馬文建 劉莉 ( 獨山子石化公司乙烯公用工程聯(lián)合車間 833600 獨山子石化公司乙烯中化車間 833600)
壓縮機聯(lián)鎖停車的原因及處理措施
馬文建1劉莉2(1獨山子石化公司乙烯公用工程聯(lián)合車間 8336002獨山子石化公司乙烯中化車間 833600)
離心式壓縮機自安裝以來,單機運行正常,在機組并入系統(tǒng)后啟動壓縮機,經(jīng)常出現(xiàn)供氣系統(tǒng)中并聯(lián)壓縮機聯(lián)鎖停車的現(xiàn)象,造成裝置壓縮空氣中斷,全廠儀表風停止供應(yīng),給全廠的平穩(wěn)運行帶來極大的危害。經(jīng)過長期的現(xiàn)象觀察,諸多的原因分析,通過現(xiàn)場的實際調(diào)試,采取有效的處理措施,經(jīng)過多次啟停實際的驗證,取得良好的運行效果,從根本上解決了問題,給全廠的安穩(wěn)長滿優(yōu)提供了有力的保障。
聯(lián)鎖;振動;原因分析;處理措施前言
C80×3壓縮機是新疆獨山子百萬噸乙烯輔助配套空壓裝置的關(guān)鍵設(shè)備之一,裝置機組共計4臺C80×3壓縮機,運行方式為兩開兩備,另外還有兩臺C200×3壓縮機,不需連續(xù)運行(具體布置如圖一壓縮機布置圖)。C80×3壓縮機的正常運行直接影響著全場儀表風、工業(yè)風的平穩(wěn)供應(yīng)。確保壓縮機的正常運行才能使全廠長、滿、優(yōu)的運行。
圖一 壓縮機布置圖
壓縮機采用現(xiàn)場CMC盤控制。它是基于Centac及X-FLO壓縮機的控制及監(jiān)控系統(tǒng)的微處理器。CMC具備處理所有壓力控制及監(jiān)控的功能以及控制輔助設(shè)備(如:主電機啟動器、油加熱器及預(yù)潤滑泵)的功能。
CMC盤有一個專門給用戶設(shè)計的計算機面板,稱之為基本控制模塊(BCM)。此模塊有一個微控制器及存儲芯片,可指示面板其余部分針對不同輸入壓力、溫度、震動而采取相應(yīng)活動。數(shù)據(jù)分析、輸入及輸出點(I/O)數(shù)及系統(tǒng)存儲器都是經(jīng)過優(yōu)選的,可進行準確的控制并對Centac及X-ELO壓縮機進行保護。
CMC控制是由四個比例積分導數(shù)(PID)控制回路來實現(xiàn)穩(wěn)定的。當壓縮機在高于最小負荷點、低于最大負荷點情況下運行時,用入口閥壓力控制回路來調(diào)整壓力。當壓縮機在最小負荷點情況下運行時,通過旁通閥壓力控制回路來調(diào)節(jié)壓力且電機電流則通過入口閥最小負荷控制回路來調(diào)節(jié)。當壓縮機在最大負荷情況下運行時,則通過入口閥最大負荷控制回路來調(diào)整電機電流。對每個PID回路來說,比例、積分及導數(shù)參數(shù)則用于穩(wěn)定系統(tǒng)。
自開工以來,機組由于振動聯(lián)鎖跳車多達十幾次之多,機組頻繁跳車,造成裝置儀表風壓力大幅波動,及其不穩(wěn)定,這樣直接影響著空壓站儀表風平穩(wěn)外供。如果問題不解決,將造成其他裝置無法運行,后果極為嚴重。
舉例說明,在正常啟動1C機后,20.17:53秒1A機在系統(tǒng)壓力沒有發(fā)生變化的情況下,電流發(fā)生變化,4秒鐘內(nèi)從140A升高到146.8A,然后一直下降。
壓縮機控制系統(tǒng)置于恒壓控制方式,在電流發(fā)生變化的情況下,入口控制閥進行相應(yīng)動作,電流增大了6.8A,入口控制閥開度相應(yīng)從40.9%關(guān)閉到35%,旁通閥開度變化不大,20:17:58秒,電流開始下降,入口控制閥開度增加,但在1秒后,機組發(fā)生的變化,入口閥全關(guān),旁通閥全開。
20:17:58秒,機組一級、二級、三級振動開始增加,20:18:02秒二級振動超過聯(lián)鎖值發(fā)生聯(lián)鎖停車。
由于全廠處于吹掃試車階段,壓縮機啟停較為頻繁。經(jīng)過統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)多次聯(lián)鎖停車均是在啟動備用機組時,造成運行機組振動聯(lián)鎖停車。操作2A機組時,影響1A、1C機組,或者1A、1C互相影響。同樣發(fā)現(xiàn),在操作2B機組時,影響1B、1D 機組,或者1B、1D互相影響 。通過進一步了解,壓縮機的高壓電源分布為:
1段(6000V):64-K-0001A 64-K-0001C 64-K-0002A
2段(6000V):64-K-0001B 64-K-0001D 64-K-0002B
因此,得出結(jié)論:在運行機組中,由于管網(wǎng)用量限制,機組均運行在最小負荷臨界狀態(tài),即電流在最小值,入口閥在最小值,機組在啟動備用機組時,由于負荷增大,造成系統(tǒng)電網(wǎng)的電壓下降,根據(jù)電壓與電流關(guān)系,電流勢必會增大,這時壓縮機電流就出現(xiàn)了“假電流”,電流增大,使機組入口閥開始關(guān)小,當入口閥關(guān)小到一定程度時,機組吸氣量減少,機組發(fā)生喘振,振動增大,達到聯(lián)鎖值,造成同一段運行機組停車。
1.調(diào)整機組運行狀態(tài),及時調(diào)節(jié)管網(wǎng)用量,改變機組運行數(shù)量,確保機組在正常負荷下工作。
2.調(diào)整閥門PID參數(shù)。
3.改變機組臨界狀態(tài),通過提高機組最小電流設(shè)定值,增大機組在最小電流運行時入口閥開度,增加了機組在臨界狀態(tài)時的入口流量。當機組電壓變化時,出現(xiàn)電流上升,閥門逐漸關(guān)小,吸入流量減少,但不至于發(fā)生喘振。
措施1,由于生產(chǎn)的需要,機組禁止隨意啟停,需長期平穩(wěn)運行,同時需多家共同操作方可實施,在大型工廠不適用。
措施2,調(diào)整閥門PID,機組波動較大,不利于生產(chǎn)平穩(wěn)。
措施3,通過多次開停機組驗證,機組在未發(fā)生啟備機聯(lián)鎖運行機組的現(xiàn)象,從根本上徹底解決了這個問題。
[1]英格索蘭壓縮機隨機資料
馬文建(出生年1971—),男,助工,1991年畢業(yè)于南京化工學?;C械專業(yè),現(xiàn)從事石化乙烯廠設(shè)備管理工作。