常见的CCC防喘振控制介绍资料【全】.ppt

CCC公司技术特点 及其在炼油装置的应用 Compressor Controls Corporation (CCC) 美国压缩机控制公司 1 2012 Compressor Controls Corporation 2 交流内容 1. CCC公司控制技术特点 2.可用性与可靠性 4.CCC的工程实践 3.并联负荷分配优化控制 5.压缩机性能咨询 (CPA) 6.CCC公司5系列控制系统 FCC机组优化节能系统 2012 Compressor Controls Corporation 1. CCC公司控制技术特点 3 2012 Compressor Controls Corporation 4 Machinery 机组 Process 工艺 Controls 控制系统 CCC Turbomachinery Controls CCC机组控制技术 2012 Compressor Controls Corporation 5 流量 压力 增加控制裕度 CCC控制技术-限制控制 2012 Compressor Controls Corporation 扩大了操作范围 一般的控制 CCC的控制 6 运行点 极限 运行点 设定点 基本因素 - 先进的算法 - 解耦控制 - 高速的硬件 极限 设定点 2012 Compressor Controls Corporation 喘振现象 7 Qs, vol Pd 让我们用一个离心式空气压缩机 向一密闭容器内供气的模型来解释 喘振是如何形成的 2012 Compressor Controls Corporation 导致出现喘振的因素 开车 停车 在低负荷下操作 在高负荷下运行出现下述工况: 紧急停车 动力降低 操作人员失误 工艺扰动 负荷变化 气体成份变化 冷却器故障 过滤器故障 驱动故障 喘振不仅仅出现在低负荷操作工况下，而是在各种工况下都可能出现。 2012 Compressor Controls Corporation 如何避免喘振 增快反应速度 变送器 阀 控制器 系统体积 用专门设计的控制技术 自动开环 解耦控制 可调喘振控制线 自调整增益控制参数 喘振线确定及喘振试验 9 2012 Compressor Controls Corporation 压缩机控制所面临的挑战 一个成功的压缩机控制系统应由下列部分组成： 一个能够准确定义操作点及其相应的喘振极限的算法 能够允许数字控制器进行快速及时的模拟控制的控制器执行速率 控制响应能够针对不同的操作工况使用不同的安全裕度 先进的控制方案能够防止回路间相互作用所产生的负面影响 动作迅速，流通能力适宜的防喘振控制阀 去除整个系统内不必要的死区时间和滞后时间 10 2012 Compressor Controls Corporation 控制算法 典型的压缩机性能曲线图包括： (Qs, Hp), (Qs, Rc), 或 (Qs, pd) 坐标系统,这里: 11 Qs = 能够表示为实际或标准体积流率的入口流量 Hp = 多变压头 Rc = 压缩比 (pd / ps) pd = 压缩机出口压头 ps = 压缩机入口压头 ks = 等熵压缩指数 这些定义的性能曲线图用于一组特定的入口条件: ps, Ts, MW 及 ks 2012 Compressor Controls Corporation 控制算法 通常情况下，使用由OEM 厂家所提供压缩机性能曲线图的坐标系统所存在的问题是这些坐标系统与入口条件有关，如下所示： 12 2012 Compressor Controls Corporation 控制算法 那么，喘振极限就会变成一个曲面，而不是一条曲线 13 为了实现控制目标，对于几何结构不变的压缩机，我们希望喘振线（SLL）由单一的曲线来表示 2012 Compressor Controls Corporation 控制算法 产生全新的控制算法的过程: 审查实际需要 开发一个数学模型 通过计算机建模对控制算法进行模拟仿真 将此控制算法应用到现场 14 2012 Compressor Controls Corporation 控制算法 15 表述压缩机操作特征的基本变量 Hp = f0(Q, w, m, r, a, d, a) J = f1(Q, w, m, r, a, d, a) 这里: Hp = 多变压头 J = 功率 Q = 体积流率 w = 转速 m = 粘度 r = 密度 a = 本地音速 d = 特征长度变量 a =入口导叶角度 下述变量用于设计及对压缩机的特征进行表述 通过参数分析（或归纳），我们分离出两组无关的坐标系 这里: hr = 简化的压头 qr = 简化的流量 Ne = 线性化的转速 a = 导叶角度