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离心压缩机是工业生产中的关键设备,它具有排气压力高、输送流量小的优点。但是,离心压缩机也存在一些缺陷,例如稳定工作区域窄,容易发生喘振等。喘振对压缩机的危害极大,为了保证压缩机的正常运行,必须配备控制系统来防止喘振的发生。随着计算机控制技术的发展,防喘振的控制手段和控制品质都得到了提高,但是始终存在两方面的问题需要解决:其一是经济性问题:防喘振控制导致大量气体回流,造成能量浪费。其二,防喘振控制品质问题:有些控制系统控制回路单一,没有考虑可能发生的其他因素,导致控制质量不好,不能最有效、及时地防喘振。 针对以上问题,本文以某厂离心压缩机控制系统改造为研究对象,完成了控制系统的架构设计,提出了一套离心压缩机综合控制策略,较全面地考虑了压缩机运行中可能发生的因素,能源有效利用,改善了防喘振品质。主要内容如下。 首先,改进了常规的基于PI控制的防喘振算法,附加了“阀跳变”和非线性两种控制,其中“阀跳变”能够使控制器在原来输出的基础上阶跃某一开度,非线性控制在防喘振过程中能动态的改变PI控制器的比例增益和积分时间常数,与以往的控制算法相比,控制器反应更加迅速,能够更快和更有效的防止喘振的发生。 其次,附加了入口压力控制和出口压力限制的辅助控制策略,通过调节汽轮机转速来牢牢的控制住入口压力,进而对出口压力起到了控制作用,同时出口压力限制又进一步的起到了保护作用。一般喘振发生前会引起压力的变化,通过调节转速来维持压力恒定,从而抑制了喘振的发生,与传统的阀放空调节相比,节能效果明显。另外,运用通用性能曲线解决了入口条件对喘振的影响。 另外,本文还开发了基于RSView32的压缩机运行监控软件,该监控系统功能齐全,操作简单,人机界面友好,对压缩机系统的稳定运行起到了积极的作用。