天津市协力自动化工程有限公司,利用GE公司-GMR系统,在中国石油长庆石化分公司重油催化轴流风机中,实现轴流风机防喘振控制。采用方法为最常用的多段折线连接形成一条折线曲线的方法。实现的防喘振基本功能有:喘振线、防喘振线、喘振裕度(5%),防喘振线下移线(一次2%,最多5次),自动/部分/手动切换,PID调节等功能。
关键词:
GE公司-GMR系统;轴流风机;防喘振控制;多段折线;基本功能
1、引言
防喘振(喘振线/防喘振线)控制有两种基本控制方法:第一种,在相同压力情况下,流量低并且碰到防喘振线时,防喘振阀开始调节,而另一种,在相同流量情况下,压力高并且碰到防喘振线时,防喘振阀开始调节。一般气压机采用前者,风机采用后者。本文介绍轴流风机(简称风机)防喘振控制,采用后者方法。
2、风机防喘振基本特点及作用
风机最大特点:入口为大气,所以防喘振控制阀不是控制回流量,而是放空(大气)。其次防喘振线的作用,一方面防止机组喘振,另一方面防止压缩机由于压力过高造成设备损坏。所以风机喘振线/防喘振线考虑的是二者综合性试验结果。风机喘振线与防喘振线之间裕度一般设为(5~7%)。
3、风机喘振线数据
风机喘振线数据,一般由机组厂家或设计院提供,最可靠的方法还是由机组厂家,根据现场实验实测结果及机组能承受压力的能力,给出风机喘振线综合数据结果。
4、防喘振线作图及计算方法
根据机组厂家实测后给出的综合喘振线数据,利用GE公司,Logicmaster 90-70(简称LM90)组态软件及上位HMI CIMPLICITY 6.10(简称HMI)软件,做出喘振线(两点变量连成线段)和防喘振线。喘振线方法是采用的多段折线连接形成一条曲线,见《图1、一个折线段示意图》。

基本公式:Y=aX+b
> a为斜率
b为截距
X为X坐标
Y为Y坐标
风机防喘振实例,见《图2、防喘振曲线及控制参数画面》。

图2、防喘振曲线及控制参数画面
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功能开发是基于GE公司GMR系统,见《图3、GE公司GMR系统示意图》。

图3、GE公司GMR系统示意图
>自动/部分/手动切换,见《图4、防喘振调节流程图》:
自动位置时,防喘振调节为纯自动调节,PID调节控制;
部分位置时,正常手动输出,当喘振发生时,喘振调节控制优先手动;
手动位置时,防喘振调节为纯手动控制。
调节器输出分程放大:
调节器输出0~100%分程为0~50%,50%~100%对应输出4~12 mA,12~20 mA,需要分别放大到4~20mA。

图4、防喘振调节流程图
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GE公司-GMR系统,在中国石油长庆石化分公司重油催化轴流风机中,实现轴流风机防喘振控制。采用的方法是压力防喘振控制而不是流量防喘振控制。综上所述,主要功能达到预期目标,防喘振控制功能能够满足工艺及生产需要。
