透平壓縮機(jī)組的優(yōu)化控制與節(jié)能降耗

梁越

＼摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，透平壓縮機(jī)組的優(yōu)化控制與節(jié)能降耗是通過(guò)壓縮機(jī)設(shè)備和驅(qū)動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)完成的。壓縮機(jī)組控制系統(tǒng)的可靠性與壓縮機(jī)組控制方案都對(duì)節(jié)能降耗有重要意義。目前，在我國(guó)主要是TS3000系統(tǒng)為代表的大型透平壓縮機(jī)組，這對(duì)于安全性能的優(yōu)化和節(jié)能降耗的作用意義重大。

關(guān)鍵詞：透平壓縮機(jī)組;節(jié)能降耗;優(yōu)化控制

未來(lái)的石油化工工程工業(yè)是引領(lǐng)大型壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)流程運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵。非計(jì)劃停車(chē)生產(chǎn)停頓的發(fā)生依靠于大型壓縮機(jī)組，同時(shí)對(duì)再開(kāi)車(chē)的能量和環(huán)境給予保護(hù)。大型離心式壓縮機(jī)是靠裝置設(shè)備投資的大小，主要關(guān)注的是造價(jià)的級(jí)別，通常會(huì)占裝置一大部分造價(jià)。大型壓縮機(jī)在裝置中所處的地位遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于投資的總量，面對(duì)著投資大額的缺口，我們不得不采取一些改革，改變壓縮機(jī)在裝置中單系列運(yùn)行，從組裝置備機(jī)。在透平壓縮機(jī)組的優(yōu)化控制與節(jié)能降耗過(guò)程中，需要改變的是大型壓縮機(jī)的連續(xù)長(zhǎng)周期運(yùn)行，這種長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行不會(huì)造成大型機(jī)組停車(chē)的故障。

石化生產(chǎn)裝置設(shè)備中，需要降低透平壓縮機(jī)組的能耗。在大量的試驗(yàn)過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)只有嚴(yán)格控制好壓縮機(jī)在長(zhǎng)期運(yùn)作過(guò)程中的放空和回流，才是控制透平壓縮機(jī)節(jié)能降耗的最佳方法。研究壓縮機(jī)的節(jié)能降耗是石油化工生產(chǎn)的重要課題。

1 加大安全生產(chǎn)是有效控制系統(tǒng)可靠性的重要措施

當(dāng)前，我國(guó)在石油化工生產(chǎn)過(guò)程中，主要抓住壓縮機(jī)組故障和事故的預(yù)防措施，在安全生產(chǎn)過(guò)程中避免一些不必要的浪費(fèi)，從而降低了損耗。不僅要控制壓縮機(jī)的損耗，而且還要革新壓縮機(jī)的設(shè)備。在壓縮機(jī)運(yùn)行中，提高其控制系統(tǒng)的安全性能對(duì)于機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)的檢測(cè)有很大的導(dǎo)向作用，這些主要取決于壓縮機(jī)組安全生產(chǎn)水平、節(jié)能降耗水平。專(zhuān)用控制系統(tǒng)里把壓縮機(jī)控制系統(tǒng)單列出來(lái)，目的是能夠配套在大型軸流式、離心式壓縮機(jī)組上。壓縮機(jī)控制系統(tǒng)在成型控制系統(tǒng)技術(shù)基礎(chǔ)上，運(yùn)用成熟的理論和實(shí)踐方案，對(duì)透平壓縮機(jī)組的優(yōu)化控制與節(jié)能降耗提出了挑戰(zhàn)性的技術(shù)研討。面臨著減低損耗的難題，我們要加大國(guó)內(nèi)主流壓縮機(jī)控制系統(tǒng)的完善，要從抓好壓縮機(jī)的安全穩(wěn)控著手，把提高壓縮機(jī)控制系統(tǒng)作為一項(xiàng)技術(shù)研討課題，深入調(diào)查研究壓縮機(jī)組控制系統(tǒng)的導(dǎo)向指標(biāo)與裝置，通過(guò)引用TS3000壓縮機(jī)組控制系統(tǒng)，從而使得耗費(fèi)降低。

2 壓縮機(jī)的耗損控制對(duì)整個(gè)裝置的運(yùn)行有重要影響

2.1 壓縮機(jī)的裝置好壞，是降低損耗的關(guān)鍵。壓縮機(jī)運(yùn)行工藝對(duì)控制效果有很大的影響。壓縮機(jī)控制主要考慮到機(jī)組本身的安全，不能對(duì)裝置工藝沒(méi)有技術(shù)要求，相反，對(duì)于能力的大小直接會(huì)制約壓縮機(jī)廠配套的控制系統(tǒng)，這對(duì)于一個(gè)剛剛走出困境的系統(tǒng)裝置設(shè)備，其影響力是很大的。通常我們不夠重視控制邊界設(shè)計(jì)，要求的基本工藝水準(zhǔn)達(dá)不到，從而在壓縮機(jī)安全監(jiān)測(cè)過(guò)程中放松了對(duì)可控方案的實(shí)施，這樣一來(lái)，傳統(tǒng)壓縮機(jī)控制方案只能作為擺設(shè)。

研究開(kāi)發(fā)對(duì)壓縮機(jī)適宜的控制方案，將是工藝裝置需要綜合考慮的首要問(wèn)題?？刂品桨笇?duì)整個(gè)裝置的運(yùn)行的監(jiān)測(cè)，不僅在技術(shù)上要求精準(zhǔn)，而且在控制方案上要求高效。為此，要突破壓縮機(jī)控制技術(shù)的難題，必須從提高壓縮機(jī)配套實(shí)施方案開(kāi)始，逐步對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行控制和控制系統(tǒng)革新等方面復(fù)合技術(shù)的開(kāi)發(fā)。

