催化裂化装置轴流式主风机的防喘振控制系统

时间：2015/1/10 8:30:00 来源：中国风机网添加人：admin

　　国遥买泪翻阶催化裂化装置轴流式主风机的防。

　　斋振控制系统一门一中石化集团公司北京设计院北京徐晓光欧阳棍刘跃先摘要本文介绍了石化炼油厂催化裂化装置轴流式主风机的防喘振控制的实施方法关键词喘振防喘振控制即哪一嗯一概述催化裂化装置的主风机组在装置的举足轻重的作用，而机组的控制系统又平稳运行中起着是勿飞组安全运转的重要组成部分，来随着催化裂化装置技术的不断发展，主风机组的控制系统也不断地得到改进和完善。

　　目前大部分装置在新建或改造项目中，为了提高效益，先后选用轴流式压缩机作为主风机。

　　轴流式压缩机有它的优点，即效率高，一般在左右，但是控制复杂相对离心式风机来讲控制内容包括防喘振控制。

　　②防逆流控制。

　　静导叶控制流量控制防阻塞控制。

　　压缩机工作恢复正常。

　　但当管网中压力恢复到原来值时，流量仍小于喘振流量，压缩机排气压力又突然下降，气流又会从管网中倒流到压缩机。

　　如此周而复始，一会儿气流送向管网，一会儿又倒灌回压缩机，出现强烈的气流波动。

　　这种现象就称为压缩机的喘振这种强烈的波动对压缩机的叶片产生一个不允许的反向作用力，严重时将毁坏设备。

　　口贵振机理及喘振的危害当风机流量小到喘振流量时，压缩机工作状态极端恶化，排气压力突然下降，此时，由于管网中气体的压力不会立即下降，于是压缩机排不出气体来，即出现常称为的憋气现象，管网中气体反而会倒灌到压缩机中去，一直到管网中入口压力和压缩机排气压力相等时，压缩机才又开始向管网送气。

　　通过压缩机的流量增加，压缩机特性曲线及喘振的宏观现象轴流式压缩机的特性曲线分成个区，一个为稳定区，另一个为不稳定区，喘振就发生在不稳定区内。

　　典型的喘振现象出口压力下降很快。

　　（2）风机入口喉部管位置差压值变为零或者为负值。

　　③入口喉部管位置的温度很快上升。

　　根据上述现象可以选定测量位置。

　　目前国外一些厂家也是根据上述几点现象设置测量位置，并在压缩机的出口设置放空阀，调节这个阀门的开度，使压缩机的通气量适当提高，确保压缩机运行在特险曲线的稳定区内。

　　防喘振控制要求的内容为了保证风机正常运行，必须设置一个放空线该线放空量的数值为大流量的一设置好放空中国仪器仪表加飞自通买沮周游线之后，控制器就依照它对运行进行控制。

　　换言之，即防喘振控制的目的是防止压缩机运行穿过此线。

　　另外从经济上来考虑，放空量损失必须减到小程度，也就是说设置这个控制系统，只有在必要的情况下才能打开放空阀。

　　在做到上述两项的同时，控制器还必须满足下面几个要求（l）当压缩机运行靠近放空线时，需要实施稳定的控制。

　　（2）当压缩机运行至放空线的右侧时，控制系统不得产生干扰。

　　当运行达到放空线时，控制系统必须做到决速响应。

　　即使在发生了很大的干扰如压缩机出口线的止回阀误动作情况下，要求控制系统决速响应，以防压缩机达到喘振极限。

　　要求控制系统不但具有快速响应的动作，而且要求它在关闭的过程是需进行漫关动作，即所谓的快开慢关仍控制系统中在选用调节时要考虑抗积分饱和作用。

　　函数发生器倍放大器高选器调节器刀U护或沾汗L I ，去怡、几月放大器上七褚义七迁控制系统的实施目前实现控制系统的方案有两种一种是完全在数学方程基础上建立起来的另一种方法是以现场开工前测试出的数据或厂商提供的特险曲线为依据，在控制系统中建立个显现出喘振曲线的函数发生器，然后再通过仪表完成某些运算，从而构成一个实用的控制方案。

　　数学方程式的方法用数学式来逼近放空线的方法很多，现在一般都采取几段二段不同斜率的直线来做放空线。

　　在入口压力不考虑入口温度lT影响的前提下测式中为常数为常数为风机出口压力，为风机入口喉部管道的差压值，a）为各段放空线直线的角度。

　　根据上述方程式来构成喘振控制器的原理方框图及控制流程图，见图在这个控制系统中，其中有两个参数为输入值，一个是风机喉部管的差压而另一个为风机出口压力的信号进入模块中，产出的信号与进行运算，其结果如下图防喘振控制器原理方框图工作是在放空线的右侧工作是在放空线的左侧运算后的差值进入选择器另外从取出的信号在压力限制单元中与给定的值比较，其差值信号也进入选择器上述两个信号在中进行比较，并选出大值作为该单元的输出。

