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          優化半鋼壓力表控制系統的5個主要概念及其案例故事

          返回列表發布日期:2019-09-02 09:12:34    |    


                半鋼壓力表控制系統是過程工廠的大腦,它們的重要性得到了充分認可,因此,工廠控制系統的設計和實施從第一個設計到最終啟動階段都要考慮。中型和大型工廠可能包括許多不同類型機器的不同工藝區域,每個涉及的過程可能需要特別注意和預防措施,以便提供最佳輸出并有助于最大化整體工廠性能。盡管它們很重要,但通常情況下,工廠控制系統可能無法完全優化。在本文中,我們將重點放在半鋼壓力表上,介紹優化半鋼壓力表控制系統的5個主要概念,還介紹我們團隊在半鋼壓力表控制系統中應用的案例故事。
          1、半鋼壓力表控制系統元件
                每個半鋼壓力表包括一個控制系統。該系統是所有設備的陣列,用于管理、控制和保護所有工廠物理資產,包括機械、管道,驅動器和輔助設備等。
          半鋼壓力表控制系統至少需要幾個主要任務,確保適當的機械保護,并確保工廠穩定性,這意味著主要工廠參數應在操作期間預期的操作范圍內波動。因此,工廠穩定性是控制系統在運行期間協調所有機械和設備的能力的結果。植物穩定性允許避免不希望的現象,后面將更好地描述的再循環和停工。以下段落將快速回顧構成壓力表控制系統的主要區域。
          2、Instrumentatio
                我們提供了有關半鋼壓力表控制系統的詳細說明,車載設備應包括振動和溫度探頭。傳感器通常位于轉子軸承附近,在此處進行振動和溫度讀數,并與報警和跳閘進行比較?,F場半鋼壓力表確保機器不會在允許的范圍之外運行。不僅機器而且工藝物品(集管、洗滌器、冷卻器等)通常配備有傳感器,以檢測潛在的異常甚至危險情況。半鋼壓力表代表控制系統的基礎層,所有邏輯和控制動作都基于該基礎層。
          3、控制任務
                其中一個主要任務是“負載控制”。該任務用于維持進入氣體輸出站的氣體之間的質量平衡。這似乎是一項簡單的任務?,F實情況更復雜,并且通常面臨許多問題,尤其是當車站具有不太簡單的架構時,例如在具有許多壓縮列車并行的站中。負載控制通常通過作用于驅動電機的速度(通常是半鋼壓力表的燃氣輪機)或在恒速驅動器的情況下作用于“節流閥”(通常用于電動機-半鋼壓力表的異步電動機)來執行。應注意,負載控制具有吸入集管壓力作為過程參數。但是相同的吸氣壓力影響防喘振閥中的流量,該防喘振閥由防喘振控制器控制。由于在某些情況下防喘振閥用于負載控制,因此需要適當的策略來適應這些事件,從而確保整個站的穩定性,這種情況變得復雜。為了系統穩定性,還必須考慮其他因素,例如防喘振閥的關閉速度,何時以及在何種條件下應允許防喘振閥關閉,如何在工作時管理單個半鋼壓力表循環壓縮列車,如何并行管理更多列車,以及如何管理半鋼壓力表升級到并聯等等。這些考慮表明壓力表控制系統的工作是多么微妙和重要,以及在非平凡工廠配置的情況下如何需要高水平的復雜性。
          4、危險的操作條件
                在關鍵的操作條件中,浪涌值得特別提及,它包括半鋼壓力表內部流動非??焖俚姆崔D,當特性曲線變得不穩定時,即當排出壓力與流量的導數接近零時發生。浪涌具有非常具有破壞性的特性,流動的反轉會導致高振動和劇烈的軸向位移,使軸承過載。在喘振循環期間,氣體可能達到非常高的溫度,從而導致半鋼壓力表部件損壞。大多數時候,實際操作條件與設計條件不同,因此半鋼壓力表喘振點的識別變得復雜,因為它需要在實際的非設計條件下調節半鋼壓力表性能曲線。雖然此功能由我們軟件提供,但傳統系統通常仍然基于近似的方法,這些方法在實施時結果相當保守,并將保護閾值設置為遠離浪涌點。這通常導致半鋼壓力表即使在非必要時也進入再循環狀態。雖然這種方法朝著機器安全的方向發展,但作為必然結果,它對財務和環境的觀點產生了更大的影響。事實上,在運行期間,工廠不穩定性可能會觸發保護措施。其結果是半鋼壓力表離線,進入工作站的氣體不可避免地在火炬中燃燒。
          5、重新循環和停機
