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摘要：本文以安庆四万八空分装置为例，主要介绍了一拖二大型空压机组的复杂控制方案，着重阐述了机组防喘振控制、性能调节及入口导叶自动跟踪控制功能。
关键词：一拖二压缩机组；防喘振控制；性能调节；入口导叶；自动跟踪。
中图分类号：TH45
1. 前言
一拖二压缩机组，是由一台双输出的汽轮机驱动两台压缩机组，这种设计为用户合理安排设备空间、方便了设备的安装、运行及维护等，从而节约了成本投入，所以深受用户的青睐。
2. 控制方案阐述
压缩机组的集成控制系统，用于机组参数的检测、控制和显示，压缩机的防喘振控制、机组性能调节控制、机组的安全联锁保护。本文详细阐述如何依托控制系统实现一拖二压缩机组的控制。
2.1 机组开停车逻辑
压缩机组开车前，要保证润滑油温度及压力正常，驱动机具备开车条件，同时要使各个阀门及导叶处于开车位置。
2.2 机组防喘振控制
当用户管网阻力增大到某值时，压缩机流量下降很快，当下降到一定程度时，就会出现整个压缩机管网的气流周期性的振荡现象，压力和流量发生脉动，同时发出异常噪声，即发生喘振，整个压缩机组受到严重破坏，因此压缩机严禁在喘振区运行。为了防止喘振发生，本压缩机组设有防喘振控制回路。防喘振控制就是：无论压缩机的压缩比是多少，要保证压缩机的吸入流量比喘振流量大，只有这样，才能保证压缩机稳定地工作。
2.3防喘振控制
图中喘振控制线SCL把压缩机工作面积（范围）划分成两部分（参见下图）：
* 第一部分位于喘振控制线SCL的右侧（我们把它称为“安全区” ）
* 第二部分在喘振线SLL和喘振控制线SCL之间（我们把它称为“循环区” ）
当压缩机在安全区工作时，循环阀保持完全关闭，当工作点达到SCL，循环阀必须打开。
注：SLL为喘振线，SCL为喘振控制线，控制器也在喘振线与防喘振线之间设置一条快开线，当工作点处于快开线时，应迅速打开防喘振阀。
2.4控制系统防喘振控制应具备以下特点
* 使用压比（Pd/Ps）～h/Ps计算方法，这两种计算方法，通过座标转换，包含了分子量、流量、进口压力、进口温度、出口压力、出口温度的变化。
* 一旦发生喘振，将自动校正安全区域，且此安全区域可人工干预或确认。
* 当工况点以大于规定的速率越过喘振控制线时，则自动打开防喘振阀。
* 以适配的控制器输出增益响应，使防喘振阀实现快开和慢关。
* 配有手操器功能，用于调节、试验、和排除故障。
* 输出接点控制防喘振调节阀的电磁阀，在发生剧烈喘振或机组联锁时，直接打开防喘振阀。
2.5 性能调节
机组的性能调节是指通过调节转速或入口导叶、入口阀门使机组参数满足工艺流程的要求。本机组性能调节兼顾主风机及增压机工况性能要求。
开车时，机组整机性能调节以汽轮机转速调节为主，入口导叶及入口阀门调节为辅。同时，为了便于工艺人员根据流程要求随时调节其开度，入口导叶及入口阀门应处于手动状态，控制系统执行半自动程序，逐渐升速，使机组转速达到目标转速。同时也要逐渐增大入口导叶及入口阀门开度，直到全开，完成开车过程。
机组正常运行后，性能调节以入口导叶、入口阀门调节为主，转速调节为辅。这里，主风机的入口导叶由主风机出口压力信号经PID调节后输出的信号控制，增压机的入口阀门由增压机出口压力信号经PID调节后输出的信号控制；汽轮机转速控制则由主风机出口压力及增压机出口压力高选控制。
2.6 入口导叶自动跟踪控制
主风机双吸入口导叶的执行机构均配有位置反馈器，将导叶的实时位置以4～20mA的信号方式传至控制系统。导叶执行机构应具备手动、自动控制功能，并做双吸入口导叶开启、关闭卡位现象自动跟踪保护控制。当两个导叶接收关小的指令信号，开度减小的过程中，当同一导叶接收和反馈的信号相差5°或两个导叶的反馈信号相差5°时，控制系统发出报警信号，提醒操作人员检查导叶是否卡住，同时发出指令给小开度的导叶，将两个导叶调至相同的开度，由人工判断是否停机。
3、结束语
