，达到暖机速度时自动停留规定的暖机时间全开，出口阀全

4、开，汽轮机速关阀全开，中低压平并提示暖机倒计时。衡管注气和火炬气压差正常，盘车电机停止。润滑油冷却器后温度在设定范围内，机组转速为零，停机联锁条件没有触发且已复位。如图２所示，全部满足条件（启动条件画面状态栏全部变成绿色，不允许启动变为允许启动且是绿色），允许启动灯亮，调速画面的工作状态由模式０停机状态进入允许启动模式１状态。之后，按下启动按钮，汽轮机将按照升速曲线（图３）自动升速。调速器在不同阶段设置不同的速度目标值，并以规定的斜率产生实际转速控制设定点。升速过程中有一图２开车条件全部满足进入启动模式段暖机模式２，时间分别为冷态５０ｍｉｎ、热

5、态图３升速曲线如图４所示，计时结束后升速按钮由不可用进入正常运行模式６。正常运行模式的调速包括变为可用，点击升速按钮汽轮机开始升速。当达ＩＴＣＣ控制和现场控制，而ＩＴＣＣ控制又分为转速到２０００ｒ／ｍｉｎ时点击保持按钮，转速将停在串级和抽汽调速控制模式。２０００ｒ／ｍｉｎ。此后进行机械检查模式３。机械检查结束后，点击升速按钮，汽轮机组将继续升高转速，进入模式５，先快速越过临界模式５的转速２５６９ｒ／ｍｉｎ，然后到达调速器最小控制转速并保持该转速。临界区如果不能在规定时间内完成，则自动返回临界区底限并发出跨越失败报警。这时调速画面的转速设定就可以

6、使用了，操作人员可以在最大调速器转速和最小调速器转速范围内随意输入数值。裂解气压缩机的正常运行转速是５１１２ｒ／ｍｉｎ，当汽轮机转速在正常运行范围内时，图４压缩机组开车控制界面第８期柴福林．浅析凝汽抽汽式汽轮机组转速与抽汽解耦控制原理及其应用７９９３机组控制与相关逻辑的修改经过与压缩机厂家的沟通研究确认，将抽汽速关［２］通过喘振与调速解耦模块来调节性能控制阀的联锁条件改为机组在运行模式下，抽汽速关器，对压缩机出口压力进行控制。可以从ＨＭＩ／阀得电，机组离开运行模式，使抽汽速关阀失电。ＤＣＳ调节压缩机出口压力的设定值。实际速度设汽轮机抽汽压力低低

7、联锁将与抽汽控制是否取消定值按照设定的升速速率６００ｒ／ｍｉｎ达到目标速没有直接关系。在需要抽汽时，确认机组当前处［３］度。若压力比达到１．１５，喘振控制激活，可以于运行模式，并到现场将抽汽速关阀手动打开。通过ＨＭＩ／ＤＣＳ选择喘振控制的自动／手动／半自在程序中删除抽汽联锁０１ＰＩＡ３０９５１ＬＬ输出到抽动模式。汽电磁阀联锁条件的程序输入块，添加压缩机运在喘振区有一条红色的喘振线，还有一条黄行模式ｉ８７５-ｓｍｏｄｅ不小于６，即压缩机工作在运色的线是要进入喘振区的报警线，它与喘振线的行区抽汽电磁阀得电，修改前后的逻辑对比如图距离由喘振初始裕度控

8、制在手动状态，由工艺人５所示。员控制防喘振阀的开度。当到达喘振区后，防喘振阀失电全开。在半自动状态，当坐标点进入黄色报警线以内时，由自动控制程序开始控