压缩机联锁停车的原因及处理措施
2014-04-02马文建刘莉独山子石化公司乙烯公用工程联合车间833600独山子石化公司乙烯中化车间833600
马文建 刘莉 ( 独山子石化公司乙烯公用工程联合车间 833600 独山子石化公司乙烯中化车间 833600)
压缩机联锁停车的原因及处理措施
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离心式压缩机自安装以来,单机运行正常,在机组并入系统后启动压缩机,经常出现供气系统中并联压缩机联锁停车的现象,造成装置压缩空气中断,全厂仪表风停止供应,给全厂的平稳运行带来极大的危害。经过长期的现象观察,诸多的原因分析,通过现场的实际调试,采取有效的处理措施,经过多次启停实际的验证,取得良好的运行效果,从根本上解决了问题,给全厂的安稳长满优提供了有力的保障。
联锁;振动;原因分析;处理措施前言
C80×3压缩机是新疆独山子百万吨乙烯辅助配套空压装置的关键设备之一,装置机组共计4台C80×3压缩机,运行方式为两开两备,另外还有两台C200×3压缩机,不需连续运行(具体布置如图一压缩机布置图)。C80×3压缩机的正常运行直接影响着全场仪表风、工业风的平稳供应。确保压缩机的正常运行才能使全厂长、满、优的运行。
图一 压缩机布置图
一、空压机控制原理
压缩机采用现场CMC盘控制。它是基于Centac及X-FLO压缩机的控制及监控系统的微处理器。CMC具备处理所有压力控制及监控的功能以及控制辅助设备(如:主电机启动器、油加热器及预润滑泵)的功能。
CMC盘有一个专门给用户设计的计算机面板,称之为基本控制模块(BCM)。此模块有一个微控制器及存储芯片,可指示面板其余部分针对不同输入压力、温度、震动而采取相应活动。数据分析、输入及输出点(I/O)数及系统存储器都是经过优选的,可进行准确的控制并对Centac及X-ELO压缩机进行保护。
CMC控制是由四个比例积分导数(PID)控制回路来实现稳定的。当压缩机在高于最小负荷点、低于最大负荷点情况下运行时,用入口阀压力控制回路来调整压力。当压缩机在最小负荷点情况下运行时,通过旁通阀压力控制回路来调节压力且电机电流则通过入口阀最小负荷控制回路来调节。当压缩机在最大负荷情况下运行时,则通过入口阀最大负荷控制回路来调整电机电流。对每个PID回路来说,比例、积分及导数参数则用于稳定系统。
二、存在问题
自开工以来,机组由于振动联锁跳车多达十几次之多,机组频繁跳车,造成装置仪表风压力大幅波动,及其不稳定,这样直接影响着空压站仪表风平稳外供。如果问题不解决,将造成其他装置无法运行,后果极为严重。
举例说明,在正常启动1C机后,20.17:53秒1A机在系统压力没有发生变化的情况下,电流发生变化,4秒钟内从140A升高到146.8A,然后一直下降。
压缩机控制系统置于恒压控制方式,在电流发生变化的情况下,入口控制阀进行相应动作,电流增大了6.8A,入口控制阀开度相应从40.9%关闭到35%,旁通阀开度变化不大,20:17:58秒,电流开始下降,入口控制阀开度增加,但在1秒后,机组发生的变化,入口阀全关,旁通阀全开。
20:17:58秒,机组一级、二级、三级振动开始增加,20:18:02秒二级振动超过联锁值发生联锁停车。
三、压缩机跳车原因分析
由于全厂处于吹扫试车阶段,压缩机启停较为频繁。经过统计分析发现多次联锁停车均是在启动备用机组时,造成运行机组振动联锁停车。操作2A机组时,影响1A、1C机组,或者1A、1C互相影响。同样发现,在操作2B机组时,影响1B、1D 机组,或者1B、1D互相影响 。通过进一步了解,压缩机的高压电源分布为:
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,得出结论:在运行机组中,由于管网用量限制,机组均运行在最小负荷临界状态,即电流在最小值,入口阀在最小值,机组在启动备用机组时,由于负荷增大,造成系统电网的电压下降,根据电压与电流关系,电流势必会增大,这时压缩机电流就出现了“假电流”,电流增大,使机组入口阀开始关小,当入口阀关小到一定程度时,机组吸气量减少,机组发生喘振,振动增大,达到联锁值,造成同一段运行机组停车。
四、处理措施
1.调整机组运行状态,及时调节管网用量,改变机组运行数量,确保机组在正常负荷下工作。
2.调整阀门PID参数。
3.改变机组临界状态,通过提高机组最小电流设定值,增大机组在最小电流运行时入口阀开度,增加了机组在临界状态时的入口流量。当机组电压变化时,出现电流上升,阀门逐渐关小,吸入流量减少,但不至于发生喘振。
五、验证
措施1,由于生产的需要,机组禁止随意启停,需长期平稳运行,同时需多家共同操作方可实施,在大型工厂不适用。
措施2,调整阀门PID,机组波动较大,不利于生产平稳。
措施3,通过多次开停机组验证,机组在未发生启备机联锁运行机组的现象,从根本上彻底解决了这个问题。
[1]英格索兰压缩机随机资料
马文建(出生年1971—),男,助工,1991年毕业于南京化工学校化工机械专业,现从事石化乙烯厂设备管理工作。