ITCC控制系统和透平压缩机的安装与调试机械制造工业自动化_行业资料-工业设计.pdf

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1、ITCC 控制系统和透平压缩机的安装与调试 摘 要：我公司于 2011 年在越南（煤头）化肥项目气化装置中安装的关键性设备循环气压 缩机采用压缩机/透平综合控制系统 ITCC（TS3000），该系统可靠性高，为设备和 管道的正常安全运行提供了保证。本人参与了压缩机从安装到单体试车再到整个 系统开车成功的全部过程，系统的正常投运，对气化装置顺利开车起到积极效果，从而保证了工程开车的进度和质量的要求。关键字:ITCC 安装 循环气压缩机系统主要由：油站、主动力部分、工作部分、循环气管线部分和ITC C控制系统组成，其中油站油品分成多路向汽轮机和压缩机输送润滑油和控制动力油，而 使用油品的设备本身对

2、油品的条件有很高的要求，ITCC 控制系统通过现场变送器、传感器 将油箱的油位、油管中的压力、各工艺测点油的温度仪表点信息采集经过运算控制输出，一路直接到达现场通过调节阀控制管路油压，另一路去 MCC 在需要的时候对油箱的加热器、油路增压泵及进油泵联锁控制最终使油品各项参数满足要求，其中润滑油压力低于工艺参 数下限时，系统将联锁停车。油箱的过滤器进出口有一差压变送器，当系统接收到压差信 号过大时，将在计算机显示器上报警显示，提醒工作人员处理。主动力部分是由杭汽提供的型号为：NG25/20 额定功率为 901KW 额定转数为 10640 r/min 的背压式汽轮机，系统主要采集的数据有：轴瓦温度

3、、转速、轴振动、轴位移、键相。输 出电压/电流信号控制汽轮机随机控制设备“电液转换器”上相关电子部件，来控制内部机 械量来实现汽轮机的调速与急停车，速关组件结构复杂，电子元部件精密易损且价格高昂，在施工作业时必须小心谨慎以免造成损失，我们在现场在接此部分线时，考虑到风险，于 是一直等到设备厂家到达现场后并与总包单位共同确认才完成工作。前后轴瓦温度探头各两支共 4 支，均为 PT100 双支热电阻，安装简单，但探头线缆较 长，在配合设备专业翻瓦时不要让线缆受到损伤，翻瓦后要将线缆固定要牢靠拉紧摆好，防止润滑油进口的油冲击造成线缆松动后卷入机体活动部分损坏机器。转速、轴振动、轴位移、键相这些机械量

4、的测量使用本特利 3500 系统的产品，它比同 类产品有更高的稳定性与准确度。转速探头七台，在汽轮机到达现场时已经安装在设备本 体上，测速原理是利用探头感应安装在转子上的测速齿轮轮齿获得脉冲个数得到转速值，现场汽轮机测速齿轮一周齿数为 30，将每分钟测得的脉冲个数除以 30 就得到了汽轮机每分 钟的转速（单位：rpm）。其他机械量测量仪表在汽轮机润滑油循环合格后安装。探头粗安 装后将由本特利专用导线将其引入本特利前置器，前置器送电后用高精度的万用表测量前 置器输出电压，不断调整探头与测量点的间隙，最终使前置器输出电压为-9.75V，在安装 轴位移时，设备专业现场测量提供机体的轴位移量是 0.4

5、2mm，当前的轴位置是 0.27mm,我们通过计算公式：U=-9.75+(h/2-b)X 7.8 U当前电压 单位：V h 位移总量 单位：mm b-当前轴位移量 单位：mm -9.75 探头基准位前置器输出电压 单位：V 7.8 传感器每毫米变化率（电压探头越远离测点，电压绝对值越大）单位：V/mm 获得 U 值为-10.296V，我们将探头微调整直到轴位移仪表固定后前置器输出到 U 值，这样探头安装完成。为了配合设备安装，我们还要将专用电缆拆除。由于机械量测量仪表的高精密性，外 界的微小变化都会给测量造成很大的误差，这点就限制了专用电缆的随意性换用，拆除时，要将每一组安装调试好的专用电缆、

6、前置器和机械量测量仪表做上标记，回装时按照标记 找到原先组对应的仪表和附件，此时如果分不清或者弄错就会造成前面工作前功尽弃，所 有安装调试工作必须重新来。透平安装完成后，接下来是非常重要的环节一一超速试验。此次为手动操作，包括升 速都由现场人员直接操作。ITCC 系统肩负监测各点情况，将设备的振动、位移、键相、速 度和轴瓦温度等信息输到画面提供给操作人员参考，另一面控制系统自行运算，如果其中 的任何检测点输出值超出允许范围系统就会发出停车联锁信号，机器将紧急停车来保护设 备安全。透平在超速试验中转速最后安全到达 15000rpm。工作部分就是压缩机，随机仪表安装是在透平机冲转成功以后，我们配合

