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摘要：空压机组防喘曲线的准确程度，直接影响着汽轮机能耗的高低，通过对压缩机组防喘曲线的修正能有效的降低空压机组能耗，从而达到节能降耗的目的。
关键词：空压机组 防喘曲线 修正 试验方法
中图分类号：G4 文献标识码：A 文章编号：（2021）-9-365
1.前言：空压机组原有防喘曲线做的不准确，造成空压机组导叶不能关的过小，导致空压机放空阀开度较大，造成S1蒸汽的浪费。通过对空压机组防喘曲线现场实际测试所得数据修正后，每小时可以节约大量蒸汽，对空压机组降低消耗节约成本是可以实现的。
2.空压机组喘振曲线存在的问题
我公司空分装置空压机从原始开车以来防喘曲线做的不准确，导致喘振点偏移靠近喘振曲线，造成空压机组出口放空阀开度大，最大放空阀开度达到45%左右，空气浪费严重，蒸汽消耗巨大，远高于设计指标，原因是空压机防喘曲线计算不准确导致放空阀开度大，蒸汽消耗大。针对存在的问题决定重新修正空压机组防喘曲线。
2.1喘振曲线修正的方案
根据理论曲线和现场实测喘振点修正喘振线。
2.2试验方法的确定
本试验按ASME PTC-10试验，即以真实气体的气动性能试验，测试在额定转速的100%、90%、80%转速下喘振点，70%转速下可根据现场实际情况确认是否测试。
2.3试验前准备
试验前增加现场测点的准备工作，增加段间测点为确定各段间性能，为分析问题提供依据。
2.4试验程序
调节方法如下：
⑴.转速调节到设计转速5485r/min.
⑵.确保压缩进口压力大气压恒定。
⑶.通过回流阀和系统阀调节压缩机出口压力。
⑷.通过机组运行情况确认喘振线。
空压机试验步骤
⑴.空压机试验时增压机可以处于低负荷运转状态，汽轮机转速为5485r/min。
⑵.分别缓慢地调节机组使空压机三段出口压力约为0.5MPaA 、0.55MPaA、0.625MPaA、0.65MPaA、0.68MPaA，稳定30分钟，记录各参数，记录参数详见记录表或打印屏幕。在调节过程中注意观察机组有无喘振迹象，如有应立即退回，脱离喘振。
（3）.根据喘振点记录数据，进行换算。
（4）.用同样的方法确定设计转速90%、80%的喘振点。
（5）.确认最终喘振点，进行数据处理。
（6）.根据实测压缩机组喘振点对压缩机控制系统的控制程序进行修正。
（7）.按照机组的运行条件进行模拟试验。
喘振点判断：
①.确认防喘阀的实际位置与反馈是否一致;
②.压缩机入口和出口是否有异常低频脉动声音;
③.观察到压缩机入口压力值出现明显波动;
④.观察压缩机出口压力值，当第一次监测到压力显示有降低时，认为机组发生喘振;
⑤.观察机组振动检测界面，如果振幅信号有微小的突变表示机组可能开始喘振。
⑥.当上述②③④⑤中任意一条显示出机组将发生喘振时，迅速拷屏主界面后立即按下紧急按钮快速打开防喘振阀。
2.5性能計算与换算
试验结果由试验气体测得的性能参数换算到设计指定状态下性能结果，从而得到真实气体的性能。
压缩机按ASME PTC-10标准进行性能计算与换算。
2.6防喘振线修改
防喘振线由原喘振线平移，改进为按喘振线的比例设定防喘振线，扩大工作点的操作区域。
2.6.1喘振控制功能
1.防喘振技术要求的基本功能：
⑴.选用Pd/Ps～h/Ps算法。
⑵.如果发生由于某种原因而发生喘振，可以重新调整喘振安全边界。
⑶.工作点突然移向喘振区，设定点徘徊功能将打开回流阀。
