张家瑞　曹铮　罗啸天

摘要：离心式压缩机运行过程中，叶轮高速旋转经由扩压机扩压之后，会提升气体的压力，满足工业生产的需求，其在工业生产中占据着非常关键的地位，且其应用越来越广泛。在压缩机实际运行中，由于其自身运行机理和外部因素的共同影响导致其容易出现喘振现象，不利于压缩机的安全、稳定运行。所以，对离心压缩机喘振原因进行分析，并采取合适的防喘振措施，对于保证现代工业生产的安全稳定进行非常重要。文中以C02压缩机为例对压缩机防喘振系统出现的问题进行了分析，然后提出了一些改造和防范措施，希望能够进一步促进压缩机的安全、稳定运行。

关键词：压缩机;防喘振;问题分析;防范措施

中图分类号：TP272

文献标识码：A

文章编号：2095-6487（2019）03-0041-02

0引言

离心式压缩机在当前工业生产中应用非常广泛，在钢铁、化工以及石油等行业都有运用，其主要功能为压缩并输送气体。CO2压缩机的防喘振控制系统若是抗干扰性能、控制性能较差，很容易对其装置的稳定运行产生较大的影响，从而只能依靠手动控制进行。通常来说，CO2压缩机都存在防喘振控制功能与不完善，以及性能与防喘振控制缺乏协调功能，导致压缩机的性能无法得到有效的调节，进而大大影响到气化运行德定性。所以，需要对C02压缩机防喘振控制系统中存在的问題进行有效分析，并通过技术改造，来提高整体设备的使用性能，使其更加高效的运行。

1防喘振控制系统常见问题

CO2压缩机的防喘振控制系统常见问题主要有三点，其一是防喘制余f较大，且压缩机的回流阀开度也较大，使得CO2压缩机在运行过程中，容易出现较大的能源损耗;其二是防喘振控制的抗干扰性能较差，且运行不稳定，使得整个C02压缩机装置的运行状态受到影响，只能依靠手动进行控制;其三是压缩机的性能与防喘振控射功能还缺乏完善性，且防喘振控射与性能没有很好的协调运作，导致压缩机的性能无法得到更好的调节。

1.1影响因素及排除

进气参数的波动、管线堵塞、火炬阀的故障、装置加工负荷变化、原料性质的变化、实际进口流量与设计值存在负偏差等都会造成机组工作点向靠近防喘振线的方向移动。另外，如防喘振控制系统算法、防喘振线的安全余量设置偏大，也同样会造成工作点相对靠近或越过防喘振曲线而无法关闭防喘振阀。

1.2防喘振控制系统

喘振线的形成，是通过压缩机的预期性能曲线各工况下的喘振点坐标，经代入喘振点计算数学模型而得到的。防喘振线是自动形成的，程序中只输入安全余量值。可认为：喘振点坐标是接近真实喘振点的，喘振线是真实的。

由实际操作点（工作点）的横坐标的算法看出，横坐标与进出口温度压力及节流元件差压值都有关系。根据本压缩机的实际运行情况，影响最大的就是出口差压值hd。

1.3运行参数的变化

如能将一二级防喘振阀关闭，即可得到机组的真实流量。具体操作方法是，将机组背压降低至不影响后路系统产品质量的1.1MPa，最大程度的增加富气流量。关闭防喘振控制阀手阀来逐渐减少返回流量，直至现场完全关闭。关死后，逐步地提高背压至正常的背压压力（1.3MPa），测试真实工作点的位置及相关参数。

1.4原因分析

因为试验及运行数据均在装置最大富气量的条件下得到，在该情况下，工作点越过防喘振线，靠近喘振区。因此压缩机实际流量与设计流量存在负偏差，是一段防喘振阀无法关闭的主要原因”。

2防喘振控制系统的技术改造

2.1具体改造方案

CO2压缩机的防喘振控制系统要得到技术上的改造，也需要从多方面因素进行考虑。首先，要把C02压缩机的前三段防喘振控制回路，以及人口压力控制，通过现有的ICS控制系统移至CCC的Vanguard控制系统上。之后，在对各段端的曲线急性实地測責，进行高效、精准、安全的性能控制及防喘振控制，确保整个装置的运行稳定性。另外，对于参与到防喘振控制及性能控制的相關信号，要通过信号分离器，分一路进入到CCC系统内，而另一路則进入到原有的ICS控制系统中，并保留原有的控制连领逻辑以及控制连销速度方面的性能。同时，还可以新增一台CCCTrainViewII作为操作站。在对操作站予以改进之后，要确保各个操作站台能够独立的运行，且相互之间不会产生影响。

