對氯壓機自動控制系統的探討

1、對氯壓機自動控制系統的探討摘要離心式氯氣壓縮機作為氯城化工生產中的關鍵設 備，其整個機組對自動控制系統的要求比較高，自動控制系統的 設計、選型、投運對整個機組的安全穩定運行起著極其重要的作 用。該文介紹瞭目前在我廠運行的離心式氯氣壓縮機的自動控制 系統，經過一年多的實踐證明，這套自動控制系統是成熟、可靠、 適用的關鍵詞氯氣壓縮機自動控制系統dcs系統防喘振1引言我公司在2006年的離子膜燒城擴建項目中對氯氣壓縮系統 進行瞭改造，將原先運行的納氏泵改為離心式氯氣壓縮機。由於 采用單機運行的模式，同時氯氣壓縮系統對整個公司的生產運行 起著承上啟下的作用，因此就必須保證氯壓機能夠長期、穩定、 安全的

2、運行。在這種情況下，對自動控制系統的檢測、控制及聯 鎖就提出瞭很高的要求。在整個工程的設計、施工以及一年來的 運行過程中，我們對氯壓機的自動控制系統進行瞭許多的論證、 調試及改進。經過一段時間的運行，我們認為這套自動控制系統 是成熟、可靠、適用的2氯壓機自動控制系統的總體概況整個氯壓機由主機、氯氣系統、潤滑油系統和密封氣系統組 成。主要涉及溫度、壓力、流量、軸振動、軸位移等工藝參數的 檢測、調節以及聯鎖與安全保護系統。在整個自動控制系統中， 除瞭設置必要的就地溫度、壓力指示外，其餘的檢測信號均引入 燒城裝置的dcs控制系統，由dcs控制系統完成顯示、記錄、控 制、報警、聯鎖功能。由於dcs控制

3、系統的功能比較完善、可靠 性高，因此就為整個控制方案的實現提供瞭堅實的基礎。由於 dcs控制系統具有非常完善的數據記錄功能，能夠使工藝技術人 員根據記錄數據對機組的運行情況進行分析，及早發現問題並采 取相應的處理措施。當上下遊工序出現異常時，當班人員能夠及 早的瞭解相關信息並在必要的時候實現安全聯鎖停車。因此在整 個的氯壓機自動控制系統中，除瞭現場儀表要有很高的可靠性gl外，dcs系統作為整個控制的核心也發揮瞭非常重要的作用3根據工藝需要配備現場檢測儀表現場檢測儀表是實現自動控制的基礎，因此現場檢測儀表必須有很高的可靠性。在氯壓機自動控制系統的儀表選型、安裝、 調試及日常維護工作中就必須給予髙

4、度重視gl在氯壓機的主機中，共有2個軸位移、4個軸振動、8個軸 瓦溫度等14個檢測點。這14個檢測點對於監測氯壓機的運行情 況起著非常重要的作用，能夠使工藝技術人員對氯壓機的運行情 況進行分析，及早發現機組運行中存在的問題。在氯壓機的運行 過程中,必須保證軸位移在0. 125mm以下，軸振動必須在0. 038mm 以下，軸瓦溫度必須在75*以下。當這些數值超過規定值時就 說明機組運行不正常，存在安全隱患，必須采取幹預措施；當數 值繼續增大時就必須停車處理。實踐證明，在機組一年多的運行 過程中，通過這些參數的監測，幾次根據這些監測參數所反應的 機組運行中存在的問題對氯壓機的工況進行幹預或及時停車

5、，從 而保障瞭機組的安全，同時也避免瞭因氯壓機異常停車造成生產 事故。另外通過對氯壓機一至四級進出口氯氣壓力、溫度的監測 也能夠對氯氣工況進行分析，從而判斷各級壓縮及中冷器工作是 否正常。其次潤滑油與密封氣系統的壓力、溫度及差壓的監測也 非常重要，它對於保障機組的安全可靠運行起著極其重要的作用 由於氯的化學性質非常活潑，所以腐蝕性很強，特別是在含 有水分時，由於氯與水反應生成腐蝕性很強的鹽酸(hc1)和次 氯酸(hc10),許多金屬如鐵碳合金、鋁、不銹鋼等均迅速被腐蝕。 當氯中的含水量小於150ppm時(幹燥氯)，普通的金屬結構材料 才具有耐腐蝕性。因此，對於氯氣壓縮機及其管路來說，氯氣含 水

