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大型氮气压缩机控制策略优化

2021-06-16张世伟王晓飞刘志君

流程工业 2021年5期

文/张世伟 王晓飞 刘志君

大型氮气压缩机机组程序存在的问题和控制策略优化的过程及效果——随着煤化工企业大型化、一体化、智能化及长周期稳定运行的需求,压缩机作为生产装置的关键核心设备,在煤化工中的地位越来越重要,对于压缩机控制系统的要求也越来越高。

中煤鄂尔多斯能源化工有限公司的两套40 000 Nm3/H空分系统中,氮气压缩机机组为汽轮机(杭汽)+氮压机氮气压缩机压缩提供流量为50 000 Nm3/h中压氮气服务于后系统液氮洗装置,但是根据液氮洗主装置运行的特点,运行4 h退15 000 Nm3/h,然后再增加到正常的氮气量(50 000 Nm3/h)防喘振控制一直在半自动控制状态,操作人员一直频繁操作。为保证机组安全运行,防喘振阀门需保持一定开度。

机组控制系统存在的问题及优化

因氮气是空分设备的产品,出于节能考虑,不允许频繁的放空。故氮气压缩机的防喘振系统(如图1)与空气压缩机稍有不同,是由进口导叶、旁通阀和放空阀组成。氮压机防喘振系统的动作步骤以氮气出口压力超过设定值,首先关小进口导叶来降低氮气排压。当关小进口导叶还来不及降低氮气排压,再打开旁通阀,利用回流量来加大氮气流量降低排压。如果前面的二个动作还不能有效地降低氮气排压,再打开放空管路的阀门,将氮气放空,直至联锁停主机。一般情况下,经进口导叶调节和回流调节就能完全满足要求。

控制程序问题及优化

原氮压机二段一级入口压力PI1011542控制程序如下:

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