2.2控制目标分析

CCC系统的优化喘振控制、回路解耦控制、性能控制等，均可以有效消除压缩机出现的喘振威胁，特别是开工初期所产生的喘振，使得喘振阀能不断向着自动化方向发展。在CO2压缩机的防喘振控制系统技术改造中，降低能耗可谓是一大重要的改造目标。在低负荷状态下，要尽可能的消除压缩机回流，让开动时间有效缩短，并放空开工过程，进而有效降低由于剧烈工艺扰动所导致的压缩机入口流受锐减出现的装置骤停现象。同时，还要注意克服装置在运转过程中所出现的较大工艺扰动，让整个装置得到持续性的运转。在这种过程中，要注意进行P0C控制以及入口压力的限制控制、出口压力P0C控制，避免因工艺扰动而导致压缩机损伤，及入口分液罐的损伤，确保压缩机不出现喘振现象。同时，还要注意提升自动化的操作水平>进而控制开工时间，让所有的控制回路均能够有效投入到生产过程中，并拥有相应的自动化加载及卸载功能，进而大大降低操作人资的工作强度[2]。除此之外，还要注意提高压缩机的运行稳定性与可靠性，通过全冗余控制系统，并结合现场的回路故味诊断，降低机组停车率及故障停机率。

2.3技术改造

Vanguard控制系统为CCC公司防喘振的专用系统，属于实时多任务的开饭时控制系统，主要采用CPCI这一安全型的总线构建，并将双重冗余容错硬件与冗余容拼技术结合，通过Fallback策略，来大大提升系统的可靠性。这种技术上的改造，主要是将关健任务及非关鍵任务，依描操作的优先等级予以控制，进而确保系统的整体执行速率。如：调速、防喘振以及抽汽控制执行的速率为通常为20ms，而通常益測为100aw，因此，用通过机组精确度控制，确保压缩机的运行正常。

在枝术改进中，通过增加CCCVanguardS5Duplex的控制系统>对C02压缩机出口压力及喘振控制进行改进，进而优化整个机组的操作性能。在原有的ICS控制系统中，相应的控制信号，主要是经过一进二处分配器，分别进入到CCC系统以及原有的ICS系统内。而在技术改造中，CCC压力控制器的输出量，要接入到ICS系统内，而ICS系统的相关转速信号输出的模拟量，也要接入到CCC系统内，进而真正实现转速的追綜。另外，通过增设一个工程师站及操作站，来对机组进行更好的操作，并进行喘振曲线的重新测量。与此同时，要将系统控制站的机柜安装到操作台，上，将以太网艰控制站进行连接。而在ICS系统以及CCC系统之间的系统故陣、停车、启动等信号，則要用硬接线连接。

2.4现场调试

CO2压缩机防喘振控制系统的改造中，还需要对其改造时间进行科学、合理的安排，并通过制定出有效的操作方案，来缩短工期，降低成本，让机组尽快投入运行中a对于工艺存在特殊要求的相关联销，要进行安全规范的操作，并尽量避免使用电焊。同时，还需要对接地系统、电源网络等进行认真的检查，对各项系统进行功能方面的测试，并与改造前的方案予以比较。同时，还需要做好现场以及主控联校，并对改造中所牵扯到的接线进行确定。

3结束语

综上所述，现代工业生产中压缩机是非常重要的一种设备，在很多领域中都有着重要的运用。面对压缩机喘振问题，在实际工作中应该积极采取措施进行预防和控制，确保压缩机运行的稳定和安全。CO2压缩机的防喘振控制系统改造，能够有效降低能耗，并优化喘振控制，消除了压缩机产生的各种喘振威胰，进而大大提高系统运行可靠性，是确保空分压缩装置整体运行效率的重要举措。

参考文献

[1]庞璨，胡欢.煤气压缩机防喘振控制系统的设计与应用[J].工业仪表.与自动化装置，2017（6）：50-56.

[2]刘树娟.离心式压缩机防喘振控制技术的应用[J].中小企业管理与科技（中旬刊），2018（7）：138-139.

[3]蔡云兴.ITCC控制系统在串联压缩机防喘振控制中的应用[J].化工管理，2017（3）：80.