C3102B气量无级调节系统

1、C3102B气量无级调节系统操作说明书中石化镇海炼化分公司炼油五部一、HYDROCOM无级调节系统节能原理3二、HYDROCOM无级调节系统组成3三、控制方案6四、HYDROCOM故障时的应急控制9五、最低负荷限制112/12一、HydroCOM无级调节系统节能原理C3102B采用了贺尔碧格HydroCOM气量无级调节系统，它可以实现0-100%的气量连续调节。其节能原理可以用活塞压缩机的示功图来简单明了的表示出来。活塞压缩机可以分成BC（吸气）、CD（压缩）、DA（排气）、AB（膨胀）四个阶段，而ABCD的所围成的PV面积表示一个压缩过程压缩机所做的功。如图所示，50%负荷时在C-Cr,50

2、阶段吸气阀被迫顶开，从而进入气缸中的气体有1部分重新返回进气管路，形成了B-C-Cr,50（吸气）、Cr,50-Dr,50（压缩）、Dr,50-A（排气）、AB（膨胀）四个阶段，节能C、Cr,50-、Dr,50、D所围成的面积就是50%负荷时所节省的功。50%负荷时节省的能源图1:节能原理示功图、HydroCOM无级调节系统组成HydroCOM系统的基本配置图，它主要由中间接口单元CIU、液压油站HU、液压执行器HA、TDC传感器及相关附件等组成。现场控制室口c号43VDC图2:HydroCOM系统基本配置示意图3/121. 中间接口单元CIUCIU(CompressorInterfaceUn

3、it)提供HydroCOM系统内部和用户DCS控制系统的信号交换处理功能，是连接HydroCOM和用户DCS系统的桥梁，CIU的结构组成如图2所示。中间接口单元CIU是HydroCOM系统的重要组成部分，通过它的中间转换接口作用，使HydroCOM系统简化为一个接受4-20mA标准电流信号的调节阀，更易与现有的DCS或其它控制系统集成在一起。2. 液压执行机构HA液压执行机构HA(HydraulicActuator)是一组通过卸荷器对气阀产生作用的部件总和，由液压油站HU提供实现该动作功能所需的机械动力，CIU进行实时控制，EPS提供电源。图3是液压执行机构的原理图。图3:液压执行机构的原理图

4、3. 液压油站HU液压油站HU(HydraulicUnit)提供高压液压油向执行器HA提供机械动力。通过内置齿轮油泵的作用把液压油的压力从常压提升到100Bar左右。在液压油供油及回油管路上均安装有隔膜蓄能器来稳定油压，进油蓄能器定压50bar,回油蓄能器定压2bar。液压油管路建议采用Swagelok/其他的卡套式管接头，液压油管采用SANDVIK的无缝不锈钢管。液压油站油压、油温需在DCS上实时显示，并在DCS中组态设油压低、油温高报警和油压低低、油温高高、油位低联锁停液压油站电机。图4为液压有站的基本设计。其正常操作压力为100bar。4/12ShulYrffbgdlva|阴o生Rttu

5、rriline艮丫曰awFerdelentioningHUPa5BuirBeligf皿用日ThflTEQ$i|/tRatumfilterQil1四廿1diiMiala廿OilNinnkOildue口图3液压油站的外形图和设计原理图RHumline-SupplyHn&fnomtbaActustMstotheAcluatorsShuL口ffballF专edi何。lin电Pr的3mLimtmnMiTiitt前Pra”uiMuijePHIuli。”di事。1也十MotorAiririu所1情白FnrtackFilH门口filtra1口tankTaEigjtLin&tranismitti

6、arLfvHIE，itchi5QC咿rairivsIvocqoIwwithAmSwitGh-QVBrhighpreBiuradoublefiFter图4:液压油站的设计原理图4. TDC传感器在HydroCOM系统中，TDC传感器(TopDeadCenterSensor)传递活塞在气缸中的即时位置，安装要求如图5所示。5/12flywheel压缩机曲轴或飞轮mm3.2上死点传感器图5:上死点传感器安装示意图5. 服务器单元HSS该单元为一台安装HydroCOM系统专用调试软件HSS的电脑，通过中间接口单元CIU前面的RS232接口与其建立通讯，用于对HydroCOM系统的组态设置，以使CIU适

