一、項(xiàng)目概述
安丘天裕熱電有限公司A71-11軸流壓縮機(jī)汽輪機(jī)采用青島捷能1.8MW背壓汽輪機(jī)拖動(dòng)，控制部分采用GE具有水平的OC600E系統(tǒng)硬件采用GE Nexus系列,主要由DPU控制柜、操作員站HMI、工程師站ENG等控制設(shè)備組成，完成數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)處理、過程監(jiān)控、報(bào)價(jià)數(shù)據(jù)分析及邏輯保護(hù)、現(xiàn)場(chǎng)過程控制處理等；空壓機(jī)是全廠重要的生產(chǎn)動(dòng)力源，空壓機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行是一項(xiàng)非常重要的指標(biāo)，空壓機(jī)控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)就是防喘振控制，防喘振控制是空壓機(jī)控制系統(tǒng)的核心部分，控制復(fù)雜，控制精度要求高；原來國(guó)外進(jìn)口空壓機(jī)控制系統(tǒng)都采用進(jìn)口專用控制系統(tǒng)，接口不開放，擴(kuò)展性及可維護(hù)性難度大，運(yùn)維成本高；本項(xiàng)目采用GE 能源OC600E系統(tǒng)在空壓機(jī)控制方面成功解決了空壓機(jī)控制及防喘振控制的核心問題，系統(tǒng)于2017年11月成功投運(yùn)，通過用戶驗(yàn)收，運(yùn)行可靠穩(wěn)定，用戶反饋良好，具有良好的系統(tǒng)推廣性。
二、空壓機(jī)防喘振試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)及方法
1、采用標(biāo)準(zhǔn)為JB/T3165《離心和軸流式鼓風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī)熱力性能試驗(yàn)方法》中的開式進(jìn)出氣試驗(yàn)方法，試驗(yàn)介質(zhì)為空氣。
2、采用轉(zhuǎn)速可調(diào)裝置調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，采用安裝在風(fēng)機(jī)進(jìn)出口氣管路中的壓力（差壓）儀表和溫度儀表測(cè)量壓力（差壓）及溫度，采用在風(fēng)機(jī)放空管路中的防喘振閥調(diào)節(jié)試驗(yàn)參數(shù)。
三、試驗(yàn)內(nèi)容
分別在三個(gè)轉(zhuǎn)速（3807、4100、4400）下進(jìn)行喘振性能試驗(yàn)，三個(gè)轉(zhuǎn)速下均試驗(yàn)到發(fā)生喘振現(xiàn)象。在轉(zhuǎn)速等于4400時(shí)，排氣表壓等于0.32Mpa,終止試驗(yàn)。（額定轉(zhuǎn)速為4231r/min）。
附圖:
1.轉(zhuǎn)速為3807時(shí)的記錄曲線
2. 轉(zhuǎn)速為4100時(shí)的記錄曲線
3. 轉(zhuǎn)速為4400時(shí)的記錄曲線
四、試驗(yàn)結(jié)果參數(shù)
A71-11軸流壓縮機(jī)試驗(yàn)結(jié)果參數(shù)
表一試驗(yàn)喘振曲線參數(shù)
| 工況點(diǎn) | 1 | 2 | 3 |
| 轉(zhuǎn)速（r/min） | 3807 | 4100 | 4400 |
| 排氣壓力（Mpz） | 0.25 | 0.30 | 0.32 |
| 喉部壓差（Kpa） | 4.73 | 6.31 | 6.96 |
| 進(jìn)氣溫度（℃） | 9.7 | 10.1 | 10 |
| 附注 | 已喘 | 已喘 | 已喘 |
表二設(shè)定防喘振曲線參數(shù)
| 工況點(diǎn) | 1 | 2 | 3 | |
| 轉(zhuǎn)速（r/min） | 3807 | 4100 | 4400 | |
