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有关离心压缩机防喘振过程的探讨【摘要】基于压缩机喘振的机理及对机组的影响给出压缩机喘振实测的必要性和可行性。并根据某富气压缩机改造实测结果得出了其真实的喘振曲线从而为压缩机安全、节能控制创造了条件。并对此类压缩机的安全、高效和更加节能的控制给出指导。【关键词】离心压缩机；喘振；解耦控制0.前言离心压缩机喘振是压缩机运行过程中由于压缩机入口流量的减少或压缩机工况的变化而出现压力、转速和流量的周期性震荡。一般情况下离心式压缩机的喘振特性曲线是由主机制造厂通过计算得出的预期喘振线。但是用户使用中往往会因为工艺变化、介质组分改变等原因造成实际应用的工况不同于主机制造厂预期的工况喘振特性曲线距离实际喘振位置出现偏差。这样就可能造成机组在低效率区域长周期运行更严重就会使机组防喘振控制功能无法投用既浪费了能源又失去了对机组喘振的保护。1.压缩机喘振机理对于离心压缩机来说压缩机入口流量突然反向的现象即是喘振在喘振过程中压缩机的出口压力会突然降低然后再迅速周期性地恢复。这种周期性发生的现象轻者发出不规则的噪声轴承振动加大；重者则会损坏压缩机的叶片和气封系统造成压缩机毁坏等严重事故。2.测试前的准备工作2.1喘振阀调试防喘振阀是是防止压缩机出现喘振的装置。压缩机在运行中当管路系统阻力升高时流量将随之减小有可能降低到允许值以下。防喘振系统的任务就是在流量降低到某一安全下限时通过防喘振阀对压缩机出口进行放空或打回流增大经过压缩机的流量防止进入喘振区。由此可见防喘振阀是压缩机防喘振的最重要的执行机构所以必须保证其灵敏可靠。压缩机进行喘振实测前乃至每次停工检修时对防喘振阀的检修是必需的。为了使喘振保护系统更好地工作需要特别强调的是防喘振阀的死区和线性化问题。这里所谓的死区就是指从阀门全关命令开始逐渐增加开阀信号直到阀门做出明显开阀动作死区就是这个控制命令的区域。防喘振阀门的控制与其他在中间位置调节的阀门不同之处在于防喘振阀正常时处于全关闭状态在机组面临危险时防喘阀从全关的位置开始调节来保护机组如果这个死区太大阀门则失去了及时调节保护的作用。所以在调试时应尽量避免死区过大并且在控制系统中要增加相应逻辑来消除此死区的影响。2.2准备喘振实测方案空气压缩机的实测方案很简单。可以选择在装置停工阶段进行。入口是对大气有着恒定的压力；对装置供风的出口可以全部关闭压缩机出口由防喘振阀（放空阀）直接对大气放空。实测时慢慢关闭放空阀直至机组接近喘振快速打开放空阀即可。调速的机组选择几个工况的不同转速来实测；恒速的机组选择几个工况的不同入口导叶的角度来实测。对于工艺气的压缩机实测的方案要复杂一些。首先要选择在生产进行阶段这样才能保证有工艺气体的来源。另外生产要求在稳定的压力下进行所以应尽量避免机组真正进入喘振或联锁停机防喘振阀门（回流阀）应避免快速全开尽量在保证入口压力平稳的前提下完成喘振实测。2.3控制系统的准备离心式压缩机临界喘振时测量参数波动的周期一般为2～3s防喘振控制系统必须有能力捕捉到测量参数的波动所以控制器的扫描周期一定要尽可能的缩短一般要求控制在100ms以内。在实测时要求控制系统必须能对机组包括装置联锁在内的保护功能同时起作用。包括真正发生喘振时也能立即使机组迅速脱离喘振。另外还要求控制系统能灵活地把机组带入临界喘振的阶段。2.4人员准备理论上通过控制系统完全可以满足喘振实测的所有参数的监控和所有阀门的控制。但是机组喘振原因复杂多变喘振的现象也多种多样。尤其是机组出现异常声响控制系统无法采集。所以在机组现场留有经验丰富的人员进行观察监视是必要的。一旦机组在测试过程中出现异常现场人员立即通知控制室停止测试。可以通过分析此时的机组状态确定是否是喘振现象如果是则可作为一次测试的结果。3.喘振测试所有准备工作都已经做好现在可以放心地做测试了。首先要选择一个机组运行的工况以变转速压缩机为例。先选择机组正常运行的低转速工况。比如机组正常运行的转速是6000～9000r/min那么选择6500r/min开始第一个喘振点的测试。慢关防喘振回流阀观察机组参数变化。在正常的安全区间进行关回流阀操作会观察到压缩机入口流量随之减少出口压力相应上升。继续关回流阀直到出口压力不再升高这时机组已经达到效率最高点再继续关回流阀将临界喘振。出口压力会降低并周期性的振荡。邻近喘振时出口压力开始有规律地波动。此时可以判断出压缩机在此工作位置发生喘振从而确定该工况点的喘振点。3.1安全节能压缩机的实测喘振线与原始喘振线的对比。看出实测喘振线在预期喘振线的右侧。从而提高了压缩机的