CCC防喘振控制介绍资料【全】

这里:
• Rc
= 压头
• Qs
=ຫໍສະໝຸດ Baidu入口体积流量
• qr2
= 简化的流量的平方
.
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控制算法
2012 Compressor Controls Corporation D i s . P r e s s u r e P s ig Reduced Head
• 那么，喘振极限就会变成一个曲面，而不是一条曲线
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• 为了实现控制目标，对于几何结构不变的压缩机，我们希望喘振线（SLL） 由单一的曲线来表示
.
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控制算法
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➢ 3.并联负荷分配优化控制 ➢ 4.CCC的工程实践
➢ 5.压缩机性能咨询 (CPA) ➢ 6.CCC公司5系列控制系统
➢ FCC机组优化节能系统
.
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➢1. CCC公司控制技术特点
.
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表述压缩机操作特征的基本变量
Hp = f0(Q, w, m, r, a, d, a)
J = f1(Q, w, m, r, a, d, a)
这里: • Hp •J •Q ·w ·m ·r •a •d ·a
= 多变压头 = 功率 = 体积流率 = 转速 = 粘度 = 密度 = 本地音速 = 特征长度变量 =入口导叶角度
Pd
B
A
D C
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压缩机停车点，无压力，无流量
Qs, vol
.
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导致出现喘振的因素
• 开车 • 停车 • 在低负荷下操作 • 在高负荷下运行出现下述工况:
– 紧急停车 – 动力降低 – 操作人员失误 – 工艺扰动 – 负荷变化 – 气体成份变化 – 冷却器故障 – 过滤器故障 – 驱动故障
参数分析或归纳 .
无关坐标系
第1组
hr qr Ne a
jr Re
第2组
Rc qr Ne a
jr Re
这里:
• hr • qr • Ne ·a
= 简化的压头 = 简化的流量 = 线性化的转速 = 导叶角度
• jr • Re
= 简化的功率 = 雷诺数
• Rc
= 压比
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控制算法
相关联的坐标系 (Hp, Qs)
• 无关坐标系(hr, qr2)
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这里:
• Hp
= 多变压头
• Qs
= 入口体积流量
•
•.
hr qr2
=简化的压头 = 简化的流量的平方
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控制算法
相关坐标系 (Rc, Qs)
无关坐标系 (Rc, qr2)
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.
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控制算法
•
典型的压缩机性能曲线图包括： pd) 坐标系统,这里:
(Qs,
Hp),
(Qs,
Rc),
或
(Qs,
Qs = 能够表示为实际或标准体积流率的入口流量 Hp = 多变压头 Rc = 压缩比 (pd / ps) pd = 压缩机出口压头 ps = 压缩机入口压头 ks = 等熵压缩指数
最小转速
操作的稳定区
流量
.
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扩大了操作范围
•一般的控制
极限
设定点 运行点
•CCC的控制
极限 设定点
运行点
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基本因素 - 先进的算法 - 解耦控制 - 高速的硬件
.
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喘振现象
让我们用一个离心式空气压缩机 向一密闭容器内供气的模型来解释 喘振是如何形成的
• 产生全新的控制算法的过程:
– 审查实际需要 – 开发一个数学模型 – 通过计算机建模对控制算法进行模拟
仿真 – 将此控制算法应用到现场
.
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控制算法
• 下述变量用于设计及对压缩机的特征进行表述 • 通过参数分析（或归纳），我们分离出两组无关的坐标系
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Controls 控制系统
Machinery 机组
CCC
Turbomachinery Controls
CCC机组控制技术
Process
工. 艺
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CCC控制技术-限制控制
压力
增加控制裕度
工艺过程极限
最大转速线 功率极限
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实际的 可操作区
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压缩机控制所面临的挑战
• 一个成功的压缩机控制系统应由下列部分组成：
– 一个能够准确定义操作点及其相应的喘振极限的算法 – 能够允许数字控制器进行快速及时的模拟控制的控制器执行速率 – 控制响应能够针对不同的操作工况使用不同的安全裕度 – 先进的控制方案能够防止回路间相互作用所产生的负面影响 – 动作迅速，流通能力适宜的防喘振控制阀 – 去除整个系统内不必要的死区时间和滞后时间
• 喘振不仅仅出现在低负荷操作工况下，而是在各种工况下都可能出 现。
.
如何避免喘振
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• 增快反应速度
– 变送器 –阀 – 控制器 – 系统体积
用专门设计的控制技术 – 自动开环 – 解耦控制 – 可调喘振控制线 – 自调整增益控制参数 – 喘振线确定及喘振试验
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CCC公司技术特点 及其在炼油装置的应用
Compressor Controls Corporation (CCC) 美国压缩机控制公司
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➢ 交流内容
➢1. CCC公司控制技术特点 ➢ 2.可用性与可靠性
• 这些定义的性能曲线图用于一组特定的入口条件: ps, Ts, MW 及 ks
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控制算法
• 通常情况下，使用由OEM 厂家所提供压缩机性能曲线图的坐标系统所存在 的问题是这些坐标系统与入口条件有关，如下所示：
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控制算法