| 排氣壓力（Mpz） | 0.23 | 0.276 | 0.29 | |
| 喉部壓差（Kpa） | 5.01 | 6.68 | 7.37 | |
| 平均進(jìn)氣溫度（℃） | 9.9 | |||
| 逆流保護(hù)喉部壓差（Kpa） 1.35 | ||||
五、控制部分
1、轉(zhuǎn)速控制部分；現(xiàn)場(chǎng)采用505控制器進(jìn)行控制，通過硬接線和通訊雙層保護(hù)進(jìn)入DCS系統(tǒng)。由于汽輪機(jī)出力點(diǎn)為3500r/min，轉(zhuǎn)速大于3500r/min時(shí)，轉(zhuǎn)速控制權(quán)有505轉(zhuǎn)為DCS控制。
2、機(jī)組啟動(dòng)條件；
（1）1. 潤(rùn)滑油總管壓力正常2. 冷油器出口溫度正常3. 存儲(chǔ)器復(fù)位4. 調(diào)節(jié)油壓正常5逆止閥全關(guān)6. 防喘振閥全開7. 試驗(yàn)開關(guān)復(fù)位8. 主汽門A.B關(guān)閉9. 頂升油泵運(yùn)行.以上條件滿足機(jī)組允許啟動(dòng)發(fā)出、
505允許啟動(dòng)發(fā)出。點(diǎn)擊允許啟動(dòng)按鈕機(jī)組啟動(dòng)。
（2）1.無停機(jī)信號(hào)2.轉(zhuǎn)速小于3500r/min 3.安全運(yùn)行沒有動(dòng)作，以上條件滿足是點(diǎn)擊自動(dòng)操作，防喘閥電磁閥得電、逆止門得電。運(yùn)行正常。
控制畫面如圖：
3、空壓機(jī)保護(hù)；
（1）機(jī)組轉(zhuǎn)速大于3700r/min時(shí)喉部壓差壓小于1.35Kpa時(shí)延遲1秒發(fā)出逆流報(bào)警，延遲9秒時(shí)發(fā)出持續(xù)逆流同時(shí)觸發(fā)安全運(yùn)行。
（2）1.停機(jī)信號(hào)2.轉(zhuǎn)速小于3500r/min 3.安全運(yùn)行動(dòng)作4沒有進(jìn)行試驗(yàn)，以上條件滿足時(shí)防喘閥電磁閥失電。進(jìn)入安全運(yùn)行模式。
4、防喘閥門保護(hù)及空壓機(jī)防喘振自動(dòng)控制:
機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)>3700r/min 2.無停機(jī)信號(hào)3.無安全運(yùn)行信號(hào)4. 防喘閥電磁閥帶電5排氣壓力>防喘設(shè)定值以上條件滿足時(shí)防喘閥電氣閥門自動(dòng)投入自動(dòng)模式，通過判斷排氣壓力與防喘設(shè)定值極限偏置，自動(dòng)調(diào)整模型控制器參數(shù)，實(shí)現(xiàn)防喘閥門的快開慢關(guān)?？諌簷C(jī)防喘振調(diào)節(jié)由入口差壓和出口壓力構(gòu)成一條喘振曲線，且隨入口溫度的變化而變化，同時(shí)設(shè)置上限超壓控制，防止出口壓力超過管道的設(shè)計(jì)壓力。
控制畫面如圖：
六、投運(yùn)效果，投運(yùn)時(shí)間、項(xiàng)目地點(diǎn)：
在試車和正常生產(chǎn)過程中，隨生產(chǎn)工況波動(dòng)，該防喘振控制方案及壓縮機(jī)全面的安全邏輯控制方案有效地避免了機(jī)組進(jìn)入喘振區(qū)，既保證了機(jī)組安全運(yùn)行，同時(shí)也避免了因喘振或者過載引起的不必要停車，降低了維護(hù)成本，延長(zhǎng)了壓縮機(jī)壽命，保障了工藝生產(chǎn)的連續(xù)性。通過連續(xù)時(shí)間生產(chǎn)運(yùn)行，該防喘控制系統(tǒng)工作穩(wěn)定可靠，抗力強(qiáng)，具有一定的應(yīng)用推廣價(jià)值。
項(xiàng)目于2017年11月18日通過通過現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試驗(yàn)收，運(yùn)行正常
投運(yùn)效果圖:
