浅谈英格索兰离心风机在磨溪净化厂的运用现状

李洁 唐伟（中国石油西南油气田公司川中油气矿磨溪天然气净化厂）李继（中国石油西南油气田公司川中油气矿质量安全环保科）

一、风机概况

磨溪净化厂130×104m3/d 联合装置硫磺回收单元的英格索兰离心风机是一种动态径向压缩机， 洁净的空气通过在一组叶片中加速而产生压力， 然后通过长半径高效扩压器再使空气减速。 风机的吸入侧采用专门的调节阀门，在保持恒定压力的同时进行风量调节。 该离心风机为低振动、全结构单元，配备附件包括控制器、进出口调节阀、柔性膨胀节、截止阀。 风机每个单元采用功能化设计，从而可以和配备便捷型操作界面、基于PLC 的控制盘配套使用。 该风机的进口阀和放空阀采用PID 单回路控制方式，这种控制方式使流量调节更精确，使流量不会出现大幅度波动，从而有效地避免了喘振现象的发生。

二、风机防振动安装措施

为了减少机体振动，风机安装在隔离式混凝土弹性垫板上，垫板必须安装平直、水平，可采用金属垫片或找正杆找平，以避免通过地面传递振动。 在钢基座下还可安装弹簧型防振器，将振动速度减小到足够低， 最大限度地减少通过混凝土基板传递振动。

三、防喘振控制措施

1、喘振控制方式

喘振是风机的固有特性， 当喘振发生时应采取措施降低出口压力或增加入口流量，尽量缩短喘振时间。 为了确保风机稳定可靠地运行，防止因用量波动发生喘振，因此在风机出口设计了放空旁通阀， 当主燃烧炉用风量减少时或风机发生喘振时可通过旁路放空来平衡。 风机进口风量由进气阀控制，旁通阀和进气阀都是由PID 单回路控制逻辑控制。

当电机电流大于最大工作电流时，关小进气阀；当电机电流小于最小负荷电流时，开大进气阀；当电机电流在最大工作电流和最小负荷电流之间时，进气阀由出口设定的压力值控制。 根据排气压力与压力设定值的比较结果实时调整进气阀门的开度。为了防止阀门动作过于频繁，该控制设定了一个死区控制区，即允许一定的控制参数的小范围波动而控制阀门无动作。

旁通阀的控制是根据电机电流与最小负荷电流设定值的比较结果来控制，当电机电流小于喘振电流时快速开大旁通阀，当出口压力接近喘振压力时快速开大旁通阀。

2、喘振检测与连锁

根据磨溪净化厂硫磺回收单元的工艺要求， 风机出口压力设定为70KPa，风机启动后，进气阀开度为20%，放空阀开度为100%，25 秒后放空阀缓慢关闭，进气阀缓慢开大，直到压力保持在70KPa 左右。为了防止风机因负荷小而引起喘振现象，风机控制系统设定了喘振电流值， 即当电机电流小于或等于喘振电流值时开始启动计时器记时， 同时进气阀和放空阀将开大以调节流量，若在5 秒内电流增加到大于设定值，则计时器复位，否则风机喘振报警停机。

四、系统结构

本系统采用西门子S7-200PLC 作数据采集和控制， 现场的各类模拟信号、电磁阀阀位回讯、报警接点信号、PLC 输出到电磁阀起停信号等均通过端子排与PLC I/O 模块相连，从而实现数据的采集和控制。 本系统采用MicroWinV4.0 编程软件， 采用USB/PPI 多主站电缆，可实现程序的上传和下载、程序在线调试和程序运行监视。 本系统采用RS485 通讯，采用两个通讯接口，通讯口0 接入中控室DCS 系统，通讯口1 接现场PC 显示屏，现场PC 显示屏和中控室可以监视系统相关参数和系统状态，PC显示屏可修改所有设定参数。

五、常见故障、原因分析及处理措施

（1） 最小流量报警， 可能原因是用气量较小， 处理措施为PLC 自动调整放空量增加流量

（2）。 最大流量报警，可能原因是用气量较大，处理措施为PLC 自动调整进气阀减小负荷。

（3）喘振报警停机，可能原因是用气量突然减少；进气滤芯过脏；电流变送器端口松动或损坏，处理措施为复位，重启；清洁或更换进气滤芯；紧固接线端子或更换电流变送器。

（4）MCC 故障跳车，可能原因是启动柜保护跳车，处理措施为检查综保装置和整定值。

（5）MCC 启动故障（无法启动），可能原因是启动柜未送电或启动柜故障，处理措施为送电或排除启动柜故障。

（6）轴承温度高报警（停车），可能原因是缺润滑油；轴承损坏；测温探头故障；PLC 输入模块故障，处理措施为补充润滑油；更换轴承；检查修复或更换测温探头；更换模块。

（7）振动高报警（停车），可能原因是地脚螺栓调整不当或减振垫损坏；振动探头故障；PLC 输入模块故障，处理措施为重新调整、更换减振垫；更换振动探头；更换模块。

（8）进气压差大报警，可能原因是进气空气过滤器堵塞；差压开关故障，处理措施为清洁或更换进气空气过滤器；检查调整或更换差压开关。

（9）油温高，可能原因是冷却水量太小；油冷却器脏；温度表故障，处理措施为增大冷却水量；清洁油冷却器；更换温度表。

（10）油温低，可能原因是冷却水量太大；温度表故障，处理措施为减小冷却水量，更换温度表。

（11）阀门不动作，可能原因是无仪表气源或压力太低；气源脏堵塞气路；定位器故障；蝶阀阀片卡死；PLC 模拟量输出通道故障，处理措施为送气；清洁、加0.01 微米过滤器；修复或更换定位器；检查修复蝶阀；更换模块。

（12）出口压力低，可能原因是电机电流低；进气口堵塞，处理措施为检查输入电流；清洁进气口。

六、总结及建议

（1）英格索兰PLC 防喘振控制系统自投运后，运行效果一直很好，风机启停正常，运行平稳，达到了设计要求，取得了良好的经济效益。

（2）为了保证系统的高可靠性，控制部分可采用双机热备结构。

（3）为了避免油冷却换热器不堵塞，建议在换热器入口加管道过滤器。

（4） 为了保证油冷却润滑效果， 齿轮箱油温应控制在40-49℃，油压应控制在170-250KPa.