[实用新型]压缩机组喘振控制系统

说明书

技术领域

本实用新型属于压缩机组自动化控制技术领域，尤其涉及一种压缩机组喘振控制系统。

背景技术

现代石油化工工程工业中,大型压缩机设备是驱动流程运转的关键设备,是工艺生产装置的心脏。安全生产是最大的节能，压缩机组控制系统可靠性、压缩机组控制方案、压缩机组本体的优化控制对装置运行与节能降耗有重要意义。

喘振控制是透平压缩机组控制的核心，传统的控制采用单回路调节器或集成到其它系统中实现，采用简单的控制策略，限制了机组的运行区域且执行速度慢，这样制约了机组性能的发挥及机组的使用寿命，使整个系统的长周期运行成本非常高。

发明内容

本实用新型就是针对上述问题，提供一种系统运行故障率和长周期运行成本低的压缩机组喘振控制系统。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案，本实用新型包括控制器，高速压力变送器、节流装置，温度传感器，防喘调节阀；其结构要点控制器分别与高速压力变送器、节流装置、温度传感器、防喘调节阀相连。

所述高速压力变送器检测压缩机进出口压力转换成标准模拟量信号送入控制器。

所述节流装置检测压缩机进气或出气流量转换成标准模拟信号送入控制器。

所述温度传感器检测压缩机进出口温度转换成标准模拟量信号送入控制器。

所述控制器接收高速压力变送器、节流装置、温度传感器输入的压力、流量、温度信号经运算输出喘振控制信号控制防喘阀门调节压缩机的吸气流量。

作为一种优选方案，本实用新型所述控制器采用三重冗余（TMR）控制器（如T6300控制器）。

作为另一种优选方案，本实用新型所述喘振控制信号为4-20mA的电流信号。

作为另一种优选方案，本实用新型所述控制器包括工作点纵坐标计算功能块、工作点横坐标计算功能块、喘振线测算功能块、喘振检测模块、工作点跟踪功能块、自适应PID（比例积分微分）参数功能块、PID功能块、高选选择器。

作为另一种优选方案，本实用新型所述工作点纵坐标计算功能块通过对压缩机组的出口绝对压力和入口绝对压力进行运算得到绝压比值（即工作点纵坐标），喘振线测算功能块根据绝压比值计算喘振点。

作为另一种优选方案，本实用新型所述工作点横坐标计算功能块根据压缩机的入口流量、节流装置的压力、压缩机的入口温度、节流装置温度、节流装置设计压力、节流装置设计温度，计算出温度补偿后的工作点横坐标值。（温度补偿后的工作点横坐标计算公式：×当前流量）

作为另一种优选方案，本实用新型所述喘振检测模块将工作点与喘振点进行比较，根据比较结果判断喘振是否发生和是否报警。

作为另一种优选方案，本实用新型所述工作点跟踪功能块根据工作点、喘振点、工作点移动过快设定值、跟踪速率，计算输出得到动态的PID功能块的设定值。

其次，本实用新型所述自适应PID参数功能块根据工作点的位置与PID功能块的设定值之间的间距范围确定动态的PID参数。

另外，本实用新型所述PID功能块根据工作点、动态PID功能块的设定值、自适应的PID参数，计算输出到高选选择器进行比较，进而控制防喘调节阀的开度。

本实用新型有益效果：（1）本实用新型将高速压力变送器、节流装置，温度传感器，防喘调节阀通过控制器整合在一起，降低了系统运行故障率和长周期运行成本。

（2）可靠性极高的冗余容错控制系统。本实用新型采用三重冗余TMR控制器，提高了系统的可靠性。

（3）通过控制器的集成运算控制，使喘振控制响应速度快、响应灵敏性高。

（4）本实用新型喘振控制信号为4-20mA的电流信号；传输效果好。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明，本本实用新型保护范围不仅局限于以下内容的表述。

图1是本实用新型控制功能块原理框图。

图2为本实用新型第一控制子功能块电路原理图。

图3为本实用新型第二控制子功能块电路原理图。