CCC防喘振控制介紹資料【全】

1、1,ccc 及其在煉油裝置的應(yīng)用 compressor controls corporation (ccc,2012 compressor controls corporation,2,交流內(nèi)容,1. ccc公司控制技術(shù)特點(diǎn),2.可用性與可靠性,4.ccc的工程實(shí)踐,3.并聯(lián)負(fù)荷分配優(yōu)化控制,5.壓縮機(jī)性能咨詢 (cpa,6.ccc公司5系列控制系統(tǒng),fcc機(jī)組優(yōu)化節(jié)能系統(tǒng),2012 compressor controls corporation,3,1. ccc公司控制技術(shù)特點(diǎn),2012 compressor controls corporation,4,machinery 機(jī)組,proce

2、ss 工藝,controls 控制系統(tǒng),ccc turbomachinery controls ccc機(jī)組控制技術(shù),2012 compressor controls corporation,5,流量,壓力,增加控制裕度,ccc控制技術(shù)-限制控制,2012 compressor controls corporation,6,擴(kuò)大了操作范圍,一般的控制,ccc的控制,運(yùn)行點(diǎn),極限,運(yùn)行點(diǎn),設(shè)定點(diǎn),基本因素 - 先進(jìn)的算法 - 解耦控制 - 高速的硬件,極限,設(shè)定點(diǎn),2012 compressor controls corporation,7,喘振現(xiàn)象,qs, vol,pd,讓我們用一個(gè)離心式空氣壓

3、縮機(jī) 向一密閉容器內(nèi)供氣的模型來(lái)解釋 喘振是如何形成的,2012 compressor controls corporation,導(dǎo)致出現(xiàn)喘振的因素,開車 停車 在低負(fù)荷下操作 在高負(fù)荷下運(yùn)行出現(xiàn)下述工況: 緊急停車 動(dòng)力降低 操作人員失誤 工藝擾動(dòng) 負(fù)荷變化 氣體成份變化 冷卻器故障 過(guò)濾器故障 驅(qū)動(dòng)故障 喘振不僅僅出現(xiàn)在低負(fù)荷操作工況下，而是在各種工況下都可能出現(xiàn),2012 compressor controls corporation,9,如何避免喘振,增快反應(yīng)速度 變送器 閥 控制器 系統(tǒng)體積 用專門設(shè)計(jì)的控制技術(shù) 自動(dòng)開環(huán) 解耦控制 可調(diào)喘振控制線 自調(diào)整增益控制參數(shù) 喘振線確定及喘

4、振試驗(yàn),2012 compressor controls corporation,10,壓縮機(jī)控制所面臨的挑戰(zhàn),一個(gè)成功的壓縮機(jī)控制系統(tǒng)應(yīng)由下列部分組成： 一個(gè)能夠準(zhǔn)確定義操作點(diǎn)及其相應(yīng)的喘振極限的算法 能夠允許數(shù)字控制器進(jìn)行快速及時(shí)的模擬控制的控制器執(zhí)行速率 控制響應(yīng)能夠針對(duì)不同的操作工況使用不同的安全裕度 先進(jìn)的控制方案能夠防止回路間相互作用所產(chǎn)生的負(fù)面影響 動(dòng)作迅速，流通能力適宜的防喘振控制閥 去除整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)不必要的死區(qū)時(shí)間和滯后時(shí)間,2012 compressor controls corporation,11,控制算法,典型的壓縮機(jī)性能曲線圖包括： (qs, hp), (qs, rc

5、), 或 (qs, pd) 坐標(biāo)系統(tǒng),這里,qs = 能夠表示為實(shí)際或標(biāo)準(zhǔn)體積流率的入口流量 hp = 多變壓頭 rc = 壓縮比 (pd / ps) pd = 壓縮機(jī)出口壓頭 ps = 壓縮機(jī)入口壓頭 ks = 等熵壓縮指數(shù),這些定義的性能曲線圖用于一組特定的入口條件: ps, ts, mw 及 ks,2012 compressor controls corporation,12,控制算法,通常情況下，使用由oem 廠家所提供壓縮機(jī)性能曲線圖的坐標(biāo)系統(tǒng)所存在的問(wèn)題是這些坐標(biāo)系統(tǒng)與入口條件有關(guān)，如下所示,2012 compressor controls corporation,13,控制算法,

6、那么，喘振極限就會(huì)變成一個(gè)曲面，而不是一條曲線,為了實(shí)現(xiàn)控制目標(biāo)，對(duì)于幾何結(jié)構(gòu)不變的壓縮機(jī)，我們希望喘振線（sll）由單一的曲線來(lái)表示,2012 compressor controls corporation,14,控制算法,產(chǎn)生全新的控制算法的過(guò)程: 審查實(shí)際需要 開發(fā)一個(gè)數(shù)學(xué)模型 通過(guò)計(jì)算機(jī)建模對(duì)控制算法進(jìn)行模擬仿真 將此控制算法應(yīng)用到現(xiàn)場(chǎng),2012 compressor controls corporation,15,控制算法,表述壓縮機(jī)操作特征的基本變量,hp = f0(q, w, m, r, a, d, a,j = f1(q, w, m, r, a, d, a,這里: hp= 多變壓

7、頭 j= 功率 q= 體積流率 w= 轉(zhuǎn)速 m= 粘度 r= 密度 a= 本地音速 d= 特征長(zhǎng)度變量 a=入口導(dǎo)葉角度,下述變量用于設(shè)計(jì)及對(duì)壓縮機(jī)的特征進(jìn)行表述 通過(guò)參數(shù)分析（或歸納），我們分離出兩組無(wú)關(guān)的坐標(biāo)系,這里: hr= 簡(jiǎn)化的壓頭 qr= 簡(jiǎn)化的流量 ne= 線性化的轉(zhuǎn)速 a= 導(dǎo)葉角度 jr= 簡(jiǎn)化的功率 re= 雷諾數(shù) rc= 壓比,2012 compressor controls corporation,16,控制算法,無(wú)關(guān)坐標(biāo)系(hr, qr2,相關(guān)聯(lián)的坐標(biāo)系 (hp, qs,這里: hp= 多變壓頭 qs= 入口體積流量 hr=簡(jiǎn)化的壓頭 qr2= 簡(jiǎn)化的流量的平方,20

8、12 compressor controls corporation,17,控制算法,相關(guān)坐標(biāo)系 (rc, qs,這里: rc= 壓頭 qs= 入口體積流量 qr2= 簡(jiǎn)化的流量的平方,無(wú)關(guān)坐標(biāo)系 (rc, qr2,2012 compressor controls corporation,控制算法,無(wú)關(guān)坐標(biāo)系,curve 1: mw = 4.62;ps = 6.033 kg/cm2 a curve 2: mw = 5.90;ps = 6.800 kg/cm2 a curve 3: mw = 7.90;ps = 14.900 kg/cm2 a curve 4: mw = 8.20;ps = 6.

