基于混合冷剂离心压缩机控制系统难点分析-论文.pdf

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1、第42卷第l2期广州化工Vo1．42No．122014年6月GuangzhouChemicalIndustryJun．2014基于混合冷剂离心压缩机控制系统难点分析木肖正(1瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室，重庆400037；2中煤科工集团重庆研究院有限公司瓦斯防灭火研究分院，重庆400037)摘要：混合冷剂压缩机是整个工艺流程的关键设备，压缩机能否正常达到工况直接决定产品的品质及运行的能耗。针对低浓度含氧煤层气深冷液化混合冷剂制冷单元能安全有效的提供冷源，本文着重介绍离心压缩机组工作原理、工艺流

2、程、控制系统配置及组成，并对机组的定气量／气压、防喘振控制方案及控制难点进行详细阐述。关键词：混合冷剂；离心压缩机；定气量／气压；防喘振；控制系统中图分类号：TP2文献标志码：B文章编号：1001—9677(2014)012—0172—03TheDificultyofControlAnalysisofCentrifugalCompressorBasedonMixedRefrigerantXIAOZheng·(1GasDisasterMonitoringandEmergencyTechnologyNat

3、ionalKeyLab，Chongqing400037；2ChongqingResearchInstitute，ChinaCoalTechnologyEngineeringGroup，Chongqing400037，China)Abstract：Mixedrefrigerantcompressorwasthekeyequipmentinthewholeprocess，whetherthecompressorcanachieveenergyconsumptionconditiondirectlydete

4、rminedthequalityandoperationofaproduct．Forthelowconcentrationofoxygencoalseamgascryogenicliquefactionmixedrefrigerantrefrigerationunitcansafelyandeffectivelyprovidecoldsource．Basedonthecentrifugalcompressorworkingprinciple，processflow，theunitcontrolsyst

5、emconfigurationandcomposition，andtheunitofvolume，pressure，antisurgecontrolschemeandcontroldificultieswerereviewedindetail．Keywords：mixedrefrigerant；centrifugalcompressor；certainflow／constantpressure；surge—proof；controlsystem中煤科工集团重庆研究院有限公司在国家“十二五”重大专项“3

6、0万Nm／d低浓度煤层气制LNG项目”中，选用的是1离心压缩机机组工艺流程及结构原理混合制冷剂液化流程，混合制冷剂液化流程(Mixed—RefrigerantCycle，MRC)以C1至c5的碳氢化合物及N，等5种以上的多组分混合制冷剂为工质，进行逐级的冷凝、蒸发、节流膨胀得到不同温度水平的制冷量，以达到逐步冷却和液化煤层气的目的，是目前生产LNG的主流液化流程。混合制冷剂压缩机是低浓度煤层气液化工艺流程中极其重要的设备，压缩机的工作状态不但决定着工艺能否顺畅运营，同时也对产品品质能否达标达产起着至关

7、重要的作用，因此压缩机的选型及控制非常关键，必须在安全性、可靠性和经济性上达到最优配比。离心式压缩机的气量大，结构简单紧凑，重量轻，机组尺寸小，占地面积小，运转平衡，操作可靠，运转率高，备件需用量少，维护费用及人员少J。在液化流程中，离心式压缩机一般采用气体密封，冷剂介质可以做到绝对无油的压缩过程，同时由于采用的冷剂闭式循环，就必须严格控制图1离心压缩机结构原理图冷剂的泄漏量，离心式压缩机的气体密封形式可以大大减少气体泄漏量。为减少和避免冷剂泄漏量以及冷箱冷量供给波动，混合制冷剂经过缓冲罐进入离心压缩

8、机，离心压缩机通过因此在“30万Nm／d低浓度含氧煤层气深冷液化制LNG项电动机驱动，依次经过一级压缩、中间冷却、二级压缩、二级冷却，排气压力达到设定值，再送人后续单元。电动机通过变目”中选用离心式压缩机来作为冷源的动力设备。基金项目：十二五”国家重大科技专项《低浓度煤层气深冷液化提纯工业化技术与装备》(2011ZX05041一OO4—002)。作者简介：肖正(1983一)，男，本科，主要从事煤层气利用等相关课题自动化控制方向的科研工作。第42卷第12期