TRISEN公司ITCC技術ppt課件

1、ITCC 技術及運用美國TRI-SEN公司ITCC技術緊縮機組及其要求機組構造類型：離心緊縮機組或軸流緊縮機，普通由汽輪機驅動；控制的要求：機組工藝流程監(jiān)控；汽輪機的監(jiān)控速度控制、超速維護；緊縮機的監(jiān)控防喘振控制、節(jié)流控制、假設并聯(lián)-負荷控制，干氣密封控制；機組軸系監(jiān)控；機組光滑油、控制油監(jiān)控；機組聯(lián)鎖維護控制；機組輔助設備的監(jiān)控?？刂频哪康模嚎刂撇⒕S護緊縮機組的長周期運轉什么是ITCC？ITCC是“Integrated Turbine & Compressor Control的英文縮寫，翻譯成中文即為綜合透平緊縮機組控制。它的意思是由一套平安過程控制系統(tǒng)來完成對整個機組，包括蒸汽透平、緊縮機

2、及輔助設備如油路系統(tǒng)、密封系統(tǒng)、冷凝系統(tǒng)等的控制，它既實現(xiàn)機組的控制，又為機組的長周期運轉提供保證傳統(tǒng)的緊縮機組控制方式分散型ITCC緊縮機組控制方式綜合一體化型ITCC的優(yōu)勢ITCC對機組實現(xiàn)的是綜合一體化的控制，系統(tǒng)的平安性與可靠性高；ITCC為專業(yè)化機組控制系統(tǒng)，具有專利性的機組控制軟件包，提高機組的運轉性能；ITCC靈敏可變的規(guī)模將為系統(tǒng)的擴建提供極大便利并有效降低擴建本錢；ITCC具有良好的人機界面將顯示動態(tài)任務點、流程圖、報警指示等內(nèi)容，并將為操作人員提供更便利、準確的操作條件；ITCC是綜合一體化的控制方式防止了分散型方式控制的不便要素：分散系統(tǒng)之間的銜接與通訊延遲呵斥的數(shù)據(jù)的阻

3、塞；DEH技術DEH技術ITCC的優(yōu)勢ITCC可降低系統(tǒng)采購本錢ITCC可降低工程費用ITCC降低安裝費用ITCC減少安裝空間ITCC降低現(xiàn)場儀表費用ITCC減少維護時間及費用ITCC減少停車次數(shù)，提高企業(yè)效益TRISEN提供的ITCCTS3000TS2000系統(tǒng)是基于TRISEN TMR硬件平臺的綜合透平緊縮機一體化控制的平安控制系統(tǒng)；TS2000與其他機組控制方案的比較控制目標控制功能控制回路的響應速率 服務的范圍DCS常規(guī)過程控制 有時被用來實現(xiàn)與機組有關的性能控制，如簡單的串級控制；無專業(yè)控制策略和方案 采樣速率200ms左右；秒級的執(zhí)行速率；不能滿足壓縮機組高速控制的要求 按照工藝要

4、求組態(tài)；難以實現(xiàn)機組的精確控制方案和組態(tài) PLC+回路控制器能夠實現(xiàn)各自目標無法實現(xiàn)多回路之間的聯(lián)耦和解耦控制，一旦系統(tǒng)本身故障，很難排除，更不能在線排除 速度雖可以滿足，但已被擾動，經(jīng)常出現(xiàn)各自為政的現(xiàn)象，尤其通訊會有阻塞 由于是不同廠家產(chǎn)品，服務往往難以協(xié)調(diào) TS2000真正的全機組控制，在控制系統(tǒng)本身具有高可靠性的基礎上，最大限度地提高系統(tǒng)的可用性，包括對現(xiàn)場回路的監(jiān)測 包括機組本身的安全保護邏輯、透平機械特殊控制（喘振、調(diào)速、阻塞等），還有成熟的結合工藝過程的性能控制 毫秒級的采樣速率，可固定的執(zhí)行速率，機組控制回路一般小于50ms,最快達到20ms，系統(tǒng)還具有事故追憶 提供從測量元件

5、、防喘振閥的計算選型，到機組保護控制和監(jiān)測的系統(tǒng)組態(tài)和集成，到對裝置過程控制的解決方案，甚至于負責性能和喘振試驗 ITCC控制關鍵控制回路緊縮機防喘振控制緊縮機機組速度控制機組性能控制機組聯(lián)鎖維護平安控制系統(tǒng)+超速維護 什么是喘振？如何防喘振？喘振它是緊縮機的一種固有的特性，它反映在當緊縮機的流量減少到某一數(shù)值時，緊縮機出現(xiàn)的極不穩(wěn)定景象，它會引起機組的猛烈震動，從而呵斥葉輪的斷裂，緊縮封的損壞的能夠。 喘振周期的時間任務點從穩(wěn)定到激增小于50毫秒一個完好的喘振周期大約從0.5至3秒時間，這取決于緊縮機的大小，也會遭到管網(wǎng)的影響。喘振控制的戰(zhàn)略 喘振控制的戰(zhàn)略續(xù)一 喘振控制的戰(zhàn)略續(xù)三戰(zhàn)略六：可

