空分壓縮機的自動(dòng)控制

中國有色冶盒□設備、電氣與自動(dòng)化空分壓縮機的自動(dòng)控制劉文光(云南冶煉廠(chǎng)氣體分廠(chǎng),云南昆明650102)[摘要]介紹了16000m}/h空分壓縮機的控制要求起動(dòng)及事故邏輯聯(lián)鎖、恒壓控制、防喘振控制和自動(dòng)恢復等的控制原理及操作實(shí)踐。[關(guān)鍵詞]空分壓縮機;自動(dòng)控制;恒壓力控制;DCS監控[中圖分類(lèi)號]TH45;TP2(文獻標識碼]B[文章編號]1672-6103(2005-0050-061工藝概述采用恒壓力控制,此恒壓力控制器的壓力輸入值為1600mh空分裝置的工藝流程為:原料空氣增壓機的出口氣壓力值,輸人值與設定值進(jìn)行比由吸人塔吸入,經(jīng)空氣過(guò)濾器除去灰塵及其它機械較,通過(guò)PD調節器得出輸出值即入口導葉的開(kāi)雜質(zhì),在空壓機中壓縮至壓力0565MPa(絕壓左度。增壓機啟動(dòng)完成后主空壓機的入口導葉基本由右,再經(jīng)空氣冷卻塔清洗、冷卻,進(jìn)入分子篩純化系恒壓力控制器進(jìn)行控制。統純化后進(jìn)行空氣分離2.12保護控制云銅空壓機系統選用德國 ATLAS公司的離心(1)防喘振保護。當操作不當或設備管道故障式空壓機,該空壓機組由主空壓機和增壓機組成,時(shí),空壓機會(huì )發(fā)生喘振損壞機組。因此防喘振控制SIMENS的8500kW同步電機驅動(dòng)。主空壓機將標的目的是使空壓機工作點(diǎn)始終在限定的范圍內,不況下81000mh的空氣經(jīng)三級壓縮至壓力為570進(jìn)入喘振區。kPa絕壓),增壓機繼續將標況下21500mh的中壓防喘振調節器綜合考慮了空氣的壓力壓比、流量空氣壓縮至1030kPa(絕壓)?？諌簷C配備了必要的加上了空氣人口溫度和各級間溫度的補償,形成了現場(chǎng)儀表、傳感器,現場(chǎng)不設機旁?xún)x表盤(pán)由中控室個(gè)設定值隨著(zhù)上述各參數的變化而自動(dòng)變化的集散系統(DCS)控制整個(gè)機組。流量調節。正常時(shí)放空閥(或回流閥)全關(guān)由于某種原因,工作點(diǎn)接近喘振控制線(xiàn)時(shí)放空閥(或回流閥)2控制內容與工作原理快速打開(kāi)使流量增加,工作點(diǎn)離開(kāi)控制線(xiàn)。故障消21控制內容除后工作點(diǎn)將離開(kāi)控制線(xiàn)恢復到正常位置。主空根據空分工藝的要求,空壓機最基本的工藝控壓機防喘振控制的對象是放空閥,增壓機防喘振控制是恒壓力控制、保護控制和聯(lián)鎖邏輯控制、DCS制的對象是回流閥。監控(2)電機過(guò)載保護。為防止電機過(guò)載設置了電21.1恒壓力控制機過(guò)載保護。當電機電流超過(guò)額定值時(shí),電機過(guò)載保主空壓機入口導葉(電機拖動(dòng)轉速不變時(shí))采用護調節器開(kāi)始與原出口壓力調節器同時(shí)工作,調整恒壓力控制,此恒壓力控制器的壓力輸入值為主空主空壓機入口導葉的開(kāi)度,使電機不過(guò)載,因為增壓壓機的出口氣壓力值,輸入值與設定值進(jìn)行比較,機的負荷只占電機總負荷的小部分,所以電機過(guò)載通過(guò)PD調節器得出輸出值即人口導葉的開(kāi)度。主保護可只調節主空壓機入口導葉?？諌簷C啟動(dòng)完成后主空壓機的入口導葉基本由恒(3)出口氣壓過(guò)高保護。對于恒壓控制的空壓壓力控制器進(jìn)行控制。增壓機入口導葉根據流程也機,由于某些原因,人口導葉開(kāi)度的調整還不能使出口氣壓穩定在設定值而繼續升高并達到某一值時(shí)[作者簡(jiǎn)介]劉文光(1976),男,云南永勝人,2000年7月畢業(yè)于出口氣壓過(guò)高保護調節器起作用,與防喘振調節器2005年10月第5期空分壓縮機的自動(dòng)控制——劉文光51同時(shí)工作調整放空閥(回流閥)的開(kāi)度使出口氣壓221主空壓機的自動(dòng)啟動(dòng)與自動(dòng)恢復不再升高。