9、800 kg/cm2 a curve 5: mw = 9.70;ps = 14.900 kg/cm2 a curve 6: mw = 10.8;ps = 14.900 kg/cm2 a,循環(huán)氫壓縮機(jī),相關(guān)坐標(biāo)系,2012 compressor controls corporation,這里: zs,d = 壓縮機(jī)入口，出口壓縮因子 zavg = 平均壓縮因子= ts = 入口溫度 rc = 壓縮比= pd = 出口壓力 ps = 入口壓力 r = - 氣體常數(shù) mw = 分子量 ru 通用氣體常數(shù),無(wú)關(guān)坐標(biāo)系,cp = 等壓指數(shù) cv = 等容指數(shù) hp = 多變效率,zs,zd,2,p,d,

10、p,s,多變壓頭和質(zhì)量流量的平方公式如下,s,s,1,c,r,s,avg,r t,z,hp,p,p,os,s,d,s,s,r t,z,r,u,mw,s,h,k,k,p,1,c,p,c,v,k = 等熵指數(shù),2012 compressor controls corporation,無(wú)關(guān)坐標(biāo)系,每個(gè)公式內(nèi)去掉因子a,根據(jù)經(jīng)驗(yàn), 我們知道 zavg/zs 比率變化可以忽略不計(jì)。假設(shè)此比率在壓縮機(jī)操作范圍內(nèi)為恒定常數(shù),21,建立喘振線,喘振參數(shù)可以被定義位如下,喘振線各點(diǎn)即可用涵數(shù)f1(hr)對(duì)應(yīng)的值 qr2 計(jì)算,hr,喘振線上的各點(diǎn)(如右圖)可用至原點(diǎn)的斜率來(lái)表示.采用實(shí)測(cè)方式得到,major c

11、hallenges,2012 compressor controls corporation,22,喘振參數(shù) ss,hr,major challenges,2012 compressor controls corporation,23,引入操作點(diǎn)至喘振控制線之間的距離,第一步: 引入?yún)?shù) d: d = 1 - ss,d 0,d 0,第二步: 引入?yún)?shù) dev(偏差值): dev = d - 喘振控制裕量,dev = 0,dev 0,dev 0,參數(shù)dev 與壓縮機(jī)的尺寸無(wú)關(guān), 但對(duì)所有壓縮機(jī)描述都是相同的,優(yōu)點(diǎn): 在全廠內(nèi)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)量綱的喘振參數(shù)，操作人員很容易理解: dev 0好 dev

12、= 0在控制線上 dev 0不好,major challenges,2012 compressor controls corporation,24,簡(jiǎn)化喘振參數(shù)采用rc替代hr,用壓縮比rc 代替簡(jiǎn)化多變壓頭同樣可以獲得與入口條件無(wú)關(guān)的坐標(biāo)系,喘振接近變量 ss 變成,這種算法避免了使用td 和 ts 變送器 重要提示: ccc 仍然強(qiáng)烈建議安裝td 和 ts 變送器 以及轉(zhuǎn)速n 用于監(jiān)視目的,major challenges,2012 compressor controls corporation,25,控制器執(zhí)行速率,模擬式控制器,sll,scl,100,0,控制器輸出,100,0,優(yōu)秀的

13、工程承包商，會(huì)對(duì)控制器執(zhí)行速率對(duì)壓縮機(jī)的防喘振能力的影響進(jìn)行評(píng)估 建立壓縮機(jī)的動(dòng)態(tài)仿真 在動(dòng)態(tài)仿真層面上對(duì)數(shù)字式控制器與模擬式控制器進(jìn)行對(duì)比 模擬式控制器無(wú)執(zhí)行周期，響應(yīng)迅速 精確整定的模擬式控制器，使超調(diào)量達(dá)到最小 使數(shù)字式控制器獲得同樣的整定參數(shù) 使數(shù)字式控制器獲得同樣的擾動(dòng),操作點(diǎn),時(shí)間,時(shí)間,2012 compressor controls corporation,26,控制器執(zhí)行速率,模擬式控制器,sll,scl,100,0,控制器輸出,100,0,操作點(diǎn),sll,scl,100,0,控制器輸出,100,0,操作點(diǎn),數(shù)字式控制器 (每秒兩個(gè)執(zhí)行周期,時(shí)間,時(shí)間,時(shí)間,時(shí)間,與模擬式控

14、制器的整定相同,模擬式控制器 vs 每秒兩個(gè)執(zhí)行周期的數(shù)字式控制器,2012 compressor controls corporation,27,執(zhí)行周期,模擬式控制器,sll,scl,100,0,控制器輸出,100,0,操作點(diǎn),sll,scl,100,0,控制器輸出,100,0,操作點(diǎn),ccc 防喘振控制器 (每秒25個(gè)執(zhí)行周期,時(shí)間,時(shí)間,時(shí)間,時(shí)間,與模擬式控制器的整定相同,模擬式控制器 vs 每秒25個(gè)執(zhí)行周期的數(shù)字式控制器,2012 compressor controls corporation,28,當(dāng)操作點(diǎn)越過(guò)喘振控制線scl時(shí), pi 控制將打開回流閥 對(duì)于較小的擾動(dòng)，pi

15、控制將能夠提供足夠的保護(hù) pi 控制在穩(wěn)態(tài)回流操作工況下，將能夠提供穩(wěn)定的控制 緩慢的擾動(dòng)實(shí)例,a,rc,b,sll = 喘振線,scl = 喘振控制線,控制響應(yīng)保護(hù) #1: 喘振控制線 (scl,控制響應(yīng),2012 compressor controls corporation,29,增強(qiáng) pi 控制器控制的有效性,a,rc,b,當(dāng)操作點(diǎn)快速向scl移動(dòng)時(shí), 自適應(yīng)的增益將scl向操作點(diǎn)方向移動(dòng) 此項(xiàng)功能將使 pi 控制器盡早做出響應(yīng) 其結(jié)果是可以獲得一個(gè)較小的穩(wěn)態(tài)喘振控制裕度，而不會(huì)犧牲過(guò)程的穩(wěn)定性 快速擾動(dòng)實(shí)例,控制響應(yīng),控制響應(yīng)保護(hù)#2 自適應(yīng)增益,2012 compressor co

16、ntrols corporation,30,控制響應(yīng),rc,sll = 喘振線,rtl =階梯響應(yīng)線 （recycle trip,scl = 喘振控制線,回流閥的輸出,time,階梯響應(yīng)（recycle trip,pi 控制響應(yīng),控制器總的響應(yīng)是 pi 控制與階梯響應(yīng)之和,總的響應(yīng),保護(hù) #2: 階梯響應(yīng) （recycle trip,2012 compressor controls corporation,31,防喘振控制器操作,scl = 喘振控制線,如果操作點(diǎn)越過(guò)了安全線（safety on ），則壓縮機(jī)進(jìn)入喘振狀態(tài),rc,sll = 喘振線,rtl線=階梯響應(yīng)線(rtl,安全響應(yīng)（saf

