某压缩机的保护控制

　　1轴流压缩机的防喘振控制

　　喘振是通风机械的特有现象。风机在高压比低流量下运行，叶栅流道中出现气流正攻角，叶片背弧附面层加厚甚至堆积，使叶栅气流正常流动被破坏，叶栅失去了压缩气体的能力，风机内气体一时倒流，一时顺流，产生剧烈振荡，机器本身也强烈振动，即喘振，喘振不能及时消除将会使风机遭到破坏。对轴流压缩机来说，喘振造成的危害比其它类型的压缩机严重得多。因此，必须严格禁止轴流压缩机进入喘振状态，为此设置了防喘振控制系统。

　　防喘振的具体措施有：利用可转导叶消除风机叶栅气流正攻角；风机级间或机后放气以增大风机流量减少正攻角等。对于轴流压缩机*简便的防止喘振方法是机后放空。喘振的预报和检测比较困难，因而一般采用设定一条防喘振线的方法，防喘振线一般设置在喘振线以下，留有5%～10%的防喘裕量，这条曲线可以是一条与喘振线平行的曲线，如图2所示。因此，轴流压缩机还未到喘振点以前（遇到防喘线时）打开放空阀增加放气，使压缩机工况得以改变，迅速离开喘振工况，从而使轴流压缩机有效地避开喘振区。

　　轴流压缩机的防喘振控制见图3.压力变送器PT测量压缩机出口压力作为调节器PIC的信号基准，同时PIC又接受压缩机喉部差压变送器FT送来的压缩机流量信号。当流量信号大于压力信号时，压缩机在防喘线的下方安全运行。调节器输入偏差△<0，其输出为+20mADC，通过I/P变换使防喘阀全关。若PFB锅炉操作压力提高，只要压力信号稍高于流量信号，即△>0，调节器便反向积分，减少输出电流，放空阀打开一对应角度，进行防喘振调节，降低压缩机出口风压，使轴流压缩机被控制在防喘线以下运行。

　　图3轴流压缩机防喘振控制防喘振调节控制是轴流压缩机运行中一个非常重要的保护性调节系统，要求其安全，可靠，迅速，准确。除选用进口的高质量的放空阀外，在设计时还采取以下措施。

　　（1）采用比例+积分调节，属无差调节系统，调节精度高；（2）为防止调节器输出值趋于饱和，设置了防积分饱和功能；（3）设置了动态校正电路，调节作用强弱可随偏差的大小而变化，以加快阀的动作速度；（4）设置了*高工作压力限制线。可通过打开放空阀的方式使压缩机出口压力得到限制，当压力值超过设定值时，放空阀打开某一角度降低压缩机出口压力；（5）放空阀快开慢关，以防止防喘阀处于振荡性不稳定动态过程。同时考虑到实际操作的方便，除了放空阀能在喘振时自动打开进行调节，另外可通过调节器手操和手操器手动开关防喘阀；（6）"放空阀闭锁"与"放空阀快速打开"控制功能。这两个功能由SIMATICS5-115U可编程序控制器和放空电磁阀共同完成的。

　　轴流压缩机进入正常运行状态之前，调节器PIC输出闭锁在*低值4mADC输出状态，使放空阀保持全开，保证机组安全启动。

　　当轴流压机进入"安全运行"或停机等紧急状态时，由S5-115UPLC送来联锁信号使调节器PIC由原来的输出值跳到*小值4mADC输出状态，同时放空电磁阀动作，使放空阀紧急打开。

　　2轴流压缩机的防逆流保护系统

　　逆流是轴流压缩机*危险的工况，会使机组受到严重破坏。造成逆流的原因有两个，系统事故使出口压力骤升，造成气流向压缩机倒流，另一原因是喘振的进一步发展，压缩机进入喘振工况后若不及时消除，由于管网和系统容量很大，就会产生持续逆流。总之，防止逆流的根本措施是加强防喘振控制，防止喘振状态的进一步升级，实行后备保护，其次是防止出口流动介质的倒流。

　　防止出口流动介质倒流的措施是在轴流压缩机出口安装机械式偏心逆止蝶阀（阀7），带有助推气缸，流量保持正向，并有一定压力时将偏心蝶阀冲开；而当逆流或工艺事故倒流时，工向压力减少，则偏心蝶阀在平衡重锤的作用下自行关闭，另外通过PLC系统发出联锁信号，电磁阀动作，活塞式气动执行机构在助推气缸作用下使逆止阀（阀7）强行快速关闭。

　　逆流的监测元件是装在压缩机上的喉部差压。

　　当压差低于整定值时，认为已达到了"零流量"，即出现逆流脉冲信号，该信号送给逻辑控制系统的防逆流保护单元。若在t1时间内逆流信号消失，并且在以后的t2时间内，不再出现逆流信号，则这时只由防喘振控制系统按正常的防喘振调节去控制放空阀打开适当的开度以消除喘振。这时防逆流保护单元仅使闪光报警器发出"喘振"声光报警并由计数器计下逆流脉冲个数。如果在t1时间内逆流信号并不消失或者在以后的t2时间内再次出现逆流脉冲信号，则除了发出"逆流"声光报警外，逆流保护单元还发出以下控制指令：（1）放空阀快速强制全开，迅速消除喘振和逆流；（2）逆止阀强制关闭；（3）压缩机静叶回到*小开度。

　　若在上述指令发出后的t3时间内仍不能消除逆流，逆流保护单元发出"持续逆流"紧急报警，并发出"紧急停机"信号，实施紧急停机。

　　3结束语

　　正是有了防喘振控制和防逆流保护系统，轴流压缩机才确保了安全正常运行，PFB锅炉的燃烧试验才得以如期实施。在一年多的运行中，轴流压缩机系统除调试时进行了一次喘振试验外，只有一次因PFB锅炉压力骤升而进入了安全运行，其余时间均为正常停机。而这两次不正常运行状况均被保护系统监测到并发出了相应的保护动作，喘振试验打开了防喘阀后消除了喘振；压力骤升则直接进入了安全运行，逆流保护发出信号使放空阀全开，逆止阀关闭，静叶回到*小开度，并有声光报警。由此表明防喘振保护和防逆流保护设置是非常成功的。