泉州石化延迟焦化富气压缩机防喘振智能控制改造.pdf

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1、GM艟效提升【摘1{1介绍了中化泉州石化焦化装置在常规防喘振控制基础上改追的机组综合性能与工’艺优化控制技术，以及该技术在延迟焦化装置的富气压缩机实际生产运行工况与设计工况有较大偏离条件的应用效果。同时对具体工艺与设备优化控制方案的选定、开车调试过程作了详细说明。【关键词】设计参数实际参数防喘振阀开度防喘振控制性能控制节能优化工艺生产工况泉州石化延迟焦化富气压缩机防喘振智能控制改造中化泉州石化有限公司设备部(浙江362103)王庆伟一、前言中化泉州石化有限公司(以下简称泉州石化)160万“a延迟焦化装置于2014年5月建成投产。在建厂初期，其中的富气压缩机设计选用了2MCL

2、527离心式压缩机，该压缩机采用汽轮机驱动，整台机组的控制选用北京康吉森自动化公司的TS3000控制系统。该控制系统包括机组的常规防喘振控制和机组安全联锁等控制和保护功能。在装置投产运行1年后，发现防喘控制阀无法完全关闭，具体来说，在一个生焦周期中，防喘控制阀的开度大约保持在30％(最小15％，最大50％)，致使机组的防喘振富气回流一直保持在3283m3／h左右。大家知道，从工业生产的角度来说，该回流的产生，实际是能源消耗的极大浪费，也就是说，工艺负荷一定的条件下，富气防喘阀回流越大，该机组的蒸汽消耗将越26}然嬲：Ⅲ伸期大，最终折算成单位的产品能耗就越大。为了实现节能降耗

3、的需求，泉州石化针对该台重要机组成立了专门的公关组，并与北京康吉森自动化公司合作，认真分析机组日常工艺生产数据和机组设计参数，发现主要原因是压缩机实际工艺生产工况低于压缩机的设计工况(见表1)，致使压缩机长期在低工况下运行。那么，如果在满足工业日常生产负荷情况下，同时在保持工艺设备安全运行的条件下，选择投资与节能见效明显的改造方案就是攻关组的首要目标。表1实际运行参数与设计参数=、机组控制系统改造方案的确定1．机组设备载体的考虑分析以上实际生产运行工况和设计工况可以看出，该机组实际的日常生产稳定负荷大约是设计负荷的80％左右。综合其他原因，确定没有必要对机组载体做任何改造，

4、所以把改造的侧重点放在机组综合的优化控制方案上。2．机组控制系统的考虑该机组原来采用了TS3000控制系统，该系统包括了机组的防喘振控制、机组安全联锁等基本功能，在装置投产1年来，控制系统本身的硬件和软件一直平稳可靠，没有出现过任何问题，而且控制系统的执行周期也很快。3．机组优化控制软件的增补由于机组负荷小，原控制系统的工况点压线(控制线)运行，致使控制阀不能继续关闭。本次改造，增补了康吉森自动化公司在原喘振控制的基础上开发的机组优化控制应用软件包，该软件功能主要针对机组在低负荷和各种非正常工况下集工艺优化控制和机组设备保护于一体的协调控制功能并实现了机组全工况下的自动优化

5、控制。4．喘振线的软件校正为实现更精确的控制，达到最大的节能效果，决定对该台机组的喘振线进行重新计算，最后在软件中校准原来设计的喘振曲线。三、机组控制系统改造改造目的1)关闭防喘阀或者减少其开度，减少蒸汽的消耗。2)实现全自动控制，切塔放空无需人为干预。3)维持分馏塔顶压力的稳定，提高液收率，从而提高蜡油的产量，保障焦炭质量，提高其经济效益。4)减少防喘阀送往分馏塔顶之间的空冷电动机运行，进一步降低能耗。四、优化方案康吉森自动化公司采用完全自主独立开发的防喘振库函数sRG490、先进控制函数库GM能效提升ACT490、一般控制函数库CTL490来实现的。1．防喘振控制控制方

6、案机组性能曲线图包括5条控制线，分别为喘振线(SLL)、喘振控制线(SCL)、比例响应线(PCL)、性能控制下限线(CCL)及性能控制下限线(CCH)，pdp。为压缩机出r3与入口绝对压力之比，^仞。为压缩机入口流量差压与压缩机入1：3压力之比，各线的位置如图1所示。图1防喘控制在系统的防喘振控制方案中，引入三个关键参数：MAR、TOT—SAFETY、SRG—SP，参数MAR表示当前工作点与喘振线之间的距离，参数TOT_SAFETY表示一定压比下的控制线与防喘线之间的距离，参数SRG_SP表示当前工作点的实时跟踪点。防喘振控制包括6个响应，也就是靠这6个响应完成了系统的防喘

7、振控制和保护。(1)PI控制响应当工作点运行在性能控制线上限右侧时，一但工作点越过设定点，PIH自]应起作用，P和I是恒定值的调节，将回流阀逐渐打开一小开度，直至设定点再次跟踪到工作点的左侧5％距离时，防喘阀开始全部关闭。此功能主要用来调节正常工作时流量的减小，以防止机组进入防喘线时再开防喘阀，来不及响应。(2)SCL控制响应当工作点逐渐越过防喘线时，P和I功能开始逐渐增强，防喘阀开始逐渐打开，防止不变的P和I不能够响应解除防喘振。(3)PCL控制响应当出现工艺扰动，增强的PI调节仍然不能够解除喘振，而造成工作点越