17、ety on ）將 scl 和 rtl 右移,增加額外的安全或喘振裕度,pi 控制和階梯響應(yīng)（recycle trip ）將使壓縮機(jī)穩(wěn)定在一個(gè)新的喘振控制線 scl 上,sol = 安全線（safety on,保護(hù) #3: 安全響應(yīng)線 (sol,2012 compressor controls corporation,32,控制響應(yīng),在一個(gè)典型的喘振周期內(nèi) 壓力和流量的變化,100,100,0,0,pd,dpo,20 to 50 milli-seconds,1 to 2 seconds,在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試過(guò)程中記錄喘振特征,確定喘振過(guò)程中流量和壓力的變化率,組態(tài)的喘振臨界值比喘振時(shí)實(shí)際變化率略為保守,

18、當(dāng)實(shí)際的變化率超過(guò)組態(tài)的臨界值時(shí)即確定為喘振發(fā)生 可以使用下面的方法進(jìn)行喘振探測(cè): 流量和壓力快速下降 流量或壓力快速下降 流量快速下降 壓力快速下降 當(dāng)探測(cè)到喘振時(shí)將觸發(fā)安全響應(yīng) 當(dāng)喘振次數(shù)達(dá)到一個(gè)組態(tài)的數(shù)值時(shí)將觸發(fā)一個(gè)數(shù)字量輸出,2012 compressor controls corporation,33,2012 compressor controls corporation,34,2012 compressor controls corporation,35,通過(guò)變轉(zhuǎn)速進(jìn)行性能控制,pd,軸功率,2012 compressor controls corporation,36,非集成化

19、的性能和防喘振回路,a,dpo,pic-sp,rc,ps,sll,scl,b,我們現(xiàn)在操作在a點(diǎn),出現(xiàn)一個(gè)較大的擾動(dòng),操作點(diǎn)在性能曲線上變化到b點(diǎn),性能控制器將通過(guò)降低轉(zhuǎn)速, 然后降低流量來(lái)降低操作點(diǎn)- 操作點(diǎn)運(yùn)行軌跡的切線如圖所示,這就意味著操作點(diǎn)必須使用 一個(gè)很大的控制偏置來(lái)避免 喘振,然后使壓縮機(jī)穩(wěn)定下來(lái),2012 compressor controls corporation,37,集成化/防喘振和性能控制的解耦,dpo,pic-sp,rc,ps,sll,scl,我們現(xiàn)在操作在a點(diǎn),出現(xiàn)一個(gè)較大的擾動(dòng),操作點(diǎn)在性能曲線上變化到b點(diǎn),此時(shí)我們對(duì)性能控制器的輸出進(jìn)行解耦,防喘振控制器告訴性

20、能控制器 提高壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速,性能控制器的輸出正在提 高轉(zhuǎn)速和流量,操作點(diǎn)運(yùn)行 軌跡的切線如圖所示,這種響應(yīng)在擾動(dòng)出現(xiàn)時(shí)會(huì)使 控制效果非常平穩(wěn),如圖所示,其結(jié)果是防喘振控制器的作用只 需要一個(gè)非常小的安全裕度,就能 達(dá)到高效節(jié)能的效果,2012 compressor controls corporation,38,實(shí)例 富氣壓縮機(jī)分子量變化的問(wèn)題,sg,2012 compressor controls corporation,39,回路間相互影響多防喘振回路,rc,2,r,rc,1,擾動(dòng),2012 compressor controls corporation,40,2.可用性與可靠性,系統(tǒng)考量：

21、可用性與可靠性,2012 compressor controls corporation,41,硬件和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備,現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備導(dǎo)致的故障要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于控制器 對(duì)于故障率計(jì)算，控制器方面的考慮和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備方面的考慮相比，是微不足道的,傳感器 42,控制器 8,2012 compressor controls corporation,42,使用故障策略（fallback）提高壓縮機(jī)系統(tǒng)的可靠性和可用性,超過(guò)95%的故障由現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備而不是控制器造成的 ccc 控制系統(tǒng)使用故障策略（fallback）來(lái)處理這些現(xiàn)場(chǎng)故障 控制器連續(xù)地監(jiān)視每個(gè)輸入的有效性 如果監(jiān)測(cè)到一個(gè)輸入故障，控制器將會(huì)忽略此輸入，并自動(dòng)切換到故障

22、策略（fallback）模式 優(yōu)點(diǎn) 避免不必要的停車 報(bào)警提示操作員嚴(yán)重的故障 提高壓縮機(jī)和過(guò)程的可用性,系統(tǒng)考量：可用性與可靠性,2012 compressor controls corporation,43,基本的控制系統(tǒng)是否應(yīng)與安全系統(tǒng)分離,基本的問(wèn)題是: 一致的標(biāo)準(zhǔn)是什么? 政府規(guī)范是如何規(guī)定的? 可靠性與可用性方面的技術(shù)問(wèn)題有哪些? 哪些是與利潤(rùn)率有關(guān)的問(wèn)題,2012 compressor controls corporation,44,國(guó)際上一致的標(biāo)準(zhǔn),iec 61511-1 11.2.2 “在任何實(shí)用的情況下,與安全有關(guān)的功能應(yīng)于非相關(guān)安全的功能分開” iec 61511-2 1

23、1.2.4 (長(zhǎng)達(dá)三頁(yè)的描述說(shuō)明) “一個(gè)安全儀表系統(tǒng)(sis)正常情況下應(yīng)與基本控制系統(tǒng)(bpcs)分離,2012 compressor controls corporation,45,美國(guó)一致的標(biāo)準(zhǔn),isa 84.01 b.1.1 “bpcs與 sis 功能的分離減少了控制與安全功能同時(shí)失效的可能性.或影響到sis功能的降低.因此通常將bpcs 與sis功能分離是必須的 exxonmobil 艾克森美孚公司政策是將sis與bpcs功能分離,2012 compressor controls corporation,46,美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)更明確的改進(jìn)方向,isa 84 委員會(huì)已經(jīng)決定向采用 iec 6

24、1511的方向改進(jìn), 這是由于iec61511對(duì)控制與安全系統(tǒng)分離的文字上有更明確的文字說(shuō)明. 在 2002年5月isa年會(huì)上, 委員會(huì)成員確認(rèn)將完全放棄isa 84.01 而采用 iec 61511 的決定被批準(zhǔn),2012 compressor controls corporation,47,緊急停車的風(fēng)險(xiǎn),決大多數(shù)事故在啟動(dòng),停車,或維護(hù)階段發(fā)生. 系統(tǒng)的緊急停車也會(huì)帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn). 一個(gè)與安全系統(tǒng)分離的 bpcs 將降低風(fēng)險(xiǎn)并保證過(guò)程仍在可控制之下,而不是簡(jiǎn)單地將系統(tǒng)進(jìn)入緊急停車狀態(tài),2012 compressor controls corporation,48,全壽命的成本,安全與控制組合系

