循环氢压缩机组控制系统设计及仿真器开发

发布时间：2020-09-22 07:37

　　根据单独垂直剖分式大流量离心压缩机、凝气冲动式汽轮机工程设计方案,设计循环氢压缩机组自动控制系统。重点给出压缩机组防喘振控制、安全保护系统的设计及实施方案。通过一个实际的压缩机组控制方案说明工程实施中的主要内容和实现效果。在熟悉和掌握离心压缩机、凝气冲动式汽轮机结构和原理的基础上建立了反映机组特性的数学模型。给出压缩机性能计算的主要参数和计算结果对照。根据循环氢压缩机仿真的需要,建立了压缩机、汽轮机数学模型,开发出包括干气密封、润滑油系统、蒸汽系统、凝结水系统、WOODWARD数字式505电子调速器的压缩机组DCS仿真器。仿真器按照横河CENTUM-CS操作设计,并融入目前机组联锁系统(SIS)的内容。给出仿真器结构、算法、组态平台等设计方案,主要设备的操作步骤、调速器的使用说明,用于培训的评分系统和故障设置功能。仿真软件的考核表明所建数学模型合理、适用,能够模拟循环氢压缩机组的实际运行过程,满足生产操作仿真培训要求。
【学位单位】：中国石油大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2008
【中图分类】：TH45
【部分图文】：

循环气流,循环气,喘振流量,调节能力

图 3-2 反喘振流量控制Fig 3-2 Anti-surge Flow Control计算反喘振控制系统中的循环气调节能力时，循环气流量的取值必须大于机组的喘振限流量（喘振限流量一般为机组额定流量的 70-80％），一般取单台机组额定流量的100%来计算。此外，除了要计算设计工况下所需要调节阀的 Cv 值外，还应核算低压工况下所需的调节阀的 Cv 值。在选定调节阀时，取两个 Cv 值中的较大值。反喘振控制系统的循环气调节阀宜采用低噪声调节阀（直线特性、气关式），其安装位置应尽量靠近冷却器，以尽量缩短低压侧管道的长度，应核算低压侧管道的流速并放大其管径。反喘振控制系统的调节器和压缩机入口调节器应具有抗积分饱和功能。大型装置中，压缩机入口放火炬小阀的流通能力按最大气流量的 10-30%计算，该调节阀的口径不宜大于 DN300。3.1.2 仪表选型

性能曲线,管网,性能曲线

图 3-3 管网性能曲线Fig 3-3 Performance Curve of the Pipeline Network将式(1)表示在图 3-3 上，即为一条二次曲线，它是管网端压与进气量称为管网性能曲线。管网性能曲线实际上相当于管网的阻力曲线，此曲线的压力及通过管路的阻力有关。当从压缩机到容器的管网很短、阀门全开失很小时，管网特性曲线几乎是一水平线如线 1。当管路很长或阀门关小增大，管网性能曲线的斜率增加，于是变成线 2 所示。阀门开度愈小，曲如线 3。如果容器中压力下降，则管网性能曲线将向下平移；当 Pr 为常压曲线就是线 4，可见管网的性能曲线是随管网的压力和阻力的变化而变化3.2.2 离心压缩机的工作点当离心压缩机向管网中输送气体时，如果气体流量和排出压力都相当小)，这就是表明压缩机和管网的性能协调，处于稳定操作状态。这个稳定个条件：一是压缩机的排气量等于管网的进气量：二是压缩机提供的排压

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图 3-10 SIS & CCS 控制系统配置及Fig 3-10 CCS & SIS ConfigurCCS 机组综合控制系统示意图图 3-11 CCS 示意图Fig 3-11 Sketch Map of CCIntegratedControllerDVibrationLocal MMIEngineerWorkstationOpCo

【参考文献】