基于安全模式的混合冷剂压缩机运行优化

成果简介 为了有效解决冷剂压缩机异常工况引发轴位移增大、主轴承温度升高等故障，达到压缩机运行平稳可靠的目的，创新提出安全运行模式。在不影响装置正常生产的前提下，从压缩机自控角度提出有效的控制逻辑优化。采取变化率阈值检测思路，针对入口流量突变、晃电等可能引发事故的特殊工况，通过相应的检测手段，优化冷剂压缩机自保控制方案，设定突发情况一、二段防喘阀打开时间和开度，控制变频电机转速，降低压缩机运行负荷，杜绝防喘阀打开时的高转速、大能量对压缩机转子的冲击问题。同时增加性能控制功能，通过防喘阀和转速的解耦控制，实现机组的自动平稳加载。该成果主要是对极端特殊工况下压缩机控制保护逻辑的一种优化，是榆林油气公司为提高设备运行稳定性而进行的重要技术创新，符合生产实际需要，到达国内先进水平，可操作性强，取得明显的社会效益、经济效益，可在同类设备运行管理中推广应用。 2、主要创新点 （1）在不影响装置正常生产的前提下，从压缩机自控角度提出有效的控制逻辑优化。为确保压缩机处于非正常工况时，能够稳定在某一安全工况下运行，且不触发机组轴系参数联锁停机，待外围装置系统稳定后，压缩机能很快的加载恢复到之前的正常生产运行状态。 （2）引入变化率阈值检测思路，通过检测手段计算单位时间内输入参数的变化值，当变化值大于设定的变化阈值时，进行异常工况判定。利用控制系统高速的扫描周期对参数单位时间的变化情况进行检测，实现对异常工况的快速判断。根据异常事件数据分析及API670相关标准，合理选择检测参数及阈值设定。 （3）安全模式触发条件及动作：当机组正常运行过程中监测到0.5s内流量减少值超过50%或2s内防喘阀开度超过30%时，触发压缩机自动进入降负荷的安全运行模式。系统立刻自动将主电机转速的设定值按350rpm的速率降至最低运行转速1050rpm。同时使一段防喘阀失电并保持全开，二段防喘阀先失电全开，3s后二段防喘阀按等比例模式从100%关至70%。在进入安全运行模式时，操作界面增加报警提示，相关信号计入SOE数据组。待工艺及电气系统稳定按投自动按钮后，一段防喘阀电磁阀得电，岗位人员切换防喘阀控制模式后根据工艺需要进行加载。