25、統(tǒng)的投資成本較低只是在項(xiàng)目采購(gòu)的初期階段: 減少了培訓(xùn) 減少備件 而渦輪機(jī)組全壽命的成本主要是能耗- 通常超過(guò)90%. 沒有一個(gè)能提高運(yùn)行效率的專用的bpcs,額外所消耗的能耗將大大超過(guò)采購(gòu)初期所節(jié)省的費(fèi)用,2012 compressor controls corporation,49,可用性的因果,一個(gè)以sis為基礎(chǔ)的系統(tǒng)自然傾向于安全性,因此,將增加系統(tǒng)非必要的停車和誤停車的機(jī)會(huì)和次數(shù). 一個(gè)bpcs自然傾向于可用性,而增加過(guò)程在線運(yùn)行時(shí)間. 在一個(gè)組合系統(tǒng)中,控制功能必須接受sis對(duì)于安全的傾向性. 其結(jié)果是:較多的停車和較低的利潤(rùn). 當(dāng)sis與bpcs同在一系統(tǒng)時(shí), 常使sis超出它的

26、處理能力, 而使sis不能及時(shí)處理緊急事故; 最終使sis不能達(dá)到它原本的作用. 一個(gè)分離式的系統(tǒng)可以將安全與控制功能優(yōu)化提高安全性和可用性.其結(jié)果是: 較少的停車 較多的利潤(rùn) 系統(tǒng)更安全可靠,2012 compressor controls corporation,50,謝謝！ 中場(chǎng)休息,2012 compressor controls corporation,51,3.并聯(lián)壓縮機(jī)組負(fù)荷分配優(yōu)化控制用于主、備風(fēng)機(jī)及空壓站,2012 compressor controls corporation,壓縮機(jī)網(wǎng)絡(luò),壓縮機(jī)經(jīng)常以并聯(lián)模式操作，有時(shí)以串聯(lián)模式運(yùn)行 壓縮機(jī)網(wǎng)絡(luò)的目的包括： 壓縮機(jī)備用 壓縮

27、機(jī)使用靈活 增加壓縮機(jī)能力 通常每臺(tái)壓縮機(jī)都是控制的，但是卻忽略了壓縮機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制。 壓縮機(jī)制造廠家通常會(huì)把注意力放在單臺(tái)的壓縮機(jī)上。 在此應(yīng)用中網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化對(duì)于獲得最優(yōu)的喘振保護(hù)和網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化至關(guān)重要,2012 compressor controls corporation,壓縮機(jī)網(wǎng)絡(luò),并聯(lián)壓縮機(jī)控制目標(biāo): 精確控制主性能變量 (壓力或流量) 在壓縮機(jī)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)優(yōu)化負(fù)荷分配，同時(shí)： 避免喘振 降低能耗 降低每臺(tái)壓縮機(jī)啟停機(jī)帶來(lái)的擾動(dòng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)并機(jī)、停機(jī),2012 compressor controls corporation,工藝,pic,1,1,uic,vsds,壓縮機(jī) 1,2,uic,vsds,壓

28、縮機(jī) 2,hic,1,入口 總管,調(diào)整的 壓縮機(jī),不調(diào)整的壓縮機(jī),提示 所有控制器 獨(dú)立運(yùn)行 沒有標(biāo)注變送器,最基本的壓縮機(jī)負(fù)荷分配 控制過(guò)程流程圖,2012 compressor controls corporation,rc,1,rc,2,壓縮機(jī) 1,壓縮機(jī) 2,調(diào)整的壓縮機(jī),不調(diào)整的壓縮機(jī),這里: qp = 工藝流量 qc= 全部壓縮機(jī)流量 qc - qp = 回流流量,qp,1 + qp,2 = qp,1 + qp,2,提示: 最基本的壓縮機(jī)負(fù)荷分配效率很低 最基本的壓縮機(jī)負(fù)荷分配增加了壓縮機(jī)喘振的風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)?#壓縮機(jī)承擔(dān)了全部擾動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)。 最基本的壓縮機(jī)負(fù)荷分配需要操作人員頻繁操作。

29、 不建議使用最基本的壓縮機(jī)負(fù)荷分配,最基本的壓縮機(jī)負(fù)荷分配,2012 compressor controls corporation,工藝,pic,1,1,uic,壓縮機(jī) 1,壓縮機(jī) 2,入口 總管,提示 性能控制器與防喘振控制器獨(dú)立運(yùn)行 由于有額外的流量測(cè)量元件(fmd)所以需要較高的投資 由于通過(guò)fmd會(huì)造成永久的壓損，所以能耗較高,1,fic,2,fic,2,uic,out,out,rsp,rsp,rsp,out,rsp,等流量負(fù)荷分配 工藝控制流程圖,2012 compressor controls corporation,rc,1,rc,2,qp,1 = qp,2,等流量負(fù)荷分配 并

30、聯(lián)壓縮機(jī)控制,壓縮機(jī) 1,壓縮機(jī) 2,這里: qp = 工藝流量 qc= 全部壓縮機(jī)流量 qc - qp = 回流流量,2012 compressor controls corporation,提示 所有控制器響應(yīng)通過(guò)串行網(wǎng)絡(luò)相互協(xié)調(diào) 在所有操作工況下使回流達(dá)到最小,等距負(fù)荷分配工藝控制流程圖,2012 compressor controls corporation,dev = 0,scl = 喘振控制線,rc,1,rc,2,壓縮機(jī) 1,壓縮機(jī) 2,提示: 在沒有回流或放空的前提下，提高負(fù)荷調(diào)整范圍，達(dá)到節(jié)能目的。 由于所有壓縮機(jī)均衡地吸收工藝擾動(dòng)，極大地降低喘振風(fēng)險(xiǎn) 自動(dòng)適應(yīng)不同容量的壓縮機(jī)

31、 ccc 專利算法,等距負(fù)荷分配 并聯(lián)壓縮機(jī)控制,2012 compressor controls corporation,工藝,1a,uic,vsds,1段,vsds,1段,a,lsic,out,rsp,串行 網(wǎng)絡(luò),rsp,b,lsic,1,mpic,串行 網(wǎng)絡(luò),串行 網(wǎng)絡(luò),2段,2段,2a,uic,1b,uic,1b,uic,串行 網(wǎng)絡(luò),串行 網(wǎng)絡(luò),out,機(jī)組b,機(jī)組 a,如何對(duì)多段并聯(lián)壓縮機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)喘振控制線等距控制 ,對(duì)負(fù)荷分配系統(tǒng)內(nèi)每臺(tái)機(jī)組選擇最靠近喘振控制線的那一段,通過(guò)選擇最靠近喘振控制線的那一段，保證同一機(jī)組其它段也沒有回流,等距負(fù)荷分配 用于多段并聯(lián)壓縮機(jī),分配負(fù)荷 所有機(jī)