⑷.指定的控制器有适配增益和快开、慢关功能。
⑸.比例功能可忽略控制器的调节，强制打开回流阀。
⑹.喘振控制器可灵活地调用或禁止。
⑺.使用软或硬手动控制功能有助于安装、故障检测与测试。
⑻.将等百分比阀进行线性化，喘振曲线线性化
⑼.当工作点接近喘振线时，阀门预置特性打开回流阀泄压进行调整。
⑽.具有抗积分饱和及非均匀地关闭和打开控制阀的功能。
2.安全边界的重新校验：
系统检测到工作点跨过喘振线时，表示喘振已经发生，系统可以向右调整喘振控制线以增加一个新的安全边界，并在喘振曲线图上显示出来。
引起喘振的情况如下：
⑴.由于压缩机磨损导致喘振线的漂移;
⑵.传感器超出测量范围;
⑶.安全界限不适当;
⑷.工作点急剧变化;
⑸.使用不正确的喘振线;
⑹.防喘振系统错误的调节和设定;
⑺.回流阀有故障。
每一次喘振被测得时，安全边界增加一固定距离（控制线右移）。产生新的安全边界，让此安全边界成为当前的防喘振安全边界。
3.适配增益和不对称响应
喘振控制器提供一个适配增益特性。当工作点在喘振控制线的右侧时，减少比例项的作用，当操作边界超出喘振控制线右侧一段特定距离时，就应引入一个适当的增益。
2.7效益分析评价
防喘曲线修正后，导叶开度由原来的55%关至50%，蒸汽消耗由原来126T/h下降到124T/h，空压机出口放空开度由原来的35%关小至0%左右，节能效果明显，如果按每小时节约2吨蒸汽计算，每天节约蒸汽是48吨，每月节约蒸汽1440吨，按11个月计算，一年共节约蒸汽15840吨，每吨蒸汽110元，一年共节约15840×110=174.24万元。
结束语：通过现场实际测试数据修正空压机防喘曲线后，机组蒸汽消耗量每小时节约2-3吨，空压机出口阀放空阀开度变小，放空噪音减小，同时节约了大量生产费用。
参考文献
[1]离心式压缩机技术问答 王书敏 著 第二版.
[2]制氧新工艺与制氧设备安装调试、操作维护及故障处理和安全生产技术实用手册 ， 2005.4.719
[3]汤学忠，顾福民，制氧工技术问答，压缩机防喘控制，2012，9.215
陕西神木化学工业有限公司 陕西 神木 719319
关键词：空压机组 防喘曲线 修正 试验方法
中图分类号：G4 文献标识码：A 文章编号：（2021）-9-365
1.前言：空压机组原有防喘曲线做的不准确，造成空压机组导叶不能关的过小，导致空压机放空阀开度较大，造成S1蒸汽的浪费。通过对空压机组防喘曲线现场实际测试所得数据修正后，每小时可以节约大量蒸汽，对空压机组降低消耗节约成本是可以实现的。
2.空压机组喘振曲线存在的问题
我公司空分装置空压机从原始开车以来防喘曲线做的不准确，导致喘振点偏移靠近喘振曲线，造成空压机组出口放空阀开度大，最大放空阀开度达到45%左右，空气浪费严重，蒸汽消耗巨大，远高于设计指标，原因是空压机防喘曲线计算不准确导致放空阀开度大，蒸汽消耗大。针对存在的问题决定重新修正空压机组防喘曲线。
2.1喘振曲线修正的方案
根据理论曲线和现场实测喘振点修正喘振线。
2.2试验方法的确定
本试验按ASME PTC-10试验，即以真实气体的气动性能试验，测试在额定转速的100%、90%、80%转速下喘振点，70%转速下可根据现场实际情况确认是否测试。
2.3试验前准备
试验前增加现场测点的准备工作，增加段间测点为确定各段间性能，为分析问题提供依据。
2.4试验程序
调节方法如下：
⑴.转速调节到设计转速5485r/min.
