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孟庆亮（中海石油中捷石化有限公司，河北　沧州　）摘　要：为了保障石油化工企业的石油炼化效率和安全，需要对催化裂化的核心装置“三机组”实行联锁控制方案。本文从当前“三机组”联锁控制方案存在的问题出发，提出了包括优化喘振控制、转速控制、紧急停车控制在内的优化方案。关键词：催化裂化；三机组；连锁控制方案1前言催化裂化是石油炼化工艺的核心技术，“三机组”是催化裂化装置的核心设备，所谓的三机组是指烟气轮机—轴流风机—电动/发电机的一种主风机配置方式。当“三机组”发生控制故障时，会造成严重的损失。只有保障其安全运转，才能高质高效的完成石油炼化工作。2当前催化裂化“三机组”联锁控制方案存在的问题“三机组”是催化裂化装置的心脏，“三机组”的联锁保护系统应包括启动条件联锁保护，自动操作保护，安全运行保护，紧急停机保护，辅助油泵自启动保护等。根据对国内企业的三机组联锁机制的调查来看，“三机组”联锁控制系统的设置缺陷，会导致“飞车”事故的发生。以A企业的“三机组”联锁控制系统为例。再生烟系统的再生器的压力由烟机入口蝶阀和旁路双滑动阀分成控制，烟气推动轮盘转动做功，驱动主风机转动。一般主风机多采用轴流式风机，利用其可调的静叶角度来控制主风流量。当发生紧急停车情况时，联锁控制装置系统启动，直接关闭烟机入口蝶阀，同时打开轴流风机口防控，静叶关闭。从原理上，此时烟机失去主风力压力，停止做功，在维持惯性后惰走停机。但是再生器作为一个“储气罐”，内部的烟气会再度进入再生系统，推动轮机运转。而入口蝶阀若由于失电故障导致不能关闭，此时静叶关闭，对电机转动的阻力随之下降，缺乏拖拽的情况下，机组转速升高，发生飞车。因此当发生跳闸时，直接关闭静叶是不恰当的。另外，原有联锁控制系统中对转速信号的参数控制不当。它是根据测速传感测点测量的脉冲信号进入盘装仪表进行LED显示，并转为模拟信号进入到控制系统中进行运算和逻辑判断。此过程的中间环节过多，十分容易容易环节故障而导致转速信号的非正常传递，降低控制精度。当控制端不能够正确感知转速时，就会造成预防措施不足，引发事故。轴流压缩机静叶伺服控制系统中的电流伺服阀也存在润滑油堵塞油路的可能性，需要停机更换，增加生产成本。而对于烟机位移的传感测点设置不足（1个），而烟机的转速逻辑为“三取二”，任一条件满足时，就会造成停车。3催化裂化“三机组”联锁控制的优化方案3.1改变原仪表测速的方式，优化烟机转速、位移逻辑原有的测速仪表中间环节多，容易发生故障。为了减少中间的测量环节，提升测量精度，笔者认为应涉及将转速传感测点所探知的脉冲信号直接输入TMR，且保障每一个输入点都为三重化的脉冲计数器，确定脉冲累积时间。此种测速方式减少了因为单一故障点而导致测量精度下降的问题。其中任一一控制点出现故障时，都可以进行在线替换，不影响其他控制点的工作状态。并将原有的转速运转逻辑由“三取二”增至“四取三”。3.2优化防喘振控制技术，提升喘振判断的精准度对轴流风机的喘振进行控制和判断的依据是结合风机的机械性能和喘振曲线，根据理论公式计算而得出的。采用人机交互的防喘振系统代替原有的防喘振调节器，减少人工操作调节带来的偏差。在风机的入口处设置相应的流量、压力、温度等传感测点，自动计算喘振曲线。当工况发生变化时，控制系统的PID调节功能制动开放，关闭防喘振阀来进行安全校正，完成系统内部的自适应控制。当喘振发生时，喘振线按照每增加2%生成喘振下移线的方式，更新防喘振线。按照操作点是否超过控制线来判断，超过该控制线时，进行纯比例调节。当发生操作点和控制线交叉时，PID直接输出开关信号打开防喘振阀，防止喘振发生。3.3优化紧急停车联锁控制逻辑，控制转速根据电机的制动原来来看，若当紧急停车工况下主电机发生跳闸时，轴流风机的静叶保持不变或者增大角度使，机组进行惰走时的阻力不会下降，即便蝶阀未能关闭，也不会使电机失去拖拽。主风机消耗的功率与转速的三次方成正比，当风机转速上升时，消耗功率增加，同时对机组的抑制程度也增加。烟机的输出转矩与速度成反比，也会增加对机组的抑制程度，那么此时紧急停车的安全指数将增加。当机组的转速降至r/min及以下时，才逐渐关闭静叶。同时设置当主电机发生跳闸信号时，不执行联锁机组停车，将能够成功避免因蝶阀失灵而产生的安全事故。在系统中设置再生器压力和烟机转速的低选控制机制，当三机组处于发电状态时，当转速高于调节给定值时，即超过上限3%-5%时，调节器输出反向下降，则可对机组的转速进行抑制，防止其无限攀升。4结束语石油化工企业中应用催化裂化装置进行石油炼化，其中以烟气轮机—轴流风机—电动/发电机的三机组是目前最常见的主风机配置方式。对其进行联锁控制，有利于机组的安全运行，提升石油炼化效率。根据当前的联锁控制方案，优化测速仪表、喘振控制及紧急停车联锁控制逻辑的方案，能够提升联锁控制的精度。参考文献：[1]周永祥.催化主风机控制系统故障处理及程序优化[J].现代制造技术与装备,(2):-.[2]王文谋,李德忠.防喘振控制在催化裂化机组上的应用[J].城市建设理论研究,(3):18-19.催化人

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