6、對喘振曲線進展檢測，并進展相應調(diào)整；戰(zhàn)略七：具有SOE功能，準確分析事件緣由；戰(zhàn)略八：可實行手段、半自動或全自動操作； 汽輪機速度控制戰(zhàn)略 ITCC具有準確的速度丈量 專門的測速模塊，丈量精度到達0.01%平穩(wěn)越過臨界速度控制可實現(xiàn)多段暖機對測速探頭及測速值進展挑選判別汽輪機速度控制戰(zhàn)略1調(diào)理閥開度限制2功率限制3超速維護控制OPC4DEH中的超速維護2/35三取二的超速維護外設6加速度限制維護 汽輪機速度控制回路輸出實行 PID 控制速度的設定點/目的點都將轉換到至升速曲線上，汽輪機升速將按照預定的升速速率升速；采用較快的升速速率平穩(wěn)越過臨界轉速區(qū)，無論在任何一種操作形狀下；PID控制包含：

7、機組性能控制抽汽控制PID 參數(shù)可在線設定與修正 人機接口功能1操作員站2工程師站3SOE站4輔助操作臺 通訊功能蒸汽透平的 PID 控制 汽輪機控制方式 完全的全自動起動 操作員按一個按鈕，ITCC系統(tǒng)將平滑起動、加速至機組最小運轉轉速半自動起動 操作員靈敏地切換自動啟動與手動起動方式，提高或降低轉速設定點全手動 操作員手動按動升速或降速按鈕，進展汽輪機的升速或降速，此時是對按動次數(shù)的設定；汽輪機起機曲線由汽機廠提供 汽輪機順控戰(zhàn)略 Sequence mode 方式設定 Description 描畫 0 Shutdown 停機 1 Ready to Start (Standby) 預備啟動

8、2 Warmup 暖機 3 Acceleration 升速 4 Run (No load rated speed to maximum control speed) 正常操作 5 Overspeed Trip Test 超速實驗ITCC控制TS2000在化肥行業(yè)的運用化肥機組空氣緊縮機/汽輪機(燃機)原料氣緊縮機氮壓機-渣油/煤氧壓機(泵)合成氣緊縮機二氧化碳緊縮機氨冷凍緊縮機(冰機)特點: 都是離心式,汽輪機驅動,變負荷,多缸串聯(lián),復雜,缺點危害害嚴重.化肥行業(yè)概述化肥廠普通有合成氨、尿素廠，還有復合肥料幾類廠。這些廠大多以天然氣為原料，還有部分廠以石腦油為原料，或者以煤為原料。這些廠中運用

9、的工藝氣體緊縮機幾乎都是透平式緊縮機。以天然氣為原料的合成氨廠有四臺緊縮機，它們是原料氣、空氣、合成氣氮氫混合氣緊縮機和冰機氨冷凍緊縮機，假設是尿素廠再有一臺二氧化碳緊縮機。以煤為原料的山西化肥廠的合成氨安裝中共有八臺緊縮機，它們是空氣、氧氣、氮氣、合成氣、甲烷、硫化氫、冰機和二氧化碳緊縮機；硝酸安裝中有空氣緊縮機、氧化氮緊縮機和蒸汽透平、尾氣透平串聯(lián)在一同的所謂“四合一機組兩套；硝酸磷肥的冰機和CO2緊縮機。這些緊縮機普通由汽輪機驅動，也有燃氣輪機驅動的如以天然氣為原料的化肥廠空壓機?；蕶C組 102J機組化肥機組 合成氣機組化肥機組:105J機組化肥機組 CO2機組合成氣緊縮機合成氣緊縮機

10、擔負兩個義務：一是將氮、氫混合氣也叫新穎合成氣加壓；二是給來自合成經(jīng)過反響的氣體也叫循環(huán)氣增壓。這兩部分氣體可以分別加壓，然后在氣缸外混合送入下一工序即所謂缸外混合流程，法國型及日本型安裝采用此種流程，美荷型安裝所采用流程是把循環(huán)氣和新穎氣在氣缸內(nèi)混合后一同進入循環(huán)級緊縮到合成壓力，然后送到下道工序即所謂缸內(nèi)混合流程。過去許多廠都設一臺循環(huán)氣緊縮機，現(xiàn)代化大型氨廠采用高壓離心緊縮機后，用一級葉輪就可以完成循環(huán)氣的增壓義務，此種合成氣緊縮機完成相當于新穎合成氣和循環(huán)氣兩臺緊縮機的義務。合成氣緊縮機流程圖合成氣緊縮機主要控制速度控制：緊縮機性能調(diào)理采用變轉速調(diào)理，由壓力調(diào)理回路感測合成氣緊縮機進口

