透平壓縮機控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、透平壓縮機是冶金、石油化工、天然氣輸送、制冷以及動力等工業(yè)部門廣泛使用的大型關(guān)鍵設(shè)備.透平壓縮機雖有很多優(yōu)點,但也有其本身難以消除的缺點,如不適用于氣量小的場合、穩(wěn)定工況區(qū)較窄、易喘振等等.因此,透平壓縮機組的自動控制是一個非常重要而且復雜的研究領(lǐng)域.為了保證壓縮機能夠在工藝所要求的工況下安全運行,必須配備一系列自控系統(tǒng).例如出口壓力控制系統(tǒng)、防喘振控制系統(tǒng)、油路控制系統(tǒng)、軸向推力、軸向位移及振動的指示還有聯(lián)鎖保護系統(tǒng)等等.喘振是使透平

2、壓縮機性能反常的一種不穩(wěn)定的運行狀態(tài).喘振時壓力和流量周期性大幅度變化,進一步可能會產(chǎn)生流量的反向,由此引起過大的軸振動、軸位移和發(fā)熱,造成軸承、密封、葉輪和轉(zhuǎn)子的損壞.即使沒有明顯的危險發(fā)生,機組工作壽命和效率也已降低.因此防喘振控制是一個重要的安全控制,目的是使壓縮機工作點始終處在限定的范圍內(nèi),而不進入喘振區(qū),以確保機組的安全運行.本文在分析了透平壓縮機的工作原理、性能曲線和管網(wǎng)特性的基礎(chǔ)之上,對其自動控制系統(tǒng)的組成原理和功能設(shè)計,

3、特別是防喘振控制問題進行了比較系統(tǒng)地闡述,并以某煉油廠加氫精制循環(huán)氫離心壓縮機組控制系統(tǒng)升級改造為背景實例,完成了以上位工控機、可編程控制器PLC和以太網(wǎng)為架構(gòu)的分散控制系統(tǒng)的設(shè)計,采用iFIX組態(tài)軟件完成了上位機監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā),提出并實現(xiàn)了PI算法結(jié)合階躍輸出、設(shè)定值偏置和浮動比例控制邏輯的防喘振控制器設(shè)計方案.整個控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)簡潔、易于維護和擴展、響應(yīng)速度快、控制精確、人機界面友好,機組防喘振控制合理,可以有效改善傳統(tǒng)防喘振