32、組dev相等 在最靠近喘振控制線的壓縮機(jī)段,2012 compressor controls corporation,61,4.ccc的工程實(shí)踐,2012 compressor controls corporation,62,ccc的渦輪機(jī)械控制系列,提供最優(yōu)性能的專用硬件 實(shí)現(xiàn)專用的算法,包含許多專利算法 根據(jù)您的具體應(yīng)用需要提供相應(yīng)的冗余水平 當(dāng)前的硬件平臺(tái) 3+系列 5系列 guardian超速保護(hù)系統(tǒng),2012 compressor controls corporation,63,專用的硬件及軟件,確定性的專用功能的硬件 最高標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)集成能力 確保最優(yōu)的回路執(zhí)行速率 適用于所有渦輪機(jī)

33、械的已證實(shí)的,高性能的模塊 針對(duì)渦輪機(jī)械專用的軟件 專用的(有專利的) ccc專業(yè)知識(shí) 標(biāo)準(zhǔn)化并現(xiàn)場(chǎng)證實(shí)的應(yīng)用知識(shí) 可組態(tài)的,而不需編程的 可互相協(xié)作完成的設(shè)計(jì)/不依賴某單一個(gè)人的設(shè)計(jì) 固化的專用控制回路程序,只能對(duì)其進(jìn)行組態(tài) 提高了系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化程度 例如, 控制器的掃描周期是固定的，不受組態(tài)引響 控制器采樣8次,然后計(jì)算每一個(gè)輸出值,這種防止失真的技術(shù)過(guò)濾了高頻干擾,而不失去有用的信號(hào). 例如: 防喘振控制器每2.5毫秒對(duì)所有的輸入進(jìn)行一次采樣,每20毫秒對(duì)輸出進(jìn)行一次更新,2012 compressor controls corporation,65,具針對(duì)性的系統(tǒng)工程能力,系統(tǒng)工程師對(duì)您的

34、工藝過(guò)程應(yīng)用有豐富的經(jīng)驗(yàn) ccc有優(yōu)秀的工程師審查您的相關(guān)工藝過(guò)程和應(yīng)用并提出改進(jìn)建議 專業(yè)化地從事渦輪機(jī)械控制及相關(guān)的系統(tǒng)設(shè)計(jì) 強(qiáng)調(diào)完善的整體系統(tǒng)應(yīng)用,包括機(jī)械,測(cè)量和最終控制元件,而不僅僅關(guān)心控制器和控制算法 使用從上千個(gè)項(xiàng)目中提煉出來(lái)的方法和工具 對(duì)每個(gè)用戶的項(xiàng)目設(shè)計(jì)出具體項(xiàng)目的文檔: 詳細(xì)的文檔資料使安裝,調(diào)試,以及系統(tǒng)故障查詢非常容易,2012 compressor controls corporation,66,ccc如何開展工作,確定問(wèn)題 由于壓縮機(jī)問(wèn)題導(dǎo)致裝置停車的次數(shù)? 壓縮機(jī)停車的次數(shù)? 是否打開了回流閥或放空閥? 工藝過(guò)程是否經(jīng)常出現(xiàn)擾動(dòng),安全閥是否經(jīng)常啟跳? 開車/停車

35、是否有困難? 是否有設(shè)備損壞? 是否浪費(fèi)能量? 可能的解決方案 管線的重新布置 更換傳感器,電纜,接地 更換閥門,執(zhí)行機(jī)構(gòu),轉(zhuǎn)換器 實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)/汽輪機(jī)控制 確定實(shí)際的喘振線 調(diào)整安全給定點(diǎn)的設(shè)定 ccc 能夠提供 測(cè)算投資回報(bào) 整體的解決方案 有保證的運(yùn)行效果,2012 compressor controls corporation,67,系統(tǒng)設(shè)計(jì)及要求,流量測(cè)量元件 (fmd) 選擇標(biāo)準(zhǔn) 流量測(cè)量元件安裝位置 流量變送器的響應(yīng)時(shí)間 確定防喘振控制閥的大小 防喘振閥的全行程時(shí)間和特性 管線布置 多段防喘振使用一個(gè)回流閥 共用冷卻器 在壓縮機(jī)入口安裝冷卻器 減少冷卻器的影響,2012 compr

36、essor controls corporation,68,系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求:流量測(cè)量元件 (fmd) 選擇標(biāo)準(zhǔn),在防喘振控制系統(tǒng)中, fmd 的主要選擇標(biāo)準(zhǔn)是: 測(cè)量的可重復(fù)性 足夠的信號(hào)-噪音比率 fmd測(cè)量的準(zhǔn)確性并不是關(guān)鍵問(wèn)題 必須盡量減少fmd的測(cè)量滯后 當(dāng)前的現(xiàn)狀限制了選擇流量計(jì)或基于流速測(cè)量法則的測(cè) 量元件作為防喘振控制器使用的fmd,防喘振控制器使用 的fmd有: 孔板 文丘里 皮托管 等等. 建議fmd和變送器的流量量程是最大壓縮機(jī)流量.建議與壓縮機(jī)最大流量對(duì)應(yīng)的差壓值應(yīng)是10” 水柱 (250 mmh2o) 或者更大,2012 compressor controls corp

37、oration,69,系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求:過(guò)濾差壓 (流量) 變送器的效果,我們知道,流量測(cè)量對(duì)于決定壓縮機(jī)運(yùn)行點(diǎn)與喘振控制線(scl)的距離是必要的 過(guò)濾差壓(流量)變送器將破壞重要的信息,50,0,50,0,1.25,2.50,3.75,5,時(shí)間 (秒,流量,過(guò)濾差壓(流量)變送器信號(hào)將使整個(gè)防喘振控制系統(tǒng)失靈,2012 compressor controls corporation,70,fmd的理想安裝位置: 壓縮機(jī)入口 盡可能靠近壓縮機(jī)入口法蘭,fmd不太理想的安裝位置: 壓縮機(jī)出口 應(yīng)盡可能靠近出口法蘭,選擇fmd的安裝位置應(yīng)基于: 喘振檢測(cè)的需要 出口流量的測(cè)量經(jīng)常是非常困難的 購(gòu)買

38、流量測(cè)量元件的資金費(fèi)用 fmd的操作費(fèi)用 (永久的壓降,系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求: 流量測(cè)量元件安裝位置,2012 compressor controls corporation,71,系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求:流量變送器的響應(yīng)時(shí)間,壓縮機(jī)進(jìn)入喘振的速度是非?？斓?在僅僅 400 ms內(nèi), dpo 下降14%, 而dpc下降了2,選擇變送器的品牌和類型應(yīng)基于以下兩個(gè)主要因素: 可靠性 響應(yīng)速度,差壓(流量)變送器的上升響應(yīng)時(shí)間應(yīng)是200 ms 或更低 壓力階躍是100% 一階響應(yīng)(63%) 要小于200 ms,實(shí)際壓力,變送器 輸出,63% 響應(yīng) 1- (1/e,t1 低于 200 ms,壓力變送器的上升響應(yīng)時(shí)間