2.2 在多臺(tái)壓縮機(jī)并聯(lián)運(yùn)行下，我們要篩選出效率最優(yōu)的壓縮機(jī)控制系統(tǒng)來(lái)完成具體的運(yùn)作。通過(guò)對(duì)多臺(tái)壓縮機(jī)實(shí)行并聯(lián)運(yùn)行和采用孤立的機(jī)組控制策略，就可以對(duì)機(jī)組運(yùn)行提高效率，壓縮機(jī)運(yùn)行效率的高低，直接制約著機(jī)組安全運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)。為了不再走損耗材料的老路，運(yùn)用聯(lián)控方案有效協(xié)調(diào)壓縮機(jī)群的運(yùn)作效率，是臺(tái)離心式壓縮機(jī)并聯(lián)運(yùn)行的最佳效果。

3 加大壓縮機(jī)組優(yōu)化控制，是有效節(jié)能降耗的重要舉措

3.1 喘振的產(chǎn)生，對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間開(kāi)放的空閥和回流閥來(lái)說(shuō)，是壓縮機(jī)壽命的最大制約。為了不讓壓縮機(jī)一直消耗材料，我們必須加大壓縮機(jī)組的控制，使其在粗略保守狀況下，有效的將安全性能提高。機(jī)組負(fù)荷調(diào)節(jié)功能的減弱，也會(huì)使工藝變動(dòng)讓放空閥和回流閥經(jīng)常打開(kāi)，從而加大了損耗。當(dāng)壓縮機(jī)本身控制系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，我們要采取工藝裝置減弱氣壓，從而將氣體組分變化運(yùn)行，以達(dá)到外部條件的改變。一般控制系統(tǒng)要避免防空和回流的發(fā)生，這對(duì)于壓縮機(jī)控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，不僅是自動(dòng)啟動(dòng)，而且是要在機(jī)組開(kāi)車(chē)階段將時(shí)間控制好，不能超過(guò)必要的有效時(shí)限。壓縮機(jī)放空閥和回流閥問(wèn)題，是需要采用先進(jìn)的壓縮機(jī)控制軟件，使壓縮機(jī)的安全裕度控制得盡可能小，以達(dá)到壓縮機(jī)實(shí)際可控的范圍，這樣才能有效的降低損耗，將壓縮機(jī)的潛能盡可能發(fā)揮，以通過(guò)技術(shù)質(zhì)量的檢驗(yàn)。

3.2 壓縮機(jī)運(yùn)行的優(yōu)化控制，對(duì)整個(gè)裝置的可控方案起到積極的推動(dòng)作用。現(xiàn)代石油化工生產(chǎn)技術(shù)采用國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的軟件來(lái)提高控制水平，從而將生產(chǎn)效益逐步提高，在優(yōu)化實(shí)施先進(jìn)控制方案的前提下，我們將控制系統(tǒng)調(diào)整為自動(dòng)投入裝置核心模式，從而將壓縮機(jī)的精確平穩(wěn)運(yùn)行控制在合理的區(qū)間，這樣才會(huì)在裝置設(shè)備中實(shí)現(xiàn)先進(jìn)控制的高端技術(shù)。

3.3 壓縮機(jī)組優(yōu)化控制對(duì)提高能量回收有積極的意義。一直以來(lái)，很多人都很重視化工裝置，然而究竟如何提高回收和應(yīng)用，是石油化工生產(chǎn)者望而卻步的一大瓶頸，只有將優(yōu)化機(jī)組控制提高到能量回收機(jī)組效率的最大化，才能完成透平壓縮機(jī)組的優(yōu)化控制與節(jié)能降耗的實(shí)施方案。

3.4 TS3000透平壓縮機(jī)組控制系統(tǒng)代表目前透平壓縮機(jī)控制的高水平。壓縮機(jī)系統(tǒng)屬于綜合透平壓縮機(jī)控制系統(tǒng)。為了將安全的控制系統(tǒng)實(shí)施在透平壓縮機(jī)組上，我們必須有效的調(diào)節(jié)壓縮機(jī)運(yùn)行速度，在防喘振、聯(lián)鎖保護(hù)、輔機(jī)控制與監(jiān)視診斷上深入研究，找到解決的方案，以實(shí)現(xiàn)人機(jī)界面先進(jìn)統(tǒng)一，采購(gòu)、工程、安裝一次性完成降低了管理費(fèi)用低，現(xiàn)場(chǎng)空間占用少，現(xiàn)場(chǎng)儀表要求低、費(fèi)用少。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)石油化工生產(chǎn)的不斷擴(kuò)大，在當(dāng)前的壓縮機(jī)組實(shí)踐中，要注重從調(diào)節(jié)設(shè)備和主要能耗來(lái)源入手。通過(guò)引進(jìn)國(guó)內(nèi)外先進(jìn)可靠的壓縮機(jī)組控制系統(tǒng)，提高壓縮機(jī)運(yùn)行效率，將安全生產(chǎn)放在首位是關(guān)鍵。透平壓縮機(jī)組的優(yōu)化控制與節(jié)能降耗是形成高效節(jié)能生產(chǎn)的主要目的，新時(shí)期，規(guī)范化、高效化的節(jié)能目標(biāo)將是我們研究的重要課題。

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