7、用一个特定的场合要求，同时也可用于系统调试和故障诊断工作。三、控制方案C3102B的控制方案由以前的回路控制改变为目前的回路控制与HydroCOM控制两种。C3102B原有的低选递推控制不变，低选器输出由控制一回一PV3181B、二回二PV3192、三回三PV3193,变为控制一回一PV3181B、二回二PV3192、三回三PV3193,或HydroCOM的PIK3106、PIK3105、PIK3104。HydroCOM正常情况下，旁通阀手动全关，只有在HydroCOM故障切除后，旁通阀才投入使用。通过选择开关切换即可改变控制目标。以下为关于控制方案的几点说明：1、选择开关的操作5.1 一级的

8、选择开关控制第一级的HydroCOM与回路控制的切换；二级的选择开关控制第二级的HydroCOM与回路控制的切换；三级的选择开关控制第三级的HydroCOM与回路控制的切换。5.2 由“HydroCOM控制”切换到“回路控制”，以第三级为例：双击第三级的选择开关，弹出“ON”与“OFF”的对话框，单击“OFF”，自动弹出“X”与“O”的对话框，单击“O”确定，“X”与“O”的对话框消失，再单击“ON”与“OFF”的对话框中的“OFF”，“HydroCOM控制”就切换到“回路控制”。5.3 由“回路控制”切换到“HydroCOM控制"，以第三级为例：双击第三级的6/12选择开关，弹出“

9、ON”与“OFF”的对话框，单击“ON”，自动弹出“X”与“O”的对话框，单击“O”确定，“X”与“O”的对话框消失，再单击“ON”与“OFF”的对话框中的“ON”，“回路控制”就切换到“HydroCOM控制”。2、以第二级为例，如果选择“回路控制”则PV3192强制“自动”可由LSS3105处赋值，PIK3105强制“手动”可直接赋值；如果选择“HydroCOM控制”则PIK3105强制“自动”可由LSS3105处赋值，PV3192强制“手动”可直接赋值。3、PIK3104、PIK3105、PIK3106的值代表该级HydroCOM的负荷。例如PIK3104显示40%,表示C3102B三级H

10、ydroCOM的负荷为40%。当HydroCOM系统自身故障时可自动切除，原旁路控制系统完全接手控制任务，旁通阀打开；HydroCOM系统可具备手动操作、自动操作及系统切除的功能。1. C3102B压缩机使用“HydroCOM控制”的起动当处于停机状态C3102B压缩机需要投入运行时，例如：切换压缩机。此时系统压力是由C3102A来控制的。为了使压缩机平稳地投入运行，启动时须遵循下面的启机步骤（原切机时应有的步骤不再叙述）：1.1 核对一回一、二回二、三回三控制阀阀位正常。1.2 现场手动启动液压油站（启动前检查油站进出口球阀，确保其都处于开启状态）。此时，所有进气阀被HydroCOM液压执行

11、机构和卸荷器强制保持在开启状7001.3 点击DCS操作界面上各级的“HydroCOM控制”与“回路控制”切换开关，选择“HydroCOM控制”。这时PIK3104、PIK3105、PIK3106会强制“自动”，一回一PV3181B、二回二PV3192、三回三PV3193会强制“手动”。注意：如油泵未开，则切换开关切不到“HydroCOM控制”。1.4 使LSS3104、LSS3105、LSS3106处于“手动”状态，OP值分别为0%、0%、0%。使一回一PV3181B、二回二PV3192、三回三PV3193的OP值分别为100%、100%、100%o此时所有进气阀处于全开，各旁路阀处于手动状

