烟气冷凝过程中压缩设备体系的操控探究

　　1系统配置

　　1.1 DCS系统配置

　　控制系统采用ABB公司的AC800F控制器组成的Indus- trial IT DCS全能综合型分散控制系统，控制器与I／O模块采用Profibus现场总线，系统软件包括工程师站组态软件CBF、操作员站监控软件Digivis。

　　1.2现场仪器仪表

　　由于这个系统需要处理大量SO 2的不稳定气体，制冷系统设计需要高灵活性，采用ABB公司ACS 800系列变频器控制驱动压缩机；阀门主要采用安全阀、止回阀、气动碟阀、控制阀、排量控制电磁阀、位置控制滑阀；仪器选用压力开关、压力传感器、差压传感器、液位开关、PT100温度感应器、热电偶温度感应器包括讯号转换器。系统配置。 压缩机制冷系统配置图2控制原理

　　2.1系统制冷量控制

　　制冷系统的制冷量控制基于液化器的固定蒸发温度。制冷量控制由控制器（Li＿TC1）执行，然后传送讯号给压缩机组及热气控制阀（Li＿TV1），制冷量控制器（Li＿TC1）的控制讯号同时传送给三台压缩机的控制模块及成为控制模块的设定值。因此，所有压缩机应该是在相同的制冷量工作。当制冷量控制器（Li＿TC1）侦测到蒸发温度下降，将会根据温度的下降幅度而按比例控制热气控制阀（Li＿TV1）的开启度。

　　所示为控制原理以低压压缩机控制原理为例。

　　2.2压缩机制冷量控制

　　由制冷量控制器（Li＿TC1）传送去压缩机的控制讯号是由每台压缩机的频率控制器的接收（L＿SC、I＿SC及H＿SC）。频率控制器调节每台压缩机马达的变频器，从而达到所需要的制冷量。当马达在*小转速时，频率控制器分别激活 “滑阀控制器”（L＿ZC1、I＿ZC1及H＿ZC1），滑阀控制器激活一组安装于压缩机组油系统的电磁阀，利用油的压力推动压缩机的制冷量滑阀去到所需的位置。为了令压缩机的运作不超出本身的极限，当以下过载情况出现，上述的制冷量控制会被超驰控制：压缩机马达电流过高，由L＿SC＿IC1、I＿SC＿IC1及H＿SC＿IC1分别传送一个*大的限制值去滑阀控制器，压缩机滑阀会被控制向减少制冷量方向移动，排气压力过高，L＿PC2、I＿PC2及H＿PC2将被限制传送去各个频率控制器，当这两个情况出现，警报讯号会被传送去DCS。

　　 低压压缩机控制原理图2.3油流量控制

　　压缩机通过注射机油而达到润滑和冷却。机油跟随冷媒经烟气冷凝过程中压缩机系统的控制过压缩机，然后在高压压缩机的输出排气管道上机油及冷媒会被油分离器分离，机油经过冷却器在输送回压缩机。对于高压压缩机，冷却后的油将分支并注射至压缩机转子。而油泵将油加压送至轴承及轴封，保持正确压力。在中压及低压级压缩机油将被油冷却器冷却。压缩机油分别流经控制阀I＿PDV3及L＿PDV3，控制并减压，以保持压缩机的正确油压。

　　2.4控制器功能

　　2.4.1系统容量

　　蒸发温度控制器系统容量由PID控制器控制，以便维持液化器的蒸发温度不变。压力度量不被作为处理数值使用，控制是基于PT100探头在沸腾冷媒测量所得的饱和度温度的数据。此外容量的控制包括一个PID控制器用来控制热气体旁通阀门Li＿TV1。这个阀门会当压缩机已完全被卸载但所产生的冷量仍然超过负载所需要的时候开启。（例如：在空载条件）系统容量PID控制器是Li＿TC1a，而那个控制阀门的PID控制器是Li＿TC1b。三台压缩机将会受控于LI＿TC1a输出的容量并运行在相同的排量。

　　2.4.2压缩机容量控制器

　　压缩机容量由系统容量控制器和两台本机限制控制器所控制。限制控制器是马达电流限制控制器L－H＿IC1和排气压力限制控制器L－H＿PC2。压缩机容量是马达转速和容量滑阀位置的组合并由相对马达转速和滑阀位置计算。容量的降低先降低马达转速，当低至*小的马达转速时滑阀仍是在*大位置，若容量仍需降低，马达转速会被锁着及滑阀减少容量。

　　2.4.3容量滑阀控制器

　　这个控制器将调节容量滑阀L－H＿ZT1到“压缩机容量控制器”发出的设定点。通过自动调节安装于压缩机组油系统的电磁阀，利用油的压力推动压缩机的制冷量滑阀去到所需的位置。