11、壓力來控制凝汽式汽輪機的蒸汽進汽量，調(diào)理緊縮機轉速，以堅持進口的氣體壓力恒定。 防喘振控制：防止緊縮機在啟動和運轉中產(chǎn)生喘振，該緊縮機共有三條防喘旁通回路：一條是防止低壓缸喘振回路。一條是防止高壓缸喘振回路。另一條是除了防止循環(huán)段喘振外，還有調(diào)理合成回路循環(huán)氣量的作用。以上三個旁通閥在緊縮機開車及停車之前都要翻開，使氣體循環(huán)以防止喘振。 合成氣緊縮機氨冷凍緊縮機 氨冷凍緊縮機控制轉速控制：緊縮機由汽輪機驅動，機組采用變轉速調(diào)理，其轉速由壓力調(diào)理回路來調(diào)理。 喘振控制：氨緊縮機有四條防喘振回路，設有四個相應的防喘振控制器控制的防喘閥，可自動或手動控制從緊縮機出口直接前往各閃蒸槽即緊縮機各段入口的

12、流量，分別用來維護高壓缸第二段、高壓缸第一段以及低壓缸防止喘振的發(fā)生。一切回流氣體都經(jīng)過閃蒸槽，并在閃蒸槽內(nèi)得到冷卻，防止不經(jīng)冷卻而循環(huán)緊縮使氣體溫升太高。在全廠開車階段，各閃蒸槽尚未建立起液面時，有公用的制冷液氨線送液氨到各閃蒸槽，以冷卻回流氣體。一切液氨受槽或閃蒸槽都有溫度指示、液面指示報警及液面開關。當液面過高時發(fā)生報警，當液面高到危險程度時，迫使緊縮機停車。緊縮機各段的氣體出、入口管線上都裝有溫度和壓強指示。而在高壓缸出口處裝有高溫報警，當出口溫度大于163時發(fā)出報警信號 CO2緊縮機二氧化碳緊縮機二氧化碳緊縮機是尿素消費中的關鍵設備。在美荷型安裝中。其義務是把來自合成氨廠或車間脫碳工

13、序的CO2從常壓加壓到.34*105Pa，送入汽提塔。CO2在汽提塔中處于加熱形狀下，未來自尿素合成塔的尿素熔融物包含有尿素、水、甲銨及氨等反響物中的大部分甲銨分解成NH3和CO2，并重新送回尿素合成塔。緊縮機的進氣壓力取決于合成氨車間的操作情況，普通有少量動搖。所以進氣管上的壓力調(diào)理與汽輪機的調(diào)速相連，當CO2入口壓力升高時，就發(fā)出添加轉速的信號，添加緊縮機轉速。反之，那么發(fā)出減速信號，減少轉速，經(jīng)過變轉速調(diào)理來穩(wěn)定入口壓力。緊縮機也可用手動調(diào)理器來改動轉速CO2緊縮機CO2緊縮機CO2緊縮機空氣緊縮機烏石化二化肥機組控制系統(tǒng)改造30萬噸/年合成氨,50萬噸/年尿素,布朗的工藝 C2: 合成

14、氣緊縮機組 背壓式 新比隆 C4: 天然氣緊縮機組 冷凝式(注汽) 新比隆 原系統(tǒng)配置: 505調(diào)速器 MOORE SD352防喘振 控制器 西門子PLC 問題: 505與PLC任務不正常,經(jīng)常誤停車,防喘振控 制器不能投自動。 處理方案: 采用一套TS2000控制系統(tǒng) 2套3500系統(tǒng) 2臺操作站 1個輔操臺烏石化一化肥機組控制系統(tǒng)改造 C1: 空氣緊縮機組 GE燃氣輪機 新比隆 C3: 氨冷凍緊縮機組 電機拖動 新比隆 102J: CO2緊縮機組 單抽式A汽輪機 新比隆 103J/301J: 氨/甲氨泵 A/B 往復式 原系統(tǒng)配置: 505調(diào)速器 MOORE SD352防喘振控制器 西門子

15、PLC MARK V 以上緊縮機組單獨采用一套TS2000控制系統(tǒng) 3套3500系統(tǒng) 3臺操作站 1個輔操臺 每臺操作站均可對一切機組進展控制 靈敏的處理方案Tri-Sen 的客戶Elliott/EbaraDresser-RandShin Nippon MachineryMitsubishi Heavy IndustriesShenyang Blower WorksSulzur Pumps GmbHKawasaki Heavy IndustriesBharat Heavy Electrical Ltd.ExxonMobilShellDow Chemical Co.First EnergyEas

16、tman ChemicalChevronInternational PaperPetroChinaPDVSAImperial OilConsolidated EdisonReliance Industries LtdAir LiquideSPIC IndiaHyundai PetrochemicalWeyerhaeuser PaperPEMEXNova ChemicalsBP AmocoPetronasSaudi AramcoSABICTembec PaperEmpresa Columbiana PetroeosPetrobrasValero Refining Co.EcopetrolLuko

17、ilChina Steel CompanyREFINOR SALower Colorado River AuthorityAl Jubail Petrochemical (KEMYA)Rohm & Haas ChemicalProcter & GambleConocoPhilipsLyondell ChemicalAluminum BahrainMosaic Phosphates CompanyMethanexTrinidad Nitrogen CompanySonatrachRayong OlefinsTotal Elf FinaEquistarHuntsman ChemicalPlatt River Power AuthorityShuang Liao Power PlantSHARQTesoroCel