ITCC綜合控制系統與傳統的防喘振控制 (最小回流量控制、開環控制) 相比, 它能滿足工廠節能的需求和保持工藝過程的平穩, 避免傳統的防喘振控制帶來的巨大能耗和工藝過程的劇烈波動, 具有較好的經濟優勢和技術優勢。
1 ITCC防喘振控制優勢
(1) 傳統的防喘振控制。
在正常的運行過程當中, 壓縮機運行點是沿著等壓線慢慢移動的, 當壓縮機運行點達到喘振控制線的位置的時候, 回流閥就會開始打開。但是當壓縮機運行點的移動比較快的時候, 整個控制回路就會有動態的響應, 這個時候回流閥就會足夠大的打開, 這樣在阻止壓縮機運行點像左移動之前就已經經過了喘振控制線。
(2) ITCC在防喘振控制中的優勢。
(1) ITCC是一種使用很貼近實際的方法來實行防喘振控制的, 這樣的方法可節省安全運行的回流量, 避免了浪費流量的情況。
(2) ITCC數字控制器中采用的控制技術是高性能的微處理器的先進技術, 這種高新技術的運算能力能夠允許ITCC在防喘振控制中使用獨特的控制算法。而且, 控制器可以將過程、轉速控制以及防喘振的保護聯合到一起, 專業不僅能夠增強這些控制器之間的正的影響, 也能夠消除負的影響。
2 ITCC的防喘振控制
(1) 3種防喘振控制器。
(1) SCL控制。
當運行點到達喘振控制線時, SCL控制調整回流閥且發出兩個解耦信號, 1個信號至過程控制 (PIC) 停止其對SCL控制的干涉;1個信號至汽輪機控制 (SIC) 瞬間增加汽輪機的轉速。
(2) 速率控制。
速率控制限制運行點在特性曲線圖上移動的最大速率。此外, 當運行點接近喘振控制線時, ITCC特有的連續速率控制可減慢運行點的移動。當運行點到達控制線時, ITCC特有的控制將減慢運行點的移動速率, 實際上, 運行點移動速率為零。
(3) 開環階躍控制。
在極端工況下, 喘振控制線和速率控制不能完全避免運行點的超調從而使其越過喘振控制線。正常工況下, 回流閥由喘振控制線控制器和速率控制器控制, 當檢測系統檢測到喘振確已發生時, 立即將回流閥, “預填充”到一個高閥位, 迅速增加入口壓力, 經過時間延遲后, 將關到理想狀態。ITCC開環防喘控制程序中附加了“預填充”功能, 使所有回流回路的管線及其他容器空間得以補償回路的時間響應, 避免控制滯后。
(2) 防喘振控制程序。
1) 閉環程序。
程序監視工作點并且調節回流閥來阻止喘振的發生。其中防喘振PID控制和速率調節器PID控制輸出值經低選后與Boost程序輸出值再經高選后控制回流閥。 (1) 防喘振PID控制:PID與PVWS相比較來確定回流閥的正確位置。如果PVWS大于或等于100, PID輸出為0, 回流閥全關;當PVW S小于100, PID輸出100%, 回流閥則全開。 (2) 速率調節器PID控制:若壓縮機流量下降得太快, 防喘振PID控制就可能無法快速響應以阻止喘振的發生。程序將在壓縮機工作點到達喘振控制線前打開回流閥, 此預動作程序幫助防止壓縮機喘振。
2) 開環程序控制。
在極端工況下, 防喘振PID控制和速率調節器PID控制不能完全避免工作點的超調從而使其越過喘振控制線。開環程序控制的開環動作可以協助這兩種控制器防止喘振的發生。當檢測系統檢測到喘振確實發生時, 開環程序控制立即將回流閥“預填充”到一個高閥位, 迅速增加入口壓力, 經過時間延遲后將閥關閉到理想狀態。
3) 喘振恢復程序。
防喘振控制不能一直阻止喘振的發生, 當過程條件發生變化, 喘振可能發生。這時, 喘振恢復程序就會控制回流閥。該程序編制了高于當前閥位的預定閥位, 并設定了喘振最小位置即SMP值。當檢測到喘振發生, 該程序將記錄壓縮機喘振時的閥位, 并在此閥位上增加SMP值, 在SMP復位前, 回流閥不允許關至小于SMP確定的位置。
摘要：美國WOODWARD公司生產的ITCC透平-壓縮機綜合控制系統與傳統的防喘振控制相比, 具有滿足工廠節能的需求、保持工藝過程平穩、有效避免傳統防喘振控制帶來的巨大能耗和工藝過程的劇烈波動等特點, 有較好的經濟效益和技術優勢。
關鍵詞：ITCC,防喘振控制,壓縮機綜合控制系統
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