长距离负扬程加压泵站调水工程水力控制方式探讨

事故掉电引发的停泵水锤是泵站调水工程安全运行最主要的威胁之一,而对于下游水位低于上游水位的长距离负扬程加压泵站调水工程而言,事故停泵易造成管道拉空,负水锤防护难度较大,因此,针对其停泵工况的水力控制研究十分重要。以某长距离负扬程泵站调水工程为例,模拟计算了事故停泵、阀门拒动这一控制性工况下的水力过渡过程,并对比分析了空气罐、空气阀与空气阀联合空气阀调压室3种水力控制方案的水锤防护效果。结果表明:对于长距离负扬程加压泵站调水系统而言,当采用空气罐的水力控制方式时,所需的空气罐体积较大,投资高昂;当单纯采用空气阀的水力控制方式时,难以有效解决管道局部高点处负压较大的问题,仍可能诱发弥合性水锤;当将部分空气阀附加一根短管组合成空气阀调压室后,能够有效控制管内负压。空气阀与空气阀调压室联合防护是一种十分经济且有效的水锤防护方案,可为这类负扬程加压调水工程的水力控制方式选取提供参考。

邯钢AV90鼓风机运行稳定性研究与应用实践

介绍了邯钢AV90风机仪控系统,并结合日常维护遇到的一些具体问题,从控制系统电源、静叶控制以及机旁仪表运行环境等方面提出优化整改并实施,优化后仪控系统更具稳定性、智能诊断性,且在一定程度上降低了运行成本,同时对目前仍存在的系统缺陷进行分析研究,并提出新的优化方案。

基于回流阀防喘振自动控制的天然气压缩机组节能技术研究

目前,压气站天然气压缩机组普遍采用人工操作回流阀用于防喘振控制,存在了回流比较大、能源浪费的现象。针对这一问题,在对现场天然气流量梳理的前提下,基于相似原理和最小二乘法对压缩机性能曲线和性能参数进行了修正,并通过模糊控制原理建立了回流阀模糊控制器,从流量差值和差值变化率两个维度实现了回流阀开度的实时调整。结果表明,第二类相似换算结果得到的参数值与现场实测值相比,具有良好的一致性和吻合性;二次多项式对各参数与流量的拟合效果较好;自动控制实施后,回流阀的开度有所减小,且部分时间阀门关闭,平均阀门开度降低了11%,可减少回流量18.5~162.3 m^(3)/h,预计全年可节约运行成本55.88万元~101.90万元。研究结果可为天然气压缩机组的节能运行提供实际参考。

Pneumatic pressure control based on improved NMPC and its application to aeroengine surge simulation

In the semi-physical simulation of aeroengines,using the pneumatic pressure servo control technology to provide realistic pneumatic excitation to the sensors and electronic controller can improve the confidence of the simulation and reduce the test cost and risk.However,the existing methods could not satisfy the precise simulation of large-amplitude and high-frequency pulsating pressure during aeroengine surge.In this paper,a pneumatic pressure control system with asymmetric groups of the High-Speed on–off Valve(HSV)is designed,and an Improved Nonlinear Model Predictive Control(INMPC)method is proposed.First,the volumetric flow characteristics of HSV are tested and analyzed with Pulse Width Modulation(PWM)signal input.Then,a simplified HSV model with the volume flow characteristic correction is developed.Based on these,an integrated model for the whole system is further established and used as the prediction model in INMPC.To improve the computational speed of the rolling optimization process,the mapping scheme from control signal to PWM duty cycle of HSVs and the objective function with exterior penalty function are designed.Finally,the random step,sinusoidal and real engine surge data are set as the reference pressure in multiple comparative experiments to verify the effectiveness of the pressure tracking system.

空压机停机过程喘振原因分析与改进

随着我国工业生产水平的提高,离心式压缩机的应用越来越广泛,但其运行中易发生喘振现象,通过分析24000 m3/h的空分装置在停车过程中发生的离心式空气压缩机喘振的原因,总结了工艺操作与安装设计方面的经验教训。

离心式压缩机防喘振控制系统的研究与稳定性分析

防喘振控制系统在保障压缩机安全运行中发挥着重要作用,它一直是压缩机控制系统中研究热点,从压缩机喘振的原因及危害、防喘振曲线性能分析、防喘振控制系统运行稳定性进行研究,提高压缩机防喘振控制系统的安全可靠性。结果表明:熟悉防喘振控制系统的性能曲线特点,从孔板流量变送器、进出口压力变送器和防喘振阀等影响因素进行分析,这对保证防喘振系统的运行稳定性有很好的参考价值。

