某扼制方案在某压缩机中的运用

　　1喘振的形成过程

　　当进气量过小时，造成压缩机排气压力降低，如果管网容量较大，压力较高，则管网压力大于排气压力，使压缩机排气量更加减小连锁反应的结果，会使压缩机排气量为零，甚至为负（管网向压缩机倒流），但管网压力也不是维持不变的，随着管网向工艺排气，它的压力也在下降，当下降到低于压缩机排气压力时，压缩机又会向管网排气，使管网压力回升，如果管网阻力不变，则又会周而复始地重复上述循环，形成气流的忽大忽小，忽进忽出的喘振。

　　2组成防喘振控制系统的基本原则

　　从喘振形成过程可以看出，在一定的排气压力下，防止压缩机流量过小，就能避免喘振。然而管网的阻力是一定的，所以一般采用打开防喘振回流阀来增加压缩机流量。如1所示，由于喘振线的理论计算和实际喘振线的检测都难于准确，所以为了安全起见，实际应用中在喘振线之前设一道防喘振线，两线之间留5%～10%的安全裕量。当实际工作点如果在防喘振线以下的安全区域，防喘振阀关闭，如果在防喘振线以上，则打开防喘振阀。为了减少回流所造成的浪费，防喘振阀在打开消除喘振时，开度应尽可能的小。

　　3防喘振控制方案

　　防喘振控制方案P2=f（△P1，T1），如2所示，经入口温度T1校正后正比于入口流量的入口差压的计算函数作为防喘振线，而出口压力P2作为压缩机的实际运行工作点。当实际压力值小于f（△P1，T1）时，工作点在A点，说明压缩机处于正常工况范围运行，防喘振系统不发生调节作用，防喘振阀关闭。

　　当实际压力值大于f（△P1，T1）时，工作点在B点，说明压缩机运行工况点处于喘振区，防喘振阀应打开适当角度，进行防喘振调节。

　　4防喘振控制方案的辅助功能为了提高防喘振控制方案的适应性，有必要在该方案中增加下列辅助功能，以确保该方案对工艺工况和环境条件变化的适应能力。

　　4.1温度补偿功能压缩机的特性曲线可能会随着环境温度的变化而变化，特别是温度升高时造成喘振线前移，如果设置的防喘振线位置固定不变，就使喘振线与防喘振线之间的安全裕量减小，甚至会造成实际的喘振线越过防喘振线，失去防喘振线的保护意义。

　　为此需设置温度补偿功能对防喘振线进行校正，使防喘振线能自动随温度变化而移动，在温度高时，防喘振线向右移，在温度低时，防喘振线向左移，从而保持与喘振线之间始终保持一定的安全裕量。

　　4.2防喘振阀的快开慢关功能为了防止防喘振系统的反复调节造成防喘振阀的振荡，影响压缩机出口的稳定，需增加防喘振阀的快开慢关功。在喘振发生时，能够快速响应，快速打开防喘振阀，以防止危险发生。

　　而在关闭阀门过程中，则慢慢关闭，可以防止发生振荡。

　　4.3防喘振线自动移动功能长期运行造成的压缩机动，静叶片的冲蚀，污垢增多等原因，会引起压缩机喘振特性的改变。这种改变往往会使实际喘振线向右下方移动，造成喘振线与所设置的防喘振线之间的安全间隔距离的减小，从而防喘振线不能有效地阻止压缩机进入喘振区。为了有效解决这个问题，需在防喘振控制系统中设置防喘振线自动移动功能，其作用是，如果压缩机发生喘振时，则防喘振线自动背离喘振线向前移动一定距离将此线作为新的防喘振线，这样就增加了防喘振线和喘振线之间的安全间隔。如果再次出现类似的喘振情况，则防喘振线又会向前移动。

　　为了不使有效操作范围减少过多，*多向前移动10次，前移距离一般取安全裕量的5%～10%. 4.4动态调节功能当压缩机的实际工作点快速接近喘振线时，则所设置的防喘振控制系统如果按原来的PI调节作用，就可能不能有效地阻止压缩机进入喘振区，在这种情况出现时，必须设置动态调节功能，加快调节作用。

