Woodward505控制汽轮机转速与ESD系统的结合应用

Woodward505控制汽轮机转速与ESD系统的结合应用邵光明;于秀芳
【摘要】Rich gas compressor is an important unit of FCCU.Woodward 505 controller is the special equipment for speed control,depending on the application introduced in conjunction of Woodward 505 regulator and ESD system,achieve control of the rotational speed of the turbine to drive the centrifugal petroleum gas compressor.%在催化裂化装置中富气压缩机组是重要机组。

Woodward 505控制器为转速控制专用设备，根据实际应用介绍使用Woodward 505调节器与ESD系统的结合，实现控制汽轮机转速从而驱动离心式富气压缩机[1]。

【期刊名称】《仪器仪表用户》
【年(卷),期】2015(000)002
【总页数】2页(P73-74)
【关键词】505控制器;汽轮机;ESD系统;富气压缩机
【作者】邵光明;于秀芳
【作者单位】山东滨化滨阳燃化有限公司，山东滨州 251800;中海沥青股份有限公司，山东滨州 256600
【正文语种】中文
0 引言
富气压缩机组是催化裂化装置中关键机组之一，其功能是将低压富气压缩为凝缩油，从而生产成为液化气类介质。

富气压缩机的转速控制一般采用电机控制和汽轮机控制。

本文结合实际应用介绍Woodward505控制器结合ESD系统控制汽轮机转速，从而调节压缩机负荷。

系统主要组成为以下4个部分。

1）汽轮机：背压式汽轮机，杭州中能汽轮动力有限公司产品，产品型号：
BH25/01。

2）富气压缩机：离心式压缩机，沈鼓集团公司产品。

3）Woodward505：由汽轮机设备厂家提供，并完成组态、调试。

4）ESD系统：ICS Trusted T6300机组控制系统。

本文主要介绍3）、4）的组合应用。

1 机组控制方案
1.1 控制示意图（见图1）
1.2 控制介绍
1.2.1 ESD系统功能
ESD系统完成整个机组及装置的联锁逻辑地实现和控制。

各类联锁信号包括汽轮机、富气压缩机的各个振动、位移、轴承温度、干气密封、润滑油站等信号以及505控制器输出的跳闸信号均接入ESD系统，实现机组允启、联锁停机、联锁切断、润滑油泵启停等功能。

停机联锁发生后，ESD系统输出信号同时停汽轮机
（汽轮机停车电磁阀），关闭富气压缩机入口闸阀、出口闸阀，打开富气压缩机防喘振阀，放火炬阀打开一定开度，同时向505控制器发送停车信号。

采用3个转速信号接入ESD系统，在ESD系统进行3取2处理后判断机组运行
状态。

在正常工作中，为方便操作，在ESD系统操作站给出转速给定信号。

1.2.2 505控制器完成功能
505控制器完成汽轮机手动暖机启动、转速控制和停机，汽轮机现场调试及超速
实验。

其中暖机启动模式在程序中进行设定。

转速控制按照505控制器内部固有
逻辑和程序经比较计算后输出至电液执行机构，实现转速调节。

停机按505控制
固有停机模式。

采用两个转速信号接入505控制器。

图1 控制示意图Fig.1 Schematic diagram of control
1.3 信号连接
505控制器内部固有功能较多，接线端子多，实际只应用其中一部分。

与ESD系
统之间的联络，选用如下信号：
1）模拟输入（远程给定信号：4-20mA）
2）模拟输出（转速输出：4-20mA）
3）触点输入（ESD系统跳闸信号）
4）触点输入（允许启动信号）
5）触点输入（远程给定允许）
6）继电器输出（505跳闸信号）
7）继电器输出（505报警信号）
8）继电器输出（远程给定已投）
9）继电器输出（505正常）
10）执行器输出（4-20mA）
对应各信号的功能需对505控制器进行组态，一般505控制器由汽轮机厂家提供，出厂前已进行组态，并提供最终组态卡。

1.4 转速控制
1.4.1 汽轮机启动
此步骤完全由505控制器手动实现。

当工艺流程具备条件后，ESD系统输出允许启动信号。

用505控制器启动汽轮机，在800rpm保持30min；然后在505控制器操作面板逐步缓慢提高转速，每次升速为500rpm到2000rpm维持30min；汽轮机临界转速为4947rpm，越过临界转速时，转速从3900rpm直接提至5600rpm左右[2]。

1.4.2 切换至ESD操作
当转速大于等于一定转速，例如6000rpm时，ESD系统发出远程给定允许（触点输入）信号；505收到ESD允许给定信号后，505控制器转速给定信号自动缓慢
与ESD系统远程给定信号靠近，当达到一致时，505发出远程给定已投信号，此
时能够在ESD系统操作站改变转速给定值。

此步骤主要实现505信号与ESD信号之间无扰动切换。

在应用中需注意：依据505使用手册，远程转速给定可以通过505键盘、外部触点或MODBUS来投入或退出。

当远程转速给定允许触点闭合时，此功能生效。

在505复位后或清除跳闸状态后，如果该触点处于断开，则闭合后允许转速给定
生效；如果处于闭合，则将其断开再闭合，允许转速给定生效[3]。

1.4.3 汽轮机停机
此步骤由505控制器实现。

2 结束语
机组从2013年底试运、开工至今运行良好。

Woodward 505控制器专用于汽轮
机转速控制，应用广泛、可靠、成熟，505控制器由汽轮机厂家提供有利于初期
调试，可避免不必要的纠纷。

如果所选ESD系统能够满足汽轮机转速控制要求，
可不使用505控制器，直接将505控制器的功能在ESD系统中实现，前提是系统必须确保满足转速控制要求。

公司应用的ICS Trusted预留了3个转速输入信号
及输出卡件，准备以后进行改造。

也可以将505控制器与ESD系统转速输出信号使用转换开关选择应用，更具备灵活性。

参考文献：
[1]王树青,乐嘉谦.自动化与仪表工程师手册[M].北京:化学工业出版社,2010.
[2]使用说明书[HS2362-25][Z].杭州中能动力汽轮有限公司.
[3]Woodward505数字式调节器使用手册[Z].Woodward调速器公司.。