張國棟 張興(內蒙古大唐國際克什克騰煤制天然氣有限責任公司025350)
我們都知道離心壓縮機對于一個生產企業來說,是非常重要的設備,如果離心壓縮機發生故障停機會影響到整個企業的生產甚至是停產,會給企業帶來很大的經濟損失。所以說,任何的生產單位對于離心壓縮機都給予了更多的關注,離心壓縮機的控制系統對離心壓縮機的故障做出預警以及正確的診斷,所以企業對離心壓縮機的控制系統的性能和質量都提出了很高的要求,下面就離心壓縮機控制系統的故障進行分析,給出幾點改進措施。
通常情況下,電動機或透平機來提供離心壓縮機的工作動力,而且采用的是多機并聯壓縮的方式,所以整個壓縮機的啟動速度會很快,而且轉速范圍寬,由于是多個機組所以各級驅動軸的具有不同的轉速。所以說控制系統在采集信號方面,所采集到數據要可以適應很大范圍的轉速,而且對于不同轉速下的信號都可以準確的采集到。只有這樣故障的預報以及分析才能更加準確。
離心壓縮機工作的基礎控制包括了油溫、油壓、瓦溫等信號控制。
上面所說的幾項標準都具有變化緩慢的特點,是離心壓縮機可以正常工作的基礎條件。無論是哪一個信號超過了規定的范圍,都會發生停機的動作,所以說要求系統具有較強的抗干擾能力以及及時是經過了連續工作,反應出的結果仍然是真實可靠的。控制器根據流量、壓力隨時的變化,可以實現恒壓調節以及防喘振控制,同時要實現手動、自動的切換和報警功能。為了確保整個離心壓縮機的可靠性,一定要可以將錯誤的動作排除,同時可以具有檢測系統自身故障這樣的功能。
離心壓縮機在開機啟動后無法進行加載,在這里我們所說的不進行加載,是離心壓縮機工作的過程中,機器內的主軸葉輪由于高速的轉動而產生大量的氣體,這個氣體產生的速度如果比排氣的速度快,那么設備內部的壓力就會逐漸升高,安全閥就會被頂開,壓縮機雖然顯示加載,而實際上壓縮機并沒有進行工作。產生這種現象的原因是沒有在壓縮機上安裝控制啟動速度的控制器,使壓縮機的啟動速度過快負荷過大,所以壓縮機無法正常工作。
在離心壓縮機的故障中有一項喘振是壓縮機所特有的現象,所謂喘振現象指的是在壓縮機運行中,如果負荷在規定的范圍值之下的時候,就會破壞正常的氣體輸送,這樣壓縮機氣體就會不規則的排出,壓縮機就會出現劇烈的振動,在這樣的狀態下工作是非常危險的,還會造成壓縮機其它各個部件的損壞,嚴重時還會發生一些難以大的事故,造成難以彌補的損失,引起離心壓縮機喘振的主要原因是對各個氣體的循環系統做好控制。
離心壓縮機進水濾器被堵、排氣溫度高,在離心壓縮機運行的過程中,有冷卻的水壓過低的現象,造成排氣溫度高,引起這個現象的最重要的原因,就是進水過濾器臟,這種情況必須要停機清理;如果油壓過低,那么高速的離心壓縮機就會被損壞,如果壓縮機的密封油壓達不到要求,那么就有可能造成缸體的氣體串氣和跑油;如果控制油壓低,機組可能跳脫等,造成油壓過低的原因是保護裝置失靈。
離心壓縮機的氣壓機組的在正常生產的時候,它的轉數是由DSC上的壓力控制器控制來調節轉速的,它會控制機器的轉數在規定的范圍之內。機組無論是開機還是停機,在這個過程當中都可以利用速度控制選擇開關來進行手動或自動的調節,同時進行升/降機組轉速的調節和控制。
離心壓縮機控制系統的油溫控制閥負責潤滑油溫度的調節,潤滑油溫度設定在49℃控制器發現潤滑油的溫度不在這個值上時,可以自動進行調節,也可以通過對冷油器的冷卻水進行調節從而達到調節潤滑油溫度的目的,當油溫過高的時候,如果無法降低水量那么控制系統可以切換至冷油器。潤滑油泵的出口壓力是由壓控制閥來進行調節的。
喘振控制系統的工藝流程通常包括了熱氣、冷氣循環流程和冷氣加熱氣旁通循環流程。這里的熱氣循環流程指的是當壓縮機的操作點達到預定值的時候,為了防止壓縮機操作點接近或達到喘振點,從壓縮機出口止回閥的上游將壓縮機出口的氣體循環到壓縮機的入口,也就是用增大壓縮機流量的方式去避免喘振現象發生;冷氣循環流程同熱氣循環流程相類似,當當壓縮機的操作點達到預定值的時候,通過從壓縮機的出口冷卻器將壓縮機出口氣體通過喘振控制器循環到壓縮機的入口,來增大壓縮機流量達到避免喘振現象的發生;熱氣旁通回路指的是整個控制系統將熱氣循環和冷氣循環都考慮進去了,整個控制系統是以將熱氣循環系統做主要的模式,而冷氣循環是以調節模式的方式存在的,由于這種方式不僅照顧了熱氣循環系統同時也結合了冷氣循環控制系統的優點,從而克服了之前單一循環控制系統的不足。
從近些年的離心壓縮機運用的狀況我們可以看到機組的效率和穩定性在不斷的提高,我們所要做的就是加強離心壓縮機控制系統的水平,逐漸實現智能化,其中轉速控制和防喘振控制,技術已經越來越成熟,保證了控制系統整體水平越來越高,但是機組防喘振系統還沒有完全實現全自動,想要實現全自動,還需要更好的模擬控制軟件和硬件,相信在未來喘振系統對于降低離心壓縮機故障可以帶來非常大的幫助。
文章對離心壓縮機常見的故障進行了分析,同時從整個設備的控制系統角度來說明了通過哪些措施可以降低整個設備的故障率,通過一段時間的使用,證明所提出的幾項措施是行之有效的。相信在未來的實際生產中一方面可以防止故障的進一步擴大,保障了安全生產的進行;另一方面也使現場維修有了一定的針對性,可以縮短設備的修理時間,節省維修費用,為工廠帶來了可觀的直接和間接效益。