DCS系统对空分设备三大机组控制的实现

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DCS 系统对空分设备三大机组控制的实现

邹晨吉，徐航天，朱莹

（杭州杭氧股份有限公司设计院，浙江省杭州市中山北路592号弘元大厦　310014）

摘要：介绍双鸭山杭氧26000 m 3/h 空分设备配套三大机组的控制原理，阐述在DCS 系统上实现三大机组自动控制的具体方案。

关键词：空分设备；空压机；DCS 系统；自动控制中图分类号：TB663 文献识别码：B

Realization of the control of the air compressor ， booster ， and steam

turbine of the air separation plant by DCS system

Zou Chenji， Xu Hangtian， Zhu Ying

（Designing Institute ， Hangzhou Hangyang Co.， Ltd.， Hongyuan Building ，592# North Zhongshan

Road ， Hangzhou 310014， Zhejiang ， P . R. China ）Abstract ：Here， the control principle of the air compressor， booster， and steam turbine of Hangyang 26000 m 3/h air separation plant completed for Shuangyashan is briefed， and the specific scheme of automatic control of the air compressor， booster， and steam turbine wit DCS system is described.Keywords ：Air separation plant； Air compressor ；DCS system ；Automatic control

收稿日期：2016-06-07；修回日期：2016-11-02

作者简介：邹晨吉，男，1989年生， 2012年毕业于杭州电子科技大学电子信息工程专业，现在杭州杭氧股份有限公司设计院从事空分设备仪控系统设计、组态调试等工作。

1　概述

双鸭山杭氧龙泰气体有限公司（以下简称：双鸭山杭氧）26000 m 3/h 空分设备采用汽轮机驱动空压机和增压机机组，通过DCS 系统，以计算机控制系统的LCD 及键盘为操作界面，实现三大机组的控制和联锁、正常运行工况的监视和操作、异常工况的报警和紧急事故的处理，从而实现三大机组的自动检测、调节、顺序控制和自动保护等功能。采用FOXBORO 控制系统完成三大机组的控制。三大机组的控制主要包括油系统油泵的开停控制、凝结水系统的液位、凝结水泵控制、空压机+增压机的入口导叶及防喘振控制以及联锁停车控制。参与控制联锁的参数主要有：机组的振动、位移、温度、油压、冷凝水液位，以及压缩机的喉部压差、入口温度压力、排气压力等。

2　控制方案

2.1　入口导叶控制

空压机+增压机的入口导叶打开至80°作为启动条件，当汽轮机一阶暖机时间到了以后，空压机+增压机的入口导叶开度自动关小到20°，准备进入加速阶段。

由于黑龙江省双鸭山市气候寒冷，昼夜温差大，当空压机入口温度为-25 ℃及以上时，入口导叶开度没有限制；当温度低于-25 ℃时，入口导叶的最大开度就会受温度限制，如图1所示。图1中纵坐标-20°对应空压机导叶100%全开，纵坐标-15°相当于导叶开度为95°，此直线根据公式Y =-1/2×X +77.5确定，例如-35 ℃对应导叶最大开度为95°。

空压机入口导叶实际开度控制如图2所示。