39、應(yīng)為 500 ms 或更低,2012 compressor controls corporation,72,系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求:確定防喘振控制閥的大小,確定防喘振控制閥的大小的標(biāo)準(zhǔn)是基于ccc的經(jīng)驗(yàn) 對(duì)可能出現(xiàn)的最大的波動(dòng)也能提供足夠的防喘振保護(hù) 在所有的操作區(qū)域內(nèi)都能提供足夠的防喘振保護(hù) 確定防喘振控制閥的大小時(shí)應(yīng)保證其所提供的最大流量大于穩(wěn)定操作在防喘振線上所需要的流量 確定防喘振控制閥的大小時(shí)應(yīng)防止壓縮機(jī)進(jìn)入阻塞區(qū) 從可控性的角度,防喘振控制閥不宜選擇過(guò)大,找出最大轉(zhuǎn)速下的性能曲線與喘振線(sll)的交點(diǎn) a 計(jì)算a點(diǎn)的流通能力cv,calc 使用下列方法選擇標(biāo)準(zhǔn)的防喘振控制閥的尺寸: 1.

40、8 . cv, calc cv,selected 2.2 . cv, calc,rc,qvol,a,2012 compressor controls corporation,73,系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求:防喘振閥的全行程時(shí)間和特性,防喘振控制閥的全行程速度 防喘振控制閥必須具有能夠針對(duì)所有的工藝波動(dòng)進(jìn)行充分的防喘振保護(hù)的響應(yīng)速度 建議的全行程時(shí)間: 全關(guān)到全開時(shí)間 2 秒 全開到全關(guān)時(shí)間 2秒 全關(guān)時(shí)間的長(zhǎng)短應(yīng)與全開時(shí)間基本一致,以保證防喘振控制回路在開關(guān)防喘振控制閥時(shí)使用相同的增益,2012 compressor controls corporation,74,系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求:防喘振閥的全行程時(shí)間和

41、特性,防喘振控制閥的全行程速度 防喘振控制閥必須具有能夠針對(duì)所有的工藝波動(dòng)進(jìn)行充分的防喘振保護(hù)的響應(yīng)速度 全關(guān)時(shí)間的長(zhǎng)短應(yīng)與全開時(shí)間基本一致,以保證防喘振控制回路在開關(guān)防喘振控制閥時(shí)使用相同的增益,2012 compressor controls corporation,75,系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求: 管線布置,管線布置會(huì)影響整個(gè)防喘振控制系統(tǒng)的控制品質(zhì) 防喘振控制系統(tǒng)的主要目標(biāo)是防止壓縮機(jī)出現(xiàn)喘振 這是通過(guò)降低壓縮機(jī)所受到的阻力來(lái)實(shí)現(xiàn)的 壓縮機(jī)所受到的阻力是通過(guò)打開防喘振控制閥來(lái)降低的 應(yīng)該盡量減少系統(tǒng)內(nèi)的死區(qū)和滯后時(shí)間 這是通過(guò)盡量縮短三個(gè)法蘭之間的管線容量來(lái)實(shí)現(xiàn)的 壓縮機(jī)出口法蘭 回流閥法蘭 出

42、口單向閥法蘭,2012 compressor controls corporation,76,系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求: 多段防喘振使用一個(gè)回流閥,一段,二段,為了保護(hù)壓縮機(jī)的一段,需要打開防喘振控制閥 壓縮機(jī)一段出口,單向閥和防喘振控制閥之間巨大的管線容量決定了防喘振控制系統(tǒng)的死區(qū)和滯后時(shí)間,巨大的 管線容量,巨大的管線容量顯著降低了防喘振保護(hù)的效果 結(jié)果是 較差的喘振保護(hù)品質(zhì) 較大的喘振裕度 浪費(fèi)能量 由于喘振經(jīng)常導(dǎo)致工藝停車,說(shuō)明 這種特殊的管線布置經(jīng)常在許多催化裂化裝置的富氣壓縮機(jī)上見到,2012 compressor controls corporation,共用一個(gè)防喘振控制閥增加了回流的滯

43、后時(shí)間,77,系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求: 共用冷卻器,一段,二段,二段的管線布置對(duì)于喘振保護(hù)是非常好的 在三個(gè)法蘭之間有最小的管線容量,一段的管線布置是不理想的 管線內(nèi)的較大流量通過(guò)冷卻器降壓,從而降低了控制系統(tǒng)防止壓縮機(jī)喘振的能力,結(jié)果是 較差的防喘振保護(hù)品質(zhì) 較大的喘振裕度 浪費(fèi)能量 由于喘振經(jīng)常導(dǎo)致工藝停車,2012 compressor controls corporation,78,系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求: 在壓縮機(jī)入口安裝冷卻器,壓縮機(jī) 1,壓縮機(jī)1的管線布置對(duì)于喘振保護(hù)是理想的 在三個(gè)法蘭之間的管線容量最小,壓縮機(jī) 2,壓縮機(jī)2的管線布置在工業(yè)上是經(jīng)常可以見到的 冷卻器額外增加了管線容量,從而降低

44、了防喘振控制系統(tǒng)的效果,如果增加的管線容量沒有在系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生過(guò)度的死區(qū)和滯后時(shí)間,那么壓縮機(jī)2的管線布置是可以接受的,結(jié)果是 增加了喘振裕度 浪費(fèi)能量,2012 compressor controls corporation,79,系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求: 減少冷卻器的效果,這兩種管線布置對(duì)于防喘振控制是很常見的,工藝過(guò)程,入口,入口,工藝過(guò)程,管線布置 #1: 壓縮機(jī)的回流線對(duì)于防喘振控制是最優(yōu)組合,管線布置 #2:回流線起點(diǎn)的上游有冷卻器的壓縮機(jī),當(dāng)選擇管線布置#2時(shí),要確保氣體在 “喘振”管線容量?jī)?nèi)的停留時(shí)間不要超過(guò)防喘振系統(tǒng)可以接受的滯后時(shí)間,2012 compressor controls c

