淺談英格索蘭離心風機在磨溪凈化廠的運用現(xiàn)狀

李潔 唐偉（中國石油西南油氣田公司川中油氣礦磨溪天然氣凈化廠）李繼（中國石油西南油氣田公司川中油氣礦質(zhì)量安全環(huán)保科）

一、風機概況

磨溪凈化廠130×104m3/d 聯(lián)合裝置硫磺回收單元的英格索蘭離心風機是一種動態(tài)徑向壓縮機， 潔凈的空氣通過在一組葉片中加速而產(chǎn)生壓力， 然后通過長半徑高效擴壓器再使空氣減速。 風機的吸入側(cè)采用專門的調(diào)節(jié)閥門，在保持恒定壓力的同時進行風量調(diào)節(jié)。 該離心風機為低振動、全結(jié)構(gòu)單元，配備附件包括控制器、進出口調(diào)節(jié)閥、柔性膨脹節(jié)、截止閥。 風機每個單元采用功能化設(shè)計，從而可以和配備便捷型操作界面、基于PLC 的控制盤配套使用。 該風機的進口閥和放空閥采用PID 單回路控制方式，這種控制方式使流量調(diào)節(jié)更精確，使流量不會出現(xiàn)大幅度波動，從而有效地避免了喘振現(xiàn)象的發(fā)生。

二、風機防振動安裝措施

為了減少機體振動，風機安裝在隔離式混凝土彈性墊板上，墊板必須安裝平直、水平，可采用金屬墊片或找正桿找平，以避免通過地面?zhèn)鬟f振動。 在鋼基座下還可安裝彈簧型防振器，將振動速度減小到足夠低， 最大限度地減少通過混凝土基板傳遞振動。

三、防喘振控制措施

1、喘振控制方式

喘振是風機的固有特性， 當喘振發(fā)生時應(yīng)采取措施降低出口壓力或增加入口流量，盡量縮短喘振時間。 為了確保風機穩(wěn)定可靠地運行，防止因用量波動發(fā)生喘振，因此在風機出口設(shè)計了放空旁通閥， 當主燃燒爐用風量減少時或風機發(fā)生喘振時可通過旁路放空來平衡。 風機進口風量由進氣閥控制，旁通閥和進氣閥都是由PID 單回路控制邏輯控制。

當電機電流大于最大工作電流時，關(guān)小進氣閥；當電機電流小于最小負荷電流時，開大進氣閥；當電機電流在最大工作電流和最小負荷電流之間時，進氣閥由出口設(shè)定的壓力值控制。 根據(jù)排氣壓力與壓力設(shè)定值的比較結(jié)果實時調(diào)整進氣閥門的開度。為了防止閥門動作過于頻繁，該控制設(shè)定了一個死區(qū)控制區(qū)，即允許一定的控制參數(shù)的小范圍波動而控制閥門無動作。

旁通閥的控制是根據(jù)電機電流與最小負荷電流設(shè)定值的比較結(jié)果來控制，當電機電流小于喘振電流時快速開大旁通閥，當出口壓力接近喘振壓力時快速開大旁通閥。

2、喘振檢測與連鎖

根據(jù)磨溪凈化廠硫磺回收單元的工藝要求， 風機出口壓力設(shè)定為70KPa，風機啟動后，進氣閥開度為20%，放空閥開度為100%，25 秒后放空閥緩慢關(guān)閉，進氣閥緩慢開大，直到壓力保持在70KPa 左右。為了防止風機因負荷小而引起喘振現(xiàn)象，風機控制系統(tǒng)設(shè)定了喘振電流值， 即當電機電流小于或等于喘振電流值時開始啟動計時器記時， 同時進氣閥和放空閥將開大以調(diào)節(jié)流量，若在5 秒內(nèi)電流增加到大于設(shè)定值，則計時器復(fù)位，否則風機喘振報警停機。

