改进大型空压机流量控制方案 提高空分设备运行质量_设备质量保证措施方案

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改进大型空压机流量控制方案 提高空分设备运行质量

梁莺娥 尚辉 张志华 李小兴

(江西省南昌方大长力钢铁股份有限公司制氧厂 江西省南昌市 330012)摘要：随着生产装置自动化程度的提高，企业的生存与发展离不开先进的控制技术。为延长空分装置的运行周期，提高空分设备的运行质量。对10000机组的空压机导叶IGV的压力控制器进行了优化改进。关键词：空压机 IGV预补偿 改进措施

前言：方大特钢科技股份有限公司制氧厂KDON-10000/10000m3/h空分设备是杭氧股份有限公司设计制造，采用常温分子筛吸附净化、增压透平膨胀机、规整填料塔和全精馏制氩工艺。现针对在分子筛吸附器充压时，使精馏塔精馏工况发生变化，严重时还会造成氩系统“氮塞”的问题及其处理方法进行总结，以供借鉴。

一、存在的问题及原因分析

10000制氧机是杭氧设计制造的第六代流程制氧机，其中空压机为德国阿特拉斯公司生产，控制系统为浙江中控SUPCON JX-300X型系统，整套装置经过多年的运行，各项性能良好，但在分子筛吸附器充压的22分钟内，均压阀自动打开，使正在工作的吸附器中的空气进入正处于再生的吸附器中，导致进精馏塔的空气总量减少8%-9%，造成上塔操作压力下降，使精馏塔精馏工况发生变化，如果操作处理不及时，将对氩系统工况产生影响，严重时还会造成氩系统“氮塞”。10000机组操作习惯在充压时，将空压机压力控制值设定高一点，同时进行其它一些（氧、氮产量）调整, 10000机组由于压力设定值变化并不大，空压机导叶压力控制器自动PID调节并不能带来理想效果，充压期间，操作工要经常性关注，操作人员压力、难度均比较大。

二、改进措施

分子筛吸附器充压时，整个空分空气量是增多，压力下降亦是正常的，操作人员将空压机导叶IGV的压力控制给定值设高，就是想让更多的空气量进入系统中，使系统压力稳定(通过对氧透导叶的调整亦是同样的目的)。为了保证在分子筛吸附器进入充压阶段前，空压机导叶能够自动开大，增加空压机排气量，求得均衡向精馏塔供气，并上塔操作压力平稳。参照林德、法液空空分控制理念，同时结合操作实际，设计相应的程序，对IGV的开度在充压期间予补偿（见导叶开度均压时预补偿设定键面图），根据设备的性能，将予补偿相关参数设计为可调，机组可根据机组自身特点，找到一个最佳点，最后进行固化。

补偿控制，具体做法：IGV补偿等待时间设10秒；IGV补偿阀开时间设定200秒；IGV补偿阀位保持设定880秒；IGV补偿阀关时间设定80秒；IGV补偿阀位上限设定2.7﹪。       T102：阀门缓开时间设定值； T103：阀门缓关时间设定值 T101：阀门开等待时间设定值； T104：阀位保持时间设定值 SETP：分子筛步； MS_KONG:分子筛手/自动； TIME4、9：分子筛4、9步时间设定； 自定义功能块 导叶开度均压时预补偿设定键面

预补偿设定键面导叶开度均压时

导叶开度均压时预补偿设定键面图

三、实施效果

通过对空压机IGV的压力控制器开度在充压期间予补偿流量控制，保证了均压时主塔工况稳定及氩系统稳定（见图2），并且减少了操作中带来频繁调整氩馏份及减轻了操作员劳动强度。这种预补偿控制实用价值高，具有较高的推广应用价值（将在恰当时候对16000机组进行这方面改进）。

图2

四、结束语

实践证明，在对空压机IGV的压力控制器开度在充压期间进行予补偿流量控制仪控系统改进后，解决了控制上存在问题，稳定了设备运行，使DCS 更加适应设备控制、运行与事故处理的需要。作者简介：梁莺娥（1977——），女，技师，现在江西省南昌方大长力钢铁股份有限公司制氧厂从事空分设备操作和运行工作。