增壓機同樣設置了出口氣壓過(guò)高保護控包括主壓縮機的自動(dòng)起動(dòng)、主壓縮機在卸載后制的自動(dòng)恢復加載、增壓機的自動(dòng)起動(dòng)和增壓機在卸21.3聯(lián)鎖邏輯控制載后的自動(dòng)恢復加載(1)起動(dòng)聯(lián)鎖邏輯。只有在相關(guān)的工藝或機械主空壓機入口導葉控制邏輯圖見(jiàn)圖1。條件全部滿(mǎn)足后機組才能投人運轉,因此設有起動(dòng)Sl001為電機允許加載信號;M- GVRAMP為入條件邏輯的判斷,通常還包括油壓聯(lián)鎖邏輯(副油口導葉自動(dòng)啟動(dòng)爬坡器;M- GVRRECONER為入口泵的自動(dòng)起動(dòng)條件),以及軸振動(dòng)聯(lián)鎖在起動(dòng)過(guò)程導葉自動(dòng)恢復的爬坡器;Uz0so(3)為空分預冷中的解除邏輯,應用測振儀的報警倍增功能,讓空系統故障信號;UZ010(3)為空分冷箱系統故障信壓機在起動(dòng)過(guò)程中對振動(dòng)或位移既在安全監控范號;HSl05為空分故障確認后主壓縮機自動(dòng)再起動(dòng)圍內又能順利地度過(guò)臨界區,完成起動(dòng)過(guò)程按鈕;GOS1046為放空閥的全開(kāi)信號;PC1101為入(2)停車(chē)連鎖或卸載邏輯。當出現任何一個(gè)重口導葉壓力調節器;IC2301為入口導葉電流調節要的工藝參數超限或機組故障時(shí)將進(jìn)行緊急停車(chē),器;HCl031為人口導葉手動(dòng)調節器;SUB為減法器;事故停車(chē)后的再起動(dòng)時(shí),必須經(jīng)人工確認。停車(chē)邏HCl031為單機試車(chē)和正常停車(chē)時(shí)操作工卸壓卸載輯的結果是電機停機,放空閥(或回流閥)快速全打用,人工只能關(guān)小M-GV,不能開(kāi)大。開(kāi),主空壓機入口導葉全關(guān)增壓機入口導葉在最小動(dòng)作描述:位置。主空壓機起動(dòng)時(shí),IC2301在自動(dòng)位置,在空分預冷系統或分子篩系統故障時(shí),聯(lián)鎖動(dòng)PIC01在程序位置,用CL語(yǔ)言設置其輸出等于作的結果是卸載,即放空閥(或回流閥)全開(kāi),主空M- GVRAMP的輸出。壓機和增壓機入口導葉均在最小位置(注意:不是當SOS001=0N時(shí),主空壓機自動(dòng)啟動(dòng)后,人口全關(guān)位置),電機不停機。導葉爬坡器M- IGVRAMP起動(dòng),其輸出開(kāi)始爬坡增2.14DCS監控加,在ls內,M- IGVRAMP由0增加到20,然后在由中控室DCS控制系統實(shí)現全自動(dòng)起動(dòng)。不設959內由20增加到100。機旁控制柜即在電控室按下同步電機起動(dòng)按鈕,電爬坡控制器MIGⅤ RECOVER,用于空分故障機由變頻起動(dòng)器起動(dòng),在規定的時(shí)間達到同步轉后主空壓機的自動(dòng)恢復。在空分故障后,空壓機聯(lián)速,起動(dòng)完畢后發(fā)出允許加載信號,空壓機自動(dòng)開(kāi)鎖,SV046失電,同時(shí)聯(lián)鎖自動(dòng)將MIGⅤ RECOVER始加載。在吹掃或工藝需要時(shí)可以改變調節器的設進(jìn)行 SHUTDOWN, SAFEOP=20,將導葉開(kāi)度打到最定值,很容易的獲得給定的壓力或流量,并始終處于小位置20,防止放空電磁閥Sv1046失電后由于自動(dòng)控制狀態(tài),防喘振控制回路不需作任何修改也PC01的自動(dòng)調節作用而造成的電機過(guò)載。