45、orporation,80,喘振試驗(yàn),oem提供的預(yù)測(cè)的喘振線一般與真實(shí)的喘振線不一致. 為了實(shí)現(xiàn)對(duì)壓縮機(jī)喘振的精確控制,喘振試驗(yàn)是必須的. 一般壓縮機(jī)的喘振周期為0.3-3秒. 喘振試驗(yàn)一般在自動(dòng)狀態(tài)下進(jìn)行. 當(dāng)控制器探測(cè)到輕微或初始喘振,快速的接替(rt)響應(yīng)迅速將壓縮機(jī)脫離喘振狀態(tài).一般壓縮機(jī)會(huì)出現(xiàn)半個(gè)周期的初始喘振. 喘振試驗(yàn)不會(huì)對(duì)壓縮機(jī)造成破壞,2012 compressor controls corporation,81,喘振試驗(yàn)(續(xù),每臺(tái)壓縮機(jī)喘振試驗(yàn)次數(shù)一般在3次以上,測(cè)試點(diǎn)應(yīng)當(dāng)盡可能覆蓋預(yù)測(cè)喘振線上所有可能的操作區(qū)域.喘振試驗(yàn)次數(shù)越多,描繪的真實(shí)的喘振線越準(zhǔn)確. 實(shí)測(cè)出壓縮機(jī)

46、真實(shí)的喘振線后,喘振控制的安全裕度最小可以達(dá)到10,2012 compressor controls corporation,82,喘振實(shí)驗(yàn)探測(cè)到的壓縮機(jī)輕微初始喘振,2012 compressor controls corporation,83,測(cè)試軸流式風(fēng)機(jī)喘振線時(shí)壓縮機(jī)出現(xiàn)半個(gè)喘振,2012 compressor controls corporation,84,實(shí)測(cè)喘振線與預(yù)測(cè)喘振線比較(1,2012 compressor controls corporation,85,實(shí)測(cè)喘振線與預(yù)測(cè)喘振線比較(2,2012 compressor controls corporation,86,實(shí)測(cè)喘

47、振線與預(yù)測(cè)喘振線比較(3,2012 compressor controls corporation,87,5.ccc 最新 壓縮機(jī)性能咨詢 (cpa,最新功能介紹,2012 compressor controls corporation,2009年開發(fā)的最新功能: cpa是trainview ii的功能選項(xiàng)。 trainview ii 專用 hmi 軟件 高速動(dòng)態(tài)壓縮機(jī)性能曲線 關(guān)鍵事件歸檔 遠(yuǎn)程診斷工具 opc兼容的數(shù)據(jù)庫(kù) 帶有網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能,壓縮機(jī)性能咨詢 (cpa,2012 compressor controls corporation,89,cpa 特征,基于oem或性能測(cè)試數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)壓

48、縮機(jī)模型 ccc現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)工程師測(cè)試您的壓縮機(jī)性能曲線以產(chǎn)生具體的壓縮機(jī)模型 trainview 顯示壓縮機(jī)動(dòng)態(tài)性能曲線 cpa 計(jì)算、監(jiān)視、記錄下列壓縮機(jī)性能參數(shù) 壓縮比rc 功率 效率 多變壓頭 cpa 跟蹤壓縮機(jī)性能參數(shù)的偏差 基于cpa 設(shè)定的偏差趨勢(shì)確定當(dāng)前存在問(wèn)題，并預(yù)測(cè)將來(lái)可能出現(xiàn)的問(wèn)題。 用戶設(shè)定性能偏差報(bào)警值,2012 compressor controls corporation,90,壓縮機(jī)性能曲線監(jiān)視,2012 compressor controls corporation,91,6.ccc公司5系列控制系統(tǒng),2012 compressor controls corpor

49、ation,92,5系列家族產(chǎn)品,5系列家族產(chǎn)品包括: vanguardtm 架裝控制系統(tǒng) relianttm 多變量,多種控制功能控制器 vantagetm gp 機(jī)械驅(qū)動(dòng)用電子調(diào)速器用于通用型工業(yè)汽輪機(jī) vantagetm gd 汽輪發(fā)電機(jī)用電子調(diào)速器,用于各類小型汽輪發(fā)電機(jī)及單抽汽式熱電聯(lián)供機(jī)組 guardiantm 電子超速保護(hù)系統(tǒng),2012 compressor controls corporation,93,開放式結(jié)構(gòu),硬件 摩托羅拉 power pc 主處理器 compact pci (cpci) 機(jī)架 以太網(wǎng)通訊 profibus遠(yuǎn)程i/o,軟件 kw 1131-3 softw

50、are ose rtos 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) windows nt pc 工具軟件,在保證性能的前提下采用開放式和市場(chǎng)上現(xiàn)有的 主流硬件和軟件,2012 compressor controls corporation,94,5系列采用開放式標(biāo)準(zhǔn),開放式硬件標(biāo)準(zhǔn) cpci 總線結(jié)構(gòu)機(jī)架 power pc cpus profibus 遠(yuǎn)程(總線)i/o 開放式軟件標(biāo)準(zhǔn) iec-61131 編程環(huán)境 開放式通訊標(biāo)準(zhǔn) 10 base-t/100base-tx 以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn) (tcp/ip and opc) rs-485 串行通訊(16位 modbus rtu) 以上這些開放式標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用是由于 在工控領(lǐng)域里被廣

51、泛接受 用戶友好/熟悉 容易與其他實(shí)現(xiàn)連接 多方技術(shù)支持,2012 compressor controls corporation,95,series 5,vanguardtm 控制系統(tǒng) 靈活的硬件組成 單系列和冗余/容錯(cuò)系統(tǒng)構(gòu)成 模塊支持熱插拔 cpci 總線機(jī)架 可擴(kuò)展式i/o 就地i/o采用現(xiàn)場(chǎng)接線單元(fta)連接方式 遠(yuǎn)程i/o 以太網(wǎng)及串行通訊 用于連續(xù)控制及邏輯控制,2012 compressor controls corporation,96,系統(tǒng)主處理器模塊,1ghz, 32-位主處理器 3 個(gè)以太網(wǎng)口 4 個(gè)串行通訊口 2 個(gè)用于控制系統(tǒng)內(nèi)部通訊 2 個(gè)可組態(tài) 閃存式程序存

52、儲(chǔ)器 kw procon iec 6-1131 實(shí)時(shí)引擎 ose 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng),強(qiáng)大的cpu用于關(guān)鍵實(shí)時(shí)控制應(yīng)用, 功能定義型程序, 關(guān)鍵控制回路可實(shí)現(xiàn)5毫秒的任務(wù)時(shí)間,mcp-1002/mcp-1004主處理器模塊, 具備以下功能,2012 compressor controls corporation,97,vanguard 控制系統(tǒng)側(cè)視圖,2012 compressor controls corporation,98,高性能 i/o 模塊,具有足夠的i/o能力, ai/ao/di/do 和速度輸入 處理大型渦輪機(jī)組的控制功能,高速的專用i/o卡件包括自診斷功能用于關(guān)鍵控制功能,由ccc設(shè)