　　2.4.4油压控制器

　　阀门L／I＿PDV3由PID控制器L／I＿PDC3控制以保持（油压－压缩机L／I的排气压力）到达预定值。控制器只会在对应的压缩机运行时才会操作。

　　2.4.5油泵控制每次只可以有一台泵运行。泵的运行次序可由操作控制屏选择，但在被改变之前，泵系统必须被停止。选择的泵只会在高压压缩机运行后，才会运行。

　　3系统开机、操作及停机

　　3.1启动系统

　　在**台压缩机被启动之前，检查高压压缩机，除了低压压缩机及中压压缩机的排气压力联锁之外，必须没有其他联锁，否则将不能启动，再检查第二台压缩机，第二台压缩机不可有其他的联锁存在。三台压缩机按高压压缩机、低压压缩机、中压压缩机次序一台接一台启动。首先启动高压压缩机，当高压压缩机回气压力（中压压缩机的排气压力）低于指定值，中压压缩机的排气压力联动被释放并且可被启动。启动中压压缩机，当中压压缩机吸气压力（低压压缩机的排气压力）低于指定值，低压压缩机的排气压力联动被释放并且可被启动。启动低压压缩机。当低压压缩机启动，阀门L＿XV1会被开启，当低压压缩机停止，阀门L＿XV1会被关闭。

　　如果在开始过程期间任何一台压缩机发生报警而停止，对于发生故障的压缩机之前那台压缩机（比较低压压缩机）由于排气压力过高，将会很快停机。对于发生故障的压缩机制后那台压缩机（比较高压压缩机）将会继续运行。如果需要许多时间去重新启动发生故障的压缩机，*好手动中止正在启动的压缩机。然后，当解问题解决之后，再重新启动系统。

　　3.2系统停机

　　系统在无论有负载或没负载情况下都不会停机，为节约能源，当不需要系统操作情况下，机组应该停机。正常停机应该由中央停机功能执行。只要点击在主画面上的按钮“按次序停止／L－H seqstop”首先所有压缩机被卸载，排量滑阀被移动在指定位置以下，或者在时间如果超过一定时间，系统将会关闭所有压缩机。如因每台压缩机需独立停机，**台需要停机的是低压压缩机，然后是中压压缩机及*后高压压缩机。

　　3.3运行条件

　　当压缩机制冷系统在运作时，它将自动控制一切，例如：压缩机的排量和SO 2液化器的蒸发温度。三台压缩机都有不同的*大转速，当排量减少，速度降低时他们是平行地受控于同一样的相对速度（相对该压缩机的*大速度）直到他们到达指定转速，排量的减少将交出滑阀控制。压缩机的排量（％）＝“转动速度”

“*大速度”育“相对的排量滑阀位置”。压缩机不能完全卸载，因此，当负载是零或几乎等于零，L＿TV1将打开让热气体进入蒸发器。制冷系统可继续在没有负载下运行。大约一小时之后和在空闲时期的中间，量度的数值应被记录下来及相同条件的旧数值比较。如果发现数值逐渐改变，必须报告这个情况及细心追查原因。部分量度数值和计算的数值会被自动监测和发出警报。

　　3.4系统报警，“故障停止”和联锁

　　系统报警包括压缩机及周边组件和测量值。压缩机报警只会中止相应的压缩机，但如果该压缩机无法再启动，*后亦会触发其他报警而中止整个系统。系统分为两类报警：A报警，在操作控制屏显示告警文字及停止发生报警的设备；B报警，只显示警告文字。高／低报警（B报警）不会停止设备但必须注意，避免产生“高高”／“低低”报警（A报警），一个不被确认的A报警将会成为该设备的启动联锁，停止设备（严重故障）。当严重故障发生，系统将发出报警及停止该设备。*后，与发生故障设备有关的其他设备也会产生报警停止运行。在系统能再重新启动之前，该故障必须被解决并被确认。

　　3.5系统紧急停机后重新开机

　　在正常停机程序，压缩机滑阀会移动至*低位置，让压缩机以后更容易再次激活，然后停止压缩机。如果压缩机是被紧急停止，系统没有足够时间把滑阀移动至*低位置。滑阀可能停留于全载位置。如此，压缩机会被限制重新起动。因此滑阀必须被移动至*低位置。采取手动移动滑阀由于高压压缩机与低压／中压压缩机有点分别，动作亦有分别，因此动作亦有分别。高压压缩机：由控制板输出手动减速讯号，然后，激活油泵中的一个，滑阀将会移去*低位置。当压缩机与滑阀错误位置的联锁解除，压缩机可被重新激活。低压／中压压缩机：在这个情况下，高压压缩机已被起动，中压压缩机及低压压缩机才有可能被起动。该滑阀由高压压缩机产生的油压推动，由控制板输出手动减速讯号，然后，手动打开油压控制阀（低压压缩机L＿PDV3或用于中压压缩机的I＿PDV3），激活油泵中的一个，滑阀将会移去*低位置，当压缩机与滑阀错误位置的联锁解除，压缩机可被重新激活。

　　4结束语

　　由于卡尔多炉炼铅烟气SO 2单独采用SO 2部分冷凝技术，国内外尚无先例，开拓了以液体SO 2作为硫回收的产品形式，为烟气中SO 2的回收利用提供了一个新的解决方案。