　　被选中的差值信号来到快开慢关单元中，按照控制系统所规定的要求对信号进行处理，如果信号处于放空线的左侧时，该单元中的放大系数为反之超过放空线以上时，放大系数被选定为完成快开慢关处理后，信号进入调节单元，之后输出信号对放空阀进行控制。

　　在这里要说明几点模块所完成的工作内容建立放空线确定选用几段直线来构成放空线一般情况选用段，外加个压力限制完成的运算出口压力限制的控制这个控制单元的任务是防止由管网或者由风机后部设备所造成的背压上升，并越限。

　　这个单元是由加减法器组成，按测量信号与人工规定的值进行运算。

　　当值小于值时，差值信号不起作用当测量信号大于值时，该信号就会通过大差值选择器，经决开慢关单元，调节单元实施对放空阀的控制，并将其阀开度控制在一定的角度来满足风机背压操作的要求。

　　利用特性曲线图建立放空线利用由特险曲线图建立起来的放空线的防喘振控制系统，除了构成放空线的方法不同，其它内容基本与数学方程式方法相似。

　　在实施这个方法时，首先要求有一个由厂商或用户中国仪器仪表自通工圃瓷吩提供的较准确的风机特性曲线图。

　　另外也可以现场实测。

　　总之拿到图之后再根据这个图来进行工作，利用曲线图来实施防喘振控制器的方法很简单，例如选用一台单回路可编程序控制器，并利用折线功能可以构成放空线。

　　其它控制功能除上面方法中所叙述的控制系统的控制功能外，还可以根据要求实施下面几个功能，见图为风机入口温度，为风机入口温度，空气另外，在测量入口差压时，如果对其不进行补偿的话，那么它的数值也要随入口温度的变化而变化。

　　校正值按下列公式求得侧，侧去再生器强调在计算温度补偿系数时必须先作出放空线。

　　风机出口轴流风机产鱼位二风机入口图控制流程图附加的安全措施设置安全线安全线应位于喘振线和放空线之间。

　　当接近安全线时，液压或气动系统中的电磁阀动作，使放空阀快速打开。

　　入口温度校正功能在正常操作中，设备所在地白天与夜晚冬天与夏天的温差较大，使得风机喘振线进行平移，即当入口温度升高时，喘振线向右下方向移动，移动量的大小取决于入口温度变化量的大小。

　　为了克服由入口温度变化所造成的影响，在控制器中需设置一个校正单元校正的具体实施方法一般情况是利用电位器进行校正（输入信号为电压值时校正量的大小是通过理论计算求得的，校正计算之前先将温度压力的单位转换为值，然后再利用以下公式爪厅介人一详求出在相同的入口流量前提下的压缩机因入口温度从变化至时的值。

　　式中为风机入口压力，为风机出口压力，温度为风机出口压力，温度拐己，六通过折线方法来实施放空线在设定放空线之前，必须有放空线的形状及确定选用变送器的量程。

　　假设引出口压力变送器的量程为对应于入口差压变送器的量程为一沙对应于入口温度变送器的量程为一计对应于在入口温度为入口压力二的条件下，通过测试得到下面两个喘振点，这里仅例举确定它的方法，第个点就不做了甘沙再将它们换成值侧沙侧利用下式求出在时的两点用迎人卜，汉一刀详一第点第点再经衬萨求得侧份沙侧那么在时喘振线要通过侧科户侧然后再按照这种方法多做几点不同温度下的校正曲线，绘制在张图纸上。

　　如果在一些地区温度变化不大，计算后看出影响较小，这种情况就可考虑不要温度补偿。

　　下面是确定放空线按一般的规则，放空线与喘振中国仪器仪表自遥工超砚扮线之间的距离为大流量的一在这里取即喘振线要通过的流量点。

　　另外又由于压差与流量成平方关系，那么喘振线所通过的压差值为通过计算，放空线必须要经过下面两点侧将这里个点再画在张图上见图这个图是确定放空线的基础，在这张图上横纵坐标单位，均为电流信号，即为各变送器的输出值。

　　一…一一图放空线绘制图如何将放空线画在这张图纸上呢第步是将点数值换成电流值一得出侧这样两个放空线的坐标点为侧，侧第步是按上面求得的个坐标点（一般是个点绘制在图中，然后将坐标点连成直线，放空线就绘制出来了。

　　完成上述工作之后，再将你所绘制的放空线图形以折线的形式实施在控制器中。

　　说明在上述例子中，没有考虑入口温度的影响。

　　另外，从双重保护角度考虑，再设置一套控制保护系统。

　　具体实施方法是在风机入口侧安装支热电阻和个差压表。

　　支热电阻与差压表组成一个逻辑关系，以便判别机子是否进入喘振。

　　这个方案中对热电阻的技术指标有一定要求即响应时间快，选用只决速响应电阻的目的是提高控制的可靠性。

　　上接第页结束语由山东滨化集团设计院设计的环氧丙烷现场总线控制系统标准）于巧一次开车成功。

　　经滨州自动化仪表公司与设计院科技人员的共同努力下，控制系统处于良好的运行状态，产品质量明显地提高。