基于Peak150控制的蒸汽透平典型故障分析及解決方案

劉海泉，林萬(wàn)洲，江敏

（1. 中國(guó)石油西南油氣田分公司，成都 610000；2. 西華師范大學(xué)電子信息工程學(xué)院，四川 南充 637002）

某天然氣凈化廠(chǎng)利用裝置余熱鍋爐自產(chǎn)的中壓過(guò)熱蒸汽（4.0 MPa，360 ℃）作為驅(qū)動(dòng)能源，驅(qū)動(dòng)蒸汽透平帶動(dòng)半貧砜胺液泵，將半貧砜胺液由尾氣處理單元輸送返回脫硫單元主吸收塔，以此完成砜胺液的循環(huán)。單列處理裝置共有2 臺(tái)半貧砜胺液泵，1 臺(tái)為電機(jī)驅(qū)動(dòng)，1 臺(tái)為蒸汽透平驅(qū)動(dòng)，日常運(yùn)行透平驅(qū)動(dòng)泵，實(shí)現(xiàn)對(duì)裝置廢熱的再利用，透平驅(qū)動(dòng)泵聯(lián)鎖停機(jī)時(shí)系統(tǒng)可自動(dòng)切換至備用電機(jī)泵。半貧砜胺液泵的蒸汽透平為美國(guó)埃利奧特公司生產(chǎn)，額定功率796 kW，額定轉(zhuǎn)速2 980 r/min，搭配Woodward 公司生產(chǎn)的調(diào)速控制器Peak 150。Peak 150 作為蒸汽透平控制的重要組成部分，其可靠性直接決定蒸汽透平的運(yùn)行穩(wěn)定 性。

1 系統(tǒng)組成及控制功能

1.1 組成

透平調(diào)速系統(tǒng)由Peak 150 調(diào)速控制器（圖1）、轉(zhuǎn)速探頭、帶智能定位器的調(diào)速閥組成，如圖2 所示，其中Peak 150 是以微處理器為中心的數(shù)字調(diào)節(jié)器，主要用于控制一個(gè)智能閥的蒸汽透平機(jī)組。

1.2 控制功能

Peak 150 調(diào)速控制器是一種功能強(qiáng)大的可編程控制，可實(shí)現(xiàn)邏輯控制和回路控制兩種控制功能[1]。其內(nèi)部是以32 位Motorola 68332 20 MHz 微處理器為基礎(chǔ)的數(shù)字式調(diào)節(jié)器，采用手提式編程器，便于現(xiàn)場(chǎng)編程。Peak 150 使用的是模塊菜單式驅(qū)動(dòng)軟件，編程較為容易。具有多個(gè)I/O 接口，便于功能選擇[2]。

圖2 調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖Fig.2 The structure diagram of speed control system

1.2.1 邏輯控制實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)控制和聯(lián)鎖停機(jī)控制

當(dāng)蒸汽透平設(shè)為Peak 150 調(diào)速器自動(dòng)啟動(dòng)時(shí)，調(diào)速器按照設(shè)定的轉(zhuǎn)速升速程序（見(jiàn)圖3），從暖機(jī)轉(zhuǎn)速開(kāi)始控制轉(zhuǎn)速，在不用人工干預(yù)的情況下，自動(dòng)升速到透平的額定運(yùn)行范圍。……