　　4.5手动，半自动，自动功能防喘振控制系统应具有手动和自动切换功能。手动方式就是当实际工作点在防喘振线的右边，可以人为控制防喘振阀的开关，当实际工作点在防喘振线的左边，人为控制防喘振阀的阀位无效。半自动方式就是防喘振阀实际输出取手动和自动输出的高值，即人为输入阀位只能大于自动输出，否则人为输入阀位不起作用。自动方式就是当实际工作点进入防喘振线左边，在自动位置时，PID自动调节开阀，当实际工作点进入防喘振线右边，在自动位置时，PID自动调节关阀。

　　4.6手动超驰功能

　　5防喘振控制方案在废酸再生装置压缩机中的应用中海炼化惠州炼油分公司1万吨/年废酸再生装置引进美国MECS的工艺包，其以烷基化产生的废硫酸为原料，并补充少量的硫化氢气体，生产出99.2%的新鲜硫酸，供烷基化使用。

　　该装置DA100-21310二氧化硫主压缩机组共有2台（一开一备），各用1套润滑油系统（共用1个高位油箱），主辅机之间采用干式叠片式联轴器联接。两台压缩机公用一台防喘振阀。

　　工厂选用TRIDANT控制器用于废酸再生装置压缩机防喘振控制系统，采用三重化冗余容错（TMR）微处理器硬件技术和TRISTATION1131软件，监控系统采用INTOUCH软件。

　　该控制系统具有完整的数据采集，过程监控，安全联锁和机组集成控制功能。整套系统由控制站，操作站，工程师站和辅助操作台组成。

　　TRIDANT通过三重模件冗余结（TMR）提供容错能力。此系统由三个完全相同的系统通道组成。每个系统通道独立地执行控制程序，并于其他两个通道并行工作。硬件决机构则对所有来自现场的数字式输入和输出进行决和诊断。模拟输入则进行取中值的处理。

　　TRISTATION1131是在WINDOWS形界面上生成的很容易使用的编程软件，有一整套编程工具，可以用来开发各种控制软件。

　　Wonderware的InTouch可视化软件是一个功能强大而且直观的形人机界面（HMI），可用于工业自动化，过程控制，管理监控和数据采集。InTouchHMI使用户可以实时察看和控制工业生产过程，同时，它为工程师提供了一个易用的开发环境和广泛的功能，使工程师能够快速地建立，测试和部署强大的自动化应用，来连接和传递实时信息。InTouch软件是一个开放的，可扩展的人机界面，为客户的应用设计提供了灵活性，同时为工业中的各种自动化设备提供了连接能力。

　　防喘振控制是对压缩机机组的一种保护。它在机组工作点进入喘振区前通过提前打开防喘振阀，提高流量使工作点回归正常。废酸再生装置压缩机防喘振控制系统性能曲线，系统采用动态防喘振技术，能根据机组运行状态动态的调整防喘振线，同时对防喘振阀进行控制，使机组运行更加安全和可靠。坐标系的横坐标为△P1，坐标系的纵坐标为Pd/Ps.△P1为入口差压，Ps为入口压力，Pd为出口压力。三条折线，分别是喘振线，防喘振线，预设防喘振线。当工作点进入喘振线左边时，说明机组已进入喘振区，系统应提前迅速将防喘振阀全打开，系统正常投用不会出现这种情况。预设防喘振线，是由厂家提供的出厂防喘振线。当机组在实际运行过程中，如果工作点进入喘振线左边，并在自动位置时，为了今后机组控制更安全，防喘振线自动向右平移，*多校正十次，画面记数显示校正次数。这种现象没发生时，实际防喘振线与预期防喘振线重叠。性能曲线把机组性能及防喘振控制**结合在一起。工作点进入实际防喘振线左边，在自动位置时，PID自动调节开阀。工作点进入实际防喘振线右边，在自动位置时，PID自动调节关阀。防喘振调节方式有手动，半自动，全自动三种方式。近一年来的实际运行，验证了这种防喘振控制方案的有效性和可靠性。

　　6结论

　　防喘振控制方案由于采用了对工况的实时监测和提前预测的算法，并根据预测结果提前采取防范措施，确保了防喘振控制的效率，达到了节约能耗提高效益的目的，延长了机组的使用寿命，确保机组安全，平稳和长周期运行。同时采用具有友好工作界面和较强网络功能的TRIDANT系统实现，使得实现的应用系统融入了更多的人性化设计理念，方便于应用和推广。