6、量是一項重要參數，運行中應予以密切重視，其正常值應在 looppm以下，當含水量達到150ppm時就必須停車處理。在以往 的氯壓機中，氯氣含水量往往采用人工分析的方法來監測。但是 人工分析存在以下幾個缺陷：一是人工分析工作量大，二是實效 性差，三是分析誤差大。因此為瞭滿足氯氣含水量的監測要求就 必須選用在線式的分析儀表，根據c12特點，結合氯壓機的實際 情況，我們選用瞭lga-4000半導體激光在線氣體分析儀，它是 基於半導體激光吸收光譜(dlas)氣體分析測量技術。該分析儀 有以下幾個特點：一是除光學視窗外的其他部件不與氯氣直接接 觸，二是檢測靈敏度高、響應速度快，三是智能化程度高、操作 與

7、維護方便。同時在中冷器的上、下水總管裝有氯離子濃度監測 儀。這樣就可以直觀地判斷中冷器的工況，及早發現中冷器可能 出現的穿孔問題4自動控制回路在整個氯壓機的自動控制系統中，主要設置瞭防喘振流量調 節系統、油壓調節系統、密封氣壓力調節系統等自動控制回路在氯壓機的運行過程中，當流量小到一定數值時就會發生喘 振，喘振現象對氯壓機的安全運行是十分有害的，喘振現象嚴重 時會造成嚴重事故。為瞭避免發生喘振現象，除瞭工藝人員要註 意操作外，防喘振流量調節系統也起著非常重要的作用。本機組 采用旁路回流的方式防止發生喘振。在傳統的流量調節系統中， 一般是采用一臺氣動調節閥加旁路手動閥的方式。這種控制方式 在正常

8、生産時能夠滿足需要，但在機組開停車或氣動閥故障時就 不能滿足需要。為瞭更好地滿足工藝調節要求特別是開停車過程 的需要，我們設置瞭兩臺並聯的dn200氣動調節閥用於實現流量 調節。這兩臺氣動調節閥一臺為蝶閥，另一臺為球閥，這兩臺調 節閥根據工藝的不同控制要求配合使用。在正常生產過程中, 臺閥門采用遙控方式，另一臺采用自動控制方式，這樣既保證瞭 一定的回流量，同時又可隨工況的波動實現自動調節。當生產負 荷出現較大波動或在開停車的過程中，生産操作人員在dcs操作 站上就可及時進行幹預，通過對兩臺調節閥的配合使用達到工藝控制要求。實踐證明，這套流量調節系統在一年來的生産控制中是非常可靠實用的，發揮瞭非

9、常重要的作用，能夠滿足生產控制的需要5聯鎖及安全保護系統氯壓機系統的聯鎖包括油壓系統聯鎖與機組聯鎖兩大部分。在油壓聯鎖系統中，除瞭設置油壓自動調節系統，當油壓低於設 定值時可自動啟動輔油泵實施補償從而避免由於單臺油泵故障 引起氯壓機停車。同時設置瞭完善的聯鎖停車系統，以便在生產 或機組出現異常的情況下實現自動聯鎖停車由於該機組的工作介質為高毒性的氯氣，又對整個公司的生 產起著承上啟下的作用。為瞭保證生産的安全、環保、穩定，必 須保證機組處於安全可控的運行狀態。因此機組的聯鎖系統作為 自動控制系統的最後一道防線就顯得尤為重要。為瞭保證聯鎖系 統的安全可靠，我們采取瞭以下幾點措施：一是對軸位移、軸振 動、軸瓦溫度的每個工藝檢測點均選用雙支檢測元件，從而保證 瞭關鍵檢測點的可靠性。二是在每次氯壓機開車前對聯鎖系統作 模擬試驗，如發現問題就馬上處理，不讓聯鎖系統帶病運行，從 而保證聯鎖系統在關鍵的時候能夠可靠動作。三是將整個氯壓機 的自動控制系統引入瞭dcs系統，dcs系統能夠記錄工藝參數實 時趨勢和至少一個星期的歷史趨勢，使生產操作人員能夠及時瞭 解機組的運行情況並對各個工藝參數的趨勢進行預判，能夠及早采取相應措施，從而保障整個機組的安全穩定運行總之，由於