12、态，阀门全关。1.5 启动C3102B压缩机主电机，此时，压缩机是在完全空载状态下启机的。1.6 待内外操检查压缩机状态良好无异常后。手动增加一级HydroCOM负荷（使PIK3106值大于0%）,此时CIU投用，HydroCOM真正开始调节。注意：增加二、三级负荷无效。7/121.7 通过LSS3106、LSS3105、LSS3104提高C3102B负荷，同时降低C3102A负荷，从而保持反应系统的压力稳定。1.8 当C3102A负荷为0%时停压缩机C3102A电机。1.9 待C3102B运行平稳后，LSS3104、LSS3105、LSS3106、PICA3124、PIC3193、PIC31

13、92投自动运行，投自动方式与原来一样：a、PICA3124投“手动”，选择开关切至C3102B;b、LSS3104投“自动”；c、计算PIC3193的OP并赋值(PIC3193的OP=100PY3193B+2);d、LSS3105投“自动”，PIC3193投“自动”；e、计算PIC3192的OP并赋值(PIC3192的OP=100PY3192B+2);f、LSS3106投“自动”，PIC3192投“自动”；g、PICA3124投“自动”。2. C3102B使用“HydroCOM控制”的正常停机步骤如果要停C3102B压缩机，例如：将另一台压缩机投入运行。2.1 零负荷启动C3102A压缩机，待

14、压缩机运彳f平稳，逐步提高C3102A负荷。2.2 将HydroCOM的LSS3104、LSS3105、LSS3106切换到手动状态，同时逐渐降低各级负荷。C3102B的负荷接近0%,停C3102B压缩机。3. C3102B“HydroCOM控制”切到“回路控制”3.1 切除HydroCOM前确保C3102B自动控制系统压力。3.2 缓慢把各级旁路控制阀PV3181B、PV3192、PV3193的OP从100%往下降，低选器输出相应增加使HydroCOM负荷增加。注意：一、二、三级同时动作，尽量使各级HydroCOM负荷相差不要太大。3.3 当PV3181B手动值等于或接近LSS3106时，点

15、击一级“HydroCOM控制”与“回路控制”切换开关切到回路控制，PIK3106会强制“手动”，手动把PIK3106负荷缓慢往100%提；当PV3192手动值等于或接近LSS3105时，点击二级“HydroCOM控制”与“回路控制”切换开关切到回路控制，PIK3105会强制“手动”，手动把PIK3105负荷缓慢往100%提；当PV3193手动值等于或接近LSS3104时，点击三级“HydroCOM控制”与“回路控制”切换开关切到回路控制，PIK3104会强制“手动”，手动把PIK3104负荷缓慢往100%提。3.4 待PIK3104、PIK3105、PIK3106都为100%时，停液压油站油泵

16、，HydroCOM系8/12统正常切除4. C3102B“回路控制”切到“HydroCOM控制”4.1 切除回路控制前确保C3102B自动控制系统压力。4.2 确认HydroCOM控制的PIK3104、PIK3105、PIK3106处于手动且输入值为100%。4.3 外操人员在现场重新启动液压油站，使压缩机运行在HydroCOM控制下的100%负荷状态。4.4 缓慢把各级HydroCOM控制的PIK3104、PIK3105、PIK3106从100%往下降，低选器输出相应增加使旁路控制阀PV3181B、PV3192、PV3193输出增加。注意：一、二、三级同时动作，尽量使各级HydroCOM负荷

17、相差不要太大。4.5 当PIK3106手动值等于或接近LSS3106时，点击一级“HydroCOM控制”与“回路控制”切换开关切到HydroCOM控制，PV3181B会强制“手动”，手动把PV3181B缓慢往100%提；当PIK3105手动值等于或接近LSS3105时，点击二级“HydroCOM控制”与“回路控制”切换开关切到HydroCOM控制，PV3192会强制“手动”，手动把PV3192负荷缓慢往100%提；当PIK3104手动值等于或接近LSS3104时，点击三级“HydroCOM控制”与“回路控制”切换开关切到HydroCOM控制，PV3193会强制“手动”，手动把PV3193负荷缓