空分装置主空压机防喘振控制阀选型方案分析

大型内压缩空分装置中,主空压机是核心设备,其防喘振控制及放空阀选型是日常稳定运行的关键。文中以德国Man公司生产的Rikt140-4型离心式压缩机为例,详细分析了单阀门控制方案和双阀门控制方案,对采用不同控制方案的压缩机运行情况进行对比并给出了选择建议,明确双阀门控制方案或单GLBOE阀控制方案为优选方案,有助于压缩机稳定运行。

波涌灌控制阀及自控器的研制

当今国内外地面灌溉仍是最普遍采用的灌水方式，因此改善地面灌水技术是提高田间灌水质量、节约灌溉水量的重要举措．作为80年代逐渐发展起来的先进地面灌水技术，波涌灌溉方法具有田间水利用效率高、灌水均匀度好的特点，但其在我国的实际应用有赖于适合国情的波涌灌溉设备的开发问世．结合国家“九五”科技攻关项目研制的波涌灌设备具有一阔多用、操作简便的特点．田间考核结果表明，这套设备已达到原设计要求和较佳性能指标，具有较强的实用性和推广应用前景．

非对称缸电液伺服系统的静态特性分析

通过对对称阀控非对称缸和非对称阀控非对称缸电液伺服系统的压力特性、输出特性的对比分析,揭示了阀控非对称缸系统静态特性的基本特征,指出为研制高性能的非对称缸电液伺服系统采用非对称阀控非对称缸是最佳液压控制方案。进而探讨了系统的最佳负载匹配关系,给出系统设计准则,为正确设计阀控非对称缸伺服系统并进一步研究该类系统的控制方法,改善系统性能奠定了理论基础。

油库发油系统水击控制关阀方案

根据电动球阀的特性,结合油库发油系统管道特性,利用特征线法,对油库发油系统的水击控制进行了关阀方案研究,并与实测数据进行了对比分析。研究结果表明,在给定的条件下,三段连续关阀控制水击效果最优;第一段快关,第二、三段慢关,且在第二、三段关闭总时间为一段关闭时间的4～5倍,第一段关闭角度为第二、三段关闭角度的2.7～3.5倍时,消除水击效果最佳;在其它条件相同的情况下,阀门第三段关闭为抛物控制时比线性控制更好。

可控避雷器晶闸管阀串联均压方法

可控避雷器晶闸管阀主要由反并联晶闸管对串联而成,为保证各个晶闸管承受电压的一致性,必须采取适当的均压措施。根据晶闸管阀串联均压的技术要求,利用电力电子系统设计程序,对传统RC均压方法的可行性进行了计算分析。研究得出RC均压方法可能严重破坏可控避雷器的静态电位分布,不适用于晶闸管阀。提出采用晶闸管与金属氧化物电阻片一对一并联的均压方法,利用金属氧化物电阻片良好的非线性伏安特性限制晶闸管的过电压,并对电阻片的均压效果进行了仿真计算。结果表明,合理选择电阻片的串、并联数和尺寸参数,可以将串联晶闸管的开通过冲电压均限制在要求的范围内。

三冗余PLC在压缩机防喘振控制中的应用研究

针对压缩机控制需要很高的安全性和可靠性,采用三冗余可编程控制器作为基本控制单元,实现了离心压缩机的防喘振控制。以中国石化九江分公司延迟焦化装置富气压缩机控制系统为具体应用案例,介绍了Trident系统的基本软硬件配置、三冗余原理和三参数动态防喘振控制算法;论述了离心压缩机防喘振控制的原理和实现方法,分析了以TS3000系统实现压缩机防喘振的实现方式。实际应用表明,系统以其优良的特性,在实际工业生产中取得了良好的应用效果。

利用阀调节控制管道加油系统的水击压力

采用特征线法模拟了管道加油系统内阀门关闭的水力瞬变过程,结合工程实际提出了两种可行的阀调节防护措施。实际应用表明,将阀调节基本原理应用于机场管道加油系统,可有效降低加油系统管道的水击压力。