                停機是需要立即停止半鋼壓力表的關鍵部件,這通常發生在某些關鍵操作參數超過觸發跳閘點的警報值時。當然,停機意味著在重置系統和重新啟動所需的時間間隔內由于生產損失而導致的資金損失。再循環是壓縮氣體從機械排放口再循環回吸入側。半鋼壓力表的再循環通常是由于防喘振閥緊急開啟的觸發。當操作流量非常接近喘振點(通常為喘振流量的1,03)時,控制系統啟動該保護動作。盡管半鋼壓力表沒有停止,回收也會對整個站的生產率產生很大的影響,因為它們需要重置系統。系統重置需要人工干預以確認和解決問題,因此非常耗時。我們的第一步是半鋼壓力表進入保護模式(防喘振緊急開啟)并保持此狀態直到操作員確認,第二步是半鋼壓力表恢復其負載。再循環代表了生產損失,因為氣體繼續燃燒直到完成的半鋼壓力表重新加載,導致氣體產生的整齊損失,不必要的壓縮功率的能量損失,對這種浪費的能量的CO 2等效影響以及非常高的影響注入大氣中的二氧化碳。
          案例故事
                在本文考慮的案例故事中,半鋼壓力表由三個獨立的壓縮序列(獨立氣源)組成,每個列車包括兩個串聯的半鋼壓力表。每列火車都由一個固定速度的電動驅動器驅動。每臺半鋼壓力表都配有自己的防喘振閥。在工廠優化項目開始之前,壓縮設備受到大量關鍵事件的影響,主要是回收和停工。在專門了解系統問題和行為的觀察期后,我們團隊決定向計劃管理層提議采取旨在提高工廠穩定性的以下主要指令:
          圖2
                —通過將操作值與預期性能進行比較來評估半鋼壓力表性能。
                —通過了解植物參數影響與機器操作性能之間的關系,觀察植物的動態行為。
                —執行所有涉及的控制系統任務的詳細分析和控制任務修改的設計,旨在減少或最小化關鍵事件的出現。
                使用現有的現場測量數據應用指令并應用我們軟件的功能,我們商業軟件用于預測半鋼壓力表性能。我們在很大程度上有助于識別半鋼壓力表性能不合格,然后更新控制系統設置以獲得有效的半鋼壓力表運行條件。軟件的靈活性、可靠性和快速性有助于更好地了解整個系統的運行狀態。與監督人員的合作對于了解觀察到的動態并以可靠的方式推斷原因和影響的依賴性具有決定性作用。這些活動有助于提高壓縮系統的穩定性水平,減少每年幾次活動的回收和停工次數。
          優化的財務和環境影響
                在優化項目啟動之前,該工廠受到每列每天平均1次回收的影響,每個回收的持續時間約為半小時。在這些瞬態中,每個壓縮列車回收約40,000kg / h,整個站點燃燒約72,000kg /天。通過燃燒氣體估計的損失每年約為460萬歐元,包括生產損失和回收能源成本。在回收期間,由于不必要的吸附電力,火車每年浪費約3兆瓦,估計損失約25萬歐元。從環境的角度來看,情況更糟。大氣層中為不必要的回收能源引入的二氧化碳當量約為每年1160噸,而二氧化碳燃燒量則為每年約70400噸。燃燒浪費的二氧化碳當量每年約為13500噸。為了讓讀者大致了解這種影響有多重要,我們可以回想一下,這一數量的二氧化碳將相當于42720輛乘用車每年產生的二氧化碳量。另一個有趣的比較可能是風力渦輪機:需要大約18個中型風力渦輪機(2.2MW),以避免在大氣中引入相同數量的二氧化碳,耗資4000萬歐元。
          結論
                根據本文提供的歷史和數據,出現了一個考慮因素:所有可能改進過程工廠控制系統和壓縮工廠控制優化策略的努力都可以從財務和環境影響中得到證明。從財務角度來看,采用機械監測和臺站控制系統的先進戰略是一種合理的投資。從環境的角度來看,效益也是顯而易見的,除了財務目標之外,天然氣行業還承擔著環境合規的道德責任,因此更加激勵在控制系統領域應用改進和創新。因此,我們的壓縮系統知識、應用經驗以及對專業機械軟件工具的支持可被視為降低成本和對環境影響的有效支持。相關產品推薦:雷達液位計、 電磁流量計、 金屬管浮子流量計、 孔板流量計、 磁翻板液位計、 差壓變送器、 磁翻板液位計廠家 電接點壓力表 北京布萊迪、

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