18、慢往100%提。4.6 待PV3181B、PV3192、PV3193都为100%时，回路控制阀全关，回路控制正常切至UHydroCOM控制。四、联锁切除“HydroCOM控制”1 .正常操作和故障处理时的逻辑功能HydroCOM的运行需要正常操作和处理故障的逻辑功能。HydroCOM是一个自诊断系统，可以识别内部故障并提供错误和报警信息。而且，液压单元配备一个油压变送器，一个油温变送器。这些信号都传输到DCS中。油压和油温信号同液压油站的液位开关量的信号一起，参与到油站启停逻辑中去。同时，为了操作的安全，安全联锁和错误处理也融进DCS里压缩机的启停逻辑中去。2 .故障描述2.1 CIU（中间接

19、口单元）故障当HydroCOM系统的自我诊断功能检测到一个或多个电气或电子错误时，CIU的错误报警被触发，CIU将报错。从内部讲，这个错误将导致压缩机的某个进气阀、压缩机9/12的某一级或整台压缩机被自动卸荷。导致中间接口单元故障的详细错误清单，请参考HydroCOM装配和安装指导。当CIU投用且CIU故障，联锁停油泵，压缩机自动从HydroCOM控制切至回路控制。2.2 液压油站压力低低故障如果液压油站油泵运行且油站的压力过低（低于设定值70bar）,液压油站上压力变送器的信号将触发DCS中油压低低故障信号。液压油压力低表明液压油站或液压回路故障或泄漏。如果液压油压力低于设定值70bar,H

20、ydroCOM执行机构不能继续完全卸载进气阀。液压油站油泵运行且油站压力低低，联锁停油泵，压缩机自动从HydroCOM控制切至回路控制。2.3 液压油温高高故障如果油温超过80,液压油站的温度变送器信号将会触发DCS中的油温高高故障信号。液压油温度高表明液压油站或液压回路故障。液压油温高高，联锁停油泵，压缩机自动从HydroCOM控制切至回路控制。2.4 液压油液位低低故障如果液压油液位低，液压油站的液位开关的开关量信号将触发DCS中液压油液位低报警信号。液压油位低表明液压油站或液压回路故障或泄漏。液压油液位低，联锁停油泵，压缩机自动从HydroCOM控制切至回路控制。2.5 内操手动停液压油

21、站油泵内操设置了手动停液压油站油泵联锁，手动停油泵后压缩机自动从HydroCOM控制切至回路控制。注意：内操手动停液压油站油泵后只有复位后才能重新启动油泵。2.6 外操手动停油泵外操手动停液压油站油泵，压缩机也会自动从HydroCOM控制切至回路控制。3 .故障处理上面描述的故障有3s的持续时间。延时3s之后，DCS的逻辑功能将关闭液压油站。压缩机自动从HydroCOM控制切至回路控制，旁通阀承担压缩机的控制。4 .报警4.1 CIU的报警信号当执行器内的温度传感器出现错误时，HydroCOM系统的诊断功能将激活CIU报警。压缩机不会因报警信号被停止，然而，在压缩机的下一个计划停车时间，应该对

22、相应的执行器进行维修。10/124.2 液压油压力低报警如果液压油压力低于设定值80bar,液压油站的压力变送器的信号将触发DCS中油压低报警信号。液压油压力低表示液压油站或液压回路的故障或泄漏。4.3 液压油温度高报警如果油温超过70。C,该报警受液压油站的温度变送器的信号触发。液压油温度高表明液压油站或液压回路故障。5 .联锁切出“HydroCOM控制”当HydroCOM出现故障或内、外操停油站油泵时，HydroCOM将会被自动切除，气量控制将由回路控制独立完成。HydroCOM自动切除步骤如下：a、“HydroCOM控制”与“回路控制”切换开关自动切到回路控制；b、LSS3104、LSS3105、LSS3106强制“手动”；c、LSS3106赋值31%,LSS3105赋值55%,LSS3104赋值58%（回路控制在此阀位下，压缩机大约输出17000NM3/h）HydroCOM系统可以通过关闭液压油站而切除。当液压油站关闭后，HydroCOM执行机构（HA）由于没有液压油供应停止工作。此时压缩机运行在满负荷状态，就像没有安装HydroCOM系统一样。HydroCOM将会被自动切除，压缩机的气量控制将由回路控制独立完成。此时，压缩机可以继续运行而无需立即停机。关闭液压