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摘要：本文通过对化工企业甲醇压缩机控制系统的改造，实现联合压缩机的安全稳定运行以及達到节能的效果。煤化工企业压缩机组较多，人工手动控制为主，并且功率大、能耗高。本文提出的压缩机控制方案并利用新压缩机控制系统具有较大的推广应用价值，是实现化工企业的循环经济和可持续发展的重要手段，是落实节能减排政策的积极举措。
关键词： 压缩机 控制系统 节能减排
ABSTRACT： By reforming the control system of methanol compressor in chemical enterprises， the safe and stable operation of combined compressor and the effect of energy saving are realized. There are many compressor units in coal chemical enterprises， mainly controlled manually， with high power and high energy consumption. The compressor control scheme proposed in this paper and the use of the new compressor control system have great application value. It is an important means to realize the circular economy and sustainable development of chemical enterprises and a positive measure to implement energy saving and emission reduction policies.
Key words： compressor control system energy saving and emission reduction
一、前言
随着我国经济的持续快速发展，能源、化工产品的需求出现较高的增长速度，煤化工在我国能源、化工领域中的地位突出。在当前鼓励绿色、环保、节约工艺的时代，该产业的可持续发展引起了人们的重视，目前煤化工企业中的离心或轴流压缩机组只是调节单工况参数来稳定生产。对控制系统的要求也只是具体的设备控制。同类的控制系统多由分散的控制系统加上各种控制器来控制单一目标，各种控制回路之间不能协调工作，只是维持各自的控制任务，总体来说目前国内煤化工企业的离心式或轴流压缩机组控制还处于粗放控制，不仅限制了整个工艺装置产能的提高，也造成过高的能耗。
二、存在的问题
某公司甲醇装置联合压缩机为沈鼓厂提供的离心式压缩机，型号是
3BCL455，由汽轮机驱动。原离心压缩机控制采用TRICONEX控制。机组设置2个防喘振阀，分别由压缩机三段出口回流至一段入口，压缩机三段出口回流到二段入口，来实现防喘振控制，运行中一直存在回流，没有入口压力自动控制功能。自投运以来存在以下问题：
（1）压缩机喘振线不准确，导致压缩机的操作没有依据，容易导致机组误停机，操作人员凭经验手动操作回流阀，导致压缩机回流阀开度大。
（2）回流阀手动操作，很容易造成压缩机喘振，从而导致压缩机叶片及密封的损伤，使压缩机效率降低。机组维护保养费用也会相对加大。
（3）固定转速控制，导致压缩机在工艺负荷波动时运行不稳定，需要人为操作来调节，存在导致压缩机喘振或突然停车的风险，影响压缩机的长满优运行。
（4）压缩机流量/压力变送器引压管线较长，大于6米，引压管线内容易出现积液造成测量滞后及测量误差，影响压缩机的精确控制。
（5）防喘振阀没有安装气动体积加速器，全关/全开时间过长，喘振发生时不能快速响应，精确控制。
三、优化改造
1、总体技术方案：取消原控制器的喘振控制和调速控制功能，由北京东方经纬控制技术有限公司提供新控制系统一套，机组的调速、喘振和压缩机组性能控制在新系统中实现，并在新系统中实现约束控制和压力超驰控制（POC），实现喘振预估、防止入口抽空和出口压力超限。
（1）重新精确计算甲醇装置联合压缩机喘振线和机组性能，并进行现场实测喘振曲线。
（2）优化一段、二段防喘振控制、性能控制及回路间的解耦控制，消除压缩机的喘振威胁，尤其是工艺装置开工初期的喘振，并使得喘振阀能够在开车初期即投入自动，并尽可能减小回流阀开度。
（3）增加入口压力控制方案，实现机组入口压力自动控制，并与喘振控制之间协调动作，增加出口压力超驰控制方案，提供先进的喘振预判功能，速度控制投入全自动，并且与喘振控制等方案耦合。
2、取得的成果
1.技术人员经过数据分析研究后提出的喘振算法和控制算法自动状态下测量喘振线。提出的利用解藕控制技术，实现控制回路协调动作，迅速稳定系统。提出的利用解耦、压力超驰控制、压缩机性能优化控制等关联控制技术，降低控制回路间的相互关联，使压缩机运行时允许压缩机在更靠近机械、工艺限制区域内安全运行。
2、喘振算法和控制算法能够在自动状态下对喘振线进行精确标定，从而避免了人为测量的风险，并准确记录喘振线。
3、性能控制器和喘振控制器将各自的输出加权到对方的控制响应中去，从而实现解藕控制来使两个控制回路协调动作，迅速稳定系统。（用于防止控制回路间反向互动而带来的工艺过程的中断）。
结论：
改造后联合压缩机比改造前节省的中压蒸汽量为：4.5 t/h。按每吨中压蒸汽为110元计算，每年压缩机运行时间为8000小时，合成气压缩机预估每年的节能收益396万元（4.5吨/小时 x 8000小时/年x 110元/吨）。
参考文献：
[1]何明珍.甲醇联合压缩机推力瓦温高的分析与处理[J].化工机械，2012，39（05）：677-678.