⑵.确保压缩进口压力大气压恒定。
⑶.通过回流阀和系统阀调节压缩机出口压力。
⑷.通过机组运行情况确认喘振线。
空压机试验步骤
⑴.空压机试验时增压机可以处于低负荷运转状态，汽轮机转速为5485r/min。
⑵.分别缓慢地调节机组使空压机三段出口压力约为0.5MPaA 、0.55MPaA、0.625MPaA、0.65MPaA、0.68MPaA，稳定30分钟，记录各参数，记录参数详见记录表或打印屏幕。在调节过程中注意观察机组有无喘振迹象，如有应立即退回，脱离喘振。
（3）.根据喘振点记录数据，进行换算。
（4）.用同样的方法确定设计转速90%、80%的喘振点。
（5）.确认最终喘振点，进行数据处理。
（6）.根据实测压缩机组喘振点对压缩机控制系统的控制程序进行修正。
（7）.按照机组的运行条件进行模拟试验。
喘振点判断：
①.确认防喘阀的实际位置与反馈是否一致;
②.压缩机入口和出口是否有异常低频脉动声音;
③.观察到压缩机入口压力值出现明显波动;
④.观察压缩机出口压力值，当第一次监测到压力显示有降低时，认为机组发生喘振;
⑤.观察机组振动检测界面，如果振幅信号有微小的突变表示机组可能开始喘振。
⑥.当上述②③④⑤中任意一条显示出机组将发生喘振时，迅速拷屏主界面后立即按下紧急按钮快速打开防喘振阀。
2.5性能計算与换算
试验结果由试验气体测得的性能参数换算到设计指定状态下性能结果，从而得到真实气体的性能。
压缩机按ASME PTC-10标准进行性能计算与换算。
2.6防喘振线修改
防喘振线由原喘振线平移，改进为按喘振线的比例设定防喘振线，扩大工作点的操作区域。
2.6.1喘振控制功能
1.防喘振技术要求的基本功能：
⑴.选用Pd/Ps～h/Ps算法。
⑵.如果发生由于某种原因而发生喘振，可以重新调整喘振安全边界。
⑶.工作点突然移向喘振区，设定点徘徊功能将打开回流阀。
⑷.指定的控制器有适配增益和快开、慢关功能。
⑸.比例功能可忽略控制器的调节，强制打开回流阀。
⑹.喘振控制器可灵活地调用或禁止。
⑺.使用软或硬手动控制功能有助于安装、故障检测与测试。
⑻.将等百分比阀进行线性化，喘振曲线线性化
⑼.当工作点接近喘振线时，阀门预置特性打开回流阀泄压进行调整。
⑽.具有抗积分饱和及非均匀地关闭和打开控制阀的功能。
2.安全边界的重新校验：
系统检测到工作点跨过喘振线时，表示喘振已经发生，系统可以向右调整喘振控制线以增加一个新的安全边界，并在喘振曲线图上显示出来。
引起喘振的情况如下：
⑴.由于压缩机磨损导致喘振线的漂移;
⑵.传感器超出测量范围;
⑶.安全界限不适当;
⑷.工作点急剧变化;
⑸.使用不正确的喘振线;
⑹.防喘振系统错误的调节和设定;
⑺.回流阀有故障。
每一次喘振被测得时，安全边界增加一固定距离（控制线右移）。产生新的安全边界，让此安全边界成为当前的防喘振安全边界。
3.适配增益和不对称响应
喘振控制器提供一个适配增益特性。当工作点在喘振控制线的右侧时，减少比例项的作用，当操作边界超出喘振控制线右侧一段特定距离时，就应引入一个适当的增益。
2.7效益分析评价
防喘曲线修正后，导叶开度由原来的55%关至50%，蒸汽消耗由原来126T/h下降到124T/h，空压机出口放空开度由原来的35%关小至0%左右，节能效果明显，如果按每小时节约2吨蒸汽计算，每天节约蒸汽是48吨，每月节约蒸汽1440吨，按11个月计算，一年共节约蒸汽15840吨，每吨蒸汽110元，一年共节约15840×110=174.24万元。
结束语：通过现场实际测试数据修正空压机防喘曲线后，机组蒸汽消耗量每小时节约2-3吨，空压机出口阀放空阀开度变小，放空噪音减小，同时节约了大量生产费用。
参考文献
[1]离心式压缩机技术问答 王书敏 著 第二版.
[2]制氧新工艺与制氧设备安装调试、操作维护及故障处理和安全生产技术实用手册 ， 2005.4.719
[3]汤学忠，顾福民，制氧工技术问答，压缩机防喘控制，2012，9.215
陕西神木化学工业有限公司 陕西 神木 719319