7、设备专业人 员一起安装，主要测量与控制的参数与透平机相差无几，在此不再赘述。在压缩机运行时，出口工作压力大于进口工作压力并到极限时，会发生设备转子振动 量偏大，速度瞬间急速变化，这是喘振现象，如不及时控制，就会损坏设备，造成巨大的 经济损失和安全事故，在压缩机运行时，我们要避免喘振。在防喘振控制方面，ITCC 系统 技术非常完善与成熟。防喘振系统主要测量参数是：压缩机入口压力，出口压力，入口流 量和入口温度，控制对象是防喘振调节阀的开度和汽轮机的转速。压缩机入口压力量扮演 了非常重要的角色，第一路与入口温度一起对入口流量计进行温压补偿，第二路作为一个 条件去参与调节汽轮机转速，第三路去联锁回路

8、，当压力低报时声光报警，到低低报时直 接联锁停车，第四路就在防喘振回路，参与对防喘振调节阀的开度值运算。此台压力仪表 采用罗斯蒙特 3051 型变送器，精度为：0.075 级，能胜任系统需求，安装时，格外“关照”，在现场安装工作完成后我们做了防碰撞措施，并对导压管采取 2 倍（平常 1.5 倍）于管道 最高工作压力试压。防喘振调节阀平常正常接收 420mA 调节信号控制阀体开度实现防喘振 调节，当遇到紧急停车或其他紧急情况，控制系统输出联锁信号，调节阀上电磁阀受电，整台阀迅速打开，从而避免了喘振现象。ITCC 系统拥有先进可靠的控制软件，是基于系统的独特硬件配置。系统的硬件是采用 三重模件冗余

9、容错（TMR 结构的控制器，主要有 3 个主处理器，所有重要电缆都实现三重 缩机采用压缩机透平综合控制系统该系统可靠性高为设备和管道的正常安全运行提供了保证本人参与了压缩机从安装到单体试车再到整个系统开车成功的全部过程系统的正常投运对气化装置顺利开车起到积极效果从而保证了工程开组成其中油站油品分成多路向汽轮机和压缩机输送润滑油和控制动力油而使用油品的设备本身对油品的条有很高的要求控制系统通过现场变送器传感器将油箱的油位油管中的压力各工艺测点油的温度仪表点信息采集经过运算控制输制最终使油品各项参数满足要求其中润滑油压力低于工艺参数下限时系统将联锁停车油箱的过滤器进出口有一差压变送器当系统接收到压

10、差信号过大时将在计算机显示器上报警显示提醒工作人员处理主动力部分是由杭汽提供的型号输出端 化，三重化的每个部分是独立的，但三个部分的功能又完全相同，三重化电路的输出信号 在成为系统输出之前，经过一个三取二的表决芯片（如图）。输入端 三取二表决电路原理图 当三个电路中有一路发生故障，输出错误信号，经过三取二逻辑电路表决后该错误信 号被屏蔽掉，系统仍然输出正确的型号（电压、电流或开关状态），系统不会因为内部故障 而对过程产生影响，可实现系统在线更换模块。整个循环气压缩机投入正常使用近一年，没有出现异常停车等现象是与控制系统独特的软硬件配置实现高性能调节分不开的。ITCC 系统不但本身控制整个气化框

11、架循环气管线系统，还与总控制系统（DCS 和 ESD 进行通信，关键控制点直接通过控制电缆直接联接，让三者紧密配合，相辅相成为整个气 化装置的安全运行保驾护航。缩机采用压缩机透平综合控制系统该系统可靠性高为设备和管道的正常安全运行提供了保证本人参与了压缩机从安装到单体试车再到整个系统开车成功的全部过程系统的正常投运对气化装置顺利开车起到积极效果从而保证了工程开组成其中油站油品分成多路向汽轮机和压缩机输送润滑油和控制动力油而使用油品的设备本身对油品的条有很高的要求控制系统通过现场变送器传感器将油箱的油位油管中的压力各工艺测点油的温度仪表点信息采集经过运算控制输制最终使油品各项参数满足要求其中润滑油压力低于工艺参数下限时系统将联锁停车油箱的过滤器进出口有一差压变送器当系统接收到压差信号过大时将在计算机显示器上报警显示提醒工作人员处理主动力部分是由杭汽提供的型号