當空始終處于自動(dòng)監控狀態(tài)。分故障消除并經(jīng)操作員在中控室按鈕臺用HS11052.2控制原理確認后, M IGVRECOVER的 SHUTDOWN標志位清空壓機系統的控制分為四大塊:主空壓機入口除,但MGⅴ RECOVER輸出仍為20。只有當操作導葉(M_IGV的控制,主空壓機放空閥(V1046)的控員發(fā)出空壓機自動(dòng)恢復指令后,制,增壓機入口導葉B_IGV)的控制,增壓機回流閥 BOX. FL先復位再置位, M IGVRECOVER開(kāi)始自1047)的控制。它們分別由不同的控制邏輯塊組動(dòng)動(dòng)作,將導葉緩慢從20打開(kāi),其動(dòng)作速度與成,下面的控制原理將分別說(shuō)明它們的控制邏輯。 M IGVRAMP相同機組自動(dòng)起動(dòng)包括:主壓縮機的自動(dòng)起動(dòng)、主壓縮當SOS]00l=OFF時(shí),空壓機停車(chē)M- IGVRAMP機在卸載后的自動(dòng)恢復(加載)、增壓機的自動(dòng)起動(dòng)被 SHUTDOWN,其輸出為0,人口導葉全關(guān)和增壓機在卸載后的自動(dòng)恢復(加載)任何時(shí)候,以上調節器的輸出都一起經(jīng)過(guò)低選在現場(chǎng)啟動(dòng)電機時(shí),主空壓機自動(dòng)啟動(dòng),增壓器選出最小值最終送到入口導葉機保持輕載狀態(tài),即入口導葉和回流閥的控制均放2.22主空壓機放空閥自動(dòng)控制在手動(dòng)狀態(tài)。當工藝需要時(shí),在流程圖上用自動(dòng)啟主空壓機放空閥控制邏輯圖見(jiàn)圖2。動(dòng)按鈕自動(dòng)啟動(dòng)增壓機46RAMP為放空閥(V1046)自動(dòng)啟動(dòng)下坡52中國有色冶口設備、電氣與自動(dòng)化程序自動(dòng)運行MIGⅤRAMP100s0s10(自動(dòng)啟動(dòng))30s脈沖器1004NoT SHUTDOWN.安全開(kāi)度0-20-100程序自動(dòng)運行MIGⅤ RECOVER! BOX. FL①)ANDSOS1001脈沖器安全開(kāi)度=2020-100HS1105故障確認R SHUTDOWNUZ1101 SO3UZ101SO()ANDSET優(yōu)先手動(dòng)放空HC1048 SHUTDOWNos1046V1046RAMP SHUTDOWN100-C2301-圖1主空壓機入口導葉控制邏輯圖程序自動(dòng)運行V1046RAMPsos|0u(動(dòng)啟動(dòng))MXOminPULSESHUTDOWNNOT安全開(kāi)度=1001000V1046RECOVERBOX FLU)(自動(dòng)恢復)SOSIo程序自動(dòng)運行SE『優(yōu)先HS105故障確認SHUTDOWNUZI101. SO(3)安全開(kāi)度=100Uz0s03)—ANDPICASIC44圖2主空壓機放空閥控制邏輯圖器;V1046 RECONER為放空閥(V1046自動(dòng)恢復下閥壓力調節器;PLUS為加法器;HC046為放空閥手坡器;FC1044為防喘振調節器;PCAS1044為放空動(dòng)調節器。2005年10月第5期空分壓縮機的自動(dòng)控制——劉文光動(dòng)作描述:員在中控室按鈕臺用HS1105確認后,SV046才帶主壓縮機起動(dòng)前,程序將HC46op設為0,電,v1046 RECOVER和HC1048的 SHUTDOWN標C44.為自動(dòng)狀態(tài)PC044p=FCO44為程序狀志位清除,但Ⅴ046RAMP輸出仍為100,HC1048態(tài),用CL語(yǔ)言設置FC044p=V1046RAMP的輸輸出仍為0。只有當操作員發(fā)出空壓機自動(dòng)恢復指出當FCO44pw