空压机组的防喘振控制.pdf

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1、西部煤化工2009年第1期·自动化控制·空压机组的防喘振控制马晓华张幼萍(陕西渭河煤化工集团有限责任公司陕西渭南，714000)摘要详细介绍了TRICON控制器的防喘振控制功能，针对双甲空压机组的参数设置及不同工作点的计算方法，使读者对本机组的防喘振控制有深入的了解。关键词空压机组；防喘振控制：功能；工作点渭化集团公司甲醇及二甲醚装置中的空压机1．2控制线移位(安全裕度重校)组由蒸汽透平驱动，带动空压机和增压机两台压缩如果系统检测到工作点越过喘振线，表示喘振机，这台机组采用美国TRICONNEX公司的已经发生，喘振控制线将被自动右移一个校准量，

2、ITCC(IntegratedTurbinCompressorContro1)产即增加安全裕度。系统可设置每次增加的校准量为品——TS3o0O控制系统，来对机组进行全方位的监一个固定值或一个比例值，本机组设每次增加的校视及控制。本文着重介绍压缩机的防喘振控制。准量为～个固定值2％。重校发生的最多次数也是防喘振控制集成在具有特殊的控制技术的可以设置的，本机组设为1O次，超过该最多次数，TS3000控制系统TRIC0N控制器内部，从而保证防安全裕度不再增加。喘振阀能够及时打开，并且控制器的扫描周期短例如，系统检测到第1次喘振，控制线会(20Oms以

3、下)，运算速度很快，能够高效处理复杂右移2％，安全裕度就会由原来的10％增加到12的运算，理想地实现防喘振控制。；如果检测到第5次喘振，控制线会发生第5次右移，总移动量为2％×5=10，安全裕度会变为1TRICONNEX防喘振控制系统的主要功能2O％。如下面图2所示。1．1控制线控制线即防喘振线，由喘振点加一定的安全裕度得到控制点，将不同工况下的控制点连接起来，就形成了一条喘振控制线。控制线()=当前喘振点+安全裕度安全裕度由偏置和比例两部分组成，本机组中将偏置设为10，比例为0，那么：安全裕度=10％控制线(％)=当前喘振点+10％图2控制线

4、移位示意图如图1所示：每个喘振点的横坐标加量程的10％就形成控制点的横坐标，控制点的纵坐标与喘振点如何检测喘振呢?当工作点越过喘振线1纵坐标相同。时，系统认为喘振发生，当工作点回到喘振线右侧1％处时，系统认为脱离喘振，参考图3。当查明喘振原因并消除使喘振发生的因素后，在操作画面上可以将校准次数和校准增量复位为零，使安全裕度重新回到原始的喘振控制线位置。1．3PI控制最基本的防喘振控制采用PI控制(比例积分控制)，它将所测得的实际值与设定值进行比较后，图1喘振控制线进入比例积分控制过程。若实际值>设定值(工作西部煤化工2009年第1期点位于设定点

5、右侧)，调节器输出为高(100％，防有一个阀门关闭速率限制器，本机组的速率设为5喘振阀保持关闭，当实际值=设定值时(工作点与％，当需要关闭阀门时，只能最快以5／秒的速率设定点重合)，阀门准备打开，实际值<设定值时来关小阀门，在开阀时则没有这一限制，这样就能(工作点位于设定点左侧)，阀门打开，偏差越大，使防喘振阀达到快开慢关的目的阀门开度越大。图4．设定点跟踪原理图图3喘振的检测1．6纯比例控制1．4设定点跟踪系统有一个纯比例控制，独立于正常PI作用，当压缩机的工作点在喘振控制线右方(安全区可强制打开防喘振阀。如果由于工艺过程出现紊域)时，防喘振

6、控制器的设定点位于实际工作点的乱，工作点移到控制线左方，而正常的PI整定无左侧，并与实际工作点保持一定的跟踪距离，此距法提供足够快的响应时，纯比例控制将起作用。该离是可以设置的，本机组控制系统中设定为5，控制是在工作点进入控制线左方一段距离时(本机即设定点以5％的距离跟踪实际工作点。组为进入安全裕度的70％处，图中阴影部分)开始工作点移动，设定点会跟着移动。设定点向右起作用，打开阀门；当工作点到达喘振线时，使防侧安全区的跟踪是及时的，但向左侧移动时，会有喘振阀全开。开阀的信号正比于工作裕度的瞬间值一个移动速率限制，移动速率是可以设置的，本机与其

7、初始值之差。该比例项通过信号选择器来起作组设置为2。也就是说，当工作点左移时，设定用，也就是说，最终到防喘振阀的输出信号为纯比点不会马上左移，而是以2％的速率向左移动，最例控制输出和防喘振控制输出中的最高值。终与工作点保持5％的距离，而且设定点不会越过喘振控制线，即最小值为喘振控制点。当工作点小幅但快速向喘振区移动，并越过跟踪区间(本机组为5)时，将发生如下情形：a．立即打开防喘振阀；b．设定点按跟踪速率(2／s)左移，直至防喘振阀关闭；C．新工作点建立；d．如果工作点越过喘振控制线，系统将保持图5纯比例控制回流(或放空)，并在防喘振控制线上运

8、行。这一设定点跟踪的功能就是为了在恶劣工况至防喘振阀的输出下，比如遇到后续工段突然大量减负荷，压缩机出口流量骤减时，起到提前控制的作用，使工作点不会进