HydroCom气量无级调节系统在往复机上的应用

李天寿 徐洁 刘虎 王国庆（乌鲁木齐石化公司炼油厂，新疆 乌鲁木齐 830019）

往复式压缩机气量通常采用的是全行程压开进气阀加上旁通阀配合的粗略的有级调节方法，这种方法安全性、经济性差，造成能源的巨大浪费；如果采用大功率电动机变频器来调节流量则存在价格昂贵，可变余隙腔调节响应速度慢、可靠性较差且需要较多的人工干涉，贺尔碧格公司开发生产的Hydro⁃COM气量无级调节系统通过智能化的液压调节机构，可以快速、精准地控制气体的压力和流量来实现气量理论上0%-100%的连续调节，从而有效的解决了往复式压缩机流量调节的难题。

1 HydroCOM工作原理

HydroCOM的工作原理是通过即时处理压缩机运行过程中的状态数据，并将信号反馈至执行机构内电子模块，通过液压执行器来实时控制进气阀的开启与关闭时间，实现压缩机排气量0－100%全行程范围的调节，同时运用了“回流省功”原理通过将进气阀的关闭延迟使多余部分气体未经压缩而重新返回到进气总管，在压缩的循环过程中只压缩需要压缩的气量来达到节能的效果。

2 HydroCOM系统在150万吨/年蜡油加氢装置的应用及效果

2.1 HydroCOM系统投用后压缩机的运行工况对比

HydroCOM气量无级调节系统于2013年首次在乌石化150万吨/年蜡油加氢装置应用，蜡油加氢装置共计有2台氢气压缩机（一投一备），为四列三级压缩的对称平衡型往复式压缩机，使用高压电机驱动，其中A机采用HydroCOM系统进行气量调节，B机采用电磁阀控制的气动卸荷器进行气量调节，设0、50、100%三挡，由于2台压缩机采用不同的流量控制方式，也使得机组的运行工况出现了很大的差别。

压缩机K101/B运行时，压缩机的流量是通过卸荷器顶开吸气阀来控制，当卸荷器的档位置于50%时压缩机输送的流量无法满足正常的工艺需求，此时只能将卸荷器的档位调高至100%，这时压缩机处于满负荷工作的状态，压缩机输出的气量远远超出工艺需要，因此多余的气体只能通过压缩机出口的旁通线又被送回压缩机入口的气体缓冲罐内。通常压缩机出口旁通线上的控制阀开度在50%以上，从控制阀的开度就可以很直接的看出大量的气体被重复循环压缩，那么机组的效能必然大大降低而电能则被白白浪费；而K101/A压缩机所采用的Hy⁃droCOM系统可以在在0－100%之间进行气量无级调节，通过输入期望的压力值就能便捷的将压缩机的流量控制在需要的范围内，一般情况下压缩机入口流量调节器的开度只需要控制在65%-70%左右时压缩机输送的气体量就可以完全满足正常生产需求；正是由于2台压缩机气量的控制方式不同，有效的解决了压缩机必须处于满负荷的状态才能保证正常气体需求量的弊端，压缩机负荷的变化使得驱动电机的负荷也相应变化。通过实际情况可以看出采用的HydroCOM气量无级调节系统的A机在运行时所消耗的电流明显低于B机，而电机负荷的差异也使得电机定子的温度、电机电流、压缩机轴承温度等参数也出现了明显的差别。

2.2 HydroCOM系统投用后的节能效果

压缩机装备HydroCOM系统后，仅对所需要的气量进行压缩的特性，带来的效果就是能够最大限度的节约能源。通过上面的运行参数表的对比可以看出压缩机K101A运行时每小时比K101B节约80A的高压电，按一年8400小时来计算所节约的电费如下：

节约的电费＝电流×电压×使用小时数×单价

＝ 80×6000/1000×0.24×8400

＝96.768万元

可见仅从节能的角度来看，实施HydroCOM系统所能带来的经济效益是非常可观的，能够为企业极大的降低生产成本。

3 结语

HydroCOM系统是一种简单高效的往复式压缩机流量调节方式，通过先进的控制理论和机电技术HydroCOM系统具有极高的控制动态特性，可以根据不同的操作要求精确的控制压缩机各级的状态参数，高度集成的自动化系统使得压缩机的控制更趋合理，能够实现压缩机的平稳启动、平稳加载、无冲击切换及平稳停机等操作，同时HydroCOM系统通过精确的控制气量能够最大限度的节约能源有效降低生产成本。HydroCOM气量无级调节系统HydroCOM系统还具备较高的安全保障性，当Hy⁃droCOM的安全联锁保护系统检测到无法正常运行的信号后，则会自动将HydroCOM系统切除使压缩机恢复到原旁通控制下工作，压缩机无需停机，当故障排除后在压缩机运转的情况下HydroCOM可重新投入使用，整个操作过程简单易行，这样也可以最大限度地保证生产装置的安全运行。

通过HydroCOM在150万吨/年蜡油加氢装置的实际应用，在开停机、切换操作、节能等方面均达到了预期目的，保障了机组的安全平稳运行。

[1]李木林.大型往复式压缩机无级气量调节系统优化分析[D].杭州：浙江大学,2013.

[2]王佰亚,刘文彬,方舟.HydroCOM无级气量调节系统在往复压缩机上的应用[J].新技术新工艺,2014(12):109-114.