空压机控制原理改进论文

2012-08-15杨程

科技传播 2012年23期

杨程

浙江大唐乌沙山发电有限责任公司，浙江宁波 315722

0 引言

空压机是电厂重要辅机，本公司配备四台英格索兰螺杆式空气压缩机。型号为M250WC DOL额定出力：43.9m3/min，750KPa（7.5bar）；配备6kV，起动最大电流210A，满负荷最大电流30A驱动电机。原空压机控制由本机整装的控制方式来执行，缺少运行人员对空压机控制的监视和操作，因此在CRT画面增加失电报警信号和6KV开关状态的监视，并在DCS逻辑中增加失电连锁分闸6KV开关的逻辑，实现双指令双反馈的控制回路，大大加强对空压机的控制。

1 空压机系统简介

浙江大唐乌沙山发电有限责任公司使用的英格索兰螺杆式空气压缩机，包括进气系统、主机、油气分离系统、润滑油冷却系统和供气系统。

第一，其进气系统由空滤器和蝶阀组成，主要控件是进气蝶阀，它是空压机进气量调节的机构，当压缩机初启动时，其关闭减小启动负载（但不是全关，防止抽真空喘振），当压缩机加载时全部打开；

第二，压缩机排出主要压缩后的油气混合物通过一个逆止阀排出到油气分离系统。逆止阀起到防止压缩空气回流，导致主机转子反转；

第三，油气分离系统，其将经压缩后的油气混合气体分离，空气供给机组使用，润滑油则回收。在筒体的顶部有个最小压力阀，其作用是保持筒体有一定的压力（稍大于大气压）维持油循环，同时也是一个逆止阀，防止管网压缩空气倒灌。

第四，润滑油循环系统，该油肩负着润滑、冷却和密封三重任务。如下图所示，该系统由温控阀、压力旁通阀、油冷却器、油过滤器和断油电磁阀组成。

2 空压机控制系统简介

2.1 空压机电气回路简介

浙江大唐乌沙山发电有限责任公司的压缩机由6KV电机驱动，与厂用6KVAB段上的负荷开关直接连接。开关处的保护装置采用直流电源供电，具有常规的接地、过流等保护，是一个典型的6kV开关的配置。空压机在DCS系统内部逻辑非常简单，DCS系统与空压机的交换信号只有空压机指令和反馈信号，6kV开关柜与空压机的交换信号有指令和运行状态信号。

2.2 空压机就地设备控制原理简介

启动回路为DCS系统发出启动指令，送到空压机，接触器JRS带电，CONTROLLER内部的JRS接触器相应触点闭合，通过CONTROLLER的逻辑运算，使KM4接触器带电，触点闭合。闭合后，通过就地PLC模块运算，送出启动指令去6kV开关柜合闸开关，6kV开关合闸反馈送回空压机控制柜，导通供油电磁阀和接触器K1电源，空压机分离筒体向螺杆压缩机供油，K1触点闭合将运行反馈送回DCS系统。停止回路基本上与启动回路是一样的。

3 空压机控制系统存在的薄弱环节

考虑设计人员的意图和设备保护联锁的可靠性，发现空压机有以下薄弱环节：

1）DCS系统采用的空压机状态信号是就地空压机中K1继电器送来，不是6kV开关柜直接送来；

2）断油电磁阀失电之后将直接导致空压机无油干烧，这么重要的设备没有在上位机状态监视，同时当断油电磁阀失电之后，没有一个重复的指令发出，再次确认6kV开关是否已分闸；

3）DCS系统没有直接到6KV开关柜的合分闸指令，当出现异常时，不能及时对6kV开关进行操作；

4）空压机的报警信号由智能控制器输出，当智能控制器断电时，报警不能发出；

5）对空压机的380AV、110AC、24VAC电源没有监视。

4 空压机系统控制改造

1）在就地控制柜中添加一个24VAC继电器，该继电器与110VAC失电监控继电器JV1并联，送出一对常闭节点到DCS系统，从而在DCS画面实现空压机110VAC和24VAC控制电源监控功能。运行人员可以第一时间监控到空压机的控制电源状态。同时，该信号也可用于事故分析；

2）增加6KV开关合闸和分闸状态到DCS系统的监视。保留原就地空压机运行状态K1的反馈，实现双反馈监视。需铺设从DCS电子间到6KV开关柜的电缆，把6kV开关柜合闸、分闸状态送到DCS系统，在DCS画面增加6KV开关合闸、分闸状态指示标识；

3）DCS系统内增加一个联锁分闸空压机6KV回路。当就地失去110VAC或者24VAC控制电源时，DCS无延时直接发联锁分闸6kV开关指令，送到公用继电器柜，通过继电器送一对常闭触点到6kV开关柜，使空压机失去动力电源，从而避免无油干烧的情况。为了防止就地控制电源信号误报，分闸6kV开关柜指令发出，使6kV开关柜分闸，电机停转，而就地控制电源实际上没有消失，空压机供油阀带电，导致空压机喷油。对这种情况在DCS系统内又增加一个联锁跳空压机本机回路。