加氢循环氢压缩机透平调速器的升级改造.pdf

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1、化工自动化及仪表第40卷加氢循环氢压缩机透平调速器的升级改造朱桂霞(中海油(青岛)重质油加工工程技术研究中心有限公司。山东青岛266500)摘要介绍加氲循环氢压缩机透平调速系统由wOODwARD2301改造为w00DwARD505的具体方案及方法。调速系统升级改造后运行平稳，消除了前一周期转速波动的现象，并且提高了控制精度。关键词加氢循环氢压缩机调速器系统升级中图分类号TQ051．2l文献标识码B文章编号1000—3932(2013)02-0262-04胜利炼油厂二加氢循环压缩机K．102是20世纪80年代初从日本引进的透平压缩机，其调速系统为伍德

2、瓦德公司的wOODwARD2301型电动调速器，已运行二十多年，经检测由于调速器主放大板工作不稳定导致该机组的转速出现无规律大幅波动。因此，将该机组的调速系统由w00D—WARD2301升级为WOODWARD505，投用至今，运行良好。笔者对两种系统做了简单介绍，并对升级方案的制定和难点进行了分析。1WOODWARD2301调速系统WOODWARD230l调速系统包括一个由7个分立式模块(磁性传感器、速度变送器、斜波发生器、24V放大器、电源、MOP马达操作电位计和负荷限制器)组成的控制盘、检测透平转速的磁性探头和执行机构(接收230l控制盘输出信

3、号并将其转换成蒸汽阀的位置)。该调速系统控制功能简图如图1所示。该系统的磁性传感器产生一个与传动齿轮转速成正比的脉冲信号，此信号由速度放大器放大后送给速度变送器，转换成与输入信号频率成正比的直流电压信号，该电压送到24V放大器的求和点，作为负信号输入。MOP马达操作电位计用图l2301调速系统控制功能简图收稿日期：2012_09一11第2期朱桂霞．加氢循环氢压缩机透平调速器的升级改造263来选择给定转速信号(正常时30％～105％，超速试验时30％一120％)。给定值可通过调速开关进行调节，如果给定某个速度信号作为正的输入电压信号加到24V放大器的

4、求和点，与速度变送器的检测信号相比较。24V放大器为一个微分放大器，增大或者减小输出信号取决于求和点的电压代数和。当给定信号大于检测信号时，放大器输出增大，驱动执行机构，阀操作器增大蒸汽阀开度，提高透平转速，探头检测信号增大，传至放大器的求和点，从而使实际转速与给定转速相吻合。2WOODWARD505数字调速器wOODwARD505数字调速器用来控制蒸汽透平的转速，采用菜单方式编程操作。它将透平控制器和操作面板集中成一个综合的操作、控制面板，包括一个双行显示屏(每行24个字节)和一组功能键盘(30个键)。这个面板用于设置505内部参数、编制在线程序

5、并操作透平。在运I兰竺竺卜一I．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．一紧急脱扣一J脱扣2q卜脱扣3且脱扣4-卜脱扣5Pl重置—一卜一萎曩划速度失效．——]I胫J卫跳闸逻辑行模式下可以通过显示屏观察实际转速和设定转速的数值，并在线修改某些参数，显示屏还可以显示故障和诊断信息。505调速器具有程序模式和运行模式，程序模式是对透平操作进行参数设置；运行模式就是透平的正常控制过程，用来显示操作参数并控制透平的转速。3升级方案的制定和难点分析此次改造的原则是现场的磁性传感器及执行机构均不变更，整个调速系统的输入、输出信号基本不变。在原有调速系统

6、功能的基础上，由wOODwARD505替代原来的WOODwARD2301。因此改造的难点有：输入、输出信号的匹配；合理、正确的接线；通过正确的组态和编程实现原来的功能。根据原调速器的接线和功能以及机组的自身特性，结合505调速器的特点得出其实际应用功能图(图2)。基本控制功能可简单概述为速度臣寸P程序报警工报警逻辑＼．—_jlIl临界速度速度传感器ll避开逻辑速度设定值增加——一卜速度设定值降低——一卜-过速实验可用一．竺登r受控关机—一仁空载额定』■卜-3姐一H逻辑自动许可L—一阀门限制器打开上阀门限制器关闭-阀门限制器速度设定点6可编程读出(4

7、～20mA)关机报警中继器选择K】关机中继器K】报警中继器／0∞程Lss(信号低选总线)图2505实际应用功能图cI输出去执行器化工自动化及仪表第40卷PID接收现场采集来的透平速度信号，并将此信号和速度设置值比较后产生一个输出信号，该信号和阀门限制器的输出通过低信号选择总线后输出给执行机构。依照该功能图，可进行相应的接线和编程，图中P表示可编程。3．1信号的匹配改造过程中，需要匹配的信号包括：转速信号、输出信号、开关量输入和输出信号、模拟量输入和输出信号，以下对这些信号加以简单介绍：a．转速信号。与2301配套的转速信号的频率最大不超过12kHz

8、，电压幅值最小1．5V；505所需的信号为频率最大不超过12kHz，电压幅值最小1．5V，因此频率、电压相符。b．输出信号