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一種空氣離心鼓風機智能控制解決方案

離心鼓風機作為化工領域的核心設備，其安全生產保護核心設備令其穩定運行尤為重要。由于其復雜的運行過程，往往控制系統存在各個設備單獨控制，要想實現負荷的加載和卸載，通常需要人工的進行諸多步驟部署才能達到目的，有時還不能根據實時需要達到精準控制。通過對進氣導葉(IGV)和放空閥(BOV)的解耦控制，實現了空氣離心鼓風機的一鍵加載和卸載功能，并且提出自動復試調節和恒壓調節兩種控制模式。提高了控制系統的智能性和可靠性，并且還解決了可以根據工藝生產的實時需要，準確的對空氣離心鼓風機進行控制。

離心鼓風機的啟動條件

離心鼓風機的啟動條件通常分為潤滑油冷卻器后溫度大于 35℃，潤滑油總管壓力大于0.25MPA(G),鼓風機進氣導葉(IGV)位置回迅微開，鼓風機放空閥(BOV)位置回迅全開，機組無聯鎖停機和來自 DCS 允許啟動等條件。

離心鼓風機的加載和卸載過程

加載過程

壓縮機的加載過程是一個從卸載(空載)狀態，轉入恒壓控制達到壓力設定值，給系統供風的過程。當控制系統接到加載的命令后，控制系統會比較系統的實際壓力與設定壓力，當系統設定壓力大于實際壓力時，進氣導葉會從空載時的 10%漸漸開大，電機電流上升；當電流超過 230A(TL 設定值)時，開始關小放空閥，進氣導葉與放空閥一起調節，使電機的電流保持在 230A，一直到三級壓力升高，系統壓力達到設定值，進入恒壓控制狀態。這個加載過程的快慢及能否加載成功，與控制參數比例度、積分時間的大小有關。當系統需求量大時，應將積分時間調大些，以達到壓力設定值的速度；反之當系統需求量小時，應調小些，否則過于靈敏，反而會使閥振蕩波動，加載失敗。

加載成功后的控制

由于系統風量需求是變化的，壓縮機的任務是在系統需求發生變化時，能通過控制系統的調節，保持系統壓力不變，起到一個恒壓源的作用，它的控制是由進氣導葉和放空閥共同調節來完成的。控制模式是高負荷限制、節流限制加比例積分算法。高負荷限制是在需要時限制進氣導葉的最大開度，保護電機，節流限制是限制進氣導葉的最小開度，保護壓縮機。在壓力控制回路中引入了電機電流，是這個回路的特點。引入電機電流的第一個作用是保護電機，防止過載，稱為高負荷限制(High Load Limit, HLL)；第二個作用是確定放空閥開始打開的門檻，這個點稱為節流限(Throttle Limit, TL)。實際上進氣導葉、放空閥是分程控制的。

卸載過程中的控制

卸載命令發出后，控制器會將進氣導葉從現有開度滑變到卸載點開度，即 10%，而放空閥會全開。

本方案實現了空氣離心鼓風機的一鍵加載和卸載功能，使得機組在最大電流時能夠充分發揮電機的潛能，做功最大；而機組在最小電流時能夠在負荷比較低的情況下，到喘振邊界時，打開放空閥，以減少放空造成的能量損耗。完全達到自動控制，一鍵啟車的功能，實現了真正意義的智能控制。