管道水击增压速率控制技术研究

控制管道水击增压速率对长输管道可防止早先超压,减少泵站压力保护系统的投用;对工艺管道可减轻振动,防止低压仪表与设备损坏。综述了国内外控制管道水击增压速率所采用的措施和装置,主要有泄压阀系统、气压缓冲罐系统、电子—液力泄放系统、橡胶套泄放阀系统、飞轮系统等。着重介绍新型双功泄压阀的原理和结构。在水击增压控制理论指导下,通过对增压速率调节系统数学物理模型的研究,发现在固定阻力下调节的非线性本质,它要求较大的蓄能系统;为减小蓄能系统容积,阻力应可变且自动补偿。新型双功泄压阀克服第一代双功阀橡胶套阀芯易老化、易疲劳变形、耐低温性能差的缺点,采用金属阀芯,妥善处理其动作的灵活性、关闭的严密性、运动的惯性等问题,并在弹簧的必要预紧力与阀的开启压力、刚度与工作行程之间进行合理的折衷。经过一年多的应用表明,新型双功液压阀能有效防止水击危害,保障输送安全。

阀门执行机构防水击装置研究

当由于某种原因使输送液体管路中的调节阀迅速开闭 ,就可能引起水击 ,对设备和管道造成损坏。为此 ,设计一种阀门执行机构防水击装置。此装置在阀杆接近全关位置的 2 0 %行程内实行分级阻尼 ,减缓阀门开闭动作 。

采用调节阀系统控制管道的水击

介绍了我国几条输油管道水击试验的基本情况,对管道调节阀系统的功能作了一般性叙述,对水击控制试验进行了详细的分析。强调调节阀系统在水击控制中必须反应灵敏、关阀速度快。指出调节阀的另一重要作用就是启泵保护。启泵和停泵一样,会产生一个水击波,启泵过程也是一个很强的水击控制过程,而调节阀就位于波源处进行控制。在密闭输油中,调节灵敏、动作可靠稳定的调节系统是优化运行和安全运行的根本保障,它的调节速度与压力变化率成正比,既可稳定调节又可快速防水击。对我国老管道技术改造时,水击保护方式应采用①调节阀控制;②低压泄压阀保护;③自动停泵。对于故障性负水击波,可采用快速调节阀控制,而对于正水击波,除采用反应灵敏的调节系统外,还可采用低压泄压阀泄压,以降低水击幅度。

内蒙古上都电厂厂外供水工程水锤防护设计

破坏性水锤的压力所造成的管道和设备破损是目前长距离、高扬程输水系统发生水锤事故的主要原因。内蒙古上都电厂厂外供水工程输水距离长达60km,水泵设计总扬程为2850kPa,全程管道输水,采用一次升压输水方案。为了防止水锤破坏,该工程采用了在输水管道沿线设置双向通气阀、在输水管道控制点设置准调压井、在水泵出口安装液控止回蝶阀和设置气压式调压室等水锤防护措施。该工程现已成功投入运行,效果良好。

基于自力控制阀的水锤控制

针对泵站压力输水管路系统的停泵水锤,自力控制阀可有效削弱停泵水锤造成的管道升压,但却不能消除管道中的负压。以一实际工程为例,使用HAMMER软件的数值模拟方法对自力控制阀水锤防护方案进行比较分析,探讨将管道中的负压保持在安全范围内的方法。模拟中以自力控制阀为基础,联合空气阀和单向调压塔对水锤设备进行防护,使管道内水锤的正、负压都符合规范。模拟结果表明:自力控制阀加空气阀可取代单向调压塔在管路系统中的作用,该水锤防护方案可保证管路系统的安全,降低在停泵水锤防护上的资金投入。

TS3000系统在催化主风机防喘振控制中的应用研究

TS3000系统是一种三冗余可编程控制器,具有很高的可靠性。主要用于过程工业SIS或者ESD系统,在石油化工、电力等过程工业中应用比较广泛。其独特的三参数动态防喘振算法能够很好的预测喘振的发生并适时采取相应的控制措施。该文介绍了TS3000基本软硬件配置以及三冗余原理。论述了压缩机发生喘振的原理,压缩机防喘振控制的三种基本方法。详细的介绍了武汉石化催化装置主风机防喘振控制的原理和实现方式,总结了该套系统在实际应用中的效果。

基于TS3000系统的延迟焦化富气压缩机防喘振控制探讨

介绍了TS3000基本软硬件配置以及三冗余原理,论述了压缩机发生喘振的原理,压缩机防喘振控制的3种基本方法。介绍了九江石化延迟焦化装置富气压缩机防喘振控制的原理和实现方式,分析了防喘振阀的动作过程,总结了该套系统在实际应用中的效果。