从上面关于一拖二大型压缩机组控制方案的论述可以看出，该控制方案解决了一拖二过程中控制复杂的技术难题，能够满足实际控制的要求。该方案已经在德州四万空分、丰喜肥业、安庆四万八等项目中实际应用。
关键词：一拖二压缩机组；防喘振控制；性能调节；入口导叶；自动跟踪。
中图分类号：TH45
1. 前言
一拖二压缩机组，是由一台双输出的汽轮机驱动两台压缩机组，这种设计为用户合理安排设备空间、方便了设备的安装、运行及维护等，从而节约了成本投入，所以深受用户的青睐。
2. 控制方案阐述
压缩机组的集成控制系统，用于机组参数的检测、控制和显示，压缩机的防喘振控制、机组性能调节控制、机组的安全联锁保护。本文详细阐述如何依托控制系统实现一拖二压缩机组的控制。
2.1 机组开停车逻辑
压缩机组开车前，要保证润滑油温度及压力正常，驱动机具备开车条件，同时要使各个阀门及导叶处于开车位置。
2.2 机组防喘振控制
当用户管网阻力增大到某值时，压缩机流量下降很快，当下降到一定程度时，就会出现整个压缩机管网的气流周期性的振荡现象，压力和流量发生脉动，同时发出异常噪声，即发生喘振，整个压缩机组受到严重破坏，因此压缩机严禁在喘振区运行。为了防止喘振发生，本压缩机组设有防喘振控制回路。防喘振控制就是：无论压缩机的压缩比是多少，要保证压缩机的吸入流量比喘振流量大，只有这样，才能保证压缩机稳定地工作。
2.3防喘振控制
图中喘振控制线SCL把压缩机工作面积（范围）划分成两部分（参见下图）：
* 第一部分位于喘振控制线SCL的右侧（我们把它称为“安全区” ）
* 第二部分在喘振线SLL和喘振控制线SCL之间（我们把它称为“循环区” ）
当压缩机在安全区工作时，循环阀保持完全关闭，当工作点达到SCL，循环阀必须打开。
注：SLL为喘振线，SCL为喘振控制线，控制器也在喘振线与防喘振线之间设置一条快开线，当工作点处于快开线时，应迅速打开防喘振阀。
2.4控制系统防喘振控制应具备以下特点
* 使用压比（Pd/Ps）～h/Ps计算方法，这两种计算方法，通过座标转换，包含了分子量、流量、进口压力、进口温度、出口压力、出口温度的变化。
* 一旦发生喘振，将自动校正安全区域，且此安全区域可人工干预或确认。
* 当工况点以大于规定的速率越过喘振控制线时，则自动打开防喘振阀。
* 以适配的控制器输出增益响应，使防喘振阀实现快开和慢关。
* 配有手操器功能，用于调节、试验、和排除故障。
* 输出接点控制防喘振调节阀的电磁阀，在发生剧烈喘振或机组联锁时，直接打开防喘振阀。
2.5 性能调节
机组的性能调节是指通过调节转速或入口导叶、入口阀门使机组参数满足工艺流程的要求。本机组性能调节兼顾主风机及增压机工况性能要求。
开车时，机组整机性能调节以汽轮机转速调节为主，入口导叶及入口阀门调节为辅。同时，为了便于工艺人员根据流程要求随时调节其开度，入口导叶及入口阀门应处于手动状态，控制系统执行半自动程序，逐渐升速，使机组转速达到目标转速。同时也要逐渐增大入口导叶及入口阀门开度，直到全开，完成开车过程。
机组正常运行后，性能调节以入口导叶、入口阀门调节为主，转速调节为辅。这里，主风机的入口导叶由主风机出口压力信号经PID调节后输出的信号控制，增压机的入口阀门由增压机出口压力信号经PID调节后输出的信号控制；汽轮机转速控制则由主风机出口压力及增压机出口压力高选控制。
2.6 入口导叶自动跟踪控制
主风机双吸入口导叶的执行机构均配有位置反馈器，将导叶的实时位置以4～20mA的信号方式传至控制系统。导叶执行机构应具备手动、自动控制功能，并做双吸入口导叶开启、关闭卡位现象自动跟踪保护控制。当两个导叶接收关小的指令信号，开度减小的过程中，当同一导叶接收和反馈的信号相差5°或两个导叶的反馈信号相差5°时，控制系统发出报警信号，提醒操作人员检查导叶是否卡住，同时发出指令给小开度的导叶，将两个导叶调至相同的开度，由人工判断是否停机。
3、结束语
从上面关于一拖二大型压缩机组控制方案的论述可以看出，该控制方案解决了一拖二过程中控制复杂的技术难题，能够满足实际控制的要求。该方案已经在德州四万空分、丰喜肥业、安庆四万八等项目中实际应用。