空分压缩机透平氧压机的控制.docVIP

莱钢8#氧气压缩机自动控制系统 【关键词】莱钢,氧气压缩机,控制系统 【论文摘要】莱钢8#?氧气压缩机是12000m3/h?空分装置的关键设备,?其作用是将气态氧产品压缩成中压氧,?通过管道输送到用户。8#?氧气压缩机工作正常与否,?对莱钢的生产大局和经济效益影响很大。它主要采用三菱M?EL?SEC?A?1S?PLC?和Bailey?IN?F?I-?90?DCS?联合实现自动控制,?控制效果良好,?运行稳定可靠。莱钢8# 氧气压缩机是12000m3/h 空分装置的关键设备, 其作用是将气态氧产品压缩成中压氧, 通过管道输送到用户。8# 氧气压缩机工作正常与否, 对莱钢的生产大局和经济效益影响很大。它主要采用三菱M EL SEC A 1S PLC 和Bailey IN F I- 90 DCS 联合实现自动控制, 控制效果良好, 运行稳定可靠。1　工艺简介??? 莱钢8# 氧压机的工艺流程如图1 所示, 纯度达到99.6% 以上的氧气, 经调节阀PCV 3922 和入口截止阀PV 1501, 进入压缩机进行第一级、第二级、第三级压缩, 每级压缩后经过一次冷却。一级压缩后气体经调节阀PCV 1 1510 形成一级回流, 三级压缩后气体经调节阀PCV 3 1510 形成三级回流。气体回流引起入口压力P I3922 升高, 流量F I3920 降低, 由调节阀FCV 13920 和FCV 2 3920 进行机前放空, 使压力P I3922 和流量F I3920 保持在设定点附近。从氧压机出来的氧气经截止阀PV 1537 通过管道输送到用户, 或根据实际生产需要通过截止阀PV 1536 放空。为确保安全, 每一级压缩排气侧分别装有安全阀, 超压时紧急排放部分气体, 以降低压缩气体压力。2　系统配置??? 莱钢8# 氧压机自动控制系统主要采用三菱MELSECA1S PLC和Bailey INFI-90DCS。二者之间通过I?O 通道进行信号连接。系统配置如图2 所示,其中PLC配置为实际配置, DCS配置为示意图。三菱MELSECA1S PLC 配置包括1块CPU主基板(A1S38B) 和1块扩展基板(A1S55B- S1) , 共有1 块电源模板(A1S62P ) , 1块CPU模板(A 1SCPU ) , 4块数字输入模板(A1SX80) , 3块数字输出模板(A1SY80) , 3块模拟输入模板(A1S64AD) ,1块模拟输出模板(A1S62DA ) , 2块PT100多路转换变送器(PT- 62) , 1个MAC200操作员面板。系统共有数字量输入信号63点, 数字量输出信号43点, 模拟量输入信号9点, 模拟量输出信号2点, RTD信号18点。?????????????????????? 3　主要控制功能??? 氧压机控制功能主要包括防喘振控制、压缩机启?停联锁控制、辅助设备的启?停联锁控制等。防喘振控制由DCS实现, 联锁控制由PLC实现。3.1　防喘振控制??? 压缩机出口流量与压力不匹配, 即流量低或压力高时, 会造成压缩机喘振。该氧压机防喘振控制包括入口压力调节、入口流量调节、一级回流调节和3 级回流调节。??? (1) 入口压力调节: 入口压力采取常规PID调节,调节器为PIC3922, 由入口压力调节阀PCV3922完成, 调节回路如图3 所示。??? (2) 入口流量调节: 入口流量采取分段调节, 由机前主放空调节阀FCV13920 和旁路放空调节阀FCV23920 完成, 调节回路如图4 所示。??? 调节参数为氧压机机前流量, 测量值有温压补偿。当P ID 调节器F IC3920 的输出在0～ 10%之间时, 旁路放空调节阀FCV23920起作用, 对应开度为0～100%, 主放空调节阀FCV13920处于全关状态; 当调节器输出在10～100%之间时, 主放空调节阀FCV13920开始起作用, 对应开度为0～100% , 旁路放空调节阀FCV23920处于全开状态。??????? ??? (3) 回流调节: 回流调节采取分段调节, 由一级回流调节阀PCV11510和3级回流调节阀PCV31510完成, 调节回路如图5所示。??? 调节参数为氧压机机前流量和管网压力, 二者分别进行PID 运算。当管网压力正常时, 机前流量调节器FIC3921的输出作为回路输出; 当管网压力超过某一值时, 管网压力调节器P IC1510的输出作为回路输出; 当氧压机卸载时, 回路输出选择一个时变函数, 时变函数为50% + ( t?240) 350% , 即在240s内, 回路输出由50% 逐渐增大到100%。当回路输出在0～50%之间时, 一级回流调节阀PCV11510起作用, 对应开度为0～10