53、計(jì)的 高性能 i/o 卡件,2012 compressor controls corporation,99,系統(tǒng)結(jié)構(gòu),2012 compressor controls corporation,100,雙冗余機(jī)架,電源模塊,冗余 iocs,冗余 mpus,2012 compressor controls corporation,101,冗余系統(tǒng)的工作原理,輸入信號(hào)由i/o卡件讀入并通訊到兩個(gè)主卡. 輸出信號(hào)僅從每個(gè)主卡到其各自的i/o卡 a或b運(yùn)行 a 健康: a 處于控制 a的 i/o卡件輸入故障: a處于控制 任何其他的故障, 切換到b控制 從b切換回a必須由工程師手動(dòng)切回,2012 com

54、pressor controls corporation,102,7. 用于fcc/rfcc裝置的 機(jī)組優(yōu)化節(jié)能系統(tǒng),簡(jiǎn)介,fcc/rfcc工藝概況,再生器-反應(yīng)器控制,fcc/rfcc機(jī)組控制系統(tǒng)要求,主風(fēng)機(jī)組控制,煙機(jī)控制,氣壓機(jī)組控制,2012 compressor controls corporation,103,ccc煙機(jī)控制系統(tǒng)參考,chevron / richmond 煉油廠 / u.s.a.: 1995年12月開始運(yùn)行. pck schwedt / schwedt / 德國(guó): 1996年開始運(yùn)行. leuna 2000 煉油廠 / 德國(guó): 1997年開始運(yùn)行. 臺(tái)塑 / mai

55、 lao complex / 臺(tái)灣: 2001年開始運(yùn)行. reliance / jamnagar complex / 印度: 在一套特大型的催化裂化上的并聯(lián)煙機(jī)的控制.2001年 中石化燕山煉油廠,200萬(wàn)噸/年重油催化煙機(jī)發(fā)電機(jī)組.2005年,2012 compressor controls corporation,104,簡(jiǎn)介,煙機(jī)在 fcc/rfcc工藝中的應(yīng)用所帶來(lái)的問(wèn)題和挑戰(zhàn),hot gas expander,motor/generator,2012 compressor controls corporation,105,fccu 工藝概況,2012 compressor cont

56、rols corporation,106,問(wèn)題和挑戰(zhàn),許多煙機(jī)不能在其設(shè)計(jì)能力下運(yùn)行的主要原因是: 機(jī)械和操作問(wèn)題 控制方面的問(wèn)題 fcc /rfcc 工藝的啟動(dòng)是非常復(fù)雜和變化較多的 手動(dòng)啟動(dòng)可能會(huì)帶來(lái)?yè)p失和延誤 fcc /rfcc 工藝運(yùn)行中會(huì)有不同種類的工藝擾動(dòng) fcc/rfcc 工藝運(yùn)行中有幾個(gè)相互之間能夠產(chǎn)生高度擾動(dòng)的控制變量,2012 compressor controls corporation,107,解決方法,要使 fcc/rfcc裝置安全,高效和長(zhǎng)期運(yùn)行,需要采用有一個(gè)集成的多變量限量控制系統(tǒng) 一組先進(jìn)控制算法可使能量得以最大回收而不犧牲fcc/rfcc裝置的操作安全. 一

57、個(gè)fcc/rfcc機(jī)組集成控制系統(tǒng)的要求是什么,2012 compressor controls corporation,108,fcc/rfcc機(jī)組工藝控制系統(tǒng)的要求,用于反應(yīng)器-再生器的集成控制 各種模式下工藝過(guò)程的自動(dòng)啟動(dòng). 對(duì)進(jìn)入再生器的主風(fēng)總量控制 對(duì)兩器(反應(yīng)器-再生器)差壓(dp)控制. 在各種工藝擾動(dòng)下保持工藝過(guò)程繼續(xù)運(yùn)行. 保護(hù)所有設(shè)備不受損壞. 在各種故障模式下保證安全 在保證安全的前提下將停車過(guò)程自動(dòng)化,2012 compressor controls corporation,109,工藝過(guò)程啟動(dòng),工藝過(guò)程的自動(dòng)啟動(dòng) 當(dāng)復(fù)位按鈕按下后,各個(gè)閥門將自動(dòng)設(shè)置在啟動(dòng)之前的正確位

58、置上. 通過(guò)調(diào)整汽輪機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)主風(fēng)機(jī)組的速度控制 根據(jù)工藝需求自動(dòng)增加/調(diào)整主風(fēng)機(jī)的負(fù)荷. 在工藝過(guò)程啟動(dòng)(烘干)時(shí),對(duì)再生器壓力進(jìn)行控制. 熱啟動(dòng)/冷啟動(dòng)順序控制煙機(jī)轉(zhuǎn)速 將煙機(jī)驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)并入電網(wǎng),2012 compressor controls corporation,110,兩器差壓deltap (dp) 控制,煙機(jī)控制 正常操作時(shí)兩器的差壓控制 使用旁路閥及入口閥控制 實(shí)現(xiàn)模式轉(zhuǎn)換時(shí)的無(wú)擾動(dòng)切換: 從再生器壓力控制至差壓(dp) 控制 從調(diào)速控制至差壓(dp)控制 在入口閥控制和旁路閥控制之間的模式切換 允許手動(dòng)操作模式 最大量地回收能量,2012 compressor control

59、s corporation,111,主風(fēng)機(jī)控制,air blower,direct fired air heater,主風(fēng)機(jī)向再生器供風(fēng) 流量控制器(fic)通過(guò)調(diào)整轉(zhuǎn)速(或靜葉角度)控制質(zhì)量流量. 防喘振控制器(uic)提供主風(fēng)機(jī)的防喘振控制. fic 和uic 通過(guò)解耦作用防止低負(fù)荷時(shí)的振蕩,turbine,2012 compressor controls corporation,112,fcc / rfcc 工藝過(guò)程擾動(dòng),電氣方面的問(wèn)題 發(fā)電機(jī)離網(wǎng)(generator breaker trip) 工藝擾動(dòng)問(wèn)題 氣壓機(jī)跳車/放火炬. 催化劑帶入煙機(jī) 與機(jī)械相關(guān)的有關(guān)問(wèn)題 由于機(jī)械原因造成的

60、煙機(jī)緊急停車,2012 compressor controls corporation,113,fcc/rfcc 設(shè)備保護(hù),在各種操作狀況下防止主風(fēng)機(jī)喘振 再生器壓力限制/超馳控制 防止煙機(jī)輸出功率過(guò)大 煙機(jī)冷卻蒸汽流量需求 發(fā)電機(jī)功率限制 防止發(fā)電機(jī)相位反向. 在發(fā)電機(jī)甩負(fù)荷時(shí)防止機(jī)組超速,2012 compressor controls corporation,114,故障模式,入口閥故障 因故障不能關(guān)閉 儀表故障 退守控制策略,2012 compressor controls corporation,115,發(fā)電機(jī)限制控制,在發(fā)電狀態(tài)下的功率限制控制 關(guān)小煙機(jī)入口閥以減少煙機(jī)的輸出功率