四、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

本系統(tǒng)采用西門子S7-200PLC 作數(shù)據(jù)采集和控制， 現(xiàn)場的各類模擬信號、電磁閥閥位回訊、報警接點信號、PLC 輸出到電磁閥起停信號等均通過端子排與PLC I/O 模塊相連，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集和控制。 本系統(tǒng)采用MicroWinV4.0 編程軟件， 采用USB/PPI 多主站電纜，可實現(xiàn)程序的上傳和下載、程序在線調(diào)試和程序運行監(jiān)視。 本系統(tǒng)采用RS485 通訊，采用兩個通訊接口，通訊口0 接入中控室DCS 系統(tǒng)，通訊口1 接現(xiàn)場PC 顯示屏，現(xiàn)場PC 顯示屏和中控室可以監(jiān)視系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)和系統(tǒng)狀態(tài)，PC顯示屏可修改所有設(shè)定參數(shù)。

五、常見故障、原因分析及處理措施

（1） 最小流量報警， 可能原因是用氣量較小， 處理措施為PLC 自動調(diào)整放空量增加流量

（2）。 最大流量報警，可能原因是用氣量較大，處理措施為PLC 自動調(diào)整進氣閥減小負荷。

（3）喘振報警停機，可能原因是用氣量突然減少；進氣濾芯過臟；電流變送器端口松動或損壞，處理措施為復(fù)位，重啟；清潔或更換進氣濾芯；緊固接線端子或更換電流變送器。

（4）MCC 故障跳車，可能原因是啟動柜保護跳車，處理措施為檢查綜保裝置和整定值。

（5）MCC 啟動故障（無法啟動），可能原因是啟動柜未送電或啟動柜故障，處理措施為送電或排除啟動柜故障。

（6）軸承溫度高報警（停車），可能原因是缺潤滑油；軸承損壞；測溫探頭故障；PLC 輸入模塊故障，處理措施為補充潤滑油；更換軸承；檢查修復(fù)或更換測溫探頭；更換模塊。

（7）振動高報警（停車），可能原因是地腳螺栓調(diào)整不當或減振墊損壞；振動探頭故障；PLC 輸入模塊故障，處理措施為重新調(diào)整、更換減振墊；更換振動探頭；更換模塊。

（8）進氣壓差大報警，可能原因是進氣空氣過濾器堵塞；差壓開關(guān)故障，處理措施為清潔或更換進氣空氣過濾器；檢查調(diào)整或更換差壓開關(guān)。

（9）油溫高，可能原因是冷卻水量太?。挥屠鋮s器臟；溫度表故障，處理措施為增大冷卻水量；清潔油冷卻器；更換溫度表。

（10）油溫低，可能原因是冷卻水量太大；溫度表故障，處理措施為減小冷卻水量，更換溫度表。

（11）閥門不動作，可能原因是無儀表氣源或壓力太低；氣源臟堵塞氣路；定位器故障；蝶閥閥片卡死；PLC 模擬量輸出通道故障，處理措施為送氣；清潔、加0.01 微米過濾器；修復(fù)或更換定位器；檢查修復(fù)蝶閥；更換模塊。

（12）出口壓力低，可能原因是電機電流低；進氣口堵塞，處理措施為檢查輸入電流；清潔進氣口。

六、總結(jié)及建議

（1）英格索蘭PLC 防喘振控制系統(tǒng)自投運后，運行效果一直很好，風機啟停正常，運行平穩(wěn)，達到了設(shè)計要求，取得了良好的經(jīng)濟效益。

（2）為了保證系統(tǒng)的高可靠性，控制部分可采用雙機熱備結(jié)構(gòu)。

（3）為了避免油冷卻換熱器不堵塞，建議在換熱器入口加管道過濾器。

（4） 為了保證油冷卻潤滑效果， 齒輪箱油溫應(yīng)控制在40-49℃，油壓應(yīng)控制在170-250KPa.