[2]李金喜.甲醇联合压缩机喘振的原因及解决办法[J].中氮肥，2011（05）：48-49.
[3]张晓东.甲醇联合压缩机J202气缸及管路振动原因分析与对策[J].通用机械，2010（06）：50-52.
关键词： 压缩机 控制系统 节能减排
ABSTRACT： By reforming the control system of methanol compressor in chemical enterprises， the safe and stable operation of combined compressor and the effect of energy saving are realized. There are many compressor units in coal chemical enterprises， mainly controlled manually， with high power and high energy consumption. The compressor control scheme proposed in this paper and the use of the new compressor control system have great application value. It is an important means to realize the circular economy and sustainable development of chemical enterprises and a positive measure to implement energy saving and emission reduction policies.
Key words： compressor control system energy saving and emission reduction
一、前言
随着我国经济的持续快速发展，能源、化工产品的需求出现较高的增长速度，煤化工在我国能源、化工领域中的地位突出。在当前鼓励绿色、环保、节约工艺的时代，该产业的可持续发展引起了人们的重视，目前煤化工企业中的离心或轴流压缩机组只是调节单工况参数来稳定生产。对控制系统的要求也只是具体的设备控制。同类的控制系统多由分散的控制系统加上各种控制器来控制单一目标，各种控制回路之间不能协调工作，只是维持各自的控制任务，总体来说目前国内煤化工企业的离心式或轴流压缩机组控制还处于粗放控制，不仅限制了整个工艺装置产能的提高，也造成过高的能耗。
二、存在的问题
某公司甲醇装置联合压缩机为沈鼓厂提供的离心式压缩机，型号是
3BCL455，由汽轮机驱动。原离心压缩机控制采用TRICONEX控制。机组设置2个防喘振阀，分别由压缩机三段出口回流至一段入口，压缩机三段出口回流到二段入口，来实现防喘振控制，运行中一直存在回流，没有入口压力自动控制功能。自投运以来存在以下问题：
（1）压缩机喘振线不准确，导致压缩机的操作没有依据，容易导致机组误停机，操作人员凭经验手动操作回流阀，导致压缩机回流阀开度大。
（2）回流阀手动操作，很容易造成压缩机喘振，从而导致压缩机叶片及密封的损伤，使压缩机效率降低。机组维护保养费用也会相对加大。
（3）固定转速控制，导致压缩机在工艺负荷波动时运行不稳定，需要人为操作来调节，存在导致压缩机喘振或突然停车的风险，影响压缩机的长满优运行。
（4）压缩机流量/压力变送器引压管线较长，大于6米，引压管线内容易出现积液造成测量滞后及测量误差，影响压缩机的精确控制。
（5）防喘振阀没有安装气动体积加速器，全关/全开时间过长，喘振发生时不能快速响应，精确控制。
三、优化改造
1、总体技术方案：取消原控制器的喘振控制和调速控制功能，由北京东方经纬控制技术有限公司提供新控制系统一套，机组的调速、喘振和压缩机组性能控制在新系统中实现，并在新系统中实现约束控制和压力超驰控制（POC），实现喘振预估、防止入口抽空和出口压力超限。
（1）重新精确计算甲醇装置联合压缩机喘振线和机组性能，并进行现场实测喘振曲线。
（2）优化一段、二段防喘振控制、性能控制及回路间的解耦控制，消除压缩机的喘振威胁，尤其是工艺装置开工初期的喘振，并使得喘振阀能够在开车初期即投入自动，并尽可能减小回流阀开度。
（3）增加入口压力控制方案，实现机组入口压力自动控制，并与喘振控制之间协调动作，增加出口压力超驰控制方案，提供先进的喘振预判功能，速度控制投入全自动，并且与喘振控制等方案耦合。
2、取得的成果
1.技术人员经过数据分析研究后提出的喘振算法和控制算法自动状态下测量喘振线。提出的利用解藕控制技术，实现控制回路协调动作，迅速稳定系统。提出的利用解耦、压力超驰控制、压缩机性能优化控制等关联控制技术，降低控制回路间的相互关联，使压缩机运行时允许压缩机在更靠近机械、工艺限制区域内安全运行。
2、喘振算法和控制算法能够在自动状态下对喘振线进行精确标定，从而避免了人为测量的风险，并准确记录喘振线。
3、性能控制器和喘振控制器将各自的输出加权到对方的控制响应中去，从而实现解藕控制来使两个控制回路协调动作，迅速稳定系统。（用于防止控制回路间反向互动而带来的工艺过程的中断）。
结论：
改造后联合压缩机比改造前节省的中压蒸汽量为：4.5 t/h。按每吨中压蒸汽为110元计算，每年压缩机运行时间为8000小时，合成气压缩机预估每年的节能收益396万元（4.5吨/小时 x 8000小时/年x 110元/吨）。
参考文献：
[1]何明珍.甲醇联合压缩机推力瓦温高的分析与处理[J].化工机械，2012，39（05）：677-678.
[2]李金喜.甲醇联合压缩机喘振的原因及解决办法[J].中氮肥，2011（05）：48-49.
[3]张晓东.甲醇联合压缩机J202气缸及管路振动原因分析与对策[J].通用机械，2010（06）：50-52.